Austausch des Ventilator-Elektromotors im RLT-Gerät: Abstimmung mit Ventilator und Frequenzumrichter

Beim Austausch des Ventilatorantriebs einer raumlufttechnischen Anlage (RLT-Gerät) muss der neue Elektromotor nicht nur in Leistung und Drehzahl passen, sondern auch mit der mechanischen Anbindung des vorhandenen Ventilators und den Einstellungen des Frequenzumrichters zusammenarbeiten, der das Gerät antreibt. Der passende Antrieb wird mit gleicher Polzahl und Baugröße sowie einem Wellenende gewählt, das das Laufrad tragen kann; anschließend werden die Typenschildwerte der neuen Maschine im Umrichter eingetragen. Dieser Beitrag beschreibt der Reihe nach die Austauschschritte bei Plug-Fans (freilaufende Räder) und riemengetriebenen Ventilatoren sowie die Prüfpunkte am Umrichter.

Die Ventilatoranordnung im RLT-Gerät erkennen

In RLT-Geräten sitzt der Ventilator in einer eigenen Kammer des Gehäuses, und der Elektromotor befindet sich meist im selben Luftstrom wie der Ventilator. Stellen Sie vor dem Austausch fest, um welche Anordnung es sich handelt, denn danach richtet sich die Prüfliste.

• Plug-Fan (freilaufendes Rad, Direktantrieb): Das Laufrad sitzt direkt auf der Motorwelle, ein Spiralgehäuse gibt es nicht. Der Antrieb wird meist in Fußausführung auf einem Sockel oder Rahmen befestigt. Die Welle trägt Gewicht und Unwucht des Laufrads unmittelbar.
• Riemengetriebener doppelseitig saugender Radialventilator: Der Ventilator läuft in eigenen Lagern, der Elektromotor steht auf einem separaten Spannschlitten und überträgt die Leistung per Riementrieb. Der Antriebswechsel ist mechanisch unabhängiger.
• Ventilatormodule mit EC-Motor: Antrieb und Elektronik bilden eine Einheit. Diese Einheit durch einen Standard-Asynchronmotor mit separatem Frequenzumrichter zu ersetzen, ist kein reiner Antriebswechsel, sondern eine Änderung von Antriebs- und Regelungskonzept; dies wird als eigenes Projekt bewertet.

Antriebswechsel beim Plug-Fan: Welle, Laufradnabe und Wuchtung

Beim Plug-Fan ist der kritischste Punkt, dass die Laufradnabe exakt auf die Welle des neuen Elektromotors passt. Bohrungsdurchmesser, Passfedernut und Länge der Nabe sind auf das Wellenende der alten Maschine abgestimmt. Wird der neue Antrieb mit gleicher IEC-Baugröße und Polzahl gewählt, ist zu erwarten, dass das Wellenmaß passt; dies ist jedoch vor der Bestellung zu bestätigen. Die Maße finden Sie im technischen Produktkatalog 2026 und in den technischen 2D-Zeichnungen.

• Wellenende und Nabe: Wellendurchmesser, Wellenlänge und Passfedermaß müssen zur Nabe passen. Sitzt die Nabe nicht vollständig auf der Welle, läuft das Laufrad mit Schlag.
• Position des Laufrads auf der Welle: Je weiter das Laufrad vom antriebsseitigen Lager entfernt ist, desto höher ist die Lagerbelastung. Setzen Sie das Laufrad an seine alte Position, sodass der Spalt zur Einströmdüse erhalten bleibt.
• Spalt zur Einströmdüse: Der Abstand zwischen Laufrad und Einströmöffnung beeinflusst die Ventilatorleistung unmittelbar. Liegt die Wellenschulter der neuen Maschine an anderer Stelle als bei der alten, verschiebt sich das Laufrad nach vorn oder hinten; messen und justieren Sie diesen Spalt.
• Wuchtung: Nach dem Aufsetzen des Laufrads auf die neue Welle sind die Schwingungen zu messen und gegebenenfalls vor Ort auszuwuchten. Beim Plug-Fan wirkt sich Unwucht direkt auf die Motorlager aus.
• Drehrichtung: Plug-Fan-Laufräder arbeiten nur in einer Richtung effizient. Ein rückwärts drehendes Laufrad fördert zwar Luft, aber mit geringerem Volumenstrom, und der Antrieb nimmt unnötig Strom auf; die Richtung wird beim ersten Einschalten geprüft.

