EC- oder AC-Ventilator: Der EC-Ventilator bietet uns mehr Möglichkeiten und ist effizienter

In der Klimatechnik, bei Ventilatoren und bei Luftschleiern werden die Begriffe EC und AC häufig verwendet. Oft klingt es so, als sei damit bereits erklärt, ob ein Ventilator gut, effizient oder modern ist. Ganz so einfach ist es nicht.EC und AC beschreiben zunächst die Motortechnik. Für eine Luftwand ist aber nicht nur der Motor entscheidend. Wichtig ist, ob der Ventilator den notwendigen Druck, den passenden Volumenstrom und die richtige Austrittsgeschwindigkeit für die jeweilige Öffnung liefert.

Deshalb verwenden wir bei SAW-Airwalls vorwiegend Ventilatoren mit radialen Laufrädern. Sie können bei kompakter Bauform den statischen Druck bereitstellen, der für Luftführung, Düse und stabile Lufttrennung erforderlich ist. Klassische Luftschleier sind dagegen häufig auf andere Ventilatorbauformen und geringere Druckanforderungen ausgelegt. Die grundsätzlichen Unterschiede zwischen Luftwand und Luftschleier erklären wir in einem eigenen Beitrag.

Erst im Zusammenspiel aus Motor, Laufrad, Luftführung, Düse und Regelung entsteht eine wirksame und wirtschaftliche Anlage.

Dieser Artikel erklärt deshalb nicht nur den Unterschied zwischen EC- und AC-Motoren. Er zeigt auch, warum Radialventilatoren, Drehzahlregelung und die richtige Auslegung für Luftwände oft wichtiger sind als die reine Frage, ob auf dem Datenblatt EC oder AC steht.

EC- und AC: Wie wichtig sind diese Kürzel?

Was bedeutet EC bei Ventilatoren?

EC steht für „electronically commutated“, also elektronisch kommutiert. Gemeint ist damit zunächst nicht der Ventilator selbst, sondern die Motortechnik.

In der Praxis handelt es sich bei EC-Motoren häufig um bürstenlose Gleichstrommotoren, auch BLDC-Motoren genannt. BLDC steht für „brushless direct current“. Diese Motoren haben keine mechanischen Bürsten, die den Strom im Motor umschalten. Stattdessen übernimmt eine elektronische Steuerung diese Aufgabe.

Diese elektronische Umschaltung nennt man Kommutierung. Sie sorgt dafür, dass die Wicklungen im Motor in der richtigen Reihenfolge angesteuert werden und ein rotierendes Magnetfeld entsteht.

Viele EC-Ventilatoren können trotzdem direkt an ein Wechselstromnetz angeschlossen werden. Die notwendige Elektronik ist dann bereits im Motor oder in der Motoreinheit integriert. Für den Betreiber wirkt der Ventilator dadurch wie ein einfach anschließbares Gerät, obwohl intern eine elektronische Motorsteuerung arbeitet.

Viele moderne EC-Ventilatoren nutzen Außenläufermotoren. Dabei dreht sich der äußere Teil des Motors um den innenliegenden Stator. Das Laufrad kann direkt mit dem Rotor verbunden werden. Dadurch entsteht eine kompakte Motor-Ventilator-Einheit, wie sie bei Radialventilatoren für Luftwände häufig sinnvoll ist. Außenläufer beschreibt also die Bauform des Motors, nicht die Strömungsrichtung des Laufrads.

Der Vorteil von EC-Motoren liegt deshalb nicht nur im Motorwirkungsgrad. Wichtig ist auch, dass sich EC-Ventilatoren meist gut regeln lassen. Die Drehzahl kann an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Das ist bei Luftwänden wichtig, weil nicht jede Öffnung, jede Wetterlage und jede Betriebssituation dieselbe Luftleistung benötigt.

Was bedeutet AC bei Ventilatoren?

AC steht für „alternating current“, also Wechselstrom. AC-Motoren werden mit Wechselstrom betrieben und sind seit vielen Jahrzehnten in Industrie, Lüftungstechnik und Klimatechnik im Einsatz.

Klassische AC-Motoren, insbesondere Asynchronmotoren, sind robust, bewährt und für viele Anwendungen gut geeignet. Auch viele bestehende Luftwandanlagen arbeiten zuverlässig mit AC-Motoren.

Bei AC-Motoren kommt der Wechsel der Stromrichtung aus dem Wechselstromnetz. Die Spannung ändert ihre Polarität regelmäßig, zum Beispiel 50-mal pro Sekunde im europäischen Stromnetz. Dadurch entsteht im Motor ein wechselndes Magnetfeld, das die Drehbewegung ermöglicht.

Bei klassischen AC-Motoren hängt die Drehzahl wesentlich von der Netzfrequenz, der Polzahl des Motors und – bei Asynchronmotoren – vom Schlupf ab. Soll ein AC-Motor in seiner Drehzahl geregelt werden, wird häufig ein Frequenzumrichter eingesetzt.

