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Mobiles System hilft Werkzeugmaschinen beim Energiesparen

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Klinkhammer Intralogistics GmbH
Renishaw GmbH

Leistungsanteil der Komponenten im wertschöpfenden Zustand

Über die Gesamtleistungsbetrachtung hinaus veranschaulicht das Kreisdiagramm in Bild 4 im Detail den Leistungsanteil einzelner Maschinenkomponenten beim wertschöpfenden Zustand „Prozess“. Der größte Verbraucher mit 34,7 % am Gesamtleistungsbedarf ist das Antriebssystem mit Spindel und Achsantrieben. Das KSS-Aggregat stellt den zweitgrößten Verbraucher (28,6 %) dar, gefolgt vom Druckluft-System (26,2 %). Die restlichen Komponenten der Werkzeugmaschine nehmen summiert den übrigen Anteil von 10,5 % ein. Als zweitgrößten Verbraucher wurde das KSS-Aggregat als Maschinenkomponente mit hohem Energieeinsparpotenzial identifiziert. Als Maßnahme zur Effizienzsteigerung sollte deshalb eine bedarfsgerechte KSS-Zufuhr während der Zerspanung erfolgen.

Bild 4: Gesamtleistung im Rahmen von sechs Maschinenzuständen und die Verteilung der Komponentenleistung bei der Zerspanung mit der Fräsmaschine Robdrill und den Nebenaggregaten.(Bild: IFW)
Bild 4: Gesamtleistung im Rahmen von sechs Maschinenzuständen und die Verteilung der Komponentenleistung bei der Zerspanung mit der Fräsmaschine Robdrill und den Nebenaggregaten.
(Bild: IFW)

Zusammenfassung der Erkenntnisse nebst Zukunftsaussichten

Um Unternehmen bei der Identifikation der größten Energieverbraucher an Werkzeugmaschinen zu unterstützen, hat das IFW Hannover diesen mobilen Messkoffer entwickelt und erfolgreich erprobt. Mit dem Messsystem lassen sich Leistungskenngrößen mit insgesamt 36 Analogschnittstellen an einer Werkzeugmaschine für pneumatische und elektrische Verbraucher ermitteln. Mithilfe gemäß ISO-Norm 14955 durchgeführten Untersuchungen lassen sich mit dem mobilen Messkoffer transparent und nachvollziehbar die Energieverbraucher identifizieren und potenzielle Maßnahmen zur Effizienzsteigerung ableiten. Aufgrund der detaillierten Betrachtung der Energieverbraucher auf Komponentenebene einer Werkzeugmaschine, können Verbraucher mit hohem Einsparpotenzial identifiziert werden. Die durchgeführten Messungen im beschriebenen Beispielszenario bei Fanuc Europe haben gezeigt, dass besonders in den nicht-wertschöpfenden Maschinenzuständen erhebliche Einsparpotenziale vorhanden sind. Zukünftig soll der Energiekoffer bei der Durchführung von normgerechten und mobilen Energiemessungen, sowie bei der Identifikation von Energie-Einsparpotenzialen bei interessierten Unternehmen zum Einsatz kommen.

Literatur

[1] Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (2024, 03. Juli) BDEW-Strompreisanalyse Juli 2024.

https://www.bdew.de/media/documents/240703_BDEW-Strompreisanalyse_Juli_2024_Korrektur.pdf

[2] Bundesgesetzblatt Teil I Nr. 309 (2023, 13. November) Energieeffizienzgesetz. https://www.gesetze-im-internet.de/enefg/BJNR1350B0023.html

[3] ISO 14955-3:2020-07: Umweltorientierte Bewertung von Werkzeugmaschinen - Teil 3: Grundsätze zum Test von spanenden Werkzeugmaschinen im Hinblick auf Energieeffizienz. Beuth-Verlag, Berlin, 2020.

[4] JIS TS B 0024-1:2010: Machine tools - Test methods for electric power consumption - Part 1: Machining centres. Japanese Standards Association (JSA), 2010.

(ID:50255627)

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