Antriebswechsel beim riemengetriebenen Ventilator

Bei Riementrieben ist der Austausch meist einfacher. Wird die neue Maschine mit gleicher Polzahl gewählt, bleiben Übersetzung und Ventilatordrehzahl erhalten. Die Fußbohrungen des Spannschlittens müssen zur neuen Baugröße passen, die motorseitige Riemenscheibe ist nahe der Wellenschulter zu montieren, und die Riemenspannung ist neu einzustellen. Wollen Sie die Übersetzung ändern, lassen Sie den Leistungsbedarf bei der neuen Drehzahl neu berechnen, da sich die Ventilatorleistung mit der dritten Potenz der Drehzahl ändert.

Bei RLT-Ventilatoren ist die Bauform in der Regel die Fußausführung (B3). Nach den allgemeinen Angaben auf unserer Website stehen die Optionen B3, B5, B14, B34, B35 sowie vertikal V1/V3/V5/V6/V15 je nach Baugröße zur Verfügung; das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt.

Abstimmung mit dem Frequenzumrichter: was nach dem Austausch am Umrichter zu tun ist

RLT-Ventilatoren werden überwiegend mit Frequenzumrichter betrieben und über Volumenstrom, Drucksensor oder ein Signal der Gebäudeautomation geregelt. Nach einem Antriebswechsel „kennt“ der Umrichter weiterhin die alte Maschine. Der Austausch ist daher erst abgeschlossen, wenn die Motorparameter im Umrichter aktualisiert sind.

Unsere Drehstrom-Serien eignen sich für die Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit vollem Drehmoment bei niedriger Drehzahl kann ein Fremdlüfter erforderlich sein, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dU/dt- oder Sinusfilter geprüft; diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Einzelheiten finden Sie in der Frage zum Betrieb am Umrichter.

• Typenschildwerte eintragen: Bemessungsleistung, Bemessungsspannung, Bemessungsstrom, Nenndrehzahl, Frequenz und gegebenenfalls Leistungsfaktor werden vom Typenschild der neuen Maschine in den Umrichter übernommen. Die Schaltung (Δ oder Y) richtet sich nach der Ausgangsspannung des Umrichters; ein Elektromotor mit 400/690 V auf dem Typenschild wird an einem Umrichter mit 400 V Ausgang in Dreieck geschaltet.
• Motoridentifikation (Auto-Tuning): Bei vektorgeregelten Umrichtern werden die Motorparameter durch eine Messung neu eingelesen. Wird dieser Schritt ausgelassen, arbeitet der Umrichter mit einem falschen Modell.
• Stromgrenze und Schutz: Der Motor-Überlastschutz im Umrichter ist auf den neuen Bemessungsstrom einzustellen. Ein von der alten Maschine übernommener höherer Wert kann die neue ungeschützt lassen.
• Frequenzbereich: Vorsicht, wenn die maximale Betriebsfrequenz über 50 Hz eingestellt ist. Da die Ventilatorleistung mit der dritten Potenz der Drehzahl steigt, gerät der Antrieb oberhalb von 50 Hz sehr schnell in Überlast; außerdem darf die zulässige Höchstdrehzahl des Laufrads nicht überschritten werden.
• Leitung und Filter: Steht der Umrichter im Schaltraum und die Maschine im RLT-Gerät auf dem Dach, kann die Leitung lang sein. Bei langen Leitungen entstehen an den Motorklemmen Spannungsspitzen; dann wird ein dU/dt- oder Sinusfilter geprüft. Ein vorhandener Filter wird auch mit der neuen Maschine weiterverwendet.
• Kühlung bei niedriger Drehzahl: Bei Ventilatorlast sinkt mit der Drehzahl auch das Drehmoment; die Erwärmung bei niedriger Drehzahl ist daher geringer als bei Lasten mit konstantem Drehmoment. Läuft das Gerät dennoch lange mit sehr niedriger Frequenz, geben Sie dies bei der Bestellung an.

Passende HEM Motor Modelle und aktuelle Preise finden Sie im Online-Shop. Allgemeine Informationen zu HLK-Anwendungen finden Sie auf der Seite Elektromotoren für die HLK-Branche.

Umgebung: der Elektromotor im Luftstrom

Der Antrieb im RLT-Gerät befindet sich in der aufbereiteten Luft. Damit teilt er hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit die Betriebsbedingungen des Geräts.

