Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Mehr Effizienz ohne Risiko für das Kerngeschäft

Energiebedarf der Produktion messen und senken

Wenn die Mengen an Energie und Ressourcen für die Produktionsschritte bekannt sind, lassen sie sich konsequent verringern. Dazu muss zunächst ermittelt werden, bei welchem Schritt sich eine nähere Betrachtung überhaupt lohnt und welcher sich beeinflussen lässt. Gefragt sind vor allem Stellgrößen, die ohne tiefe Eingriffe in die Betriebsabläufe zu Energieeinsparungen führen.



Bild: @industrieblick/Fotolia.com

Tiefe Eingriffe in die Unternehmensprozesse beeinträchtigen stets das Kerngeschäft eines Unternehmens. Dieses Risiko soll bei den meisten Energiesparmaßnahmen vermieden werden. Gefragt sind vielmehr Stellgrößen, die ohne Einfluss auf die Abläufe den Energieverbrauch reduzieren. So ist der Energiebedarf beispielsweise stark abhängig von Los- oder Chargenmengen und in den meisten Fällen nicht proportional zu Mengenänderungen. Bei energieintensiven Produktionen kann sich dieser Zusammenhang auch auf die spezifischen Produktionskosten auswirken.

Die wechselseitigen Abhängigkeiten zwischen Produktionsprozessen, den produzierten Mengen, den eingesetzten Produktionsanlagen und den Energieverbräuchen lassen sich nicht mehr einfach überblicken. Erschwerend kommt hinzu, dass Prozesse nicht kontinuierlich Energie und Ressourcen verbrauchen, sondern Lastgängen unterliegen und der Verbrauch somit zeitlich aufgelöst werden muss.

Daten beschaffen ist die zentrale Aufgabe

Die Beschaffung der notwendigen Daten für Effizienzmaßnahmen ist eine zentrale Aufgabe. Erfahrungen haben gezeigt, dass viele benötigte Daten in den Unternehmen vorhanden sind. Sie liegen allerdings in Abteilungen und deren speziellen Datenbanken, in produktionsunterstützenden Systemen mit unterschiedlichen Datenformaten und proprietären Schnittstellen. Eine Zusammenführung der Informationen setzt viel IT-Know-how und Erfahrung voraus. Nur selten wurden sie unter dem Aspekt der Energieoptimierung erhoben und sind hierzu nicht direkt nutzbar.

Energie und Ressourcen in Intervallen messen

Ein vielversprechender Ansatz ist es, Energie- und Ressourcenmengen in für die Analyse geeigneten Zeitintervallen zu messen und die Originalwerte zu speichern. Für Strom sind diese Messungen vergleichsweise einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen. Das Messen von Wärme, Dampf, Druckluft, Gasen et cetera ist ebenfalls kein technisches Problem, sondern lediglich eine Frage der Kosten-Nutzen-Relation.

Für erste Analysen zur Beurteilung des Einsparpotenzials hat sich die Messung von physikalischen Ersatzgrößen wie Temperaturen, Drehzahlen, Ventilstellungen als wirkungsvoll erwiesen. Voraussetzung ist, dass die Messsysteme und die zur Auswertung verwendete Software über geeignete mathematische Methoden verfügen, um belastbare Werte zu berechnen. Ist das nicht der Fall, kann die Datenbeschaffung sehr schnell teuer werden. Effizienzprojekte könnten so von vorneherein an den Kosten scheitern.

Viele Analysen sind zu unscharf

Oft werden Analysen und Berechnungen aus Ermangelung von Messdaten auf Basis von Maximal-, Minimal- oder Durchschnittswerten durchgeführt. Diese spiegeln aber niemals die wirkliche Situation wieder. Sie sind zu unscharf, führen daher häufig zu Über- oder Unterdimensionierung und damit zu falschen Voraussetzungen für Energieoptimierungen. Die gemessenen oder berechneten Verbrauchsdaten erlauben noch keine Aussage über die Effizienz von Systemen. Sie lassen sich jedoch fachgerecht interpretieren, wenn die nachgelagerten Prozesse bekannt sind. In der Regel ist der Ablauf mit den einzelnen Schritten bekannt und in den Leit- und Prozessplanungssystemen dokumentiert.

Daten über die zeitliche Abfolge, die Verweildauer in den einzelnen Schritten und die konkrete Zuordnung zu Anlagen und Maschinen sind oft nicht ohne Weiteres zu beschaffen. Diese Informationen sind in den Steuerungen verankert, stehen dort jedoch nicht in den Registern zur einfachen Datenausgabe bereit. Der Prozessablauf lässt sich oft mit einfachen Mitteln gut verfolgen und dokumentieren. Auch hier kann mit Ersatzgrößen gearbeitet werden, die Rückschlüsse auf die zeitlichen Abläufe zulassen. So haben sich die Überwachung von Zustandswerten, Energielastgängen, Ein-Aus-Schaltungen und vieles mehr bewährt. Die Erfassung dieser Messgrößen ist relativ einfach und kostengünstig.

