Yaskawa Energiemanagement sorgt für effizientere Prozesse

Autor / Redakteur: Farschid Nikpour / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Eine Energiemanagementlösung soll Unternehmen dabei helfen, die Transparenz ihrer Energieverbräuche zu verbessern und somit unter Umständen die Spitzenverbraucher zu identifizieren sowie Anforderungen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) zu erfüllen und weiterhin von der Steuerermäßigung zu profitieren.

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Auf dem zentralen Server laufen alle Daten auf, werden über die Software verarbeitet und über einen Bildschirm übersichtlich dargestellt.
Auf dem zentralen Server laufen alle Daten auf, werden über die Software verarbeitet und über einen Bildschirm übersichtlich dargestellt.
(Bild: Yaskawa)

Bis zu 70 verschiedene Permaglide-Lager liefert das Unternehmen KS Gleitlager heute für ein Fahrzeug und sorgt so vom Stoßdämpfer bis hin zur Sitzverstellung dafür, dass alles „gleitet“. Abgesicherte Prozessabläufe in den Produktionen unter Einbindung von Mess- und Prüftechnik, betreut durch ausgebildetes Personal, bilden die Grundlage für hochwertige KS-Gleitlagerprodukte mit dem Ziel höchster Kundenzufriedenheit.

Prozesse energetisch optimieren

Die installierten Produktionsprozesse zur Herstellung von Gleitlagern und deren Werkstoffen sind sehr energieintensiv, was die Verantwortlichen am Standort St. Leon-Rot dazu veranlasst hat, die einzelnen Fertigungsanlagen energetisch genau unter die Lupe zu nehmen. Bisher waren die Energiekosten über einen kalkulierten Schlüsselverteiler auf die Kostenstellen und einzelnen Artikel umgelegt worden – künftig sollte dies anhand der tatsächlich verbrauchten Mengen geschehen.

Stromzähler hatte es im Unternehmen auch vorher schon vereinzelt für einige Anlagen gegeben – allerdings wurden diese manuell abgelesen, indem ein Mitarbeiter die Daten notierte und später in einer Excel-Liste erfasste. So hatte man zwar die individuellen Verbräuche von einzelnen Anlagen ermittelt (unter anderem sind diese Basis für die Energiesteuerentlastung aufgrund energieintensiver Prozesse), für aussagefähige Analysen sowie für weitergehende Anforderungen, zum Beispiel gemäß der DIN EN IS0 50001 „Energiemanagementsystem“ – nach dieser Norm ist der Standort seit 2013 zertifiziert –, reichten diese punktuellen Werte aber nicht aus. Die Entscheidung für ein leistungsfähiges Monitoring- und Managementsystem war damit gefallen – was nun noch fehlte, war die konkrete Lösung für die technische Umsetzung.

Leistungsfähiges Monitoring- und Managementsystem

Zunächst wurde über die Fachabteilung elektrische Instandhaltung recherchiert, welche Systeme verfügbar waren und zu den Anforderungen bei KS Gleitlager passen könnten. Drei Hersteller kamen in die engere Wahl, deren Produkte anhand zuvor definierter Kriterien verglichen und bewertet wurden.

Den Zuschlag bekam schließlich das Energiemanagementsystem von Yaskawa. Die Möglichkeiten und Features des Systems überzeugten alle Beteiligten:

Das System des fränkischen Unternehmens ist offen, sodass man sehr viel selbst gestalten kann. Rohdaten lassen sich problemlos exportieren und Skripte für die Auswertung können vom Anwender selbst geschrieben werden. Schulungen oder Handbücher werden nicht benötigt. Jeder, der sich in der Office-Welt und mit Datenbanken auskennt, kommt damit problemlos klar.

Ein weiterer Pluspunkt, der bei der Entscheidung für Yaskawa sprach: Das System ist kompatibel zu allen namhaften Herstellern und verarbeitet verschiedene Protokolle. Ob Zähler von Janitza, PAC von Siemens, S0-Impulse oder SPS-Signale: Alle vorhandenen Daten können von der Yaskawa-Lösung verarbeitet werden. Damit gestaltete sich die Planung deutlich leichter als bei anderen Systemen und die Kosten blieben durch die Weiternutzung der vorhandenen Hardware in einem vertretbaren Rahmen.

Die Topologie ist redundant ausgelegt

Zur Übertragung der Daten installierte man zunächst ein Glasfasernetz, das die Stationen des gesamten Standorts in Form eines redundanten Ringes miteinander verbinden sollte.

Aufgrund einer parallelen Starkstromführung in die Niederspannungsanlagen wurde wegen der elektromagnetischen Verträglichkeit Glasfaser statt Kupfer gewählt.

Der Aufbau der einzelnen Unterstationen erfolgt in Baumstruktur. Ein Switch stellt an den einzelnen Stationen jeweils die Verbindung zum Ring sicher – bei ihm laufen die zahlreichen unterschiedlichen, vor Ort von den vorhandenen Zählern gemessenen Verbrauchsdaten auf, welche von den Steuerungen zur Verfügung gestellt oder die als S0-Impulse erfasst werden.

In der ersten Ausbaustufe wird nun für jede einzelne Trafostation im Werk aufgezeichnet, welche Mengen in welchen Zeiträumen verbraucht werden. 154 Messstellen sind derzeit in Betrieb und füttern das System mit Daten. Auf diese Weise kann man den Stromverbrauch der einzelnen Anlagen und Prozesse nun gezielt Kostenstellen und gegebenenfalls Produktgruppen zuordnen. Außerdem erkennt man so, wo die großen Energiefresser lauern, die möglicherweise durch effizientere Produkte ersetzen werden könnten.

Auch ein Lastmanagement zur Vermeidung von Spitzen fällt mit diesem System leicht, denn man kann nach einem Wochenende Anlagen ganz gezielt nach und nach hochfahren.

Bisher haben sich die Experten von KS Gleitlager auf das Thema Strom konzentriert. Als nächstes möchte man auch andere Verbräuche, wie zum Beispiel Schutzgase, genauer betrachten, um künftig auch diese Mengen detailliert pro Anlage aufzeichnen und auswerten zu können.

Die Visualisierung ist inklusive

Alle am Standort St. Leon-Rot erfassten Daten landen auf einem im Netz platzierten Server. Über ein Visualisierungssystem dürfen nur wenige Mitarbeiter auf die übersichtlich dargestellten Daten zugreifen. Verschiedene Ansichten als Graph oder Tabelle sind möglich. Damit bietet das Energy Management von Yaskawa alles, was für die Aufrechterhaltung der Zertifizierung nach DIN EN ISO 50001 und für die Steuerermäßigung nach EEG nötig ist.

Wer das System nutzen möchte, der kann die Hardware – also Zähler, Switches und Server – selbst beschaffen und kauft bei Yaskawa lediglich die Softwarelizenz. Der Preis ergibt sich in Abhängigkeit davon, wie viele Messstellen verarbeitet werden sollen. Regelmäßige Updates und immer wieder ergänzte Funktionen sollen die Zukunftsfähigkeit des Systems sicherstellen.

* Farschid Nikpour ist Account Manager South West bei der Yaskawa Europe GmbH – Drives, Motion & Controls Division in 91074 Herzogenaurach

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