Produktion 19.02.2010, 19:45 Uhr

Energiebedarf senken und Produktivität erhalten  

Optimierte Antriebs- und Steuerungstechnologien erhöhen die Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen und senken die Betriebskosten deutlich über die gesamte Nutzungsdauer. Auf der Messe Metav in Düsseldorf wird es dabei vor allem um Konzepte gehen, die gleichzeitig eine hohe Produktivität erlauben. VDI nachrichten, Düsseldorf, 19. 2. 10, ciu

Der deutsche Werkzeugmaschinenbau setzt zunehmend auf Energieeffizienz. Beigetragen hat dazu die Entscheidung der Europäischen Kommission, im Rahmen der EuP-Richtlinie (2009/125/EG) Werkzeugmaschinen als Produktgruppe auf die Liste der zu untersuchenden Produkte zu setzen. Ansatzpunkt für effizientere Maschinen sind u. a. die verteilten elektrischen Antriebe in den Maschinen. Gerade Anbieter von Antriebstechnik und industrieller Kommunikation haben sich schon seit Jahren der effizienteren Energienutzung verschrieben. Deutsche Unternehmen haben das Thema daher frühzeitig besetzt.

Auf der Metav, vom 23. bis 27. Februar, werden daher 15 Unternehmen des Werkzeugmaschinenbaus und deren Kooperationspartner im Rahmen der Kampagne „Blue Competence“ Lösungen zur Verbesserung der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen vorstellen. „Dass deutsche Anbieter hier in der ersten Liga mitspielen, wollen wir auf dem Gemeinschaftsstand zeigen“, bekräftigte Wilfried Schäfer, Geschäftsführer beim Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW), kurz vor Beginn der Messe.

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„Die beteiligten Aussteller werden sowohl Energierückspeisung durch elektronische Antriebstechnik als auch energieeffiziente Prozess- und Verfahrensentwicklungen sowie weiter entwickelte Maschinenkonzepte vorstellen. Sie unterstreichen damit ihre Kompetenz, Produkte zu entwickeln und auf den Markt zu bringen, die neben Produktivität, Qualität und Zuverlässigkeit auch einen Beitrag zur Nachhaltigkeit in der Fertigungstechnik bieten“, so Schäfer. Am Gemeinschaftsstand in Halle 16 beteiligen sich u. a. die Firmen Leuze, Bilz Werkzeugfabrik, Bosch Rexroth, Brinkmann Pumpen, Chiron-Werke, Heller Maschinenfabrik, Index-Werke, Kapp, Klingelnberg, Liebherr-Verzahntechnik, Schneeberger sowie Siemens.

Ergänzend werden das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Darmstadt, und der VDW am 24. Februar 2010 ein Symposium mit dem Titel „Energieeffiziente Werkzeugmaschine – Rahmenbedingungen und Lösungen für eine nachhaltige Fertigungstechnik“ veranstalten. „Mit der EuP-Richtlinie bekommt das Thema auch eine politische Dimension, mit der sich der europäische Werkzeugmaschinenbau intensiver befassen muss“, unterstreicht PTW-Leiter Prof. Eberhard Abele.

Wo es sich anzusetzen lohnt, verdeutlichte kürzlich Klaus Helmrich, Vorsitzender der Siemens-Division Drive Technologies: „Bis zum Jahr 2025 wird sich der weltweite Stromverbrauch gegenüber heute nahezu verdoppeln. Elektrische Antriebe spielen mit 70 % in der Fertigung eine dominierende Rolle hinsichtlich des Energieverbrauchs.“

Im Jahr 2008 erreichten die Energiekosten ihr bisheriges Allzeithoch. Dies hat viele Unternehmen zum Umdenken bewegt, zumal davon auszugehen ist, dass nach der aktuellen Krise die Energiekosten weltweit weiter ansteigen.

Durch den intelligenten Einsatz elektrischer Antriebstechnik sind daher hohe Energie- und damit Kosteneinsparungen auch bei Werkzeugmaschinen zu erzielen. Dazu zählen nicht nur energieeffiziente Motoren, sondern auch ein intelligentes Management der Antriebe in der Maschine. Ein Beispiel dafür ist das Profil Profienergy, entwickelt von der Profibus-Nutzerorganisation für das Profinet. Dieses Profil soll im März veröffentlicht werden.

„Mit Profienergy wird es möglich, nicht benötigte Verbraucher automatisiert in den Ruhepausen abzuschalten oder im Stromverbrauch zu reduzieren. Durch selektives Abschalten einzelner Funktionen oder von Geräten lässt sich gezielt der Energieverbrauch senken und das bereits in kurzen Pausen“, erläutert Thomas Schott, Leiter Factory Automation bei Siemens. „Profienergy sieht einen standardisierten Datensatz vor, mit dem sich eine einfache Programmierung auch komplexer Schaltvorgänge realisieren lassen wird. Anwendbar wird der neue Standard in allen Fertigungsindustrien und Industrien mit Produktionspausen sein“.

Selektives Abschalten von Verbrauchern senkt den Energieverbrauch gezielt

Der besonders in Werkzeugmaschinen verbreitete Sercos-Bus wird auf dieses Profil setzen. „Wir sehen Profinet als überlagertes Netz, unser Energieprofil soll allgemein einsetzbar sein und lehnt sich an Profienergy an“, so Peter Lutz, Geschäftsführer Sercos International. Bosch Rexroth gehört zu den wesentlichen Unterstützern des Sercos.

Untersuchungen der Universität Darmstadt belegen, dass die Betriebskosten mit rund 80 % den Löwenanteil der Lebenszykluskosten bei Werkzeugmaschinen ausmachen. Rund ein Fünftel dieser Kosten wiederum fließt in die Energieversorgung.

„Um das Einsparpotenzial zu realisieren, kombinieren wir energieeffiziente Komponenten mit Energierückgewinnung, Bedarfsregelung und optimaler Dimensionierung“, verdeutlichte Steffen Haack, Leiter Electric Drives and Controls von Bosch Rexroth. Mittels Softwarewerkzeugen im Antriebsregler lasse sich über die Bewegungsführung der Energieverbrauch teilweise noch deutlicher senken.

Haack: „Die Total Cost of Ownership lässt sich schon damit über eine Nutzungsdauer von zehn Jahren um mehrere 10 000 € reduzieren.“ Mittels Analysefunktionen werde NC-Programmierern zudem gezeigt, wie sie durch eine optimierte Bewegungsführung Energie sparen und gleichzeitig die Zykluszeiten kurz halten können. ACHIM SCHARF

Ein Beitrag von:

  • Achim Scharf

    Ingenieur Achim Scharf ist Fachjournalist für Technikthemen und schreibt u.a. über Automation, Elektronik und IT-Themen.

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