Größe und Zeitachse bilden zusammen das Fundament

Die Datenerhebung für die Energie- und Ressourcenverbräuche sowie die Prozessabläufe basieren darauf, dass sich alle Größen auf eine Zeitachse beziehen. Zum Ermitteln des Einsparpotenzials bieten sich unterschiedliche Methoden an. Am zielführendsten ist es meist, die physikalisch notwendige Energiemenge für den Prozessschritt herauszufinden. Dieser Wert wird sich in der Praxis nicht erreichen lassen. Er zeigt aber das theoretisch mögliche Einsparpotenzial und gibt Hinweise darauf, ob unter der Annahme eines realistischen Wirkungsgrades eine weitere Betrachtung lohnt.


Das könnte Sie auch interessieren:

Bei allen Vorteilen, die Industrie-4.0-Technologien mit sich bringen, muss zunächst auch eine leistungsstarke digitale Infrastruktur vorhanden sein. Sie muss große Volumen an Sensordaten schnell, sicher und ortsunabhängig übertragen und auswerten können. Mit dem Rückgriff auf externe Partner erhalten Firmen eine solche Infrastruktur - und gleichzeitig Zugang zu einem erweiterten Ökosystem.‣ weiterlesen

Im nordrhein-westfälischen Düren findet sich die vermutlich einzige professionelle Wurmzucht Deutschlands - und die wahrscheinlich am weitesten automatisierte weltweit. Die nötigen Anlagen dafür wurden vom Unternehmer selbst in bester Daniel-Düsentrieb-Manier entwickelt und gebaut - mit einem Fokus auf kostengünstige, aber zuverlässige Automatisierungstechnik.‣ weiterlesen

Die Hoffmann Group hat auf der Emo 2019 erstmals ihr Hoffmann Group Tool Management gezeigt. Mit der Software können kleine und mittelgroße Betriebe ihre Werkzeuge verwalten und deren Einsatz planen.‣ weiterlesen

Der Autobauer Porsche hatte am Dienstag mit einem zeitweisen Stillstand in seiner Produktion zu kämpfen. Grund dafür war ein Serverausfall.‣ weiterlesen

Software für das Product Lifecycle Management (PLM) ist eine substanzielle Investition in die Zukunft. Die Frage nach ihrer Wirtschaftlichkeit beschäftigt deshalb alle Unternehmen - und ist nach heutigem Kenntnisstand gut zu beantworten.‣ weiterlesen

Der Einsatz des digitalen Zwillings verspricht vielfältige Potenziale für den gesamten Lebenszyklus eines Produktes. Im Rahmen einer Befragung der Managementberatung Detecon halten die Studienteilnehmer vor allem den Unternehmensübergreifenden Einsatz für erfolgversprechend.‣ weiterlesen

Auf insgesamt 8.400m² errichtet Wibu System zwei neue Gebäude. Das eine soll zukünftig als Unternehmenssitz dienen, das andere soll als House of IT Security u.a. die Zusammenarbeit mit Startups fördern.‣ weiterlesen

Mehr Fachbesucher und eine größere Ausstellerzahl: Die IT-Sicherheitsmesse it-sa in Nürnberg hat mit ihrer diesjährigen Ausgabe neue Bestmarken erzielt.‣ weiterlesen

Die Auftragseingänge in der deutschen Elektroindustrie sind im August 2019 um 6,7% gegenüber Vorjahr zurückgegangen. Die Inlandsbestellungen gaben um 9,6 und die Auslandsbestellungen um 4,5% nach. Im Gesamtzeitraum von Januar bis August dieses Jahres lagen die Auftragseingänge damit 1,6% unter Vorjahr. Hier bestellten inländische Kunden 1,1 und ausländische 2,1% weniger.‣ weiterlesen

Der Anteil der deutschen Unternehmen, die 3D-Druck einsetzen, ist zwar im Vergleich zum Jahr 2016 gestiegen – von 37 auf 63 Prozent. Eine Führungsposition hat Deutschland in der Studie des Beratungsunternehmens EY eingebüßt.‣ weiterlesen

Im Forschungsprojekt 'Instant Factory Maps' des Instituts für Integrierte Produktion Hannover IPH werden Fabriklayouts per Kameradrohne erfasst. Bei einem kurzen Rundflug durch die Fabrik nimmt die Drohne Tausende Fotos auf, die eine Software automatisch zu einem dreidimensionalen Layout zusammensetzt.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige