Energiesparen: Möglichkeiten und Erfahrungsaustausch

Markus

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Hallo,

dieses Thema geht uns aktuell alle an.
Meiner Meinung nach steckt da in sehr vielen Betrieben ein sehr großes Potential.
Und im Prinzip sind es doch wir, die dieses Potential erkennen und ausschöpfen können.

Ich würde mir hier einen Erfahrungsaustausch wünschen.
Wenn wir dieses Wissen miteinander teilen können wir vermutlich einen großen Beitrag zu den aktuellen Problemen leisten.



Ich mache mal einen Anfang:
Da ich mich seid 20 Jahren im Bereich Lackieranlagen herumtreibe habe ich hier etwas Wissen angesammelt.

Aber nicht nur in Lackieranlagen, in fast allen Anlagen wo irgendwas mit Luft passiert steckt enormes Potential.
Ventilatoren werden meist großzügig dimensioniert, dann wird der nächst größere Bestellt und am Netz betrieben.

In Lackieranlagen gibt es oft mehrere Bereiche.
Hier muss zum einen die Abluftmenge passen (Explosionsschutz) und zum anderen der Lufthaushalt (Strömung zwischen den Anlagenteilen)
Erfahrungsgemäß sind die meisten Scheisse eingestellt.
"Optimierungen" erfolgten meistens durch "weiter aufzudrehen".

Aus Öfen wird häufig zu viel Abluft abgezogen.
Das ist teure Luft die nicht selten 200°C heiß ist.
Trotzdem strömt die Luft aus den Öfen in die Halle oder andere (klimatisierte) Anlagenteile.

Die Abluft der Lackierkabine ist oft scheisse projektiert worden.
Es gibt auch ganz viele Energetische Vollkatastrophen ohne Umluftsystem.
Aber auch die kann man optimieren. Vielleicht muss die Anlage dann etwas häufiger gereinigt werden.
Der Aufwand steht aber in keinem Verhältnis zum Energieverbrauch!
Und natürlich zur Lebensdauer. Wenn die durch den Dreck in der Abluft unwuchtigen Ventilatoren langsamer laufen, dann halten auch die Lager länger.
Und! Es ist leiser... :)

Teilweise sind Anlagen einst auf Lösemittellacke ausgelegt worden und inzwischen betreibt man sie nur noch mit Wasserlacken.
Dann sind natürlich auch die erforderlichen Abluftmengen deutlich geringer.

Ganz genau muss man sich die TNV anschauen.
Das sind thermische Nachverbrennungen.
Die Ablüfte aus den Lackieranlagen werden da nochmal auf 800 bis 900°C gebracht.
Meiner Meinung nach ein Verfahren das durchaus hinterfragt werden muss.
Um ein paar Schnapsgläser Lösemittel aus der Luft zu holen ballern wir tonnenweise CO2 rein.
bei KTL-Anlagen helfen sie auch noch den Gestank rauszubekommen, das ist oft ein Problem wenn in der Nähe Wohngebiete sind.

Wenn der Habeck der Industrie vorübergehend erlaubt ihre Lackieranlagen ohne TNV zu fahren, dann können die mit 20-50% weniger Erdgas gefahren werden ohne das ein Teil weniger produziert wird.

Teilweise haben die TNV wenigstens Wärmerückgewinnungssysteme.
Aber nicht alle,


Es lohnt sich, wenn man sich mit so einer Anlage beschäftigt und da optimiert.


Mein jüngstes Beispiel:
Ein Wochenende an einer Anlage gedreht.
Die macht Hochglanz Sichtteile für PKW der Premiumklasse - ich weiß... man muss etwas bescheuert sein wenn man an sowas rumfummelt.

1. Nötige Abluftmenge für den Explosionschutz berechnen.
Datenblätter der verwendeten Lacke und Lösemittel beschaffen.
Maximale Austossmengen ermitteln. Ermitteln wo wie viele Lösemittel anfallen.
Normalerweise gibt es solche Daten für jede Anlage, aber irgendwie fehlt es doch meistens.
Oder es passt einfach nicht...

