Dr. Karl Tragl: Energieeffiziente Produktion als Wettbewerbsfaktor

Ohne jederzeit abrufbare Energie für unsere modernen Lebensbedürfnisse würde die Welt nicht stillstehen, aber wir würden sie nicht wiedererkennen. Wir benötigen sie um von A nach B zu ge­­lan­­gen, um es warm und hell zu haben, um Mahl­­zeiten und Getränke zuzubereiten, weltweit miteinander kommunizieren zu können, Dienstleistungen und Produkte herzustellen und zu transpor­tieren. Wie viel Energie dabei verbraucht wird, hängt von der Effizienz der Nutzung ab.

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Energie steht nicht unbegrenzt zur Ver­­fügung, sie ist mit Kosten verbunden und ihre Gewinnung hat Auswirkungen auf unsere Umwelt. Energieeffizienz hat sich deshalb weltweit zu einem starken Wettbewerbsfaktor entwickelt, dessen Bedeutung in der Zukunft noch steigen wird. Neben Leistung, Preis, Qua­­lität und Design gewinnt der „Carbon Footprint“ – die Menge Kohlendioxid (CO2), die bei der Herstellung oder Bereitstellung von Produkten anfällt – an Bedeutung für die Kaufentscheidung. Vor allem aber ist Energie zu einem der bedeuten­den Kostenfaktoren in einer modernen Indus­­trieumgebung geworden. Ener­­gie­man­age­ment und eine Reduk­tion des Energie­­verbrauchs wird für Unter­neh­men daher immer wichtiger. Um im Wettbewerb bestehen zu können, müs­­sen sie den CO2-Ausstoß deutlich senken. Dies setzt eine Steigerung der Energieeffizienz entlang der gesamten Wert­schöp­fungs­kette voraus.

Die Bosch Rexroth AG – ein weltweit führender Zulieferer für mobile Arbeits­maschinen, industrielle Anwendungen und erneuerbare Energien – stellt sich dem Thema mit einem zweifachen Ansatz. Zum einen hat sich das Unternehmen verpflichtet, weltweit in allen Werken den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß bis 2020 um 20 Prozent zu senken. Für das sehr breite Produkt­portfolio setzt der Global Player in mehr als 30 Produktionsstätten ein großes Spektrum an Produkt­ions­ver­fah­ren ein: von der Gießereitechnik bis zur spa­nen­den Fertigung, von der Leiter­platten­be­­stückung bis zur Montage. Gleich­zeitig entwickelt der Konzern innovative Auto­­­­mationslösungen und -produkte, die Maschinenhersteller und industrielle Anwender auf dem Weg zu einer höheren Energieeffizienz unterstützen. Diese Ent­­wicklungen basieren auf der universellen Systematik Rexroth 4EE – Rexroth for Energy Efficiency.

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Auch die Emissionen von mobilen Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeugen können gesenkt werden.

Vier Hebel für Energieeffizienz. In Deutsch­­land sind mehr als 100 Milli­o­nen Maschi­­nen im Einsatz, die noch nicht verbrauchs­­optimiert sind. Eine ganze Reihe von energieeffizienten Auto­­ma­ti­sierungslösungen eignet sich für die An­­wendung in bereits installierten Maschi­nen. So regeln beispielsweise nachrüstfähige dreh­­­­zahlvariable Pumpen­an­­triebe für Hy­­drau­­­lik­­aggregate die Energie­­­erzeu­gung be­darfsgerecht und erreichen in der Be­­triebspraxis Einsparpotenziale zwischen 30 und 80 Prozent, wobei die Produkti­vität sogar häufig verbessert wird. Die In­­vestitionen amortisieren sich durch die ho­­hen Energieeinsparungen häufig schon im ersten Betriebsjahr. Nur ein ganzheit­licher Ansatz ermöglicht Maschinen­her­stellern und industriellen Anwendern, Energie zu sparen und die Produktivität dabei zu erhalten, ohne den Maschinenpark zu erneuern. Die Energie­­effizienzspezia­listen von Bosch Rexroth haben vier Hebel (Rex­­roth 4EE – for Energy Efficiency) für eine höhere Energieeffizienz bei allen Maschi­­nen­typen identifiziert: Efficient Compo­nents, Energy on Demand, Energy Reco­­ve­ry sowie Energy System Design. Sie helfen, alle signifikan­­ten Einsparpotenziale zu erkennen und zu nutzen – vom Kon­zept über die In­­betrieb­nahme bis hin zur Modernisierung. Die wirkungsgradoptimierten Kompo­nen­ten (Efficient Compo­nents) bilden die Basis. Mit optimierten Hydraulikpumpen wird beispielsweise nicht nur der Kraft­stoff­ver­­brauch entschei­­­dend reduziert, auch die Emissionen von mobilen Arbeits­ma­­schi­­nen und Nutzfahr­zeugen können ge­­senkt wer­­den. Darüber hinaus kann ein deutlich höherer Wir­kungs­­­­grad er­­zielt werden. Die bedarfsge­rechte Ener­gie­­­bereit­stel­lung (Energy on Demand) senkt mit geregelten Antrieben für alle Funk­tio­nen unnötigen Verbrauch. Bei­spiele sind situ­­­­ative Druck­­regelungen, Frequenz­um­richter für wirt­­schaftliche Dreh­­zahlrege­lungen, dreh­­zahl­variable Pum­pen­­­antriebe für reduzierte Leerlauf­leistung oder Schalt­­ventile für die Energie­abschaltung in den Pausen.

