Elektromotoren sind in unserer modernen Welt allgegenwärtig – und das nicht erst seit es E-Scooter oder E-Bikes gibt. Die weltweite jährliche Produktion von Elektromotoren liegt bei rund 300 Millionen Stück. In der deutschen Industrie liegt ihr Anteil am Stromverbrauch bei 68 Prozent, wovon ein Großteil auf den Typ »Asynchron-Drehstrommotor« entfällt. Um diesen Motor geht es auch bei einem Projekt der Aluminiumgießerei PINTER GUSS und des Simulationsanbieters RWP gemeinsam mit der Technischen Universität München.
Das Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, durch einen optimierten Herstellungsprozess des Kurzschlussläufers die Verluste des Elektromotors zu reduzieren. Voruntersuchungen haben gezeigt, dass es deutliche Einflüsse der Gießtechnik auf die elektromagnetischen Eigenschaften des Rotors als zentralem Bauteil von Asynchronmotoren gibt. So wirken sich im Gießprozess entstehende Eigenspannungen negativ auf die magnetischen Eigenschaften des Rotors aus. Die Projektpartner sehen hier erhebliches Potenzial in der Weiterentwicklung der Gießtechnik, um die Effizienz zu steigern.
Ziel ist es, die im Gießprozess entstehenden Einflüsse auf die magnetischen Eigenschaften des Rotors simulativ zu prognostizieren. Als abschließender Schritt soll eine Übertragung der Ergebnisse aus der Versuchsumgebung auf eine reale Rotorgeometrie erfolgen. Die Gießerei strebt mit diesen Verfahrensentwicklungen eine Reduzierung der Verluste im Rotor um 25 Prozent an. Durch die Verbreitung von Asynchronmotoren im industriellen Einsatz hat jegliche Verbesserung im Wirkungsgrad enormes Potenzial, den Energiebedarf und damit die Nutzung fossiler Ressourcen zu senken. Beispielsweise würde eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades von 0,5 Prozent den jährlichen Strombedarf in Deutschland schätzungsweise um etwa 1,5 Terawattstunden reduzieren. PINTER GUSS erarbeitet zusammen mit den Projektpartnern derzeit einen Versuchsaufbau, mit dem die Auswirkungen unterschiedlicher Gießparameter auf die Ummagnetisierungsverluste im Rotor ermittelt werden können (s. Grafik).
