ebm-papst i ständig utveckling

Teknikutvecklingen inom fläktområdet har gått snabbt under de senaste 50 åren.

Det är många faktorer som haft betydelse och framför allt är det samverkan mellan olika innovationer som förklarar den intensiva utvecklingen. Ett exempel är att dagens fläktar har en optimal kombination och matchning av motorteknik, styrelektronik och aerodynamik. ebm-papst har gått i täten för teknikutvecklingen och det symboliseras av företagets EC-motorer. Mycket har hänt sedan ebm-papst år 1965 utvecklade och lanserade den första kompakta axialfläkten med EC-teknologi.

Det går faktiskt att dra paralleller till fordonsindustrin för att förstå vilken betydelse innovationer inom fläktområdet haft för att göra fläktar mer effektivare och energisnåla. I mitten av 60-talet introducerade Volkswagen en ny modell av den populära modellen VW Typ1 "Bubblan" (ibland kallad skalbaggen i Sverige) som i Tyskland hette ”Käfer” och ”Beetle” i England. Modellen hade en motor på 38 hk som krävde nio liter bensin för att ta bilen en sträcka på 100 km. Dagens moderna VW Golf kräver bara fyra liter för samma sträcka.

Fläktar har haft en liknande utvecklingskurva. Dagens fläktar från ebm-papst med EC-motorer har ökat sin effektivitet många gånger om. Fläktarna säljs idag som kompletta fläktlösningar med integrerade funktioner för styrning och övervakning, vilket gör dem mycket energieffektiva. De har även fått en flexibel moduluppbyggnad, som gör att de enkelt kan integreras i många olika kundapplikationer. Att de utvecklats enligt konceptet plug & play bidrar till att förenkla både installationer och uppstarten av fläktlösningar.

Det var Gerhard Sturm som lade grunden till ebm-papst genom att i oktober 1963 starta företaget ebm. Den första produkten var en liten ytterrotor-motor (60 mm) som var en helt ny produkt på marknaden vid den tiden. Ytterrotor-motorer fanns sedan tidigare endast i betydligt större versioner. Sturms konstruktion gjorde det möjligt att starta tillverkningen av kompakta fläktlösningar. På marknaden fanns ett stort behov av sådana fläktar eftersom många applikationer hade starkt begränsade installationsutrymmen. Några exempel var i spiskåpor, hushållsapparater och hårtorkar. Efter en lyckad start för ebm mattades intresset något då många kunder tyckte att fläktarna väsnades för mycket. Nya utvecklingssatsningar startade och resultatet blev den en helt ny och lite större asynkronmotor.

Fläktar baserade på denna motor blev storsäljare och en anledning var också att de såldes med 4 års garanti. Motorn blev en viktig plattform för många produkter ebm utvecklade under ett antal år. För att kunna svara upp mot en starkt ökad efterfrågan moderniserades och automatiserades produktionen med Gerhard Sturm som en stark drivkraft. Den utvecklingsfilosofi som fastställdes de här åren gäller än idag: Varje ny produkt som utvecklas av ebm-papst ska vara överlägsen sin föregångare när det gäller exempelvis prestanda och effektivitet. Vid 70-talets början hade ebm en mycket stark marknadsposition och antalet användningsområden för företagets fläktar och motorer ökade sedan snabbt under en tioårsperiod. Datorer, luftkonditionerings-apparater, oljebrännare och omrörare till industrin är bara några exempel på nya applikationsområden.

Snart skulle företagets EC-teknologi och EC-motorer blir ett begrepp på marknaden. Då asynkron motorteknik har vissa begränsningar, särskilt när det gäller mindre motorer, inledde ebm i mitten av 70-talet en långsiktig utvecklingssatsning av elektroniskt kommuterade ytterrotormotorer försedda med permanentmagneter. . Ibland kallas motorer med permanentmagneter för PM-motorer och ebm-papst permanentmagnetiserade EC-motorer är alltså en typ av PM-motor. En fläktlösning med EC-motor är betydligt effektivare jämfört med fläktar försedda med asynkronmotorer, och en viktig fördel är möjligheten till mycket exakt fläktstyrning. EC-teknologin gör också att fläktarna blir betydligt mer energieffektiva jämfört med sina föregångare.

När ebm lanserade EC-teknologin på marknaden var dock energikostnaderna låga vilket bidrog till att det dröjde innan EC-motorerna fick sitt stora genombrott. Så skedde dock i slutet av 1990-talet och ett nytt applikationsområde för EC-fläktarna var vid den tiden renrumsmiljöer. Det var ett samarbete med ett större tyskt företag som breddade marknaden för ebm-papst.

I början av 2000-talet ökade efterfrågan på fläktar med EC-motorer mycket snabbt. Vid den här tiden hamnade energi- och klimatfrågorna allt mer i fokus hos politiker, i samhället och inom industrin. Kraven på åtgärder och val av teknik som kunde resultera i minskad energiförbrukning och miljöpåverkan blev allt mer högljudda. För ebm-papst, som företaget namnändrades till 2003, ledde det till utveckling av EC-motorer för större fläktar och aggregat. I början av det nya århundrandet var det två viktiga projekt inom luftkonditioneringsområdet som visade på den stora energispar-potentialen med EC-teknologin.
ebm-papst levererade stora axialfläktar, diametrar på 800 mm till 990 mm, med EC-motorer till en tysk tillverkare av luftkonditioneringsaggregat samt till en rikstäckande detaljhandelskedja. Dessa projekt blev uppmärksammade och intresset för EC-teknologins möjligheter att reducera höga energikostnader växte sig allt starkare. Inte minst i energikrävande branscher och ett exempel är datacenters och stora logistikanläggningar.

