Märkte + Unternehmen

Studie: Effizienter Einsatz von Ressourcen

Der Anteil der Industrie am gesamten Stromverbrauch in Deutschland betrug im Jahr 2010 rund 43 Prozent. Größtes Einsparpotential für den Energieverbrauch in automatisierten Anlagen erschließen Anwender durch die Wahl eines optimalen Technologiemix aus Elektrik und Pneumatik sowie über die korrekte Auslegung von Antriebskomponenten. Künftig könnten damit bis zu 70 Prozent des Energieverbrauchs in der Produktion eingespart werden. So lautet das Fazit des Forschungsverbunds Energieeffizienz in der Produktion im Bereich der Antriebs- und Handhabungstechnik (EnEffAH). Am 25. Juni 2012 präsentiert der Anbieter von Automatisierungstechnik Festo gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung die wichtigsten Erkenntnisse.

Eine gut durchdachte Auslegung von Antriebskomponenten bietet ein Einsparpotenzial von bis zu 70 Prozent.

Grundlegende Energiesparkonzepte - von der korrekten Auslegung von Antrieben bis hin zu optimierten Betriebsstrategien - sind das Ergebnis von vier Jahren Forschung. Dazu hat Festo im Projekt "EnEffAH" mit Firmen und Instituten wie der Kaeser Kompressoren AG, dem Institut für Systemdynamik sowie dem Institut für Leistungselektronik und elektrische Antriebe der Universität Stuttgart und dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung zusammengearbeitet.

"Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Energieeffizienz einer Anlage maßgeblich von der Wahl des richtigen Technologiemix bestimmt wird. Diese wiederum hängt von der Anforderung der Applikation ab. Deshalb war es uns wichtig Anwendern die jeweiligen Stärken der Komplementärtechnologien Pneumatik und Elektrik transparent zu machen", erklärt Dr. Peter Post, Leiter Research and Programme Strategy bei Festo. Der Forschungsverbund entwickelte Methoden und Simulationswerkzeuge für die Unterstützung bei der Planung, Auslegung und dem Betrieb von Anlagen - inklusive der Kette der elektrischen und pneumatischen Energiebereitstellung. Damit soll die praktische Umsetzbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse gewährleistet werden. "Eine gut durchdachte Auslegung von Antriebskomponenten bietet ein Einsparpotenzial von bis zu 70 Prozent", bekräftigt Post. So lassen sich beispielsweise durch ein Tool des Forschungsverbundes die Eigenschaften (dynamisch, statisch) von technischen Systemen simulieren, analysieren oder vorhersagen wie sich der Antrieb im Bezug auf seinen Energieverbrauch verhält und welche Komponente sich für eine bestimmte Applikation am besten eignet.

Anzeige

"Insbesondere bei der Verwendung von Druckluft als Energieträger erfordert ein energie- und kosteneffizienter Betrieb von Industrieanlagen eine durchgängige Betrachtung von der Drucklufterzeugung über die Aufbereitung und Verteilung bis hin zur Anwendung. Deswegen hat der Forschungsverbund die gesamte Energiekette in der Automatisierung untersucht und eine Toolkette entwickelt, die Anwendern helfen soll Energie effizienter einzusetzen", so Post. Entlang der Druckluftkette wurden softwaregestützte Werkzeuge geschaffen, die es ermöglichen die Systeme in allen Bereichen optimal auszulegen und zu betreiben. Laut Post liegt die größte Herausforderung darin, die Druckluft auf der einen Seite so effizient wie möglich zu erzeugen und gleichzeitig auf der anderen Seite den Druckluftverbrauch zu optimieren.

Wirkungsgradoptimierende Maßnahmen für elektrische Antriebe erforschte der Verbund "EnEffAH" für Anwendungen im Start-Stop-Betrieb. Neue Regelungs- und Steuerungskonzepte sowie Monitoring- und Diagnosefunktionen sollen den energieeffizienten Betrieb elektrischer Antriebe gewährleisten können. Zudem stellten die Projektmitglieder ein großes Energieeinsparpotential durch Verfahren der Energierückspeisung beziehungsweise Energiezwischenspeicherung in diesem Anwendungsbereich fest. So konnte beispielsweise durch die Speicherung von Bremsenergie im Zwischenkreis Energie rückgewonnen werden, was in einem Probebetrieb mit einem Portal-Antrieb 17 Prozent der benötigten Energie im Vergleich zur herkömmlichen Betriebsweise einsparte.

"EnEffAH" ist ein Verbundprojekt, das im Rahmen des 5. und 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung zwischen Oktober 2008 und Juni 2012 umgesetzt und mit rund 2,6 Millionen Euro gefördert wurde. Ziel des Projekts war die Entwicklung von Methoden, Werkzeugen und Produkten, um eine energieeffiziente Automatisierung in Produktionsanlagen, insbesondere in pneumatischen und elektrisch betriebenen Handhabungssystemen, zu gewährleisten. kf

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige