Was bedeutet „Premium-Effizienz“?

Premium-Effizienz ist ein Motorentwurfsstandard, der darauf abzielt, die Kohlendioxidemissionen zu verbessern, den Gesamtenergieverbrauch zu senken und die Umweltbelastung durch Elektromotoren zu verringern. Nach dem weltweiten Standard ist ein Motor mit Premium-Effizienz die höchste Leistungsklasse, gekennzeichnet als IEC IE3. Diese Einstufung wird jenen Motoren verliehen, die die höchsten Erwartungen bezüglich gelieferter Leistung zu Ausgangsleistung übertreffen. Der Standard, um sich als Premium-Effizienzmotor zu qualifizieren, verläuft gleitend, abhängig von der vom Motor erzeugten Kilowattzahl.

Wenn man die Effizienz eines elektronischen Motors betrachtet, wird das Verhältnis der an der Welle des Motors nutzbaren Leistung mit der Menge an elektrischer Leistung verglichen, die zum Betrieb des Motors verwendet wird. Ähnlich wie beim gasbetriebenen Motor in einem Auto, bei dem die Nennleistung des Motors nicht die tatsächliche Leistung darstellt, die die Antriebswelle zum Drehen der Räder erreicht, läuft kein Elektromotor mit 100 % Wirkungsgrad; Es gibt immer Reibungs- und Antriebsstrangverluste, wenn sich die Kraft durch den Motor bewegt. Bei Elektromotoren kommen diese Verluste aus dem Widerstand in der Spule, den Verlusten des magnetischen Eisenkerns und den Verlusten in den Schleifringen und Rotorstäben.

Sobald der Wirkungsgrad als Verhältnis berechnet wurde, kann er auch in Prozent ausgedrückt werden. Zum Beispiel hätte ein Elektromotor mit einem Wirkungsgrad von 5:1 – eine Situation, in der 100 Leistungseinheiten in den Motor fließen, dazu führen würden, dass nur 20 Leistungseinheiten den Motor tatsächlich antreiben – einen Wirkungsgrad von 20 %. Im Gegensatz dazu muss ein Motor, der ungefähr 75 Kilowatt Leistung produziert, im Vergleich zu den Standards, die für einen Motor mit Premium-Effizienz erforderlich sind, einen Wirkungsgrad von 95 % erreichen oder übersteigen, um als Premium-Effizienzmotor angesehen zu werden. Das ist eine ziemlich hohe Messlatte.

Die Prozentsätze, die erforderlich sind, um sich als Premium-Effizienzmotor zu qualifizieren, sind nicht überall einheitlich; sie variieren je nach der vom Motor erzeugten Leistung. Generell gilt jedoch: Je höher die Leistung des Motors, desto effizienter muss er als Premium-Effizienzmotor sein. Während ein Motor mit einer Leistung von 0 bis 50 kW einen Wirkungsgrad zwischen 90 % und 95 % erfordert, erfordert ein Motor mit einer Leistung von 200 kW einen Wirkungsgrad von weit über 95 % für den IE3-Preis der International Electrotechnical Commission (IEC).