Den viktigaste utvecklingen under de senaste åren har varit inom aerodynamik och aeroakustik som är en gren av akustiken som handlar om ljudgenerering. Framstegen inom aerodynamik har exempelvis lett till att effektivitetsnivån hos fläktar med stora fläkthjul på tio år har ökat från 25-45% till cirka 60-70%. Ett annat viktigt mål för ebm-papst satsningar på en optimerad aerodynamik är att reducera fläktarnas ljudnivå. En låg ljudnivå är viktigt när luftkonditioneringsaggregat ska installeras i t ex hotellrum, bostäder och andra ljudkänsliga miljöer. ebm-papst centrifugalfläkt RadiCal är ett exempel på en mycket tyst fläkt för sådana miljöer. Fläktens aerodynamiska utformning har reducerat ljudnivån med 3,5 dB(A) jämfört med konventionella centrifugalfläktar. Ventilationssystem och värmepumpar har vuxit till att bli två stora applikationsområden för RadiCal-fläktarna. Som tillval finns möjlighet att förse fläktarna med ebm-papst inloppsgaller FlowGrid som stabiliserar luftströmmarna vid fläktens inlopp och därmed ger en ytterligare reducering av ljudnivån. Detta gäller inte minst lågfrekventa ljud som kan uppfattas som mycket störande.

Som en ledstjärna för arbetet med att optimera produkter, företagsprocesser och produktionen ur miljösynpunkt har ebm-papst utvecklingsfilosofin GreenTech. Det var år 2009 som ebm-papst lanserade GreenTech för att visa att hållbarhet är ledmärket för alla medarbetare i hela koncernen. GreenTech har också i mer än tio år varit en symbol för att ebm-papst alltid strävar efter att uppnå maximal energi- och resurseffektivitet längs hela värdekedjan. Från utveckling av energieffektiva EC-fläktar och motorer till kompletta lösningar och installationer enligt ebm-papst koncept plug & play.

Trots att stora framsteg gjorts finns det fortfarande utrymme för innovationer som exempelvis kan göra fläktar ännu energieffektivare, tystare och smartare. En sådan innovation är att med intelligenta och integrerade nätverkslösningar optimera fläktstyrningen av ett mycket stort antal fläktar. ebm-papst ligger långt fram inom exempelvis IoT (Internet of Things) och nätverkskommunikation är också möjligt genom olika bussgränssnitt. Många av företagets fläktar har funktion för styrning via MODBUS-RTU inbyggt redan vid leverans. Fläktar uppkopplade till nätverk kan själva rapportera om driftstatus och andra detaljerade parametrar som bidrar till smart styrning av bland annat stora fastigheteters ventilationssystem.

Möjligheten att bygga intelligenta nätverk där ett stort antal fläktar kan vara integrerade var en stor nyhet för bara några år sedan. Utvecklingen har gått allt snabbare sedan dess och ebm-papst har under 2019 och 2020 visat var utvecklingen är på väg med helt nya datadrivna och digitala lösningar. En relativt ny utvecklingsfilosofi, ”GreenIntelligence”, har kommunicerat ett tydligt budskap till omvärlden vad ebm-papst vill uppnå inom digitalisering. Detta har också lett till etableringen av ett helt nytt företag; ebm-papst neo GmbH. Företaget grundades som en tankesmedja våren 2018 men idag ligger fokus på att utveckla, stödja och lansera datadrivna lösningar. Dessa lösningar används till exempel för att övervaka luftkvaliteten i byggnader. Fram till idag har luftkvaliteten inomhus huvudsakligen bedömts utifrån uppskattning och inte med utgångspunkt från fakta baserat på analyser.

Byggnader ventileras ofta så mycket som möjligt vilket betyder att inneklimatet i en fastighet påverkas av värme, kyla, fukt och föroreningar kommer utifrån. För de som vistas i en fastighet kan det leda till att hälsan påverkas negativt samtidigt som man kan uppleva att inomhuskomforten inte svarar upp mot ställda krav. För att effektivare kunna analysera och styra inneklimatet har ebm-papst neo lanserat en plattform där data från ventilationssystemet samlas in och analyseras i ett överordnat system; ebm-papst Building Connect. Med hjälp av algoritmer lär sig systemet från användarnas beteende, byggnaders egenskaper och miljöförhållanden. I kombination med fläktar från ebm-papst, givetvis med EC-motorer, blir det sedan möjligt att optimera luftkvaliteten och skapa ett inomhus-ekosystem. Till ebm-papst Building Connect, som är molnbaserat, kan även andra typer av fastighetssystem anslutas som har betydelse för innemiljön.

Ett är säkert: teknikutvecklingen inom fläktområdet kommer att fortsätta och ebm-papst kommer att även i framtiden vara drivande och bidra med ny fläktteknik som ständigt blir tystare oh smartare och mer effektiva.

Björn Jonsson
Marknadschef
bjorn.jonsson@ebmpapst.se

2021-01-20 - Industritorget