Konzern und Marke KSB Wir über uns. Gründungsjahr: 1871 Herstellung von. 2 I T-AUT I Daniel Gontermann I 2012 I. Bis zu 60%

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1 Flüssige Medien effizient fördern Der Systemansatz Automation und Antriebstecnik Daniel Gontermann Konzern und Marke KSB Wir über uns KSB ist ein f ürender Anbieter v on Pumpen, Armaturen, Sy stemlösungen und Service. Unsere Marke stet für ualität, Kompetenz, Sicereit und Internationalität. Gründungsjar: 1871 Herstellung von Wir zieen Bilanz Die aktuellen Konzernzalen Gescäftsjar 2011 Auf tragseingang: 2.132,3 Mio Umsatz: 2.091,0 Mio Ergebnis (v or Steuern): 120,5 Mio Armaturen seit 1872 Pumpen seit 1873 Mitarbeiter: I T-AUT I Daniel Gontermann I 2012 I 3 I T-AUT I Daniel Gontermann I 2012 I Energy Efficiency by KSB Energieeffizienz Energieef fizienz betrifft uns alle Ir Unternemen, unsere Umwelt und die näcsten Generationen Dr. Manfred Oesterle Leiter Konzernbereic Automation Ø 30% Einsparung möglic! Bis zu 60% Bis zu 10% System Modul Energieef fizienz Übersict der möglicen Einsparpotenziale Nur bei Betractung des gesamten ydrauliscen Sy stems kann man maximale Einsparpotenziale eben. Betriebsstunden in Die Auslegung Nur wenige Pumpen werden im Optimum betrieben Gründe daf ür sind: Unnötige Reserven Risikoaufscläge Veränderungen in der Anlagennutzung uelle: Forscungsprojekt ReMain, 65 Pumpen, I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann Ca. 3,5% Komponente 5 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 6 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 1

2 Der System Effizienz Service von KSB Steigerung der Anlagenrentabilität durc umfassende Sy stemanalyse Der System Effizienz Service von KSB f ürt Anlagenbegeungen durc erstellt Analysen sclägt Maßnamen zur Reduktion von Energie- und Instandaltungskosten vor f ürt diese durc und überprüf t durc Messung deren Erf olg KSB PumpMeter Messung Saugdruck Messung Enddruck Berecnung Differenzdruck Berecnung Betriebspunkt Vorortanzeige Analogausgang 7 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 8 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 9 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann KSB PumpMeter Intelligenter Druckaufnemer scätzt die Wirkleistung Vor-Ort-Anzeige von Betriebsdaten der Pumpe werksseitig montiert auf individuelle Pumpe parametriert zeicnet das Lastprofil der Pumpe auf zeigt Optimierungspotenziale auf, zur Steigerung von Verfügbarkeit und Energieeffizienz EFF Energiedatenerfassung Saia PumpManager Ziel der Anlagenbegeung Identifikation von Anlagentyp A uelle: Eigene Darstellung I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 11 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 12 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 2

3 Ansatz gemäß DIN EN bzw. zukünftig ISO Planen Gezielt ausprobieren Ergebnis überprüf en In der Breite umsetzen Förderöe [%] Kavitation Überitzung Kürzere Lebensdauer Lager und Laufradverscleiß GLRD Teillastwirbel Typiscer Wirkungsgradverlauf Austauscwirbel Gut: -20%..+10% Normal: -30%..+15% Ideal =-10%..+5% vom Optimum Lebensdauer [%] Kürzere Lebensdauer Lager und GLRD Kennlinie Kavitation Die Auslegung Betrieb im Optimum spart Energie und eröt die Lebensdauer Auslegung Der LCC-Recner für den PC Berecnung v or Ort Nur wenige Grundparameter genügen Automatisce Berecnung des Verältnisses der Basisinv estitionskosten zu den Folgekosten Förderstrom [%] Anscaulice Darstellung in Form v on Grafiken und Tabellen 13 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann uelle: nac Judy Hodgson (Du Pont): Predicting Maintenance Costs Accurately, Pumps & Systems, April I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 15 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann Energy Efficiency by KSB Energieeffizienz Zu präzisen Ergebnissen geören nict nur modernste Werkzeuge. Sondern auc Menscen mit öcster Kompetenz. Hoceffiziente Hydraulik Standard bei KSB Exakt angepasste Laufräder Hoceffiziente Hydraulik BOAX -S / -SF Eröte Energieeffizienz durc optimale KV-/Zeta- Werte Dr. Jocen Fritz Leiter Forscung Hydraulik und Strukturmecanik 16 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 17 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 18 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 3

