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Lastspitzen adé

17. Juni 2020, 10:20 Uhr   |  Inka Krischke

Lastspitzen adé
© Martin Witzsch

Lastspitzen sind teuer. Selbst einmalige ‚Ausrutscher‘ verursachen Mehrkosten im fünfstelligen Bereich. Die naheliegende Lösung, Großverbraucher wie Heizungen vorübergehend abzuschalten, darf jedoch nicht die Prozesssicherheit beeinträchtigen. Moderne Messtechnik kann helfen.

Die Firma Mitschke Kunststoffwerk verarbeitet alle Arten thermoplastischer Kunststoffe. Das Familienunternehmen fertigt Teile von 1 g bis 30 kg mit Abmessungen von 10 mm bis 2200 mm. Auf 5000 m² Produktionsfläche arbeiten hierfür Spritzgussmaschinen mit bis zu 32.000 kN Schließkraft. Entsprechend hoch sind die Energiekosten.
Tobias Echtler, Leiter der Spritzerei bei Mitschke, nennt einige Eckdaten: »Wir haben einen Stromverbrauch von rund 4,7 Mio. kWh pro Jahr mit Spitzenlasten von bis zu 1350 kW. Diese Spitzenlasten kosten 93 Euro pro kW. Somit kommen wir auf Fixkosten von gut 125.000 Euro, alleinig für die Spitzenlast. Deshalb wollten wir diese dringend abbauen.« Eine gewisse Entlastung ließ sich durch den Antrag auf individuelles Netzentgelt erreichen, was bedeutet, dass Rückzahlungen angeboten werden, wenn der Abnehmer in einem vorgegebenen Zeitraum 80 % der Spitzenlast nicht überschreitet. Dies ist jedoch nicht immer mit den Anforderungen der Produktion in Einklang zu bringen. Zudem wird über die Abschaffung dieses Bonussystems verhandelt. Die Unternehmensleitung suchte deshalb nach zukunftsfähigen Lösungen.

Energieverbrauch genau analysiert

Eine Lastspitze ist definiert als der Mittelwert einer Messperiode von 900 s, der außerdem während der sogenannten Fangzeit von 10 s durchgehend anliegen muss. Gelingt es dem Abnehmer, diesen Wert schnell genug zu erfassen und einige Anlagenteile vor Ablauf der 10 s abzuschalten, wird die Lastspitze nicht berechnet.
Prädestiniert hierfür sind die Heizungen der Spritzgussmaschinen.

Bei Mitschke haben allein diese Heizungen bei den acht größten Maschinen Anschlussleistungen von 60 kW bis rund 180 kW. Problematisch sind die Erfassung und die Steuerung – »Wir kannten zwar die Spitzen, aber nicht den jeweiligen Verursacher«, beschreibt Tobias Echtler die Ausgangslage. Gemeinsam mit der Elektroabteilung wurde die gesamte Anlage analysiert: Welches waren die größten Einzelverbraucher? Wie lange konnten diese abgeschaltet werden, ohne dass die Fertigungsqualität darunter leidet? Bekannt war, dass die dickwandigen Zylinderrohre der großen Maschinen die Schmelze auch bei einem mehrere Minuten dauernden Ausfall der Heizung auf Temperatur halten würden. Die größten Verbraucher reagierten zugleich am unempfindlichsten auf eine Abschaltung. Damit war das Einsparpotenzial definiert. Nun galt es, eine passende Mess- und Steuertechnik zu finden.

Auf der Suche nach einem passenden Anbieter stieß die Firma Mitschke auf die Messgeräte und Software von Janitza. Die Wahl fiel auf deren Spannungs-qualitätsanalysator ‚UMG 605-Pro‘, der einerseits programmierbar ist und andererseits Schnittstellen für die Kommunikation mit Feldbus-Modulen aufweist. Die Spitzenlastoptimierung erledigt dabei die optional erhältliche Software-App ‚Emax‘, die direkt auf dem Messgerät installiert wird.

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2. Messen und Steuern
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