Nachrüstung Ihres bestehenden Systems mit einem hochwirksamen EC-Lüfter.

Warum Ihr alter Lüfter Sie mehr kostet, als Sie denken

Betritt man ein älteres Gebäude, hört man überall das Brummen von Lüftern mit konstanter Drehzahl, die in Luftbehandlungsanlagen, Abluftsystemen oder Kühleinheiten laufen. Diese alten Wechselstrom-Asynchronmotoren waren für eine lange Lebensdauer konstruiert, doch sie wurden nicht für Energieeffizienz entwickelt. Ein typischer Permanent-Split-Kondensator-Motor, der einen Lüfter antreibt, läuft ständig mit voller Drehzahl – selbst dann, wenn nur die Hälfte des Luftstroms benötigt wird. Das bedeutet verschwendete elektrische Energie, mehr Lärm als nötig und zusätzlichen Verschleiß an den Lagern. Bei einer Energieauditierung eines mittelgroßen Bürogebäudes mit 20 Luftbehandlungsanlagen stellte ich fest, dass jede Anlage einen 300-Watt-Wechselstromlüfter hatte, der rund um die Uhr lief. Der gesamte Lüfterenergieverbrauch belief sich allein für diese 20 Lüfter auf 52.800 Kilowattstunden pro Jahr. Nach Messung des tatsächlichen Luftstrombedarfs ergab sich, dass die Lüfter meist nur mit 70 % ihrer Nenndrehzahl laufen mussten. Doch die Wechselstrommotoren konnten diese Drehzahlregelung ohne teure Frequenzumrichter nicht realisieren. Der Gebäudeeigentümer verschwendete jährlich nahezu 16.000 kWh ohne triftigen Grund. Das ist die versteckte Kostenbelastung durch veraltete Lüftertechnik.

Direkte Energieeinsparungen, die sich auf Ihrer Rechnung bemerkbar machen

Warum ist ein EC-Lüfter so viel besser? Die Antwort liegt im Motordesign. Ein herkömmlicher Wechselstrom-Asynchronmotor verfügt über einen Rotor mit leitfähigen Stäben. In diese Stäbe wird Strom induziert, wodurch ein magnetisches Feld entsteht – aber auch Wärme durch den elektrischen Widerstand. Dies wird als Roterverlust bezeichnet. Ein EC-Motor (elektronisch kommutierter Motor) verwendet dagegen Permanentmagnete am Rotor. Da kein Strom induziert wird, entsteht kein Roterverlust. Die integrierte Steuerung sendet präzise Impulse an die Ständerwicklungen und ermöglicht so eine hohe Effizienz über einen breiten Drehzahlbereich. Das US-Energieministerium (US Department of Energy) veröffentlichte eine Studie, aus der hervorgeht, dass der Austausch eines Schattenpolmotors oder eines PSC-Motors durch einen EC-Motor den Energieverbrauch des Lüfters um 40 % bis 60 % senkt. Hier ein konkretes Beispiel: Ein Lagerhaus in Ohio verfügte über zwei große Abluftlüfter mit jeweils 1,2-kW-Wechselstrommotoren. Diese liefen täglich 16 Stunden, 300 Tage pro Jahr – das entspricht einem jährlichen Verbrauch von 11.520 kWh pro Lüfter. Nach dem Austausch gegen EC-Lüfter gleicher Bauform zog jeder Lüfter bei identischem Luftstrom nur noch 0,55 kW. Der jährliche Verbrauch sank damit auf 5.280 kWh pro Lüfter. Die gesamte Einsparung betrug somit 12.480 kWh pro Jahr. Bei einem Strompreis von 0,12 USD pro kWh ergibt sich daraus eine jährliche Einsparung von 1.498 USD – allein durch den Austausch dieser beiden Lüfter. Die Amortisationsdauer betrug acht Monate.

Unendliche Geschwindigkeitsregelung für variable Luftstromanforderungen

Der Luftstrombedarf ist selten konstant. In einem Kühlraum benötigen Sie maximale Kühlung, wenn die Tür häufig geöffnet wird. Nachts bei geschlossener Tür ist dagegen deutlich weniger Kühlleistung erforderlich. Ein AC-Lüfter mit fester Drehzahl kühlt entweder zu stark oder zu schwach. Ein EC-Lüfter hingegen ermöglicht eine stufenlose Drehzahlregelung von null bis vollständiger Leistung. Sie versorgen ihn einfach mit einem 0–10-Volt- oder PWM-Signal von einem Thermostat, einem Gebäudeautomationssystem oder sogar einem einfachen Potentiometer. Ich arbeitete mit einer Kühlhallenanlage zusammen, die sechs Verdampferlüfter rund um die Uhr betrieb. Die alten AC-Lüfter liefen ständig mit 100 % Leistung. Der Kompressor musste daher häufig ein- und ausschalten, da die Lüfter zu viel Luft über die Verdampferspulen bewegten. Wir rüsteten auf EC-Lüfter um und installierten eine Steuerung, die die Lüfterdrehzahl auf 40 % reduzierte, sobald die Raumtemperatur innerhalb des Sollwertes lag. Dadurch sank die Laufzeit des Kompressors um 25 %, da der Verdampfer nicht mehr überlastet wurde. Der Facility-Manager berechnete insgesamt jährliche Energieeinsparungen – unter Einbeziehung der Kompressoreinsparung – von über 18.000 kWh. Dies resultierte ausschließlich aus der variablen Drehzahlregelung und nicht nur aus der höheren Effizienz des Lüftermotors.