4 Systemgrenze Hoceffiziente Hydraulik Sacgerecte Naverrorung Lastprofil Empfelung Dauerafter Betrieb am Optimum Keine Optimierung erforderlic Scwankender Förderstrombedarf Wirtscaftlickeit einer Drezalregelung prüfen Hoceffiziente Antriebe Die Wal der besten Tecnik ängtvom Lastprofil ab. Gleicstromantriebe Elektrisce Antriebe Asyncronmascine Drestromantriebe Syncronmascine Hoe Betriebsstundenzal bei Teillast Wirtscaftlickeit einer Drezalregelung prüfen Standard (IE2/IE3) Syncronreluktanzantrieb Kupferläufer- Tecnologie (IE3/IE4) PM erregter Syncronantrieb Dimensionierung der Pumpe prüfen. Evtl. kleinere Pumpe einsetzen Wirtscaftlickeit einer Drezalregelung prüfen Dauerafte Überlastung von Pumpe und Motor Optimierungsmaßname: Laufraddurcmesser reduzieren Bild: Euro-Group Bild: Kienle & Spiess Bild: TU Kaiserslautern Umricterbetrieb KSB SuPremE 19 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 20 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 21 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann Hoceffiziente Antriebe KSB SuPremE-Motor Sy ncron-reluktanzmotor Rotor mit Flusssperrenscnitt Magnetf rei Materialv erfügbarkeit Ressourcensconend entsprict IE4 gem. IEC/CD Ed. 2 Hoe Wirkungsgrad auc bei Teillast Keine zusätzlice Sensorik wie z.b. Rotorlagegeber IEC-kompatibel Bauformen B3, B6, B7, B8, V5, V6 V15, (V1), (V3), V35, (B5), B35 0,55 45 kw 1500 und 3000 Min Min -1 regelbar 40 C Umgebungstemperatur IE4 gem. IEC/CD Ed. 2 1,8 Nm 286,5 Nm KSB SuPremE Standard bei KSB User Award I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 23 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann Angabe der Teillastwirkungsgrade gem. EG640/2009 Made in Germany (>4kW) Direction q Direction d Gemäß / according to U.S. Patent No , A. Vagati, Turin Anisotropie des Rotors Niedrige Dremomentwelligkeit und Geräuscemission dank patentierter Rotor-Geometrie. 24 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 4

5 Produk tion Rec y c ling Produk tion Rec y c ling Konstruktion KSB SuPremE-Rotor Beidseitig isoliertes Elektroblec mit Flusssperrenscnitt gem. U.S.-Patent Scnittmodell Rotor SuPremE A Nutzungspase Systeme Nacaltigkeit erfordert Weitblick Module KSB at bei Neuentwicklungen den Blick auf den gesamten Lebenszyklus und auf das gesamte System gerictet. Decksceibe Welle Passfeder Lüfterrad Blecpaket Decksceibe Herstellung Ganzeitlice Bilanzierung Am Beispiel des KSB SuPremE- Motors wird dies besonders deutlic. Das Ergebnis ist ein Maximum an Energie- und Ressourceneffizienz. Komponenten Recycling 25 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann 26 I T-AUT15 I 2012 I Daniel Gontermann Fokus eutiger Direktiven zum Tema Effizienz von Motoren 27 I T-AUT I 2011 I D. Gontermann Product Life cycle assessment (PLCA) Energie Rostoffe Energie Energie Produktion Verwendung Recycling Emissionen Cradle to Gate Emissionen Emissionen Abfall kg CO 2 -Äquivalent Verwendung Global Warming Potential Cradle to grav e Im gesamten Lebenszyklus von der Produktion bis zum Recycling liegt die Gesamt- Umweltwirkung von Syncronmotoren deutlic unter denen der besten Asyncronmotoren. (15 Jare) uelle: kg CO 2 -Äquivalent ,3 Für Magnete gibt es keinen Recycling- Prozess 236,4 222 Verwendung Global Warming Potential Cradle to gate In der Produktion liegt die Gesamt-Umweltwirkung von Syncron-Reluktanzmotoren durc die Vermeidung von Magnetwerkstoffen trotz der öeren Leistungsdicte der PMSM-Motoren 6% niedriger. uelle: Cradle to Grave 28 I T-AUT I 2011 I D. Gontermann 0 ASM IE3 PMSM IE4 SuPremE IE4 7, 5 kw, 2-polig bzw /Min. (geregelter Betrieb) PE International, Leinfelden-Ecterdigen PLCA-Worksop auf Basis von Daten und Analysen des Europäiscen Kupferinstituts, I T-AUT I 2011 I D. Gontermann 50 0 ASM IE3 PMSM IE4 SuPremE IE4 7,5 kw, 2-polig bzw /Min. PE International, Leinfelden-Ecterdigen PLCA-Worksop auf Basis von Daten und Analysen des Europäiscen Kupferinstituts, I T-AUT I 2011 I D. Gontermann 5

