Energiesparen mit System

Die Entwicklung der Energiepreise brachte das Thema Energiesparen bei vielen Unternehmen auf die Tagesordnung. Nicht nur der Strompreis verdoppelte sich in den letzten sechs Jahren, auch der Gesamtverbrauch stieg deutlich an. Alle Tendenzen zusammen erhöhen den Druck auf die Anlagenbetreiber zum sparsameren Umgang mit dem Rohstoff Energie. Dr.-Ing. Meinhard Schumacher, Produktmanager bei SEW Eurodrive, erläutert anhand eine Beispiels aus der Intralogistik, welche Maßnahmen der Bruchsaler Antriebsspezialist zur Senkung des Enervierbrauchs anbietet.

Gemessen an der Gesamtinvestition einer Anlage in der Intralogistik sind die Investitionskosten für elektrische Antriebe gering. Jedoch beeinflusst die eingesetzte Antriebstechnik durch ihren Energieverbrauch die Folgekosten. Folglich steht bei Energiesparmaßnahmen häufig der Einsatz effizienter Komponenten an erster Stelle – getreu dem Motto: Komponenten mit einem hohen Wirkungsgrad senken den Energieverbrauch. Das ist in vielen Fällen richtig, der pauschale Ansatz führt aber nicht immer zu optimalen Lösungen. In einigen Fällen kann es sogar vorkommen, dass der Einsatz von vermeintlich energieeffizienten Komponenten sogar zu einem insgesamt höheren Energieverbrauch führen kann. (Zum Beispiel bedingen Effizienzmotoren in Fahrantrieben bei häufigem Beschleunigen und Verzögern durch ihr größeres Massenträgheitsmoment auch einen höheren Verbrauch.)

Die Art der Anwendung und die Einsatzbedingungen verlangen angepasste Lösungen; eine Pauschallösung zum Energiesparen in der Antriebstechnik gibt es nicht. Die besten Ergebnisse erzielt die Kombination sinnvoller Einzelbausteine zu einem effizienten Gesamtsystem. SEW-Eurodrive nutzt dazu seinen Energiesparbaukasten, dessen Einzelkomponenten hinsichtlich ihres Energieverbrauchs optimiert sind. Zur Auswahl der optimalen Komponenten (Motoren, Umrichter, Getriebe) werden für die Applikation das Lastkollektiv und Drehzahl- oder Geschwindigkeitsprofil ermittelt. Aus diesen Anforderungen ergeben sich vorgefertigte Lösungen; hinsichtlich ihres Energieverbrauchs werden sie untersucht, und die bestmögliche Lösung wird ermittelt.

Angepasste Lösungen

Entscheidend für eine optimale Lösung ist die Analyse der Applikation, also wie die Energie im Prozess umgesetzt wird. Aus dieser Kenntnis ergeben sich meist erheblich größere Einsparpotenziale. Ein Beispiel ist die energieoptimale Ansteuerung von Fahr- und Hubachse bei Regalbediengeräten (RBG). Hier kann die beim Bremsen und Senken freiwerdende Energie direkt genutzt werden. Bei herkömmlicher RBG-Technik wird die überschüssige Energie bei Abwärtsfahrt und beim Verzögern des Fahrwerks in einem Bremswiderstand in Wärme umgewandelt. Jedoch lässt sich diese freiwerdende Energie durch geeignete Maßnahmen auch effizient wiederverwenden. Dazu werden die Gleichspannungs-Zwischenkreise der Umrichter von Fahr- und Hubachse zusammengeschaltet. So kann freiwerdende elektrische Energie direkt von der zweiten Achse verwendet werden. Der Gesamtenergieverbrauch wird dadurch (je nach Regalgeometrie und Geräteparametern) durch Anpassung des Ablaufs an den Energieverbrauch des Prozess um maximal 25 Prozent reduziert – ohne zusätzlichen Hardwareaufwand. Das Verfahren lässt sich auch gut beim Umbau von Altanlagen einsetzen.

Optimal an die Anwendung angepasste und in sich optimierte Systeme wie das mechatronische Antriebssystem Movigear – als Produktinnovation des Jahres mit dem Frost and Sullivan Award 2007 ausgezeichnet – können im Vergleich zu konventionellen Antriebstechniken entscheidende Potenziale erschließen. Die größten Energiespareffekte werden nicht primär durch Einzelkomponenten bewirkt, sondern durch sinnvolles Kombinieren effizienter Komponenten zu einem Gesamtsystem, das auf die Applikation abgestimmt ist. Energiesparen mit System aus dem Baukasten führt somit zu wesentlich besseren Ergebnissen als nur die Optimierung von Einzelwirkungsgraden.