Elektrische Prozesswärme für energieintensive Industrien

Steigende Energiepreise, volatile Energiemärkte und ambitionierte Klimavorgaben erhöhen den Druck auf produzierende Unternehmen massiv. Damit steht die industrielle Prozesswärme vor einem grundlegenden Wandel. Bis 2030 sollen – je nach Branche – die CO₂ Emissionen um bis zu 65 Prozent reduziert werden, 2045 gilt Klimaneutralität als national erklärtes Ziel. Besonders energieintensive Industrien wie Metall, Glas, Papier oder Zement müssen ihre thermischen Prozesse neu denken und effizienter gestalten. Elektrische Prozesswärme wird dabei zu einer zentralen Zukunftstechnologie – vorausgesetzt, sie wird präzise, intelligent und lastgerecht geregelt.

Viele industrielle Wärmeprozesse leiden bis heute unter einer unpräzisen oder trägen Leistungsregelung. Mechanische Schütze – einst Standard der Elektrowärmetechnik – erreichen ihre Grenzen: hohe Einschaltströme, intensiver Verschleiß, geringe Diagnosemöglichkeiten und unzureichende Energieeffizienz. Gleichzeitig verschärfen Netzschwankungen, unterschiedliche Lastcharakteristiken und die Alterung von Heizelementen die Herausforderung einer konstanten Temperaturführung.

Das Ergebnis sind instabile Prozesse, Schwankungen in der Produktqualität und unnötig hohe Energie- und Betriebskosten. Moderne elektrische Beheizung kann das lösen – allerdings nur mit leistungsfähiger, adaptiver Leistungselektronik.

Elektrische Beheizungssysteme ermöglichen grundsätzlich schnelle Reaktionszeiten, präzise Temperaturprofile und lokal emissionsfreie Wärme. Diese Vorteile realisieren sich jedoch erst dann vollständig, wenn die eingesetzte Regeltechnik in der Lage ist, Energie bedarfsgerecht und lastorientiert zu dosieren.

Leistungssteller sind dafür essenziell: Sie kompensieren Netzschwankungen in Echtzeit, passen sich an unterschiedliche Lasttypen an und schützen empfindliche Heizelemente vor thermischen oder elektrischen Überlastungen. Regelungsarten wie U², I² und P ermöglichen eine optimale Ansteuerung sowohl ohmscher als auch nichtlinearer Lasten. Softstart Mechanismen reduzieren Einschaltströme, Impulsgruppen oder Phasenanschnittbetrieb passen die Leistung dynamisch an. Für Betreiber bedeutet das: gesteigerte Energieeffizienz, längere Lebensdauer der Heizelemente und stabile Temperaturführung.

Mit der Stellerserie TYA HL30x präsentiert Jumo eine moderne, leistungsfähige Plattform, die exakt auf die Anforderungen elektrischer Prozesswärme abgestimmt wurde. Die Serie besteht aus drei Varianten:

TYA HL301 – 1 phasig für nichtlineare Lasten:

Ideal für Anwendungen mit variierenden elektrischen Eigenschaften wie Transformatoren oder induktiven Komponenten. Die integrierte Oszilloskopfunktion bietet Echtzeit Einblicke in das Regelverhalten – ein klarer Vorteil für Auslegung, Service und Diagnose.

TYA HL302 – 3 phasig in effizienter Sparschaltung:

Optimiert für Lasten mit geringem Temperaturkoeffizienten. Die Sparschaltung setzt nur zwei steuernde Phasen ein und erzielt dadurch:

reduzierte Verlustleistung
kompaktere Bauweise
deutliche Kostenvorteile gegenüber vollwertigen 3 Phasen-Stellern

TYA HL303 – 3 phasig für anspruchsvolle nichtlineare Lasten:

Speziell entwickelt für IR Strahler, Transformatoren und induktive Lasten. Softstart und AlphaStart reduzieren Einschaltströme, während komfortable Setup Tools die Inbetriebnahme vereinfachen und Prozesssicherheit erhöhen.

Die HL30x Serie bietet technologische Präzision und gleichzeitig einen klaren wirtschaftlichen Nutzen. Dank der kompakten Baugröße reduziert sich der benötigte Platz im Schaltschrank erheblich – ein wesentlicher Vorteil in Produktionsumgebungen mit hohem Flächenkostenanteil.

Die Top Bottom Verdrahtung minimiert die Kabellängen im Schaltschrank, sorgt für eine deutlich übersichtlichere Installation und reduziert Montagezeiten und Fehlerquellen. Dadurch steigt die Betriebssicherheit ebenso wie die Wartungsfreundlichkeit.

Mit ihrer breiten Auswahl an Feldbusschnittstellen lässt sich die HL30x Serie mühelos in nahezu jedes Automatisierungsumfeld integrieren – von klassischen SPS Architekturen bis hin zu modernen IIoT Systemen. Dies macht die Geräte weltweit einsetzbar und unterstützt Maschinenbauer bei globalen Projekten auf allen Kontinenten.

Die optionale Prozessdatenaufzeichnung ermöglicht eine transparente Analyse von Regelverhalten, Prozessstabilität und Temperaturverläufen. Unregelmäßigkeiten, Fehlerquellen oder Verschleißerscheinungen können frühzeitig erkannt werden – eine wichtige Grundlage für vorausschauende Instandhaltung.

Ein integrierter Energiezähler erfasst den tatsächlichen Energieverbrauch präzise. Damit lassen sich Prozesskosten eindeutig Produkten, Chargen oder einzelnen Produktionsschritten zuordnen – ein entscheidender Vorteil für Kostenmanagement und Energieeffizienzanalysen.

Abgerundet wird das Gesamtpaket durch das weltweite Servicenetz: 24 Tochtergesellschaften und über 50 Vertretungen stellen sicher, dass Kunden weltweit schnellen Support, Ersatzteile und technische Expertise erhalten. Das schafft Investitionssicherheit und stellt einen störungsfreien Betrieb über den gesamten Lebenszyklus sicher.

Die Stellerserie TYA HL30x liefert Antworten auf die zentralen Herausforderungen moderner industrieller Wärmeprozesse: effiziente Energienutzung, stabile Temperaturen, hohe Produktqualität und globale Einsatzfähigkeit. Sie verbindet kompakte Bauweise, moderne Kommunikation, präzise Regeltechnik und umfassende Diagnosen in einer zukunftsorientierten Plattform.

Unternehmen, die heute auf intelligente Leistungselektronik setzen, schaffen die Grundlage für energieeffiziente und klimafreundliche Produktion – und sichern gleichzeitig Prozessstabilität, Wirtschaftlichkeit und langfristige Wettbewerbsfähigkeit.

Von Andreas Kraus, Produktmanager Thyristor-Leistungssteller, JUMO, Fulda

Tags: Elektrische Prozesswärme Jumo Stellerserie

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