Energiebedarf in der Produktion lässt sich drastisch drosseln

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Wirkungsgradoptimierende Maßnahmen für elektrische Antriebe erforschte der Verbund EnEffAH für Anwendungen im Start-Stop-Betrieb. Neue Regelungs- und Steuerungskonzepte sowie Monitoring- und Diagnosefunktionen sollen den energieeffizienten Betrieb elektrischer Antriebe gewährleisten können. Zudem stellten die Projektmitglieder ein großes Energieeinsparpotenzial durch Verfahren der Energierückspeisung beziehungsweise -zwischenspeicherung in diesem Bereich fest.

So konnte etwa durch die Speicherung von Bremsenergie im Zwischenkreis Energie rückgewonnen werden, was in einem Probebetrieb mit einem Portalantrieb 17 % der benötigten Energie im Vergleich zur herkömmlichen Betriebsweise einsparte. Insbesondere bei der Verwendung von Druckluft als Energieträger erfordert ein energie- und kosteneffizienter Betrieb von Industrieanlagen eine durchgängige Betrachtung von der Drucklufterzeugung über die Aufbereitung und Verteilung bis hin zur Anwendung.

Softwaregestützte Werkzeuge entlang der Druckluftkette

„Deswegen hat der Forschungsverbund die gesamte Energiekette in der Automatisierung untersucht und eine Lösung entwickelt, die Anwendern helfen soll, Energie effizienter einzusetzen“, erläutert Post. Entlang der Druckluftkette wurden softwaregestützte Werkzeuge geschaffen, die es ermöglichen, die Systeme optimal auszulegen und zu betreiben. Die größte Herausforderung liege darin, die Druckluft auf der einen Seite so effizient wie möglich zu erzeugen und gleichzeitig auf der anderen Seite den Druckluftverbrauch zu optimieren.

Druckluft wird in fast jeder industriellen Fertigung benötigt. In den seltensten Fällen geht dem Einsatz allerdings eine wirklich fundierte Planung voraus. „Die Folge sind ein viel zu hoher primärer Energieverbrauch, nicht genutzte Möglichkeiten der Energierückgewinnung und damit viel zu hohe Energiekosten für den Betrieb, die deutlich reduziert werden könnten“, konstatiert Erwin Ruppelt, leitender Projektingenieur der Kaeser Kompressoren AG und zuständig für die Studie.

Wärmerückgewinnung wird immer noch unterschätzt

Fast in jedem Industriebetrieb ist die Wärmenutzung von Kompressoren möglich, wird aber nicht betrieben. „Falsch eingesetzte Komponenten im Druckluftsystem können so zu bis um 20 % höheren Energiekosten führen, die leicht vermieden werden können“, weiß Ruppelt. In Zeiten weiter steigender Strompreise ist das ein nicht zu unterschätzender Wirtschaftsfaktor. Wie er darlegt, sind nicht die vielleicht notwendigen Investitionen für eine Optimierung das Problem, sondern vielmehr, dass die meisten Unternehmen sich nicht bewusst sind, welches Potenzial in ihren eigenen Räumen schlummert: „Viele Firmen wissen einfach nicht, dass sie in diesem Bereich das Geld quasi zum Fenster hinauswerfen, das sie eigentlich sparen könnten.“

Die Studie leistet Aufklärungsarbeit. Durch die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit haben sich interessante Ergebnisse gezeigt. „So hat sich, neben dem aufgedeckten Einsparpotenzial, zum Beispiel Pneumatik als wesentlich energieeffizienter herausgestellt, als sie zuvor in singulären Studien dargestellt wurde“, betont Ruppelt. In der EnEffAH-Studie konnten Elektrik und Pneumatik erstmals direkt miteinander verglichen werden.

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