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Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart

Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart wurde nach leitender Tätigkeit in der Fertigung von BMW 1993 auf den Lehrstuhl für Betriebswissenschaften und Montagetechnik an der Technischen Universität München berufen. 2002 wechselte er zurück in die Industrie als Vorstand Technik und Markt für den Maschinenbaukonzern IWKA. 2007 übernahm er wieder seinen Lehrstuhl an der TU München und seit 2009 ist er auch Leiter der Projektgruppe Ressourceneffiziente mechatronische Verarbeitungsmaschinen des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Augsburg. Er ist Sprecher des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Forschungsverbunds FOREnergy, der Konzepte und Lösungen für die energieflexible Fabrik erforscht.

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„Energieeffizienz wird ein integraler Bestandteil von Industrie 4.0.“

Inhalt

Juli 2015

 

Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart, Technische Universität München, im Gespräch.

Welche Rolle spielt Energieeffizienz weltweit?

Ich spreche lieber von Energieproduktivität. Das Thema gewinnt weltweit an Fahrt. Die skandinavischen Länder sind die Vorreiter gewesen, noch vor Deutschland. In China sind die Emissionen, der Smog in den Ballungszentren, der Treiber. Auch in den USA mehren sich die Stimmen. Grundsätzlich führt der steigende Anteil erneuerbarer Energien zu einer höheren Volatilität beim Stromangebot über den Tag und das Jahr. Wir brauchen also auch auf der Verbraucherseite mehr Energieflexibilität. Die energieflexible Fabrik steht auf drei Säulen: Gebäudetechnik einschließlich Energiespeicher, Produktionsplanungs- und Produktionssteuerungssystem sowie Maschinen.

Was bedeutet Energieflexibilität?

Es geht darum, Verbrauchsspitzen zu vermeiden. Wir sehen zunehmend, dass in Maschinen Bremsenergie zurückgewonnen und anderen Verbrauchern zugeführt wird. Diesen Ansatz werden wir in Zukunft auf ganze Fabriken übertragen. Müssen alle Spindeln einer Fertigungslinie exakt im gleichen Moment hochfahren oder ist es nicht sinnvoller, sie kaskadiert einzuschalten und damit den Verbrauch zu glätten?

Was sind die ersten Schritte dazu?

Nur was gemessen wird, wird auch verändert. Die entsprechenden Messgeräte sind jetzt auf dem Markt und ich gehe davon aus, dass innerhalb der nächsten fünf Jahre alle neuen Maschinen mit entsprechender Messtechnik ausgerüstet sind. In einem zweiten Schritt kommt es darauf an, aus diesen Daten Wissen zu machen.

Wie sieht das praktisch aus?

Eine Analyse der gesamten energierelevanten Fabrikdaten zeigt sehr schnell, welche Maßnahmen prioritär mit möglichst geringen Investitionen umgesetzt werden können. Oftmals genügt schon das Schaffen von mehr Transparenz, denn es hängt vieles an den Mitarbeitern. Erfahrungen zeigen, dass rund 30 Prozent des Energieverbrauchs durch Verhaltensänderungen eingespart werden können.

Welche technischen Herausforderungen stehen aktuell im Fokus?

Bei Maschinen haben wir in den vergangenen Jahren erhebliche Fortschritte gemacht und die Themen mit dem größten Potenzial sind umgesetzt: die Umstellung der Hydraulik auf bedarfsgerechte Leistungserbringung oder die Rekuperation der Bremsenergien bei elektrischen Antrieben. Die nächste Herausforderung ist die Entwicklung leistungsfähiger Energiespeicher. Daran wird im Labormaßstab an vielen Stellen gearbeitet. Ich verspreche mir sehr viel von der Batterietechnik, wenn durch Elektromobilität die Großserienproduktion beginnt. Aber auch Konzepte mit Wasser, komprimierter Luft und kinetischer Energie sind sehr interessant.

Wohin geht der Trend?

Energieeffizienz wird ein integraler Bestandteil von Industrie 4.0 werden. Die Vernetzung über Unternehmensgrenzen hinweg ist die Voraussetzung für eine höhere Energieflexibilität. Zukünftig übernehmen Produktionsplanungs- und Produktionssteuerungssysteme auch das Energiemanagement und tauschen Daten über den anstehenden Strombedarf aus. Smart Factory und Smart Grid, intelligente Stromnetze, werden zusammenwachsen.