Vermeiden von Stand-by-Zeiten verbessert die Energieeffizienz von Maschinen

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Lebenszykluskostenanalysen haben gezeigt, dass die Kosten für elektrische Energie eines Bearbeitungszentrums mittlerer Leistung je nach Einsatzbedingungen mit bis zu 8800 Euro im Jahr zu Buche schlagen können und damit bis zu 20% der Gesamtbetriebskosten ausmachen können. Auf der Basis von Energiemessungen an modernen Bearbeitungszentren und Drehautomaten sowie anschließender Projektion auf den Jahresverbrauch ergeben sich in Abhängigkeit von verschiedenen Fertigungsszenarien Energieverbräuche von bis zu 45 000 kWh (Bild 2).

Stand-by-Stromverbrauch kann bis zu 43% des Jahresverbrauchs ausmachen

Je nach Fertigungstyp verteilt sich der Energieverbrauch auf die eigentliche Bearbeitungszeit und die Stand-by-Zeit, in der die Maschine in eingeschaltetem Zustand verweilt. Während im Drei-Schicht-Betrieb in der Serienfertigung der Verbrauch während der Bearbeitung mit 97% deutlich überwiegt, hat der Stand-by-Verbrauch bei der Einzelfertigung einen Anteil von bis zu 43% des Jahresenergieverbrauchs. Aus den dargestellten Ergebnissen lassen sich die Strategien für wirksame Optimierungsmaßnahmen ableiten.

Während in der Serienfertigung vor allem die Erhöhung der Energieeffizienz der Komponenten erfolgversprechend ist, lassen sich in der Einzelfertigung Einsparpotenziale insbesondere durch ein konsequentes selektives oder umfassendes Abschalten der Maschinenkomponenten erzielen.

In der Hochrechnung für den Zwei-Schicht-Betrieb ist angedeutet, dass eine einfache Maßnahme wie das Schließen der Arbeitstür in freien Schichten bis zu 14% der Energiekosten sparen kann. Das ist dann der Fall, wenn, wie bei der untersuchten Maschine, dadurch einige Komponenten wie Hydraulik, Beleuchtung oder Hydraulik- und Spindellüftung nach einer bestimmten Zeitspanne automatisch abgeschaltet werden.

Schließen der Arbeitstür spart 14% der Stromkosten ein

Welche Komponenten für welchen Anteil des Energiebedarfs verantwortlich sind ist wiederum vom jeweiligen Fertigungstyp, der Maschinenausstattung, der Bearbeitungsaufgabe und der jeweiligen Komponentenauswahl abhängig. Entsprechend variiert auch das jeweilige Einsparpotenzial der Komponenten.

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