Energieeffizienz der höheren Stufe: den gesamten Wertstrom im Blick

Energieeffizienz der höheren Stufe: den gesamten Wertstrom im Blick
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Juli 2015

 

Höhere Energieeffizienz ist und bleibt eine erfolgskritische technische und betriebswirtschaftliche Herausforderung für produzierende Unternehmen. Aktuell erweitert sich der Fokus von der einzelnen Maschine auf den gesamten Wertstrom, um weitere Effizienzpotenziale zu erschließen.

Eine höhere Energieeffizienz in der Produktion steht bei vielen Unternehmen aus verschiedenen Gründen im Fokus. Der Stromverbrauch ist ein wichtiger Faktor bei den Betriebskosten. Selbstverpflichtungen der Unternehmen und gesetzliche Vorgaben zur CO2-Reduzierung lassen sich nur durch einen geringeren Energieverbrauch erreichen. In Wachstumsregionen wie Asien steht Strom nicht jederzeit unbegrenzt zur Verfügung, sondern wird teilweise rationiert.

In Industrieländern wie Deutschland steigt der Anteil erneuerbarer Energien. Je nach Wind und Sonneneinstrahlung schwankt die erzeugte Strommenge erheblich. Der Handel zum Beispiel an den europäischen Strombörsen zeigt die enormen Preisunterschiede, die dadurch während eines Tages entstehen: Innerhalb von 24 Stunden schwankt der Preis für eine Megawattstunde an der Strombörse EPEX für Frankreich, Deutschland, Österreich und die Schweiz um bis zu 800 Prozent.*

In den vergangenen Jahren haben viele produzierende Betriebe ihre Energieeffizienz bereits deutlich gesteigert. Sie achten bei Neuinvestitionen und der Modernisierung ihrer Ausrüstung stark auf die Energieproduktivität. Mit einer energieeffizienten Systemauslegung, im Wirkungsgrad optimierten Komponenten, der bedarfsgerechten Leistungserzeugung und der Rückgewinnung von Bremsenergien verbrauchen moderne Maschinen erheblich weniger Energie bei höherer Produktivität.

Auch wenn es auf Maschinenebene weiterhin Verbesserungspotenziale für eine höhere Energieeffizienz gibt, wird nach Meinung von Experten wie Professor Gunther Reinhart, Sprecher des Forschungsverbunds FOREnergy, der nächste große Fortschritt auf der Fabrikebene erzielt. Beispiel: Energieaustausch, wie er in zahlreichen Maschinen bereits umgesetzt ist. Intelligente Softwarefunktionen schalten beim Bremsen einer Achse den Motor in den Generatorbetrieb. Den daraus gewonnenen Strom stellen sie entweder anderen Verbrauchern im gleichen Zwischenkreis zur Verfügung, speichern ihn oder speisen ihn zurück ins Stromnetz. Was bisher nur innerhalb von Maschinen eingesetzt wird, birgt bei einem Ausweiten auf den Energieaustausch zwischen Maschinen enorme Möglichkeiten, die Energieeffizienz weiter zu steigern.

Die Voraussetzungen für Einsparungen auf höherer Ebene schafft derzeit ein ganz anderer Trend: die horizontale und vertikale Vernetzung aller Anlagen und Maschinen für Industrie 4.0. Es ist kaum Mehraufwand, in diesen Konzepten sämtliche Energieströme zu messen, auszuwerten und die Energieeffizienz entlang des gesamten Wertstroms zu steigern. Aus den Daten kann zukünftig ein übergeordnetes Leitsystem die Optimierungsmuster erkennen. Das ist die Voraussetzung, um Lastspitzen zu kappen, indem es beispielsweise zu Schichtbeginn die Maschinen zeitlich versetzt startet. Zusätzlich lässt sich die Energieeffizienz im Betrieb durch den Energieaustausch zwischen den Maschinen verbessern.

Die Automatisierungstechnik ist schon bereit dafür. Sie fügt sich mit dezentraler Intelligenz und offenen Schnittstellen für den Datenaustausch in diese Konzepte ein. Damit erreichen industrielle Anwender schon bald die nächste Stufe energieeffizienter Fertigung.

*Quelle: www.epexspot.com