Stefan Fragner,
"LCA-Vergleich von Elektromotoren"
, 4-2018
Original Titel:
LCA-Vergleich von Elektromotoren
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Nachhaltigkeit ist heutzutage ein großes Thema. Ein Teil dieses Themas ist die Erhöhung der
Energieeffizienz, um Ressourcen zu sparen und auch um Emissionen zu verringern. Aus diesem
Grund findet vermehrt eine Modernisierung von elektrischen Antrieben statt. Wegen des höheren
Wirkungsgrads ersetzen zusehends permanentmagneterregte Synchronmaschinen (PMSM)
die vielfach eingesetzten Asynchronmaschinen (ASM). Oftmals bestehen die Magnete der permanentmagneterregten
Synchronmaschinen jedoch aus umweltbelastenden Seltenerden. Dies führt
zur Frage, ob PMSM tatsächlich umweltfreundlicher als ASM sind, wenn der gesamte Produktlebenslauf,
und nicht bloß ein einzelner Aspekt davon, betrachtet wird.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, diese Frage zu beantworten. Zur Klärung wird eine vergleichende
Ökobilanz (LCA) durchgeführt. Zwei unterschiedliche 750W Motoren in ihrer Eigenschaft als
elektrischer Antrieb eines Palettenförderers werden gegenübergestellt.
Zwei wesentliche Schlussfolgerungen können aus den Resultaten der Ökobilanz gezogen werden.
Erstens, die Hauptursache der potentiell auftretenden Umweltwirkungen ist der Energieverbrauch
in der Benutzungsphase. Da die PMSM einen geringeren Energiebedarf als die ASM
aufweist, hat die ASM in sämtlichen Wirkungskategorien höhere Indikatorwerte. Zweitens, auch
wenn die Benutzungsphase ausgeblendet wird, sind die Indikatorwerte wegen des höheren Materialeinsatzes
noch immer höher als die der PMSM. Nur in einer Wirkungskategorie, der Frischwassereutrophierung,
hat die PMSM aufgrund der Seltenerd-Magnetproduktion etwas höhere
Indikatorwerte.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
LCA comparison of electric motors
Englische Kurzfassung:
Nowadays, sustainability is a huge Topic. One part of the discussion is the desired increase of energy Efficiency. Therefore, electric drives tend to become updated. Due to the higher Efficiency induction machines (IM) are being replaced by permanent magnet synchronous machines (PMSM). Often These permanent magnet synchronous machines contain environmental critical rare earth magnets. This leads to the question, whether PMSM are indeed more environmental friendly than IM, when the whole product life cycle is considered rather than a single aspect oft it.The aim of this theses is to answer this question. To get an answer a comparative life cycle Analysis (LCA) is conducted. Two different 750 W Motors for a Palette conveyor application are compared. From the LCA results two Major conclusions can be drawn. First, the main Driver for the environmental Impacts is the energy consumption during the use Phase. Since the PMSM has lower energy demand than the IM, the IM has higher Impact values in all Impact categories. Second, even if the use Phase is neglected, the IM has still higher Impact values due to higher raw material usage. Only in one Impact category, freshwater eutrophication, the PMSM has a slightly higher Impact value caused by rare earth magnet production.
Forschungs-