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MODUL 2 · EINHEIT 3 VON 5

IE-Wirkungsgradklassen

ca. 7 Min. · Lernziele, Beispiel, Wissenscheck

Lernziele — nach dieser Einheit können Sie …

  • die IE-Klassen IE1 bis IE5 nach IEC 60034-30-1 und ihre EU-Pflichten einordnen;
  • anhand eines Rechenbeispiels erläutern, wie sich der Wirkungsgrad auf den jährlichen Energieverbrauch auswirkt;
  • den Unterschied im Teillastverhalten zwischen Asynchron- und Permanentmagnet-Synchronmotor beschreiben.

Was IE-Klassen festlegen

IE steht für International Efficiency. Die Norm IEC 60034-30-1 legt fest, welchen Mindestwirkungsgrad ein Drehstromasynchronmotor bei Nennlast, Nennspannung und Nennfrequenz erreichen muss, um einer Klasse zuzugehören – von IE1 (Standard Efficiency) bis IE5 (Ultra-Premium Efficiency). Der auf dem Typenschild angegebene η-Wert ist der tatsächlich garantierte Wirkungsgrad dieses Motors und darf das Klassenminimum übertreffen.

Mindestwirkungsgrade für 4-polige Käfigläufer-Asynchronmotoren, 50 Hz, bei 100 % Nennlast und 11 kW
IE-Klasse η bei 11 kW EU-Status 2026
IE187,6 %In der EU nicht mehr verkehrsfähig
IE289,8 %Nur noch unter 0,75 kW zulässig
IE391,4 %Pflicht 0,75–1.000 kW (seit 07/2021)
IE493,3 %Pflicht 75–200 kW (seit 07/2023)
IE595,0 %Keine EU-Pflicht, freiwillig (PMSM)
Abbildung 2.3-1: Wirkungsgrad η je IE-Klasse (4-polig, 11 kW). Quelle: Ratgeber: IE-Wirkungsgradklassen IE1–IE5
Beschreibung und Werte der Abbildung

Der Balken IE3 ist hervorgehoben, weil diese Klasse seit 2021 für die meisten Industriemotoren EU-Pflicht ist. IE4 (schraffiert) ist seit 2023 nur für den Leistungsbereich 75–200 kW Pflicht, IE5 (gestrichelt) ist bislang freiwillig und meist nur mit Permanentmagnet-Synchronmotoren erreichbar. Die genauen Zahlenwerte stehen zusätzlich in der Tabelle oberhalb dieser Abbildung.

η je IE-Klasse und EU-Status
NameWert (%)
IE1 87,6
IE2 89,8
IE3 EU-Pflicht seit 07/2021
IE4 93,3
IE5 95,0

Rechenbeispiel: Was der Wirkungsgrad an Energie kostet

Bei gleicher abgegebener Leistung nimmt ein Motor mit niedrigerem Wirkungsgrad mehr elektrische Leistung auf. Für einen 11-kW-Motor mit 6.000 Betriebsstunden pro Jahr bei Volllast:

IE3 (η = 91,4 %): P_ein = 11 / 0,914 ≈ 12,04 kW (ungerundet weitergerechnet) → Jahresenergie ≈ 72.210 kWh

IE4 (η = 93,3 %): P_ein = 11 / 0,933 ≈ 11,79 kW (ungerundet weitergerechnet) → Jahresenergie ≈ 70.740 kWh

Der Wechsel von IE3 zu IE4 spart bei diesem Motor rund 1.470 kWh pro Jahr. Der Mehrpreis eines IE4-Motors amortisiert sich umso schneller, je mehr Betriebsstunden der Motor im Jahr läuft; die Rechnung hängt vom tatsächlichen Mehrpreis und Strompreis ab.

Teillast: Asynchron- vs. Permanentmagnet-Synchronmotor

Die IE-Klasse wird ausschließlich bei 100 % Nennlast bestimmt – viele Antriebe laufen aber dauerhaft im Teillastbereich. Dort verhalten sich die Technologien unterschiedlich: Ein Asynchronmotor (ASM) verliert unterhalb von 50 % Last überproportional an Wirkungsgrad, weil die Rotor-Schlupfverluste relativ stärker ins Gewicht fallen. Ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) zeigt dank fehlender Rotor-Schlupfverluste eine deutlich flachere Wirkungsgradkurve im Teillastbereich. Wie groß der Unterschied im Einzelfall ausfällt, ist ein Richtwert und hängt stark von Baugröße und Drehzahl ab – verbindlich ist das Teillastkennfeld im Datenblatt des Herstellers. Ein häufiger Irrtum: Ein Frequenzumrichter macht den Systembetrieb effizienter, ersetzt aber nicht die Motor-Wirkungsgradklasse selbst.

Merksatz

Die IE-Klasse gilt nur bei 100 % Nennlast. Bei dauerhaftem Teillastbetrieb unter 50 % zählt das Teillastkennfeld mehr als die Klasse – dort schneidet PMSM meist deutlich besser ab als ein Asynchronmotor, und ein Frequenzumrichter bringt oft mehr als der Sprung in die nächste IE-Klasse.

Wissenscheck

Beantworten Sie alle drei Fragen und klicken Sie dann auf „Prüfen". Ab 2 von 3 richtigen Antworten gilt die Einheit als abgeschlossen. Wiederholen ist jederzeit möglich.

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Frage 1 von 3: Wie hoch ist der Mindestwirkungsgrad eines 4-poligen 11-kW-Motors der Klasse IE3 nach IEC 60034-30-1?
Erklärung

Ein 11-kW-4-polig-Motor der Klasse IE3 muss mindestens 91,4 % Wirkungsgrad erreichen (IE4 läge bei 93,3 %).

Quelle: IE-Wirkungsgradklassen →
Frage 2 von 3: Seit wann müssen Drehstrommotoren von 0,75 bis 1.000 kW in der EU mindestens IE3 erfüllen?
Erklärung

Seit dem 1. Juli 2021 gilt nach Verordnung (EU) 2019/1781 mindestens IE3 für Motoren von 0,75 kW bis 1.000 kW (2–8-polig, außer Ex-eb-Motoren).

Quelle: IE-Wirkungsgradklassen →
Frage 3 von 3: Ein 11-kW-Motor läuft 6.000 h/Jahr. Bei IE3 (η = 91,4 %) beträgt die Jahresenergie rund 72.210 kWh, bei IE4 (η = 93,3 %) rund 70.740 kWh. Wie viele kWh spart IE4 pro Jahr ein?
kWh
Erklärung

72.210 − 70.740 = 1.470 kWh pro Jahr weniger Energieaufnahme bei gleicher abgegebener Leistung.

Quelle: IE-Wirkungsgradklassen →

Bitte alle drei Fragen beantworten, um „Prüfen" zu aktivieren.

Vertiefung (optional)

Ratgeber: IE-Wirkungsgradklassen IE1–IE5 (öffnet in neuem Tab)

Lernzweck: Rechenwege und Zahlen sind vereinfachte Lehrbeispiele. Für eine reale Anlage gelten die Angaben des Herstellers, die einschlägigen Normen und die Prüfung durch eine fachkundige Person.

Curriculum v0.1 (Beta) · Stand 17.09.2026 · Inhalte sorgfältig erstellt und geprüft – finale Abnahme folgt

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