Industrielle Energieoptimierung: Mehr Messgeräte sind nicht die Lösung

Energieberatung Andreas Küng

Alle Maschinen mit Energiezählern auszustatten, reicht nicht, um die Energieeffizienz in der industriellen Fertigung zu erhöhen. Energie-Daten müssen im Kontext mit weiteren Parametern betrachtet werden. Das Schöne ist, dass die Daten oft schon vorliegen. Die entscheidende Frage lautet: Wie werten wir sie aus?

Je mehr Energiezähler, desto höher die Energieeffizienz? So einfach ist es leider nicht. Entgegen der landläufigen Meinung führt das Messen des Energieverbrauchs sämtlicher Maschinen nicht per se zu einem niedrigeren Energieverbrauch in industriellen Anlagen. Der Energieverbrauch muss in Korrelation zur Anlagenproduktivität betrachtet werden. Dabei sind auch Parameter wichtig, die sich auf die Industrietätigkeit auswirken, wie beispielsweise die Produktionsrate, der Maschinenzustand oder das Wetter.

Daten in Hülle und Fülle

Unter dem Strich machen Energiedaten weniger als 10 Prozent der Daten aus, die dazu nötig sind. Das Interessante dabei: Der Rest der Daten ist meist verfügbar, ohne dass Industriebetriebe in neue Messgeräte investieren müssen. Jede Maschine liefert von sich aus eine Fülle an Informationen. Allerdings sind sich Anlagenbesitzer oft nicht darüber im Klaren, wie nützlich diese Daten sind, um Energie einzusparen.

Produktions- und Wartungsdaten sind die besten Verbündeten

So liefern Fertigungslinien beispielsweise eine Unmenge an Produktionsdaten: etwa Menge und Art der hergestellten Produkte, aber auch Parameter wie Temperatur, Druck und Maschinendurchsatz. Mit diesen Daten lässt sich die Kennzahl des «spezifischen Energieverbrauchs» berechnen; ausgedrückt wird er als Anzahl der Kilowattstunden pro Einheit des Fertigerzeugnisses.

Ein weiterer Parameter ist wichtig, um den Energieverbrauch zu optimieren. Er befindet sich in den Wartungsdaten von Maschinen, die mit Verschleisswarnsystemen ausgerüstet sind.

Prozesse mithilfe externer Daten optimieren

Das ist aber längst nicht alles: Wetterverhältnisse, Rohstoffpreise, Preise für Fertigerzeugnisse sowie die Personalbelegung wirken sich ebenfalls auf das Betriebstempo aus – und damit auf den spezifischen Energieverbrauch. Diese externen Daten ohne Maschinenbezug sind ein gutes Indiz dafür, ob eine Anlage mit voller Leistung arbeitet. Zudem erlauben sie Anpassungen in Echtzeit, sodass das Wetter oder der Mitarbeiterbestand berücksichtigt werden können. Beispielsweise lässt sich ein Heizkessel bei milder Witterung schneller erhitzen als bei Frost – entsprechend unterschiedlich fällt der Energieverbrauch aus. Der Anlagenbesitzer passt die Maschineneinstellungen dann an die jeweiligen Verhältnisse an.

Energiedaten im Zusammenhang

Drei Arten von Daten können aggregiert und mit dem Energieverbrauch abgeglichen werden: Produktions-, Wartungs- und externe Daten. Dank der Analyse dieser Daten lässt sich die Energieleistung der Anlage verbessern. Die Anzahl der verbrauchten Kilowattstunden pro Einheit des Fertigerzeugnisses kann aus unterschiedlichen Gründen schwanken: beispielsweise mit dem Durchsatz, dem Öffnen eines Ventils oder dem Zustand einer automatischen Steuereinheit. Ist dies der Fall, dann wissen wir, dass wir diese Parameter anpassen müssen, um den Energieeinsatz zu optimieren.

Daten als Entscheidungsgrundlagen

Die Analyse und Auswertung von Daten bringen aber noch viele weitere Vorteile mit sich. Der Nutzen von Daten ist somit mannigfaltig:

  • Entscheidungsgrundlagen für die Anschaffung neuer  Maschinen anhand tatsächlicher Daten
  • Feststellung, ob Parameter im Normbereich liegen, und Früherkennung nötiger Wartungsmassnahmen;
  • Einbeziehung externer Faktoren wie Wetterbedingungen in die Prognosen über die Anlagentätigkeit zur laufenden Anpassung der Fertigungsstrategien;
  • Optimierung einer Anlage durch den Vergleich der eigenen Ergebnisse mit denen anderer Werke im Konzern.

Industrieunternehmen verfügen bereits heute über eine Vielzahl an Daten. Ihre Analyse lohnt sich mehrfach. Denn damit kann die Leistung im gesamten Unternehmen gesteigert werden.

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