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Energieeffizienz

Energiesparfüchse sind am Werk

| Redakteur: Bernhard Kuttkat

Fachleute schätzen, dass die in Deutschland installierten spanenden Werkzeugmaschinen einen Anteil von 10 bis 15% am Gesamtstromverbrauch der Industrie haben. Viel zu viel, meint die EU-Kommission. Deshalb sind Hersteller dabei, den Energiehunger ihrer Maschinen einzudämmen.

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Siemens entwickelt Systeme zum Energiemanagement bei Werkzeugmaschinen, von der intelligenten Einspeisung über den Motor mit besserem Wirkungsgrad bis hin zur energieeffizienten Maschinenoptimierung. Bild: Siemens
Siemens entwickelt Systeme zum Energiemanagement bei Werkzeugmaschinen, von der intelligenten Einspeisung über den Motor mit besserem Wirkungsgrad bis hin zur energieeffizienten Maschinenoptimierung. Bild: Siemens
( Archiv: Vogel Business Media )

Bisher kümmerte es weder Maschinen- und Komponenten-Hersteller noch Anwender, wie hoch der Energieverbrauch der Produkte eigentlich ist, wie Carl Martin Welcker, Vorsitzender des Vereins Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW) in Frankfurt, konstatiert: „In den vergangenen Jahren sind die technischen Leistungsdaten von Werkzeugmaschinen den Kundenanforderungen nach mehr Produktivität und geringeren Stückkosten gefolgt. Der Energieverbrauch stand dabei ganz eindeutig nicht im Fokus. Sicher können heute bereits hocheffiziente Komponenten in den Maschinen eingesetzt werden. Jedoch hat der Markt die damit verbundenen höheren Investitionskosten bisher nicht akzeptiert, obwohl sie sich im laufenden Betrieb amortisieren würden.“

Energieeffizienz jetzt bei Werkzeugmaschinen gefragt

Mittlerweile hat allerdings ein Umdenken stattgefunden, auch bei den Anwendern, denn einer Untersuchung des PTW der Technischen Universität Darmstadt zufolge beträgt der Energieverbrauch einer Werkzeugmaschine immerhin bis zu 20% ihrer Lebenszykluskosten. Weniger Energiehunger der Maschinen bringt also bares Geld in die Kassen.

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Wo und wie also lässt sich die Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen steigern? Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher, Leiter des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen am WZL der RWTH Aachen, nennt Einsparpotenziale, die bereits bei der bestehenden Generation von Werkzeugmaschinen erschlossen werden können: „Vielfach werden Werkzeugmaschinen oder einzelne Aggregate der Maschine beispielsweise in Pausenzeiten oder während organisatorischer Stillstände in Betriebspunkte gefahren, die weit außerhalb der ursprünglichen Auslegung liegen. Das führt zu schlechten Wirkungsgraden der Werkzeugmaschine, insbesondere in Nebenzeiten. Gelingt es, die Anwender auf solche Betriebspunkte aufmerksam zu machen, können diese gezielt Maßnahmen zu deren Vermeidung einleiten.“

Neben einfachen Messungen des Energieverbrauchs könnte dies seiner Meinung nach auch durch die Erweiterung der CAD/CAM-NC-Kette im Hinblick auf eine simulative Verbrauchsabschätzung oder durch die Visualisierung von werkstückbezogenen Verbrauchswerten, ähnlich der Stückzeit, in der Maschinensteuerung erfolgen. Weiteres Einsparpotenzial sieht Brecher in der Kühlschmierstoffversorgung: „Moderne Werkzeuge erlauben häufig eine deutliche Reduktion des Bedarfs bei gleichzeitig geringerem Förderdruck. Eine bedarfsgerechte Bereitstellung von Kühlschmierstoff verspricht daher deutliche Einsparpotenziale.“

Vielfältige Möglichkeiter zur Steigerung der Energieeffizienz

Auch und gerade bei Neuentwicklungen bietet sich eine Vielzahl von effizienzsteigernden Möglichkeiten an, angefangen von einer konsequenten Reduktion der bewegten Massen über optimierte Komponenten im mechanischen Antriebsstrang bis hin zu optimierten Komponenten im elektrischen Teil des Antriebsstrangs.

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