Der Frequenzumrichter verändert die elektrische Frequenz und ermöglicht dadurch eine Drehzahlregelung des Motors. So kann auch ein AC-Ventilator bedarfsgerecht betrieben werden.

AC ist also nicht automatisch veraltet oder schlecht. Für Luftwände kommt es darauf an, ob Motor, Ventilator, Regelung und Luftführung zur Anwendung passen. EC-Motoren haben heute oft Vorteile bei kompakter Bauweise, integrierter Regelung und Teillastbetrieb. AC-Motoren mit Frequenzumrichter bleiben jedoch in bestimmten Anlagen, größeren Leistungen, Bestandsanlagen oder Sonderfällen weiterhin sinnvoll.

EC oder AC: was ist der praktische Unterschied?

Der Unterschied liegt vor allem in der Art der Ansteuerung, der Regelbarkeit und der Integration.

EC-/BLDC-Ventilatoren haben die elektronische Kommutierung und Regelung häufig bereits in der Motoreinheit integriert. Sie lassen sich meist einfach stufenlos ansteuern und arbeiten besonders bei kleinen und mittleren Leistungen sowie im Teillastbetrieb sehr effizient.

AC-Motoren sind robuste und bewährte Wechselstrommotoren. Sie können ebenfalls geregelt werden, benötigen dafür aber häufig einen Frequenzumrichter. Das ist technisch sinnvoll und in vielen Industrieanlagen seit langem erprobt. Es bedeutet jedoch zusätzliche Komponenten, mehr Verdrahtung und eine passende Abstimmung zwischen Motor, Frequenzumrichter und Ventilator.

Für Luftwände ist deshalb nicht entscheidend, ob ein Motor grundsätzlich EC oder AC heißt. Entscheidend ist, ob die Motor-Ventilator-Einheit den erforderlichen Druck und Volumenstrom liefert und sich passend zur Anwendung regeln lässt. Für viele neue Luftwand-Anwendungen sind EC-/BLDC-Ventilatoren heute vorteilhaft. AC-Motoren mit Frequenzumrichter bleiben für Bestandsanlagen, größere Leistungen und Sonderfälle weiterhin sinnvoll.

Warum das Laufrad genauso wichtig ist wie der Motor

EC und AC beschreiben die Motortechnik. Der Motor allein erzeugt aber noch keine wirksame Luftwand. Er treibt das Laufrad an. Erst das Laufrad erzeugt den Volumenstrom und den Druck, die für die Luftführung und die Düse notwendig sind.

Für Luftwände ist dieser Unterschied wichtig. Eine Luftwand muss nicht einfach nur möglichst viel Luft bewegen. Sie muss einen gerichteten, stabilen Luftstrahl erzeugen, der eine Öffnung zuverlässig abschirmt. Dafür braucht der Ventilator neben Volumenstrom auch ausreichend statischen Druck.

Was ist ein Radialventilator?

Bei einem Radialventilator wird die Luft meist axial angesaugt und radial, also seitlich nach außen, weitergeführt – mittlerweile können moderne Radialventilatoren auch nach vorne ausblasen. Radialventilatoren können bei kompakter Bauform einen vergleichsweise hohen statischen Druck aufbauen.

Dieser Druck wird benötigt, um die Luft durch Gehäuse, Kanäle, Umlenkungen und Düsen zu führen. Wenn der Druck nicht ausreicht, kommt an der Öffnung kein stabiler Luftstrahl an. Die Luftmenge allein sagt deshalb noch wenig darüber aus, ob ein Ventilator für eine Luftwand geeignet ist.

Für Luftwände ist dieser Punkt entscheidend. Die Luft muss zur Düse geführt, dort beschleunigt und als stabiler Luftstrahl an der Öffnung austreten. Deshalb verwenden wir bei SAW-Airwalls ausschließlich Radialventilatoren.

Was ist ein Axialventilator?

Bei einem Axialventilator strömt die Luft entlang der Motorachse durch das Laufrad. Die Luft wird also in axialer Richtung bewegt. Axialventilatoren können große Luftmengen fördern und werden in vielen Lüftungs- und Kühlanwendungen eingesetzt.

Ihre Stärke liegt häufig im Volumenstrom. Wenn Luft über kurze Wege und mit geringem Druckverlust bewegt werden soll, kann ein Axialventilator sehr sinnvoll sein.

Klassische Luftschleier arbeiten je nach Bauform mit unterschiedlichen Ventilatorkonzepten, zum Beispiel mit Tangential-, und Axialventilatoren. Häufig steht dort ein gleichmäßiger Luftstrom über einer Tür im Vordergrund. Für Luftwände mit höherem Druckbedarf und gezielter Düsenführung reicht diese Betrachtung allein jedoch nicht aus.

EC, AC, radial oder axial: Was ist für Luftwände die bessere Lösung?

