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Effizienzgewinne durch Energie- und Lastspitzen-Management

Auf dem Weg zur 'Grünen Fabrik'

Energie einsparen, die Produktionseffizienz erhöhen und den Aufwand für Wartung und Instandhaltung reduzieren: Diese Ziele dürften mittlerweile auf der Agenda der meisten Betriebsleiter und Facility Manager in der industriellen Produktion stehen. Ein wirkungsvolles Mittel zur Zielerreichung ist ein Energiemanagementsystem, das auf der vorhandenen Automatisierungstechnik aufbaut und für ein hohes Maß an Transparenz sorgt. Solche Systeme können sich in weniger als einem Jahr amortisieren.

Bild: Fotolia – monsterdruck/Beboy

Der Wettbewerbsdruck steigt, die Kosten müssen sinken: Das ist, kurz gefasst, die Situation, in der sich Industrieunternehmen befinden. Zugleich gehen alle seriösen Prognosen von langfristig steigenden Energiekosten aus. Dafür gibt es mehrere Ursachen, unter anderem die wachsende internationale Nachfrage, der größere Aufwand für die Förderung fossiler Energien und die höheren Erzeugungskosten regenerativer Energien. Für die Unternehmen bedeutet das: Selbst wenn der Energieverbrauch konstant gehalten werden kann, steigen die Energiekosten.

Dass sich daraus ein Zwang zum Energiesparen ergibt, leuchtet ein – zumal es auch noch andere Gründe gibt, mit den natürlichen Ressourcen sparsam umzugehen. Dazu gehört neben dem Verantwortungsbewusstsein für die Umwelt die Tatsache, dass immer mehr Unternehmen Energie- und Ökologiethemen in ihre Lieferantenbewertungen aufnehmen. Wer hier Erfolge vorweisen kann, hat Vorteile im Wettbewerb. Die gute Nachricht trotz steigender Kosten und höherem Druck zum effizienten Umgang mit Ressourcen: Zum Realisieren von Energieeinsparungen und der Unterstützung von gezieltem Lastspitzenmanagement stehen leistungsfähige Energiemanagementsysteme bereit, die durch das Zusammenspiel von IT und existierender Sensorik vergleichsweise schnelle Umsetzungserfolge versprechen.

Zugriff auf bestehende Anlagenkomponenten

Moderne Produktionsanlagen sind hoch automatisiert, ihre Antriebe werden meist bedarfsgerecht geregelt. In den Anlagen sind zahlreiche Sensoren installiert, die beispielsweise Energiebedarf messen oder ein bedarfsgerechtes Zu- und Abschalten von Anlagenkomponenten ermöglichen. Aus Sicht des Energiemanagements heißt das: Wer systematisch die Potenziale zur Kostensenkung erschließen will, muss nicht bei Null anfangen. Eine Vielzahl von Daten steht zur Verfügung, die eine solide Basis für eine gezielte Verbrauchsoptimierung bilden. Dafür kann man die jeweiligen umrichtergesteuerten, also drehzahlgeregelten Antriebe abfragen und die Daten entsprechend auswerten. Dies hat Mitsubishi Electric als ein weltweit führender Spezialist für Industrieautomation schon vor Jahren erkannt und mit dem ‚Energy Control Pack‘ (ECP) Werkzeuge entwickelt, mit denen im ersten Schritt die zahlreichen energierelevanten Informationen in den Automationssystemen gesammelt werden können.

Pflicht und Kür des Energiemanagements

Auf Basis dieser Daten erhält der Anwender einen detaillierten Überblick über die Energieverbräuche auf der Ebene einzelner Maschinen oder Antriebe. Das ist im Vergleich zur üblichen Betrachtungsweise, bei der Anwender nur mit Gesamtenergieverbräuchen zum Beispiel auf Abteilungsebene arbeiten können, ein enormer Erkenntnisgewinn. Das Energiemanagementsystem schafft dafür die Voraussetzung. Ein Ziel, das sich mit diesem Ansatz relativ leicht erreichen lässt, ist die Vermeidung oder Kappung von Lastspitzen. Damit können Unternehmen auf einfache Weise Energiekosten senken, für deren Berechnung die Energieversorger nicht nur den monatlichen Stromverbrauch, sondern auch die einmalig erzielten Spitzenlasten heranziehen.

Hier ist neben den intelligenten IT-Tools auch das Expertenwissen der Betriebsleiter, Ingenieure und anderer Produktionsexperten gefragt. Sie entscheiden, wo gezielt Anlagen pausieren oder welche energieintensiven Prozesse sukzessive statt gleichzeitig erfolgen können, ohne dass die Produktivität beeinträchtigt wird. Das Lastmanagement ist die Pflichtübung eines jeden IT-gestützten Energiemanagements und stellt sicher, dass eine festgelegte Leistungsabnahme nicht überschritten wird. Dafür definiert der Anwender Stromverbraucher wie speichergestützte Kühl- oder Heizanlagen, die bei Überschreiten einer bestimmten Lastspitze abgeschaltet werden. Das System übernimmt aber noch weitere Aufgaben, wie die Überwachung von Blindleistungen im Stromnetz.

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