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21 — Rechner

Motorwirkungsgrad, Verluste und Kosten

Ein Motor kostet in der Anschaffung einmal und im Betrieb jedes Jahr. Bei sechstausend Betriebsstunden übersteigen die Stromkosten den Kaufpreis meist schon im ersten Jahr – dann entscheidet der Wirkungsgrad und nicht der Angebotspreis.

Eingabe

Vom Leistungsschild oder aus dem Datenblatt, bei der tatsächlichen Auslastung.

Zum Beispiel der eines Motors der nächsthöheren Effizienzklasse.

Ergebnis

Aufgenommene Leistung
—kW
Verlustleistung als WärmeDiese Wärme muss aus dem Raum abgeführt werden.
—kW
Stromkosten im Jahr
—€
Ersparnis im Jahr beim VergleichsmotorNur die Energie – Beschaffung und Montage kommen dagegen.
—€
Eingesparte Energie im Jahr
—kWh

Orientierungshilfe, keine normgerechte Auslegung. Für die Richtigkeit der Ergebnisse übernehmen wir keine Gewähr, maßgeblich sind die anzuwendenden Normen und die Prüfung im Einzelfall.

Rechenbeispiel

Der Standardfall, mit dem der Rechner startet, einmal durchgerechnet. Ändern Sie oben die Werte, rechnet er sofort neu.

Eingaben

Abgegebene Wellenleistung
30 kW
Wirkungsgrad des vorhandenen Motors
91 %
Wirkungsgrad zum Vergleich
94 %
Betriebsstunden im Jahr
6.000 h
Strompreis
25 ct/kWh

Ergebnis

Aufgenommene Leistung
33 kW
Verlustleistung als Wärme
2,97 kW
Stromkosten im Jahr
49.451 €
Ersparnis im Jahr beim Vergleichsmotor
1.578 €
Eingesparte Energie im Jahr
6.313 kWh

Formel

  • P_zu = P_ab / η
  • P_Verlust = P_zu − P_ab
  • W = P_zu · t
  • Ersparnis = P_ab · t · (1/η_alt − 1/η_neu)

Annahmen und Normbezug

  • Der Wirkungsgrad gilt für einen bestimmten Lastpunkt. Bei Teillast ist er niedriger, unterhalb etwa der halben Bemessungsleistung deutlich – ein überdimensionierter Motor läuft dauerhaft im schlechten Bereich.
  • Die Verlustwärme ist vollständig als Wärme im Aufstellungsraum zu betrachten. Bei Motoren im Schaltschrank oder in engen Räumen gehört sie in die Wärmebilanz.
  • Gerechnet wird nur die Energie. Beschaffung, Montage und mögliche Anpassungen an Kupplung oder Fundament sind nicht enthalten.

Häufige Fragen

Lohnt sich der Tausch eines laufenden Motors?

Meist nur bei hohen Betriebsstunden. Rechnen Sie die Jahresersparnis gegen Motor, Montage und Stillstandszeit. Bei Dauerbetrieb amortisiert sich der Sprung um eine Effizienzklasse oft in zwei bis vier Jahren, bei zweitausend Stunden im Jahr selten.

Warum ist ein überdimensionierter Motor teuer?

Weil der Wirkungsgrad bei Teillast einbricht und der Leistungsfaktor gleich mit. Ein Motor, der dauerhaft bei dreißig Prozent seiner Bemessungsleistung läuft, verbraucht mehr als ein passend gewählter – und belastet das Netz zusätzlich mit Blindleistung.

Wohin geht die Verlustleistung?

Vollständig in Wärme: in die Wicklung, in das Blechpaket, in die Lager und in den Lüfter. Bei einem 30-kW-Motor mit 91 Prozent Wirkungsgrad sind das rund drei Kilowatt Dauerheizung im Aufstellungsraum.

Rechnen ist der einfache Teil.

Die Formel liefert eine Zahl. Die Auslegung einer Anlage verlangt darüber hinaus Verlegeart, Häufung, Selektivität, Normenlage und den Blick auf den Bestand. Genau das übernehmen wir.

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