Jumo
Optimieren – aber wie?
Das Thema Energieeffizienz hat für viele Unternehmen enorm an Bedeutung gewonnen. Welche Möglichkeiten gibt es, als Anbieter im Maschinen- und Anlagenbau zu marktgerechten Preisen zu produzieren und gleichzeitig die Produktion nachhaltiger auszurichten?
Die Vorgaben sind klar: Der CO2-Ausstoß muss – je nach Branche – bis 2030 um 65 % gesenkt werden. Bis 2045 gilt ‚Klimaneutralität‘ als Ziel, so will es das Bundes-Klimaschutzgesetz. Hiervon betroffen sind vor allem Unternehmen in Energie-intensiven Branchen wie beispielsweise die Hersteller von Stahl, Metall, Glas, Papier oder Zement.
In all diesen Sektoren war die Optimierung der Prozesswärme lange Zeit kein Thema. Management und Controlling hatten den Blick eher auf die Prozess- als auf die Gesamtkosten gerichtet. Tatsächlich hatte der Faktor Energie bis vor dem Ukraine-Krieg keine signifikanten Auswirkungen auf die Stückkosten. Das ist nun anders: Durch die Energiekostenexplosion gibt es eine ‚Zeitenwende‘ – der Faktor Energie erhält zentrale Bedeutung und bestimmt die Ausrichtung eines Produktes wesentlich mit. Derzeit geht es vor allem darum, die Wirtschaftlichkeit eines Produktes zu erhalten – und weitergefasst, die Existenz eines Unternehmens zu sichern und insbesondere in Deutschland den Produktions-standort zu erhalten.
Einen erheblichen Beitrag zur Energiewende können zum Beispiel Leistungssteller leisten. Sie unterstützen die Transformation von fossiler zu elektrischer Energie und ermöglichen es, Leistung (beziehungsweise Strom oder Spannung) variabel von 0 bis 100 % zu stellen. Typischerweise handelt es sich dabei um Thyristorleistungssteller, die wie eine Art Dimmer funktionieren. Geräte etwa von Jumo sind für die Parametrierung am Gerät serienmäßig mit LC-Displays ausgestattet. Da diese Thyristorleistungssteller über die USB-Schnittstelle versorgt werden, benötigen sie keine externe Spannungsversorgung.
Lastmanagement verhindert Stromspitzen
Viele Industrieunternehmen reduzieren momentan ihre Spitzenwerte, um Leistungsentgelte zu senken. Anstelle einer großen Elektroheizung teilen sie die benötigte Heizleistung in kleine Heizgruppen auf, um diese nach Leistungsanforderung zuzuschalten. Ein effizientes Lastmanagement verhindert hierbei unnötige Stromspitzen in der Beheizung.
Eine Produktionsanlage besteht aus einer Vielzahl an Verbrauchern (unter anderem Antriebe, Heizung und Hydraulik). Innerhalb einer Anlage ist ein prozessabhängiges Energiemanagement notwendig. Hierfür sind alle Energieflüsse innerhalb einer Anlage aufzuzeichnen. Mit Hilfe eines Sankey-Diagramms lassen sich diese übersichtlich darstellen. Anhand des Energieprofils lassen sich mögliche Optimierungen im Verfahren vornehmen. Voraussetzung hierfür sind genaueste verfahrenstechnische Kenntnisse und ein Pool an historischen Prozessdaten, die mittels Analyse, Rückschlüsse über den Anlagenzustand geben.
Das Lastmanagement bei Jumo, auch duales Energiemanagement genannt, teilt die Verbraucher in zwei Gruppen. Eine zeitliche Verzögerung verhindert, bei Stellgrößen kleiner 100 %, das gleichzeitige Einschalten der Verbraucher. Somit werden Stromspitzen verhindert. Diese Einstellung lässt sich ohne großen Parametrieraufwand realisieren. Eine Synchronisierung der Steller erfolgt über die Netzfrequenz.
Energiemonitoring – das A und O
Produktionsanlagen wie zum Beispiel Schmelzbetriebe – sei es für Aluminium oder für Eisen – benötigen ein effizientes Energiemonitoring. Hier gilt es mit Blick auf den Energieverbrauch der Maschinen und Anlagen, Stromspitzen zu vermeiden. Ziel ist es, die größten Energieverbraucher in einem Unternehmen zu lokalisieren und geeignete Maßnahmen einzuleiten.
Dies aber bedeutet eine erhebliche Vorarbeit seitens der Unternehmen: Sie müssen ihre Prozesse prüfen und optimieren sowie die Energieströme in den jeweiligen Fertigungsprozessen erkennen und dokumentieren. Im zweiten Schritt gilt es, die Energiedaten zu analysieren. In dieser genauen und tiefgehenden Analyse steckt die größte Herausforderung. Danach folgt die Umsetzung, indem die Optimierungsmöglichkeiten in den Fertigungsprozess einfließen und dann konsequent in der jeweiligen Organisation umgesetzt werden.
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