Der Unterschied zwischen Luftwand und einfachem Luftschleier liegt deshalb nicht nur im Motor. Entscheidend ist das Gesamtsystem aus Motor, Laufrad, Ventilatorgehäuse, Luftführung, Düse und Regelung.

Die Frage lautet nicht einfach EC oder AC. Aber klar ist radial, nicht oder axial.

Eine Luftwand muss eine Öffnung zuverlässig abschirmen. Dafür braucht sie nicht nur Luftmenge, sondern einen stabilen, gerichteten Luftstrahl. Entscheidend sind deshalb Volumenstrom, statischer Druck, Austrittsgeschwindigkeit, Regelbarkeit, Wirkungsgrad und die Einbausituation.

EC-/BLDC-Radialventilatoren

Für viele neue Luftwand-Anwendungen sind EC-/BLDC-Radialventilatoren heute besonders interessant. Sie verbinden eine effiziente, bürstenlose Motortechnik mit guter Regelbarkeit und einer kompakten Motor-Ventilator-Einheit.

Radialventilatoren können den statischen Druck bereitstellen, der für Gehäuse, Luftführung und Düse erforderlich ist. EC-/BLDC-Motoren ermöglichen zusätzlich eine einfache Drehzahlregelung und eine gute Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen.

Diese Kombination passt besonders gut zu Luftwänden, die nicht dauerhaft mit voller Leistung laufen müssen, sondern bedarfsgerecht geregelt werden sollen.

AC-Motoren mit Frequenzumrichter

AC-Motoren mit Frequenzumrichter sind weiterhin sinnvoll. Sie sind robust, bewährt und in vielen industriellen Anwendungen seit Jahrzehnten im Einsatz. Auch viele bestehende Luftwandanlagen arbeiten zuverlässig mit AC-Technik.

AC-Lösungen können besonders bei Bestandsanlagen, größeren Leistungen, Sonderauslegungen oder vorhandener Infrastruktur weiterhin die richtige Wahl sein.

Radialventilatoren oder Axialventilatoren

Axialventilatoren können große Luftmengen bewegen und sind in vielen Lüftungsanwendungen sehr sinnvoll.

Für Luftwände reicht reine Luftmenge jedoch oft nicht aus. Wenn die Luft durch Gehäuse, Umlenkungen und Düsen geführt werden muss, ist der notwendige statische Druck entscheidend.

Axialventilatoren sind günstiger, aber wir haben noch keinen gefunden, der unseren Anforderungen genügt.

Was bevorzugt SAW-Airwalls?

SAW-Airwalls setzt vorwiegend auf Radialventilatoren, weil Luftwände einen definierten Luftstrahl mit ausreichendem Druck benötigen. Bei neuen Anlagen sind EC-/BLDC-Radialventilatoren häufig die bevorzugte Lösung, wenn kompakte Bauweise, gute Regelbarkeit, viele Betriebsstunden und effizienter Teillastbetrieb wichtig sind.

Das bedeutet nicht, dass AC-Motoren falsch sind. Entscheidend ist die Anwendung. Eine bestehende AC-Anlage kann zuverlässig und wirtschaftlich arbeiten.

Die beste Lösung ist deshalb nicht der Ventilator mit dem modernsten Kürzel, sondern die richtig ausgelegte Luftwand.

Warum die Auslegung wichtiger ist als das Kürzel auf dem Datenblatt

EC, AC, radial und axial sind wichtige technische Begriffe. Sie entscheiden aber nicht allein darüber, ob ein Ventilator für eine Luftwand geeignet ist.

Für SAW-Airwalls ist der konkrete Betriebspunkt entscheidend. Der Ventilator muss den notwendigen Volumenstrom, den erforderlichen statischen Druck und die passende Austrittsgeschwindigkeit bereitstellen. Gleichzeitig müssen Leistungsaufnahme, Geräusch, Bauraum, Regelbarkeit und Einbausituation zur Anwendung passen.

Die Drehzahl spielt dabei eine wichtige Rolle, weil sie Volumenstrom, Druck und Leistungsaufnahme beeinflusst. Dieser Zusammenhang gilt jedoch nicht nur für EC-/BLDC-Ventilatoren. Auch AC-Motoren können mit einem Frequenzumrichter geregelt werden.

Vereinfacht gilt bei Ventilatoren: Der Volumenstrom verändert sich ungefähr proportional zur Drehzahl. Der Druck verändert sich ungefähr mit dem Quadrat der Drehzahl. Die Leistungsaufnahme verändert sich ungefähr mit der dritten Potenz der Drehzahl. Deshalb kann eine Änderung der Drehzahl große Auswirkungen auf Funktion, Geräusch und Energieverbrauch haben.

Für die Auswahl nutzen wir die Auslegungs- und Konfigurationsprogramme unserer Ventilatorlieferanten, zum Beispiel von ebm-papst und ZIEHL-ABEGG. Dort werden Ventilatoren anhand von Kennlinien, Wirkungsgrad, Leistungsaufnahme, Drehzahl, Schallwerten und Betriebspunkt geprüft.