Kantenbearbeitungsmaschine

Die Rückgewinnung von Bremsenergien (Energy Recovery) hält die Energie im System oder speist sie zurück ins Strom­­netz. Dies ermöglichen beispielsweise Servo-Antriebsregelgeräte, die Energie puffern, anderen Achsen zur Verfügung stellen oder ins Netz zurückspeisen kön­­nen. Mit Softwarelösungen und Pro­­gram­­men (Energy System Design) wird den Kunden eine technologieübergreifende Appli­ka­tions­unterstützung über den ge­­samten Produktionsprozess angeboten.

Bosch Rexroth verbindet die 4EE-Systematik mit den Erfahrungen, die in den eigenen Wer­­ken beim Energiesparen gesammelt werden, zu einem fundierten Beratungs­ange­bot. Im Rahmen der Optimierung einer installierten Anlage analysieren Rexroth-Energie­effizienz­berater die Ausgangs­situ­ation und identifizieren Einspar­poten­ziale über die gesamte Wert­­­schöpfungskette und sämtliche Maschi­nentypen. Daraus leiten die Spezialisten Maßnahmen zur Verbrauchsreduzierung ab und unterlegen sie anschließende mit Wirtschaftlich­keits­berech­nungen.

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Energie ist zu einem bedeutenden Kostenfaktor in der modernen Industrieumgebung geworden.

Ein Beispiel aus der Praxis: Bei etwa 300 Betriebstagen im Jahr und einer Betriebs­­dauer von täglich zwölf Stunden verbraucht eine optimierte Paket­ver­teil­anlage rund 23.400 Kilowattstunden pro Jahr we­­niger als zuvor. Deshalb verringern sich die Kohlendioxid-Emissionen um gut 14 Tonnen pro Jahr. Unter anderem wur­­den dafür bis zu 20 Antriebe in einem Lastkreis zu­­sam­­mengeschlossen. Ein modernes Versor­­gungsgerät speist die Bremsenergie in das Versorgungsnetz zurück. Somit geht die Bremsenergie nicht durch Um­­wand­­lung in Wärme ver­­loren. Zu­­sätzlich bilden Regelelektronik und Servomotor eine kom­­pakte Einheit, was ihren Verkabe­lungs­aufwand um bis zu 85 Prozent reduziert.

Energieeffizienz und Klimaschutz sind Schlüsselherausforderungen für den ge­­samten Maschinen- und Anlagenbau. Schnelle Erfolge fordern eine ganzheitliche, systematische Betrachtung aller Technologien in der gesamten Wert­schöp­fungskette. Die Erfahrung zeigt, dass es durchaus möglich ist, Klimaschutz und Wirtschaftlichkeit zu verbinden. Ob Her­­steller oder Endanwender – innovative Unternehmen haben mit Lösungen für eine höhere Energieeffizienz einen klaren Start­­vorteil im internationalen Wett­bewerb.

 

dr_karl_tragl_downloadDer Autor studierte Physik und promovierte im Bereich Elektrotechnik. Er war mehrere Jahre für die Siemens AG in München und Congleton (England) tätig. Ab 2001 übernahm er leitende Funk­tionen bei der Bosch Rexroth AG unter anderem als Geschäftsleiter Technik. Seit 2010 ist Dr. Karl Tragl Vorstands­vorsitzender der Bosch Rexroth AG.