Energiedetektive im Einsatz

Artikel vom 25. April 2014 

Innovationsallianz "Green Carbody Technologies" zeigt Einsparpotenziale im Karosseriebau auf

In der Automobilproduktion entfällt gut ein Viertel der eingesetzten Energie auf die Herstellung der Karosserie. In der Innovationsallianz „Green Carbody Technologies“ hatten sich 60 „Energiedetektive“ aus Wissenschaft und Industrie zusammengefunden, um diesen Wert zu halbieren. In einem Teilprojekt hat Festo zusammen mit Projektpartnern den Energieverbrauch der Druckluft im Karosseriebau unter die Lupe genommen.

Energieverbrauch unter der Lupe

Bisher war die Prozesskette von der Erzeugung und Verteilung bis zur Nutzung der Druckluft noch nie im Ganzen betrachtet worden. Deshalb wurde zuerst genau hingeschaut und die Daten entlang der Druckluftkette in einer Produktionshalle gemessen: Wie sind die Kompressoren ausgelegt? Gibt es Verluste bei der Druckluftverteilung? Wie viel Energie benötigen pneumatische Einzelkomponenten vom Ventil bis hin zu servopneumatischen Schweißzangen? Mit den Daten aus den Messungen hatten die Projektpartner erstmals eine heiße Spur und konnten Ansatzpunkte für übergreifende Verbesserungsmaßnahmen finden.

Drei Softwaretools konzipiert

Ein weiteres wichtiges Hilfsmittel zur Steigerung der Energieeffizienz sind Softwaretools, die die unzähligen auf Hallen-, Anlagen- und Komponentenebene erfassten Daten zusammenführen. Festo hat in dem Forschungsprojekt gemeinsam mit den Projektpartnern drei Simulationswerkzeuge konzipiert:

1. Mit dem ersten Werkzeug kann die Drucklufterzeugung und -verteilung ganzheitlich betrachtet und optimal ausgelegt werden.

2. Mit dem zweiten lässt sich der Energieverbrauch abschätzen und die Gesamtkosten bezogen auf den Lebenszyklus von Anlagen (Total Cost of Ownership, kurz TCO) berechnen.

3. Das dritte Simulationswerkzeug kann als Integrationsplattform helfen, Planungsdaten zu Drucklufttechnik über unterschiedliche Anwendungssoftware hinweg auszutauschen.

Bis zu 35 Prozent Einsparpotenzial

Die größten Energieverbraucher wurden identifiziert: Automobilhersteller können in der Karosseriefertigung bis zu 35 Prozent Energie in der Druckluftkette einsparen. Dieses Potenzial kann bei der Neuplanung von Anlagen leicht erschlossen werden. Ein im Projekt entwickelter Planungsleitfaden listet die Maßnahmen auf: Beispielsweise wie man die passenden Komponenten für die jeweiligen Anwendungen auswählt, wie ein Kompressor am besten dimensioniert wird und wie seine Abwärme genutzt werden kann oder wie sich die Druckluftverteilung optimieren lässt.

Im Referenzwerk 2.232 Megawattstunden gespart

In dem Forschungsprojekt wurde ein Referenzwerk definiert, das heißt ein für die Berechnungen standardisiertes, durchschnittliches Produktionswerk. Die Druckluft im Karosseriebau hat in dem Referenzwerk zwar nur einen Anteil von 3,7 Prozent am Gesamtenergieverbrauch. Das ermittelte Energiesparpotenzial bei der Druckluft entspricht aber immerhin einem Jahresverbrauch von 2.232 Megawattstunden und einem  CO2-Äquivalent von 1.257 Tonnen pro Jahr – die Arbeit der Energiedetektive hat sich gelohnt!