Nachrüstkompatibilität und mechanische Einfachheit

Eine Sorge, die Menschen haben, ist, ob ein neuer EC-Lüfter passt. Die meisten EC-Lüfter sind so konstruiert, dass sie dieselben Befestigungslochmuster, Flanschgrößen und Gesamtabmessungen wie Standard-Wechselstromlüfter aufweisen. Die Motorgehäusegrößen sind standardisiert. Ein 92-mm- oder 120-mm-EC-Axiallüfter passt beispielsweise häufig problemlos in dieselbe Halterung. Elektrisch gesehen akzeptieren EC-Lüfter üblicherweise eine universelle Eingangsspannung von 110 bis 277 V Wechselstrom bei 50 oder 60 Hz. Das bedeutet, dass sie direkt an der vorhandenen Stromversorgung betrieben werden können, ohne dass ein spezieller Treiber erforderlich ist. Ein Rechenzentrumsbetreiber, den ich kenne, entschied sich dafür, 48 Lüfter in den Kühleinheiten seines Serverraums nachzurüsten. Er bestellte EC-Lüfter mit derselben Gehäusegröße von 172 mm. Über ein Wochenende hinweg tauschte sein Wartungsteam alle 48 Lüfter aus. Die einzige elektrische Änderung bestand darin, den alten Kondensator aus jeder Einheit zu entfernen, da EC-Lüfter keine Anlauf- oder Betriebskondensatoren benötigen. Die Ausfallzeit betrug weniger als vier Stunden. Nach der Nachrüstung sank die Kühlleistung des Rechenzentrums um 44 %, und die Lüfter liefen leiser. Eine solche Einfachheit erleichtert die Entscheidung erheblich.

Längere Lebensdauer und geringere Wartungskosten

Alte Wechselstromlüfter weisen mehrere Schwachstellen auf: Der Anlaufkondensator trocknet aus, der Fliehkraftschalter verklemmt, und die Buchsenlager verschleißen ungleichmäßig, weil der Motor heiß läuft. EC-Lüfter eliminieren all dies: Sie benötigen weder einen Anlaufkondensator noch einen Fliehkraftschalter oder Kohlebürsten. Die Lager sind hochwertige, dicht geschlossene Kugellager mit einer Lebensdauer von 50.000 Stunden bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C. Ein technisches Team eines Krankenhauses berichtete mir folgende Erfahrung: In den Patientenzimmern waren 32 Ventilatorkonvektoren installiert, jeweils mit einem Wechselstromlüfter. Pro Jahr wurden sechs Serviceeinsätze für defekte Kondensatoren und laute Lager notwendig. Nach dem Austausch gegen EC-Lüfter innerhalb von zwei Jahren gab es in den folgenden 24 Monaten keinerlei lüfterbedingte Störungsmeldungen mehr. Der Leiter des Wartungsteams erklärte, die EC-Lüfter seien so zuverlässig, dass er mittlerweile keine Ersatzmotoren mehr vorrätig halte. Die Air Movement and Control Association (AMCA) hat technische Daten veröffentlicht, die bestätigen, dass EC-Motoren eine deutlich geringere Ausfallrate als vergleichbare Wechselstrommotoren aufweisen – vor allem aufgrund des Wegfalls von Kondensator- und Bürstenverschleiß. Für jede Anlage, bei der Betriebszeit höchste Priorität hat, ist diese Zuverlässigkeit Gold wert.

Wie ein vertrauenswürdiger Zulieferer das Nachrüsten risikofrei macht

Aus finanzieller Sicht ist die Nachrüstung mit EC-Lüftern eine der investitionsstärksten Maßnahmen, die Sie an bestehender Anlagentechnik vornehmen können. Die Amortisationszeit liegt in der Regel unter 12 Monaten und oft sogar unter 6 Monaten bei Lüftern, die rund um die Uhr laufen. Zudem verringert sich die Kühllast durch die Abwärme des Lüftermotors selbst, da ein EC-Lüfter weniger Energie in Form von Wärme verschwendet. Um jedoch diese Ergebnisse zu erzielen, ist eine präzise Lüfteranpassung erforderlich – Schätzwerte reichen nicht aus. Stattdessen benötigen Sie verlässliche Leistungsdaten. Hier kommt ein erfahrener Hersteller wie Fanova ins Spiel. Fanova fertigt EC-Motoren und Lüfter seit 2003. Der präzise Anpassungsservice von Fanova stützt sich auf nachweisbare Windkanal-Prüfberichte und Geräuschdaten, sodass Sie genau wissen, welchen Luftstrom Sie bei welchem statischen Druck erhalten. Die Ingenieure von Fanova arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um sicherzustellen, dass der Nachrüst-Lüfter Ihren mechanischen und elektrischen Vorgaben entspricht. Mit einer Produktionsfläche von 5.000 Quadratmetern und flexibler Auftragsabwicklung kann Fanova sowohl einzelne Muster als auch Serien von bis zu tausend Einheiten liefern. Die umfassende dreijährige Garantie gibt Ihnen die Sicherheit, dass die Nachrüstung über Jahre hinweg zuverlässig funktioniert. Bereits in über 80 Ländern und in Tausenden von Anlagen wurde auf diese Lösung umgestellt. Wenn Sie endlich Energieverschwendung beenden möchten, liefert Fanova die hocheffiziente EC-Lüfter-Lösung, die Sie benötigen.