Welche Elektromotoren in der Biogaserzeugung solltest du priorisiert überwachen?
Du überwachst zuerst die Motoren, deren Ausfall die Gasproduktion sofort stoppt und für die es keine Reserve gibt. Das sind in dieser Reihenfolge die Fermenter-Rührwerke, die Feststoffeintrags-Antriebe und die Substratpumpen.
Priorisiere nach Kritikalität, nicht nach Motorgröße. 1) Rührwerke im Haupt- und Nachfermenter, 2) Antrieb der Feststoffeinbringung (Dosierer/Schnecke), 3) Substrat- und Güllepumpen, 4) Gasverdichter/Gebläse (z. B. Entschwefelung, Gasförderung), 5) Nebenaggregate am BHKW (Kühlwasser-, Ölpumpe, Notkühler-Lüfter). Alles darüber hinaus ist Kür. Wenn du nur drei Antriebe mit Sensorik ausrüsten kannst, nimm die ersten drei.
Das Fermenter-Rührwerk läuft quasi im Dauerbetrieb, arbeitet im aggressiven, abrasiven Substrat und ist meist ohne Redundanz verbaut. Fällt es aus, entmischt sich das Substrat, es bildet sich Schwimmdecke oder Sinkschicht, die Gasausbeute bricht ein und im schlimmsten Fall muss der Fermenter geöffnet werden. Genau deshalb gehört hier zuerst eine Überwachung von Motorstrom, Lagertemperatur und Vibration hin – ein steigender Strombedarf bei gleichem Betrieb ist ein früher Hinweis auf Verzopfung oder Lagerschaden.
Der Feststoffeintrag (Dosierer, Förderschnecke, Pressschnecke) arbeitet mit hohem Drehmoment und ist blockade-anfällig – Fremdkörper oder verfilztes Material treiben den Motorstrom hoch, bis die Sicherung fällt. Substrat- und Güllepumpen sind das Bindeglied zwischen den Behältern; ihr Ausfall unterbricht die Beschickung. Beide sind gute Kandidaten für Stromüberwachung, weil sich Blockaden und Trockenlauf zuverlässig im Lastprofil abzeichnen, bevor der Antrieb Schaden nimmt.
Für die priorisierten Antriebe reicht meist ein kompaktes Set: Motorstrom (Trend statt Momentanwert), Wicklungs- bzw. Lagertemperatur, Vibration/Körperschall am Lager und Betriebsstunden für die Wartungsplanung. Der Strom-Trend ist der billigste Frühindikator – abweichende Aufnahme bei gleicher Aufgabe zeigt mechanische Probleme oft Wochen vor dem Ausfall. Ergänze pro Antrieb den cosφ, weil der dir gleichzeitig Effizienz und Rechnungs-Relevanz liefert (siehe nächster Abschnitt).
Die Antriebe der Biogasanlage sind Eigenverbraucher. Laufen sie im Teillastbetrieb oder sind überdimensioniert, sinkt der Leistungsfaktor cosφ – und bei schlechtem cosφ zieht der Motor viel Blindleistung. Zur Einordnung: bei cosφ = 0,7 fließt fast genauso viel Blind- wie Wirkleistung. Überschreitest du den vom Netzbetreiber tolerierten Blindarbeitsanteil, erscheint auf der Rechnung ein separater Posten Blindarbeit (kvarh). Schleichend schlechter werdende Motorlager oder falsch eingestellte Antriebe treiben diesen Posten hoch, ohne dass es im Wirkverbrauch auffällt. Die Motorüberwachung per cosφ ist damit zugleich Zustandsüberwachung und Kostenkontrolle.
Ob die Blindarbeit auf der Rechnung stimmt, prüfst du an den Rohdaten: Der Lastgang bzw. die MSCONS-Datei deines Zählpunkts enthält je 15-Minuten-Slot Wirk- und Blindarbeit (getrennte OBIS-Kennzahlen). Rechne die abgerechneten kvarh gegen den Lastgang nach und lege den Verlauf über die Betriebszeiten deiner großen Antriebe – so siehst du, welcher Motor den Blindarbeits-Peak verursacht und ob eine Kompensation oder ein Reglereingriff nötig ist. So wird aus einer diffusen Rechnungsposition eine konkret zuordenbare Maßnahme am Motor.
→ Vertiefung: Rührwerk Biogasanlage: Funktion, Typen & Wartung
→ Vertiefung: Biogas-Rührer: Welcher Typ spart Strom am effizientesten?