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Der Betriebsleiter 9/2015

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FERTIGUNGSTECHNIK Grüne

FERTIGUNGSTECHNIK Grüne Produktion im Mittelstand Mit Energiemanagement zu mehr Nachhaltigkeit im Maschinenpark Ganzheitliches Energiemanagement ist der Schlüssel zu mehr Effizienz und Nachhaltigkeit packungsmaschinen wurde der Stromverbrauch so um 10 Prozent gesenkt. Maschinenantriebe oft überdimensioniert Thomas Hammermeister Nachdem national und international scharfe Normen und Gesetze bezüglich der CO 2 -Emissionen zu erfüllen sind, ist Energieeffizienz nicht nur ein Wettbewerbsvorteil, sondern für Industrieunternehmen schlicht eine Notwendigkeit. Ganzheitliches Energiemanagement ist der Schlüssel zum Erfolg. Mit der richtigen Technik und den passenden Komponenten ist es so auch in energieintensiven Branchen möglich, den Energieverbrauch zu senken. Zunächst sollte man den Blick auf die Servotechnik richten. Synchronmaschinen brauchen viel weniger Energie als ihre asynchronen Pendants. Sie lohnen sich im Prinzip bei allen Industrieapplikationen mit hohem Energieverbrauch. Und obwohl die Servotechnik in Deutschland schon lange dominiert, ist das Einsparpotenzial dieser Thomas Hammermeister, Manager Marketing und Kommunikation, Schneider Electric Deutschland, Ratingen Technologie bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Dabei geht es um Konzepte, die den Energieverbrauch weiter optimieren. Beispielsweise senkt die Verbesserung der Bewegungsabläufe durch Servotechnik den Verbrauch nochmals stark. Die Idee: Statt Bewegungen der Maschine linear von A nach B ablaufen zu lassen, wird die Bewegung analog zum Auto gestaltet, das im Stadtverkehr zwischen Ampeln nicht mit Vollgas fährt, sondern vorausschauend beschleunigt und bremst. In einem Kooperationsprojekt zwischen Schneider Electric und einem italienischen Hersteller von Ver- Außerdem entscheiden die Auswahl und die Konzeption der Antriebe über den Erfolg. So sind Maschinenantriebe oft überdimensioniert. Das bedeutet, dass das Aggregat mehr Energie verbraucht, als nötig ist. Richtiges Design behebt dieses Problem leicht. Anwendungen müssen sorgfältig gewichtet werden, um abzuschätzen, wie robust und verlässlich eine Maschine sein muss und welche künftigen Weiterentwicklungen sinnvoll wären. Kleine und einfach konstruierte Motoren sind in der Regel besser als größere. Motoren sollten also exakt auf ihre jeweilige Anwendung abgestimmt werden. Diese grundlegende Empfehlung allein bringt bereits Einsparungen von 3 bis 4 Prozent. Zugleich reduziert sich dank kleinerer Motoren auch die Motorleistungssteuerung. Hochleistungsmotoren haben eine längere Laufzeit und steigern die Einsatzzeit der Maschine. Laut der vier Kategorien der internationalen Standardklassifizierung IEC sollten Motoren mindestens die Effizienzklasse IE2 erfüllen. Zudem sollten Elektromotoren mit einer elektronischen Drehzahlregelung ausgestattet sein. Die längere Lebensdauer von Hochleistungsmotoren trägt auch zur Nachhaltigkeit bei und bringt etwa 10 Prozent Energieeinsparung. Bei Applikationen mit variablen Lasten erzielen Frequenzumrichter Energieeinsparungen von bis zu 50 Prozent. Dies gilt typischerweise für Anwendungen wie Pumpen, Lüfter und Kompressoren, die im Teillastbereich betrieben werden. Zudem begrenzen Frequenzumrichter bei Anwendungen, die ein wiederholtes Starten erfordern, den Anlaufstrom. Dadurch werden Verluste und Lastspitzen verhindert. Die Vorteile für den Endkunden sind bereits nach ein oder zwei Jahren sichtbar. Öfter mal abschalten Stromfresser sind nur durch die Überwachung des Stromverbrauchs im ganzen 26 Der Betriebsleiter 9/2015

FERTIGUNGSTECHNIK Lebenszyklus von Maschinen gut zu identifizieren. Oft fehlt es allerdings an Transparenz. Der Energiebedarf seiner Anlagen und Maschinen ist dem Anwender nur selten bekannt. Hier sorgt rechnergestütztes Energiemanagement für Abhilfe. Bei hohem Grundverbrauch und geringer Auslastung lässt sich der Strombedarf so am ehesten senken. Der Einsatz von Strommessgeräten ruft mehr Sensibilität für dieses Thema hervor und sorgt oft rasch für Einsparungen. Als erste Maßnahme gilt: konsequentes, angepasstes Ausschalten bei organisatorischem Stillstand. Studien zeigen zudem, dass Maschinen selten 100 Prozent der Zeit in Produktion sind. Diesbezüglich wird geschätzt, dass sich der Energieverbrauch um fast 37 Prozent senken ließe, wenn Maschinen in Leerlaufphasen richtig verwaltet würden, auch, indem einfach der Strom abgeschaltet wird. Damit das klappt, muss das sichere Anhalten und Wiederanfahren in der Maschine programmiert worden sein. So ist zu vermeiden, das Steuerungssystem und die Bussysteme auch dann mit Strom zu versorgen, wenn die Maschine abgeschaltet ist. Vielmehr sollten alle Einstellungen und Positionen beim Anhalten gespeichert und beim Neustart reaktiviert werden. Die Umsetzung dieser Dinge ist jedoch wegen Sicherheitsbeschränkungen oder weil schnelle Neustarts geboten sind, mitunter nicht ganz leicht. Hand in Hand Sowohl mit bestehenden als auch mit neuen Technologien sind Einsparungen durch deren intelligente Nutzung machbar. Nach der Anlageninstallation bieten die Anpassung der installierten Leistung, die Prozessoptimierung in der Produktion (Rückgewinnung von Prozessenergie), die Optimierung der maschinenübergreifenden Systemsteuerung zusammen mit der Anlagenplanung und die Änderung des Verhaltens von Mitarbeitern immer noch beträchtliche Potenziale. Die Maßnahmen von Antriebsherstellern, Anlagenausrüstern und Betreibern von Maschinen und Anlagen sollten daher Hand in Hand gehen. www.schneider-electric.de Im Fokus Nachhaltigkeit Effizienz Sicherheit igus ® dry-tech ® ... schmierfrei Lagern leicht gemacht ... News ´15 ... Auf Knopfdruck das günstigste Lager ... ... das garantiert funktioniert. Weltweit größtes Standardprogramm für schmierfreie Lager nochmals erweitert 16 Vollsortiment-Werkstoffe, 1.321 neue Artikel: iglidur ® Standardprogramm jetzt mit über 3.000 Abmessungen für die meisten Lager-Herausforderungen. Fast alle Lösungen im Cent- Bereich. Von Hochtemperatur bis Meerwasser, von Lebensmittel bis Automotive – direkt das günstigste Lager finden, berechnen und bestellen. Diese und viele weitere motion plastics ® -News finden Sie online auf igus.de/iglidur-Experte igus ® GmbH Spicher Str. 1a 51147 Köln Tel. 02203-9649-145 info@igus.de plastics for longer life ® Besuchen Sie uns: Motek - Halle 4 Stand 4310, EMO, Mailand - Halle 3 Stand E10/F07 igus+Messe.indd 1 26.08.2015 08:36:02 Der Betriebsleiter 9/2015 27

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