• Feuchtigkeit: Bei Ventilatoren hinter dem Kühlregister ist die Luft feucht, teilweise gesättigt. Unsere Elektromotoren haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F. Ist das Kondensationsrisiko hoch oder steht das Gerät lange still und läuft dann wieder an, geben Sie dies an.
• Temperatur: Bei Ventilatoren hinter dem Heizregister befindet sich die Maschine in warmer Luft. Die Umgebungstemperatur wird bei der Bestellung angegeben.
• Zugänglichkeit: Die Kammer im RLT-Gerät kann eng sein. Gehäuselänge, Lage des Klemmenkastens und Kabeleinführung der neuen Maschine müssen in die Kammer passen; bei gleicher Baugröße ist das in der Regel kein Problem.

Beispielmodelle und ein angenommener Austausch

Nachfolgend Beispiele aus den bei RLT-Ventilatoren häufigen vierpoligen Modellen mit Aluminiumgehäuse. Alle haben Schutzart IP55, Isolationsklasse F und 50 Hz.

Beachten Sie die Spalte Spannung: Das 3-kW-Modell hat die Typenschildangabe 230/400 V und wird an einem Umrichterausgang mit 400 V in Stern (Y) geschaltet; die Modelle mit 7,5 und 11 kW haben 400/690 V und werden bei 400 V in Dreieck (Δ) geschaltet. Hat die alte Maschine eine andere Spannungsangabe, ändert sich auch die Schaltung.

Angenommenes Beispiel: Im Dach-RLT-Gerät eines Bürogebäudes hat der vierpolige 7,5-kW-Plug-Fan-Antrieb der Baugröße 132M einen Lagerschaden. Als neuer Antrieb wird das Modell 132M-4 gewählt; das Wellenende wird anhand des Katalogs mit der Laufradnabe verglichen. Das Laufrad wird an der alten Position montiert, der Spalt zur Einströmdüse gemessen und vor Ort ausgewuchtet. Im Umrichter werden die neuen Typenschildwerte eingetragen, die Motoridentifikation ausgeführt, der Überlastschutz auf den Bemessungsstrom von 14,3 A eingestellt und geprüft, dass die Höchstfrequenz 50 Hz beträgt.

Fazit: Angaben für den Austausch

Planen Sie beim Austausch des Ventilatorantriebs im RLT-Gerät die mechanische Passung (Welle, Laufradnabe, Sockel) und die elektrische Abstimmung (Typenschildwerte, Schaltung, Umrichtereinstellung) gemeinsam. Teilen Sie uns in Ihrer Anfrage Folgendes mit:

• Foto des Typenschilds der bisherigen Maschine (Leistung, Drehzahl, Spannung, Strom, Baugröße)
• Ventilatortyp (Plug-Fan, riemengetriebener Radialventilator) und Maß des Wellenendes
• Ausgangsspannung des Umrichters, Betriebsfrequenzbereich und Leitungslänge zwischen Umrichter und Elektromotor
• Position der Maschine im RLT-Gerät (vor oder hinter Kühl- bzw. Heizregister)
• Bauform und Platzverhältnisse in der Kammer

Senden Sie Typenschildfoto, Drehzahl und Montageangaben Ihrer vorhandenen Maschine über die Seite für die Typenschild-Anfrage und fordern Sie ein Angebot für das passende Modell an. Die Modelle können Sie im Bereich Elektromotor kaufen vergleichen; für Fragen nutzen Sie bitte unsere Kontaktseite.

Häufig gestellte Fragen

Muss ich nach dem Antriebswechsel die Umrichtereinstellungen ändern?

Ja. Die Typenschildwerte der neuen Maschine müssen in den Umrichter eingetragen, eine vorhandene Motoridentifikation ausgeführt und der Überlastschutz auf den neuen Bemessungsstrom eingestellt werden.

Darf ich den RLT-Ventilator über 50 Hz betreiben?

Da die Ventilatorleistung mit der dritten Potenz der Drehzahl steigt, gerät der Antrieb schnell in Überlast. Ohne Prüfung der zulässigen Laufraddrehzahl und der Antriebsleistung sollte nicht über 50 Hz gefahren werden.

Lässt sich das Laufrad eines Plug-Fans direkt auf die neue Maschine setzen?

Ja, wenn Wellendurchmesser, Wellenlänge und Passfedermaß zur Laufradnabe passen. Nach der Montage wird der Spalt zur Einströmdüse eingestellt und die Wuchtung geprüft.

Kann ich einen EC-Ventilator durch einen Standard-Elektromotor ersetzen?

Das bedeutet, dass neben dem Antrieb auch Umrichter und Regelungskonzept geändert werden. Ventilator, Umrichter und Regelsignal sind gemeinsam zu bewerten und als eigenes Projekt zu behandeln.