Sparschwein

Verbrauchsdaten zu identifizieren kann viele Kosten sparen. (Bild: stockphoto-graf – stock.adobe.com)

Sinnvoll gesetzte Ziele müssen messbar sein – am besten in Zahlen. Dies gilt auch für das Erreichen einer höheren Energieeffizienz und von Nachhaltigkeitsplänen. Denn ohne den Verbrauch von Anlagen oder Gebäuden zu kennen, lassen sich Verbesserungen kaum realisieren. Energiemanagement ist die Lösung und zielt zum einen auf die Effizienz etwa von Anlagen, zum anderen beschreibt es laut DIN EN ISO 50001 einen organisatorischen Ablauf im Unternehmen. Wie lassen sich Einsparpotenziale erfolgreich erkennen?

Entscheider-Facts

  • Ohne den Verbrauch von Anlagen oder Gebäuden zu kennen, lassen sich Energieeffizienz-Maßnahmen kaum sinnvoll realisieren.
  • Ein sinnvolles Vorgehen bei solchen Maßnahmen besteht aus vier Schritten: Visualisieren, Analysieren, Herleiten und Verbessern.
  • Wie dies in der Praxis aussehen kann, zeigt ein Pneumatik-Beispiel bei einem großen deutschen Mineralwasserunternehmen.

Vierklang für mehr Energieeffizienz

Im Wesentlichen muss zur Umsetzung von Energieeinsparungen zunächst ein messbarer (Ziel-)Wert definiert werden. Nur damit lässt sich nach einem definierten Zeitraum feststellen, ob eine Maßnahme auch erfolgreich umgesetzt wurde. Dafür empfiehlt es sich, den Weg über die vier Schritte „Visualisieren, Analysieren, Herleiten, Verbessern“ zu beschreiten. Im ersten Schritt ist die Auswahl der Messstelle und das Platzieren intelligenter Sensorik notwendig, die aktuelle Daten zum Energieverbrauch in Echtzeit liefert und mit deren Hilfe sich in der Folge die Daten visualisieren lassen. Anschließend erfolgt die Datenanalyse mithilfe von Grafiken, die auf Nutzungszweck und Anwender zugeschnitten sind. So lässt sich etwa herleiten, was genau zur Veränderung der Daten führt und beispielsweise einen ungewöhnlich hohen Druckluftverbrauch verursacht, um daraufhin konkrete Optimierungsmaßnahmen einzuleiten. Ob diese effektiv, sinnvoll und ausreichend waren, wird letztlich mit wiederholtem Messen festgestellt – und der Kreislauf beginnt von vorn. Mittlerweile kann auch künstliche Intelligenz (KI) auf diesem Weg unterstützen, doch weiterhin hilfreich sind menschliche Anwender, welche die Maschine seit Jahren kennen. Ein weiterer Faktor ist, die Daten involvierten Mitarbeitern an die Hand zu geben. Damit erhalten diese nicht nur Informationen, sondern auch die Motivation zur Kostensenkung.

Visualisieren und analysieren sorgt für Transparenz

Im Zuge der Digitalisierung erreichen Sammeln, Management und Überwachung von Daten eine neue Dimension. Die Visualisierung und Analyse dieser Daten bietet SMC unter dem Stichwort „Energietransparenz“ aus einer Hand: Anwender bekommen fertige Baugruppen geliefert, die nur durch den Anschluss etwa von Schläuchen und Netzteil in vorhandenen Maschinen eingebaut werden. Die Daten werden anschließend per Mobilfunk zur anbietereigenen IoT-Plattform übertragen, für die Anwender Zugänge erhalten und via „Plug-and-Use“ schon Minuten nach der Installation die Energiedaten der Maschine sehen. Die Daten lassen sich über standardisierte Schnittstellen wie CSV, oder Rest zudem anderen Systemen zuführen.

