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Technischer RatgeberEnergie- und Betriebskosten beim Kran
Was den Energieverbrauch eines Krans bestimmt, was ein Frequenzumrichter einspart und wie sich die Gesamtbetriebskosten berechnen.
Was den Energieverbrauch bestimmt
Der Energieverbrauch eines Krans hängt weniger von der Hubarbeit selbst ab als davon, wie die Bewegung ausgeführt wird. Bei kontaktorgesteuerten Stufensystemen zieht jeder Anlauf einen weit über dem Nennwert liegenden Strom; bei einem Kran mit Hunderten Anläufen pro Tag summiert sich das.
Der zweite Posten sind unnötige Bewegungen: das Warten auf das Ausschwingen der Last, das Überschießen und Korrigieren des Ziels, das Fahren auf falscher Route. All das kostet sowohl Zeit als auch Energie.
Der zweifache Nutzen des Frequenzumrichters
Der Frequenzumrichter macht den Anlauf rampenförmig; der hohe Anlaufstrom entfällt. Das ist eine direkte Energieeinsparung.
Der indirekte Nutzen ist größer: durch weniger Pendeln wartet der Bediener nicht, mit einer niedrigen Geschwindigkeitsstufe wird das Ziel beim ersten Versuch getroffen. Die Taktzeit verkürzt sich — dieselbe Arbeit wird mit weniger Bewegung erledigt.
Der dritte Nutzen ist mechanisch: durch geringere Stoßlasten ermüden Bremse, Getriebe und Konstruktion weniger; Wartungsposten werden seltener.
Gesamtbetriebskosten
Wie sich Stillstandskosten berechnen
Stillstandskosten werden in den meisten Betrieben nicht gemessen, sind aber meist der größte Posten. Für eine grobe Rechnung: der stündliche Produktionswert der stehenden Linie, die Kosten für wartendes Personal und die Folgen einer eventuell verzögerten Lieferung werden über die Stillstandszeit des Krans addiert.
Ist diese Zahl einmal berechnet, wird sichtbar, warum geplante Wartung und ein Bestand kritischer Ersatzteile günstig bleiben. In den meisten Betrieben übersteigen wenige Stunden Stillstand die jährlichen Wartungskosten.
Vergleichstabelle
| Kostenposten | Was er beeinflusst | Wie er gesenkt wird |
|---|---|---|
| Energie | Anlaufströme, unnötige Bewegung | Frequenzumrichter, Bedienerschulung |
| Wartung | Passende Triebwerksgruppe, Umgebung | Richtige Gruppenwahl, geplante Wartung |
| Ersatzteile | Verschleißgeschwindigkeit, Lieferzeit | Bestand kritischer Teile, richtige Komponenten |
| Stillstand | Ausfallhäufigkeit und Reaktionszeit | Geplante Wartung, schneller Service, Ersatzteilbestand |
| Arbeitskraft | Taktzeit | Umrichter, Anti-Pendel-System, richtiges Hakenanfahrmaß |
| Gebäude | Radlasten | Richtige Wahl von Tragfähigkeit und Trägertyp |
Fachbegriffe
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Anlaufstrom | Der beim Anfahren des Motors über dem Nennwert liegende Strom. |
| Taktzeit | Die Gesamtzeit eines Hub-Transport-Senk-Vorgangs. |
| Gesamtbetriebskosten | Die Summe aus Anschaffungspreis sowie Energie, Wartung, Ersatzteilen und Stillstandskosten über die Lebensdauer. |
| Stillstandskosten | Der Produktions- und Arbeitskraftverlust während der Kran nicht läuft. |
Häufig gestellte Fragen
Wie schnell amortisiert sich eine Investition in einen Frequenzumrichter?
Das hängt vom Betrieb ab. Bei häufig genutzten Kranen mit präzisem Positionieren übersteigt der Taktzeitgewinn den Energiegewinn, und die Amortisation ist schnell. Bei einem selten genutzten Kran liegt die Priorität woanders.
Lohnt es sich, den Kran zur Energieeinsparung kleiner zu wählen?
Nein. Ein unterdimensionierter Kran läuft oberhalb seiner Gruppe; Wartungs- und Stillstandskosten übersteigen den Energiegewinn um ein Vielfaches.
Wo liegt die größte Einsparung meist?
In fast jedem Betrieb bei den Stillstandskosten. Die richtige Triebwerksgruppe und geplante Wartung bringen mehr als energiefokussierte Verbesserungen.