6 Produk tion Rec y c ling kg CO 2 -Äquivalent Verwendung 100% Drezal* 3/4 1/2 1/4 ASM IE3 PMSM IE4 SuPremE IE4 7, 5 kw, 2-polig bzw /Min. (geregelter Betrieb) *quadratiscer Verlauf der Belastung Global Warming Potential Use-pase In der Nutzungspase liegt die Gesamt-Umweltwirkung von Syncronmotoren insb. durc die oen Teillastwirkungsgrade deutlic unter denen der besten Asyncronmotoren. (15 Jare) uelle: PE International, Leinfelden-Ecterdigen PLCA-Worksop auf Basis von Daten und Analysen des Europäiscen Kupferinstituts, I T-AUT I 2011 I D. Gontermann Dremoment 100% 75% 50% 25% definiert durc IEC % 25% 50% 75% 100% Drezal? auf mancen Datenblättern zu finden SuPremE Warum IE3 nict ausreict Die IEC Ed. 2 def iniert nur den Wirkungsgrad am Nennpunkt Alle ASM-Hersteller nennen Teillastwirkungsgrade bei v oller Drezal Pumpen lauf en abseits dieser Punkte 32 I T-AUT 15 I 2011 I Daniel Gontermann ASM IE3 7,5kW, /min. 7,5kW KSB SuPremE,1500 1/min. Hoceffiziente Antriebe Wirkungsgradkennfelder im Vergleic 33 I T-AUT 15 I 2011 I Daniel Gontermann % Wirkungsgrad KSB SuPremE 7,5kW 1500 Min -1 * IE3 Asyncronmotor 7,5kW 1450 Min Vergleic Wirkungsgrad SuPremE vs. ASM (IE3) Auc bei Teillast stabil. Der Wirkungsgrad des SuPremE-Motors. % Belastung SuPremE Pilotpase Referenz bei IKS IKS der Energiesparprofi Das Unternemen IKS - Industrielle Külsysteme - ist einer der fürenden Hersteller von kältetecniscen Anlagen. Seit über einem Jarzent entwickelt, plant, fertigt und installiert IKS weltweit innovative und energiesparende Külanlagen inklusive Verrorungssysteme für die Industrie wie z.b. Spritzund Druckgussanlagen, Kunststoff- Spritzgussanlagen, Kunststoffblasanlagen, Mascinenbau, Verkers- und Medizintecnik sowie Automotivezulieferer. 30% Einsparung SuPremE Pilotpase Referenz IKS Unser Kunde IKS zeigt die Vorteile des KSB SuPremE-Motors auf der Messe Fakuma ttp:// * Messung: Dipl.-Ing. M. Wiele, Prof. Prof.. c. mult. Dr.-Ing. Peter F. Brosc, Hocscule Hannover, University of Applied Sciences and Arts, Fakultät I, Antriebe und Automatisierungstecnik 34 I S-E11 I Daniel Gontermann I 2011 I 35 I S-E11 I Daniel Gontermann I 2011 I 36 I S-E11 I Daniel Gontermann I 2011 I 6

7 Autor: Naik e Bennefeld, ContiTec AG Storage Tank VSD M PI F F Customer 1 Customer 2 Einsparung durc Einsatz des PumpDrives mit Syncronmotor Eigenscaften der KSB-Kreiselpumpe 18,5 kw Antriebsleistung optimierten Regelkonzept PumpDrive Hoceffizienter SuPremE-Syncronmotor DFS-Druckregelung p-variabel Wasserverbrauc/Tag ~ 54 m³ Stromverbrauc/Tag vorer 500 kw nacer 129 kw Strom- Einsparung ca. 371 kw/d ~ /a Reduktion von 1900 t CO2/a -74,7% Einsparung durc Einsatz des PumpDrives mit Syncronmotor [W] VORHER Ausgangssituation nac Drosselung NACHHER DFS-Betrieb 1,6 bar DFS-Betrieb 1,4 bar [t] Optimization: Replacement of Module and System Controlled by Variable Speed Drive VSD Cemical Process Pump MegaCPK by KSB Variable Speed Driv e PumpDrive by KSB Sy ncronous RM SuPremE-Motor by KSB Serving about 30 different customers Supply of 8.5 Mio. m³ of water in different qualities (witout cooling water) More tan 100 km of water-carrying pipes 5/7/2013 Haferland / FC Wasseraufbereitung 39 Autor: Naik e Bennefeld, ContiTec AG Result: Total Savings of 68 MW/a Reduction of Energy Consumption by 73%! Syncronous Reluctance Motor Efficiency 13% above Asyncronous Motor Anlagenoptimierung Heidelberger Druckmascinen AG Savings 3763 kw/a Was vorer 3 Pumpen mit 45 KW Motoren kaum scafften, erledigt eute meist eine Mascine mit 18,5 KW SuPremE-Motor im Regelbetrieb. erklärt Uwe Ricker. So konnte der Energieverbrauc der Gesamtanlage um insgesamt 92% gesenkt werden. Optimierte Merpumpenanlage in der Heidelberger Druckmascinen AG Foto: Heidelberger Druckmascinen AG 5/7/2013 Haferland / FC Wasseraufbereitung 40 5/7/2013 Haferland / FC Wasseraufbereitung I S-E11 I Daniel Gontermann I 2011 I 7

8 Kontakt und Copyrigt KSB Aktiengesellscaft Abteilung T-AUT15 Daniel Gontermann Joann-Klein-Straße Frankental Tel daniel.gontermann@ksb.com Herausgeber KSB Aktiengesellscaft v ertreten durc den Vorstand: Dr. Wolf gang Scmitt, Dr.-Ing. Peter Butmann, Prof. Dr.-Ing. Dieter-Heinz Hellmann Copy rigt 2012 KSB Aktiengesellscaft V1 43 I S-E11 I Daniel Gontermann I 2011 I 8