Energieeffiziente Aufzüge: Wie sich der Stromverbrauch drastisch senken lässt
Aufzüge sind bequem und bringen Anwohner als auch Mitarbeiter in einem Gebäude zu ihrem Ziel. Allerdings verbrauchen Lifte viel Strom. Skeleton Technologies und Epic Power wollen gemeinsam den Stromverbrauch von Aufzügen um mindestens 50 % senken. Ingenieur.de hat nachgefragt, wie das gelingen soll.
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Skeleton Technologies, ein europäischer Marktführer für Ultrakondensatoren und Energiespeicher für Transport- und Netzanwendungen, arbeitet mit dem spanischen Unternehmen Epic Power zusammen, um den Stromverbrauch von Aufzügen zu verringern. Die Ausgangslage: In Deutschland soll es mehr als 750.000 Aufzugsysteme geben. Beim Abbremsen wird jedes Mal Energie verbraucht. Skeleton vertreibt Ultrakondensatoren, die in einem neuartigen System zum regenerativen Bremsen von Aufzügen verwendet werden. Das soll die Leistungsaufnahme halbieren. Ingenieur.de hat dazu mit Ants Vill, VP of Product, von Skeleton gesprochen.
ingenieur.de: Warum widmet sich Skeleton Technologies mit dem Partner Epic Power nun dem Stromverbrauch von Aufzügen?
Ants Vill: Die Zahl der Aufzugsanlagen in Europa geht in die Millionen und jede dieser Anlagen birgt das Potenzial für beträchtliche Energieeinsparungen. Die Steigerung der Energieeffizienz von Aufzügen ist nicht nur ein großer Markt, sondern auch ein wichtiger Schritt in der Klimapolitik.
Und wieso fressen Aufzüge so viel Strom?
Aufzüge verbrauchen im Durschnitt eigentlich nicht viel Leistung. Der Energieverbrauch hängt hauptsächlich von der Geschwindigkeit, der Last und vor allem von der Betriebszeit ab, d.h. von der Nutzung oder der Anzahl der Fahrten. Aber da wären 2 Dinge. Erstens wird auch Energie gewonnen. Die Aufzüge verfügen in der Regel über ein Gegengewicht, so dass sie Energie erzeugen, wenn sie voll sind, aber auch wenn sie leer sind. Zweitens haben sie einen hohen Spitzenstromverbrauch während relativ kurzer Zeiträume mit dann folgenden Ruhezeiten. Daher ist das Verhältnis von Spitzenleistung zu durchschnittlicher Leistung sehr hoch. Und auch die erzeugte Energie wird typischerweise durch Bremswiderstände verschwendet.
Wie wollen Sie gemeinsam mit Ihrem Partner den Energieverbrauch von Aufzügen senken?
Indem wie die erzeugte Energie aus der Anlage gewinnen, sie effizient in Ultrakondensatoren speichern und bei der nächsten Fahrt die Energie an den Aufzug zurückgeben. Das bedeutet, dass die aus dem Netz entnommene Energie geringer ausfallen wird.
Wie viel weniger?
Das hängt vor allem von der Gesamteffizienz des kompletten Aufzugssystems ab. Die folgende Abbildung zeigt die Messungen von 2 Fahrten in einem realen Aufzug mit und ohne Kers-System (Kinetic Energy Recovery System). Die Grafik zeigt die momentane Leistung. Wenn der Wert nach unten fällt, liegt das daran, dass der Aufzug Energie verbraucht. Der Bereich zwischen der roten und der blauen Kurven entspricht in diesem Fall der eingesparten Energie.
Foto: Skeleton Technologies" width="605" height="424">Messungen von 2 Aufzugfahrten mit und ohne Kers-System.
Foto: Skeleton Technologies
Es gibt Aufzüge, die im Vergleich zu ihrem Verbrauch viel Energie erzeugen. Das ist abhängig von der Motorart, der Art der Führungen, der Installation und Wartung des Aufzugs. Wir haben Beispiele aus der Praxis mit Aufzügen gesehen (und gemessen), bei denen 60 % der Antriebsenergie eingespart wurden, und wir haben andere Fälle mit sehr geringen Einsparungen gesehen. Die typischen Einsparungswerte liegen bei ca. 40 %.
Sie haben oben das Kers-System erwähnt? Was ist damit gemeint?
Kers, Kinetic Energy Recovery System, nutzt vereinfacht ausgedrückt Energiespeicher, um Bremsenergie zu erfassen, die sonst verschwendet würde, und verwendet diese Energie je nach Anwendungsfall zum Beispiel zum Heben oder Beschleunigen. In diesem Fall ist der „ElevatorKERS“ eine kompakte, einfach zu installierende Multibrand-Lösung für jeden bestehenden oder neuen Aufzug.
Kann denn auch überschüssige Energie entstehen?
Wir erkennen automatisch, wenn überschüssige Energie entsteht. Bevor der Bremswiderstand betätigt wird, wird die Energie von Gleichspannungswerten in andere Spannungswerte umgewandelt, die wiederum für die Speicherung in Ultrakondensatoren geeignet sind. Dies geschieht in einem sehr effizienten DC/DC-Wandler. Später, noch bevor die Energie aus dem Netz eingespeist wird, erkennt das Kers-System den Energieverbrauch und liefert die intern gespeicherte Energie. Falls mehr Energie als die gespeicherte benötigt wird, nimmt das System die restliche Energie aus dem Netz.
Gibt es einen Use Case, den Sie unseren Lesern vorstellen können?
Das System wird bereits in einer Vielzahl von Aufzügen eingesetzt. Da die Anwendung großes Energieeinsparungspotenzial mit sich bringt, ist das System ideal geeignet für Krankenhäuser, Hotels und Büros – es lässt sich jedoch in jedem Aufzugsystem installieren. Die Installation selbst dauert bei bestehenden Anlagen nicht länger als 20 Minuten.
Das Interview wurde schriftlich geführt.
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