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V O N D E R I D E E Z U M F E R T I G E N P R O D U K T
energie | wasser-praxis
10/2014
Kunden sensibilisiert und entsprechende kun-
denseitige Forderungen sind zu erwarten. Es
ist zudem absehbar, dass in den nächsten Jah-
ren eine Effizienzregelung auch für Unterwas-
sermotoren verbindlich wird. So sind Unter-
wassermotoren bereits Teil der aktuellen Mo-
tor-Effizienzstudie „Lot 30“, deren Ergebnisse
in Kürze erwartet werden. Vor diesem Hinter-
grund hat die Firma Flowserve, weltweit agie-
render Hersteller von Pumpen, Ventilen,
Dichtungen sowie Dienstleister für das indus-
trielle Strömungsmanagement, die Entwick-
lung eines energieeffizienten elektrischen
Antriebs für Unterwassermotoren vorange-
trieben und zur Marktreife gebracht: den Per-
manentmagnet-Synchronmotor (PMSM).
Zielgruppe sind Kunden mit einem perma-
nenten Bedarf an Pumpleistung mit hoher
Zuverlässigkeit, z. B. für die Versorgung mit
Trinkwasser oder Entwässerung von Minen
sowie im Tagebau.
Umgesetzt wurde die Innovation im Ham-
burger Werk als verantwortliches Technolo-
giezentrum im Flowserve Konzern für Ent-
wicklung, Konstruktion, Fertigung und Be-
treuung von Unterwassermotoren in Zusam-
menarbeit mit dem Bereich „Advanced
Technology“ im amerikanischen Dallas. Das
Hamburger Werk ist Design-Center für die
weltweite Produktion von Flowserve Unter-
wassermotorpumpen. Hier werden u. a. aus
den Informationen des Vertriebs über Kunden-
wünsche und Kundenbedürfnisse zunächst
innovative Ideen und schließlich fertige Pro-
dukte entwickelt. So auch der Permanentmag-
net-Synchronmotor, bei dessen Entwicklung
die Energieeffizienz und Zuverlässigkeit obers-
te Priorität hatten.
Die Produktentwicklung wird bei Flowserve
nach einem „Phase-Gate-Prozess“ durchge-
führt, der sich in fünf Phasen gliedert: Einer
anfänglichen Sondierung folgt die Planung
und Spezifikation, wobei bereits Spezifikatio-
nen nach DVGW-Regelwerk und KTW (Leitli-
nie zur hygienischen Beurteilung von organi-
schenMaterialien imKontakt mit Trinkwasser)
Getrieben durch steigende
Energiekosten
und ein wachsendes Umweltbewusstsein ist
die Energieeffizienz elektrischer Antriebe in
den letzten Jahren zunehmend in den Fokus
von Politik und öffentlicher Wahrnehmung
gerückt. Zahlreiche Länder haben mittlerwei-
le verbindliche Standards für die Energieeffi-
zienz von Standardmotoren eingeführt, wie
z. B. die Effizienzklasse IE3 in Europa und der
NEMA-Premium-Standard in Nordamerika.
Diese Standards gelten bisher zwar noch nicht
für Unterwassermotoren, dennoch werden die
Energieeffizienter elektrischer
Antrieb
für Unterwasserpumpen
Stromwärme
Stator (42 %)
Reibungsverluste
(4 %)
Eisenverluste
(20 %)
Zusatzverluste
(4 %)
Stromwärme
Rotor (30 %)
→
entfällt beim
Synchronmotor
prinzipbedingt
Abb. 1:
Typische Verlustbilanz
einer Asynchronmaschine mit
dem Einsparpotenzial des
energiesparenden Synchron-
motors
Quelle: FLOWSERVE Hamburg GmbH
0
10
20
30
40
50
5
15
25
35
45
Δϑ
(K)
P (kW)
Wicklungsübertemperatur: PMSM vs. ASM
(M6-720-2)
PMSM 45 kW
(PMM6-530-4)
ASM 45 kW
Abb. 2:
Wicklungsübertemperaturen (Erwärmung) einer Synchron- und Asynchronmaschine gleicher
Bemessungsleistung
Quelle: FLOWSERVE Hamburg GmbH