Eine „energietransparente“ Baugruppe mit Plug-and-Use-Prinzip und IoT-Plattform.
Eine „energietransparente“ Baugruppe mit Plug-and-Use-Prinzip und IoT-Plattform. (Bild: SMC)

Verbrauchsanalyse anhand eines konkreten Beispiels

Eine klassische Form der Verbrauchsanalyse verwies auch bei einem der größten deutschen Mineralwasser­unternehmen auf ein deutliches Optimierungspotenzial bei seinen pneumatischen Trockeneinrichtungen. So kann beim Füllen und Verschließen zuckerhaltiger Getränke vorkommen, dass diese überschäumen und klebrige Rückstände an der Flasche anhaften. Nach dem Verschließen werden Deckel und Flaschenhals daher mit Wasser abgeschwallt und mit Druckluft getrocknet. Lange wurden dafür Mehrkanal-Druckluftdüsen mit einem sehr hohen Druckluftverbrauch eingesetzt, woraufhin der Getränkeabfüller hier deutliche Energieeinsparpotenziale erkannte.

Druckluftbetriebenen Volumenstromverstärker
Die druckluftbetriebenen Volumenstromverstärker sind neben dem Wegblasen von Wassertropfen auch zum Absaugen von Schweißrauch oder dem Transport pulverförmiger Materialien geeignet. (Bild: SMC)

Das Thema Volumenstrom ist gerade in der Getränkeindustrie ein guter Ansatzpunkt für die Senkung der Energiekosten“, sagt Ralf Heldenberger, Segment Leader Beverage bei SMC, der Unternehmen aus der Getränkebranche bei vielen ähnlichen Aufgaben unterstützt. Er hatte auch in diesem Fall die passende Lösung parat: Volumenstromverstärker pusten an der Trockenstation nun vor der Deckelprüfung die Tröpfchen fort. Eine hocheffiziente Komponente, die den Volumenstrom multipliziert: Pro Drucklufteinheit, die in das Element eintritt, erzeugt es einen um das Vierfache höheren Ausgangsvolumenstrom. Die Umrüstung erforderte lediglich eine neue Befestigung für die Volumenstromverstärker in der Anlage und Testdurchläufe zur Justierung. Zum Einsatz kommen zwei leistungsstarke und zugleich energieeffiziente Volumenstromverstärker der Serien ZH10-X185 und ZH20-X185 (Betriebsdruckbereich: 0 ~ 0,7 MPa). Zusammen reduzieren sie den Druckluftverbrauch deutlich von 30,6 m³/h auf 19,2 m³/h. In der Kostenbilanz bedeutet dies bei dem Getränkeabfüller eine Energieeinsparung an der Abblasstation von rund 789 Euro pro Jahr. Für die druckluftbetriebenen Volumenstromverstärker ist zudem keine eigene Stromversorgung notwendig, geeignet sind sie neben dem Wegblasen von Wassertropfen ebenfalls für Schneidspäne wie auch zum Absaugen von Schweißrauch oder dem Transport von pulverförmigen Materialien oder Pellets.

Die Wartungsfreiheit der Lösungen vereinfacht zudem die Instandhaltung und senkt die Kosten weiter. Diese Erfolge sind für das Energie- und Umweltmanagementsystem des Mineralwasserunternehmens bereits jetzt messbar. Gezielt werden weitere Lösungen eingesetzt und unter anderem auch auf Energy Saving Audits zurückgegriffen, um weitere Einsparpotenziale zu definieren.

Im Sinne eines effizienten wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Anlagenbetriebs lässt sich letztlich selbst im Detail mit kleinen pneumatischen Lösungen der Energieverbrauch reduzieren. Ob dies mit Sensortechnologie geschieht, die Daten an eine zentrale Stelle liefert, oder mit Mobilfunk- und IoT-Lösungen, ist eine individuelle Entscheidung. Wichtig ist, Energiesparpotenziale mit Blick auf morgen bereits heute zu nutzen. Die Schritte ins Ziel: messen, visualisieren und analysieren, um „Energieverschwender“ zu erkennen und Systeme mit passenden Lösungen stetig zu verbessern. Diese Optimierung liefert so die Basis für fundierte Entscheidungen, die in der Folge die Produktivität, die Leistung und die Gesamteffizienz eines Unternehmens verbessern können.

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