- Die energieeffiziente Produktion rückt immer mehr in den Fokus. Simples Mittel dafür: Fertigungsanlagen abschalten, wenn sie nicht gebraucht werden. Doch ganz so einfach ist das in der Praxis nicht, zeigt ein Green-Automation-Technologieforum von Fraunhofer IPA, VDMA und Automatica. Firmen wie Daimler und Bosch haben hier schon einige Erfahrung gesammelt.
20 Prozent der Energie lassen sich leicht sparen
„Nach dem Wahlausgang in Baden-Württemberg wird das Thema Energieeffizienz noch mehr Gewicht bekommen", erwartet Professor Dr.-Ing. Alexander Verl, Leiter des Fraunhofer IPA, angesichts des Erfolgs der Grünen. Doch die größten Weichen werden nicht im Ländle, sondern in Brüssel gestellt, betont Dr. Claudia Schöler, Referentin für Recht, Technik und Umweltpolitik im European Office des VDMA: „80 Prozent der industrierelevanten Umweltgesetze werden in Brüssel gemacht." Als Beispiel verweist sie auf die ErP-Richtlinie für „umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte". Entsprechende Verordnungen gibt es etwa schon für Elektromotoren und Glühlampen.
Brüssel strickt an Vorgaben
Nun nehme die Eurokraten auch die Werkzeugmaschinen ins Visier. „Die Industrie hofft zwar, eine entsprechende Verordnung durch eine Selbstverpflichtung abwenden zu können, aber die Hürden dafür sind hoch", so Schöler. Von einer entsprechenden Verordnung wären weite Teile des Maschinenbaus betroffen, denn die Energieeffizienz der Maschinen soll recht modular betrachtet werden. Die Folge könnten Maschinen sein, die zwar energieeffizient sind und über ihren Lebenszyklus durchaus Geld sparen, aber eben in der Anschaffung teurer sind.
Zudem arbeite Brüssel an einem Aktionsplan Energieeffizienz, berichtet Schöler. „Denn der politische Druck ist groß, weil das selbst gesteckte Einsparziel der Europäischen Kommission von 20 Prozent wohl verfehlt wird." Auf die Industrie könnten daher neben Öko-Designanforderungen à la ErP-Richtlinie auch verpflichtende Energieaudits (für große Unternehmen) sowie obligatorische Energiemanagement-Systeme nach DIN 16001 zukommen. „Sogar Energieeffizienz-Anforderungen für konkrete Prozesse wie die Aluminiumherstellung werden diskutiert", weiß Schöler zu berichten.
Ein Trost immerhin: „Forschung sowie Industrie haben die Bedeutung der Energieeffizienz frühzeitig erkannt und ohnehin schon lange im Fokus", sieht Verl das Thema nicht als überraschende Modeerscheinung. Viele Firmen haben daher bereits sehr knackige Einsparziele definiert, zeigt das IPA-Technologieforum. So hat sich Daimler bereits 2007 als strategisches Ziel gesetzt, bis 2012 20 Prozent der Energiekosten zu sparen. Und Bosch will seine CO2-Emmissionen bis 2012 um 15 Prozent und bis 2020 um 20 Prozent reduziert haben.
Energiemanagement im Kommen
„Auch Firmen wie Agfa und Audi sowie einige Aluminium-Schmelzen haben bereits entsprechende Energiemanagement-Systeme aufgebaut und sich nach DIN 16001 zertifizieren lassen", ergänzt Markus Hornberger, Energiespar-Experte am Fraunhofer IPA. Bis zu 20 Prozent der Energiekosten ließen sich oft ohne größere Investitionskosten durch Optimierung der Fertigungsabläufe sparen, weiß Hornberger aus der Praxis. „Mittelfristig sind sogar Einsparungen bis zu 30 Prozent möglich."
Am Anfang stehe stets die Erfassung des Status quo. Auf Basis dieser Erhebung lassen sich dann Sparmaßnahmen angehen. Am besten beginne man dabei mit den Low-hanging-Fruit, rät Hornberger. Denn Vorstände genehmigten sowieso nur Maßnahmen, die sich in maximal zwei bis drei Jahren amortisieren. „Einsparungen von 10 Prozent sind aber oft sehr einfach zu erreichen."
Simpel und erfolgversprechend sei etwa das Abschalten der Produktionsanlagen über das Wochenende. „Lassen Sie ihren Hauselektriker den Stromverbrauch messen und rechnen Sie aus, ob und ab wann sich ein Abschalten lohnt", rät Hornberger. Oft könne sogar das Wachpersonal entsprechend geschult werden, um die Maschinen wieder einzuschalten. Das bringe einer Kunststoff-Spritzerei bereits Einsparungen von rund neun Prozent, so seine Erfahrung.
Auch Daimler schaltet bereits seine 1800 Roboter im Werk Sindelfingen über das Wochenende ab und spart so 440 Kilowatt ein. „Das entspricht 1500 Haushalten", verdeutlicht Jürgen Kübler, Manager Steuerungstechnik bei Daimler.
Profienergy schaltet kontrolliert ab
Der Weg dahin war aber steinig: „Als wir 2007 begonnen haben, waren die Automatisierungskomponenten nur für einen 24/7 Dauerbetrieb designt und ließen sich nicht abschalten." In der AIDA, der Automatisierungsinitiative der deutschen Automobilindustrie, und der Profinet Nutzerorganisation PNO hat Kübler daher gemeinsam mit anderen deutschen Automobilisten den Profienergy-Standard zum kontrollierten Herunterfahren vorangetrieben. ab
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Künftig will Kübler das Fertigungsequipment bei Mercedes auch schon bei kurzen Unterbrechungen abschalten. Hierfür hat Daimler eine spezielle Energieeffiziente Anlagensteuerung (EAS) zur Ansteuerung der Profienergy-Funktionalität entwickelt, die auf dem hauseigenen Automatisierungsstandard Integra aufsetzt und noch dieses Jahr in den Pilotbetrieb geht.
Ähnliche Wege des Abschaltens geht Bosch, wie Hans Jochen Banhardt erklärt. Der Vice President für Gesundheit, Sicherheit sowie Brand- und Umweltschutz: „Mit unserer Top 10 Initiative haben wir die Fertigungsprozesse mit dem größten Energieeinsatz identifiziert. Dazu gehört mit 25 Prozent das Zerspanen." Und bei einer 2-Spindel-Werkzeugmaschine beispielsweise entfalle auf die eigentliche Bearbeitung nur 25 Prozent des Energieverbrauchs.
„Neben dem manuellen Abschalten der Maschinen durch die Mitarbeiter – was aber nur bei längeren Pausen sinnvoll umsetzbar ist – arbeiten wir an einem automatischen Abschalten während geplanter und ungeplanter Pausen", berichtet Banhardt. Dazu sei aber lokale Intelligenz in der Maschinensteuerung ebenso nötig wie eine übergeordnete Intelligenz auf Leitebene. „Wir brauchen daher standardisierte Bausteine und Schnittstellen", baut Banhardt auf den Sercos Energy Standard.
Neben aller Technik sei es aber auch wichtig, die Menschen einzubinden. „Die Mitarbeiter müssen sie mitnehmen", betont der Bosch-Manager: „Denn das Energieproblem lässt sich nicht allein lösen, wenn Spezialisten an den Maschinen tüfteln."
Auch Volkswagen treibt mit „Think Blue. Factory." die Energieeffizienz in der Produktion voran. Zu den Effizienzmaßnahmen gehören unter anderem eine neue Pressentechnik mit einer Energieeinsparung von bis zu 40 Prozent, verbesserte Gebäudedämmungen in den Werken, Pausenschaltungen für die neueste Robotertechnik oder der Einsatz hocheffizienter Antriebsmotoren. ab
