Fabrik der Zukunft: Effizienz durch Simulation

40 Prozent der Energie verbraucht in Deutschland die Industrie. Doch wo sich Einsparungen lohnen, ist oft nicht bekannt. Eine Software soll das nun ändern - indem sie ganze Produktionsabläufe energetisch durchrechnet.

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Von
  • Robert Thielicke

40 Prozent der Energie verbraucht in Deutschland die Industrie. Doch wo sich Einsparungen lohnen, ist oft nicht bekannt. Eine Software soll das nun ändern - indem sie ganze Produktionsabläufe energetisch durchrechnet.

Bisher fußen viele Entscheidungen zur Eneergieeffizienz auf bloßen Vermutungen - mit ensprechend halkbherzigen Maßnahmen. „An den eigentlichen Prozess hat man sich nicht herangetraut“, so Sylvia Wahren vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung. Um das zu ändern, will sie Fakten schaffen, berichtet Technology Review in seinem aktuellen Extra "Fabrik der Zukunft". TEEM (Total Energy Efficiency Management) heisst ihr System, um den Energieverbrauchs in der Produktion zu optimieren. Es erfasst parallel zu Fertigungskennzahlen wie Stückzahlen und Kosten auch den so genannten Energiewertstrom, also eine Maßzahl, die den Werkstücken in jedem Fertigungsschritt einen Energiewert samt Kosten aufschlägt.

Für die Prozesse Lackieren und Kunststoffspritzgießen hat das Institut bereits detaillierte Datenbanken mit Energieverbräuchen einzelner Prozessschritte angelegt. So detailliert sogar, dass variable Durchlaufgeschwindigkeiten oder schwankende Temperaturen in der Werkshalle berücksichtigt werden. Was passiert, wenn man die Auslastung erhöht, etwa wenn man statt drei gleicher Maschinen nur zwei laufen lässt, dafür aber rund um die Uhr? Was bringt die Wärmerückgewinnung in der Lackieranlage? Und wie schnell amortisiert sich diese Maßnahme?

Mit der Simulation will das Fraunhofer IPA Antworten auf diese Fragen liefern. Man soll sogar voreinstellen können, in welcher Zeitspanne sich die Investitionen ins Energiesparen amortisieren müssen. Eineinhalb bis zwei Jahre ist für die meisten Unternehmen die Schmerzgrenze. Die Simulation spuckt aus, welche Maßnahmen dann sinnvoll sind. Mittelfristig können so 20 bis 30 Prozent Energie eingespart werden, ist Fraunhofer-Expertin Wahren überzeugt.

Und zwar an oft überraschenden Stellen, wie das Beispiel eines schwäbischen Herstellers von Aufsitzkehrmaschinen zeigt. Dort hat das Team vom Fraunhofer IPA an einer Kunststoffspritzgussanlage die Energieverbräuche gemessen und durchgerechnet, was Einsparmaßnahmen bringen würden. Entgegen der Erwartungen sparte beispielsweise die langsamere Werkzeugbewegung an einer Maschine nichts. Stattdessen trat das Gegenteil ein. "Der Energieverbrauch hat sogar noch zugenommen“, berichtet Wahren. Die Werkzeuge zum Spritzgießen sind so schwer, dass bei langsamer Geschwindigkeit die Reibung unverhältnismäßig stark zugenommen hatte.

Mehr im Technology Review extra "Fabrik der Zukunft":

(rot)