Wie ERP-Systeme in der Fertigung den Energieverbrauch reduzieren

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Wenn alle Maschinen einer Abluftanlage stehen, wird jetzt vom Pro-Vis-Leitrechner ein Impuls an einen Aktor gesandt, der dann die entsprechende Lüfteranlage ausschaltet. In das Energiemanagement über Pro-Vis wurde dann auch der frequenzgeregelte Kompressor einbezogen, der ebenfalls ausgeschaltet wird, wenn keine der fünf Abluftanlagen mehr aktiv ist, also alle Maschinen stehen.

Energiemanagement schaltet Kompressoren und Wärmetauscher automatisch ab

Denn ein Druckluftsystem hat aufgrund von Leckagen immer einen gewissen Grundverbrauch, den der Kompressor in der Nacht oder am Wochenende nachfüllen würde. Durch die Frequenzregelung arbeitet der Kompressor auch während des Betriebes bereits energieoptimiert.

Als nächster Schritt ist geplant, mit den Wärmetauschern in den Werkhallen weitere Gebläseanlagen in das Pro-Vis-Energiemanagement einzubeziehen. Eingesetzt werden diese drehzahlgeregelten Rotationswärmetauscher, in die auch die Abluft von zwei Filteranlagen eingeblasen wird, zur gesteuerten Wärmerückgewinnung der Abluft.

Die Wärmetauscher sorgen während der Betriebszeiten für den notwendigen Frischluftanteil in den Werkhallen. Nachts und am Wochenende geht dieser Abtransport von Wärme aber unnötig zu Lasten der Heizkosten, sodass sie in den Zeiten auch über das Pro-Vis-Energiemanagement abgeschaltet werden sollen.

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Energieeffizienz: Großes Energiespar-Potenzial liegt in den Querschnittstechnologien der Fertigung

Die Deutsche Energie-Agentur (Dena) in Berlin sieht ebenso wie der ZVEI bei der Energieeinsparung generell noch ein großes Potenzial in den Unternehmen, denn oft sei es einfach nicht ausreichend bekannt, wo im eigenen Betrieb anzusetzen sei. Abgesehen von dem Bereich Wärme/Brennstoffe bieten sich zum Beispiel bei den Querschnittstechnologien wie Pumpen, Druckluft, Antriebe, Ventilatoren, Kälte- und Fördertechnik lohnenswerte Kostenvorteile durch eine energetische Optimierung. Elektromotorische Antriebe sind in der Industrie von großer Bedeutung und aufgrund ihrer Anzahl und Leistungsstärke laut ZVEI für knapp drei Viertel des industriellen Stromverbrauchs verantwortlich. Bei Pumpen- und Druckluftsystemen entfielen zum Beispiel auf die Energie-/Stromkosten bis zu 90% der Lebenszykluskosten. Einsparungen lassen sich durch Laufzeitoptimierungen oder einen moderneren und sparsameren Antrieb (ein Drittel der Antriebe sei per se modernisierungsbedürftig) schnell realisieren. Auch angesichts der ständig weiter steigenden Stromkosten – bereits vor Fukushima rechnete der Verband der Energieabnehmer (VEA) damit, dass die mittelständischen Betriebe 2011 im Schnitt knapp 9% mehr für den Strom zahlen müssen – könne man sagen: das Geld liegt auf der Straße.

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MDE-/BDE-System

Energiemanagement mit aktuellen Daten

Die Maschinen- und Betriebsdatenerfassung Pro-Vis kennt über den Pro-Vis-Sensor den genauen Zustand (Stückzahl, steht/läuft) sämtlicher Maschinen in der Produktion. Viele Maschinen produzieren noch nach Schichtende in die Nacht oder das Wochenende hinein, solange bis die Magazine leer sind. Für das anschließende Abschalten der Anlagen ist der Actor zuständig. Damit ist es möglich, Kompressoren, Beleuchtungen, Klimaanlagen und sonstige Verbraucher ein- und auszuschalten, wenn bestimmte Maschinen- beziehungsweise Maschinengruppen nicht mehr produzieren. Über ein frei definierbares Eventscript kann der Anwender beliebige Verbraucher ein- und ausschalten. Zudem ist es möglich, frei programmierbare Messages über Email oder SMS zu versenden.

Energiemanagement spart jährlich bis zu 5000 Euro Kosten ein

Bei der überschlägigen Ermittlung der Einsparungen rechnet das Unternehmen zu den direkten Stromkosten auch die verminderten Wartungskosten und den geringeren Verschleiß beziehungsweise die längeren Laufzeiten der Lüfteranlagen und des Kompressors. Diese Einsparungen sind relativ genau zu bestimmen.

Schwieriger wird die Bilanzierung bei den Heizkosten. Der Abtransport warmer Luft aus der Werkhalle wird zwar reduziert, wenn die Lüfteranlagen nicht laufen. Durch die Stillstandszeiten des Kompressors ist allerdings auch die bei dessen Betrieb entstehende Abwärme, die für Sozialräume und ein angrenzendes Wohnhaus genutzt wird, geringer. Abgesehen davon, dass ein Kompressor bei Betriebsstillstand aber nicht als Heizung missbraucht werden sollte, wird unterm Strich auch bei den Heizkosten gespart.

Insgesamt rechnet das Unternehmen damit, durch alle Maßnahmen und Effekte des Pro-Vis-Energiemanagements 4000 bis 5000 Euro jährlich zu sparen. Dass der Präzisionsdrehteile-Hersteller die Ressourcen generell fest im Blick hat, zeigt auch eine weitere Umweltinvestition: Seit einem Jahr sind auf den Dächern der neuen Werkshallen zwei Photovoltaikanlagen zu je 30 kW Leistung installiert, die in den Zeiten mit weniger Eigenverbrauch zusätzlich positiv zu Buche schlagen. Mehr über Energieeffizienz in der Industrie

* Dr. Reinhold Walz ist Geschäftsführer der Gewatec Systemlösungen GmbH in 78564 Wehingen, Eduard Rüsing ist Fachjournalist in 76227 Karlsruhe

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