Effizienter Antrieb mit Zahnriemen
Einfach, schnell und mit geringen Investitionen viel Energie sparen? Dann steigen Sie von Keilriemen auf Zahnriemengetriebe um!
Ein altmodischer Keilriemen mit klassischem Keilprofil hat unter optimalen Bedingungen einen Wirkungsgrad von 90-95 %.
Zu den Ursachen für den Verlust gehören Schlupf zwischen Riemen und Scheibe, innere Reibung im Riemen durch Biegung, Dehnung und Kompression.
Bei starker Belastung ist die Wärmeentwicklung höher und der Wirkungsgrad nimmt im Laufe der Zeit aufgrund von Verschleiß, Alterung und Spannungsverlust weiter ab. Außerdem ist die Temperaturbeständigkeit begrenzt und Geschwindigkeit und Leistung werden durch Schlupf eingeschränkt. Der Geräuschpegel ist bei niedrigen Lasten geringer.
Ein Zahnriemen (Synchronisations- oder Zahnriemen) hat einen Wirkungsgrad von 96-99%, der bei gut abgestimmten Systemen rund 99% beträgt! Die Verluste sind hier minimal, aber sie sind hauptsächlich auf den inneren Biegewiderstand des Riemens selbst zurückzuführen.
Es gibt keinen Schlupf und der Wirkungsgrad bleibt bei richtiger Spannung über die gesamte Lebensdauer stabil.
Die Temperaturbeständigkeit ist oft besser als bei einem Keilriemen, hängt aber vom verwendeten Material ab. Der Geräuschpegel ist höher als bei einem Keilriemen, aber konstant
Betrachtet man die Auswirkungen auf die Energieeffizienz, so kann man sagen, dass bei großen Anlagen oder kontinuierlichen Prozessen, wie z. B. bei Förderanlagen, Kompressoren, HLK-Systemen usw., ein Effizienzunterschied von nur 3 bis 5 % einen erheblichen Energieverlust bedeuten kann, insbesondere wenn man ihn über Tausende von Betriebsstunden pro Jahr betrachtet. Dies schlägt sich direkt in höheren Energiekosten und damit auch in höheren CO₂-Emissionen nieder.
Für industrielle Anwendungen ist ein Zahnriemen eindeutig effizienter als ein altmodischer Keilriemen.
Wenn Energieeffizienz und Zuverlässigkeit entscheidend sind, ist ein Zahnriemen einem Überriemen vorzuziehen.
Darüber hinaus gibt es heute auch sogenannte moderne Poly-V-Riemen. Diese haben einen höheren Grip ohne Schlupf bei höherem Wirkungsgrad als klassische Keilriemen.
Nachfolgend finden Sie eine Beispielrechnung, in der wir den Energieverlust und die zusätzlichen Stromkosten zwischen einem klassischen Keilriemen und einem Zahnriemen in einem industriellen Antrieb vergleichen.
Überblick über die Situation:
- Kontinuierliche Leistungsaufnahme des Arbeitsgeräts: 25 kW
- Betriebszeit: 24 Stunden pro Tag, 45 Wochen pro Jahr = 7.560 Stunden/Jahr
Strompreis: 0,20 € pro kWh
Wirkungsgrad klassischer Keilriemen: 92%
Wirkungsgrad Zahnriemen: 98%
Energieverbrauch pro Jahr
➤ Mit Keilriemen (92% Wirkungsgrad) -> Leistungsbedarf = 25 kW ÷ 0,92 = 27,17 kW
Jahresverbrauch: 27,17 kW × 7.560 Stunden = 205.405 kWh
➤ Mit Zahnriemen (98% Wirkungsgrad) -> Leistungsbedarf = 25 kW ÷ 0,98 = 25,51 kW
Jahresverbrauch: 25,51 kW × 7.560 Stunden = 192.855 kWh
Kostenvergleich
➤ Jahresverbrauch mit Keilriemen = 205.405 kWh x Eur. 0,20 = Eur. 41.081
➤ Jahresverbrauch mit Zahnriemen = 192.855 kWh x Eur. 0,20 = Eur. 38.571
In dieser Situation verbraucht ein Zahnriemenantrieb jährlich über 2.500 Euro weniger elektrische Energie als ein Keilriemenantrieb! Bei mehreren Anlagen oder höheren Leistungen summieren sich die Einsparungen schnell. Außerdem profitieren Sie von weniger Wartung, weniger Ausfallzeiten und einer konstanteren Leistungsabgabe
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