Energieverbrauch des Aufzugs durch Frequenzumrichter mit Rückspeisung senken

Stromverbrauch und Stromkosten durch Energieerzeugung beim Bremsen des Aufzugs senken

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Neu am 16.10.2016: LED Lampen - Lumen statt Watt
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Frequenzumrichter beim Aufzug
Nach dem letzten Kapitel über das Senken des Energieverbrauchs von Aufzügen durch eine moderne Aufzug-Steuerung wenden wir uns hier den Möglichkeiten Stromkosten durch intelligente Frequenzumrichter im Aufzug zu senken zu.

Der Frequenzumrichter eines Aufzugs wandelt Wechselstrom oder Drehstrom in eine für den Aufzugmotor geeignete Spannung um. Sogenannte rückspeisefähige Umrichter können während der Fahrt erzeugte Energie in Strom umwandeln und in das Netz zurückspeisen. Bildlich kann man sich dies wie folgt vorstellen: Der Aufzug verbraucht bei einer Abwärtsfahrt Strom zum Antrieb des Motors. Er könnte bei einer Aufwärtsfahrt Strom "erzeugen" und zurückspeisen.
Der Rekuperationsgrad bei rückspeisefähigen Umrichtern in Aufzügen
Der sogenannte Rekuperationsgrad gibt folgendes Verhältnis an:

Zurückgespeiste Energie
Eingesetzte Energie

Die möglichen Rekuperationsgrade liegen bei Fahrten über große Strecken innerhalb des Aufzugschachts meist zwischen 30% und 40%, wobei größere Aufzüge höhere Werte, kleinere Aufzüge kleinere Werte erreichen. Häufiges Stoppen von Aufzügen führt zu sinkenden Rekuperationsgraden.

Rückspeisung von Strom
Der Hinweis sei erlaubt, daß das man in der Regel nicht einfach Strom zurück ins Netz speisen kann. Aufzüge mit rückspeisefähigen Umrichtern geben die erzeugte Energie deshalb meistens in das hausinterne Netz ab. Entsprechend finden sich solche Aufzüge hauptsächlich in grossen Gebäuden.

Standby-Stromverbrauch und rückspeisefähige Umrichter im Aufzug
Ursächlich für die Beschäftigung mit rückspeisefähigen Umrichtern in Aufzügen war die Frage nach dem Energieverbrauch eines Aufzugs im Standby. Wir hatten bereits festgestellt, daß der Großteil des Energieverbrauches eines Aufzugs dem Standby-Betrieb zuzuschreiben ist.

Gehen wir von unserem bekannten kleinen Aufzug mit 600kg Nutzlast, 180 Fahrten/Arbeitstag aus. Dieser verbrauche 876 kWh Strom im Jahr im Standby-Betrieb und 0,004 kWh pro durchschnittlicher Fahrt, von denen er arbeitstäglich 180 Stück und damit 39.600 im Jahr zurücklegt. Der Jahresverbrauch für die Fahrten liegt somit bei 158,4 kWh. Nehmen wir weiterhin einen (optimistischen) Rekuperationsgrad von rund 35% an, folgt:

Rekuperationsgrad = Zurückgespeiste Energie : Eingesetzte Energie
somit
0,35 = x : 158,4 kWh

Auflösen der Gleichung nach x führt zu: x = 55,44 kWh

Den Stromverbrauch dieses Aufzugs im Standby hatten wir hier mit 876 kWh jährlich angesetzt. Bei einem Rekuperationsgrad von 35% führt die Rückspeisung der Energie beim Bremsen des Aufzugs zu einer relativen Einsparung des Stromverbrauchs des Aufzugs im StandBy-Betrieb von rund 6,32%. Für den Gesamtverbrauch berechnet sich die Einsparung durch den rückspeisefähigen Umrichter als:

876 kWh Stromverbrauch im Standby p.a. + 158,4 kWh Stromverbrauch für Fahrten p.a. = 1.034,4 kWh gesamter Stromverbrauch p.a.

55,44 kWh durch rückspeisefähige Umrichter zurückgespeiste Energie = 5,35% des gesamten Stromverbrauchs des Aufzugs
Kritische Betrachtung der rückspeisefähigen Umrichter
Der Einsparung von rund 5% des gesamten jährlichen Stromverbrauchs eines kleinen Aufzugs stehen bei der Nutzung eines rückspeisefähigen Umrichters entweder höhere Anschaffungskosten oder aber relativ hohe Umrüstkosten gegenüber. Zudem sollten berücksichtigt werden, daß rückspeisefähige Umrichter elektronisch gesteuert werden und in der Regel einen vergleichsweise höheren Stromverbrauch des Aufzugs im Standby-Betrieb bedingen.

Zuletzt wurde oben bereits festgestellt, daß größere Aufzüge mit langen Schächten und wenigen Stops tendenziell höhere Rekuperationsgrade erreichen, so daß die Anschaffung eines rückspeisefähigen Umrichters insbesondere in dieser Konstellation geprüft werden sollte.
Grundsätzlich sollten Wirtschaftlichkeitsberechnungen die Überlegungen begleiten. Es ist wahrscheinlich, daß andere - preiswertere Maßnahmen - die gleiche oder sogar eine höhere Energie-Einsparung erreichen.

Lesen Sie hier weiter:

Energieverbrauch des Aufzugs im Standby mit energiesparenden Aufzugknöpfen in der Aufzug-Kabine senken