2. Lufthaushalt für den Prozess beachten
Z.B. nötigte Sinkgeschwindigekteiten.
Brauche ich die überall? ggf. Filter bewusst verdoppeln um nur im Bereich der Applikation eine hohe Luftgeschwindigkeit zu haben.
In welchen Zonen will ich Überdruck in welchen Unterdruck? Wie sollen die Strömungen in der Anlage sein?

3. Istzustand messen und dokumentieren.
Einstellungen von FU und Klappen.

4. Auf den errechneten Sollstand einstellen
testen, messen, nachjustieren, testen, messen,...

Geräte:
Staudrucksonde
Flügelradanemometer
Dräger Räucherstäbchen


Ergebnis
In diesem Fall konnten der Stromverbrauch der Ventilatoren um 34kW gesenkt werden. (gemessen! kein nutzloses Excelsheet eines sogenannten Energiemanagers!)
34kW * 24h * 20 Arbeitstage * 12 Monate = 195.840kWh pro Jahr!
Das sind 30 bis 40 Einfamilienhäuser mit Wärmepumpenheizung!!

Das war nur der Strom!
Es müssen in dieser Zeit auch rund 18.000m³/h Luft nicht mehr klimatisiert werden.
Die werden konstant auf 22°C und ca. 50%rF gehalten (keine Umluft!!!).

Und die müssen nicht mehr durch die TNV.
Habe das nicht ausgerechnet, aber das wird nochmal deutlich mehr sein als beim Stromverbrauch!

Und die Lager in den Ventilatoren, die Vibrationen, der Krach,...

Wir reden hier noch nicht von einer RICHTIGEN Optimierung in Form einer Umluft oder zumindest einer Wärmerückgewinnung.
Dinge die ehrlichgesagt in solchen Anlagen nicht so unkompliziert sind, und auch Geld kosten.
Das war einfach ein Wochenende spielen mit der vorhandenen Technik und das einbauen eines zusätzliches FU aus der Grabellkiste.
 
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DeltaMikeAir

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Es ist sicherlich in vielen Bereichen deutliche Energieersparnis herauszuholen.

In meiner ( ehemaligen ) Sparte vor allem in:
-Stauschaltungen Produkttransport
-Hydraulikaggregate
-Hubwerksantriebe

Im Bereich Hubwerksantrieb hat man sich bis vor 10 Jahren kaum Gedanken gemacht über Stromersparnisse. Die Kunden waren da aber
auch nicht bereit, Geld dafür auszugeben. Also kam immer ein großer Bremswiderstand auf den Schaltschrank. Auf dem konnte man dann
seine Ravioli-Dose warm machen. Man muss dazu sagen, dass rückspeisefähige Geräte damals noch sehr teuer waren ( und Strom günstig ).

Bei Hydraulikaggregaten sieht man auch häufiger, dass diese durchlaufen obwohl die Anlage wegen Produktmangel steht. Oder fehlende Freiläufe. Verstehe ich auch nicht, warum da niemand dran denkt.

Was man im Verpackungsbereich auch häufig sieht, sind Venturidüsen welche einen enormen Luftverbrauch haben. Bei etwas "besseren" Anlagen wurden Vakuumpumpen verbaut ( wenn sie der Kunde gefordert hat und bereit war dafür Geld auszugeben ). Aber auch hier lief das oft nach dem Motto "Venturidüse kostet fast nix, Strom für den Kompressor auch nicht => einbauen".

Ich denke, an den meisten Palettier- Verpackungsanlagen die wir vor über 10 Jahren aufgestellt haben wäre eine Energieersparnis von ca. 5-10% drin ( Laufzeit dieser Anlagen beträgt im Mittel 30 Jahre ). Bei Neuanlagen wird mittlerweile natürlich sehr viel mehr Augenmerk darauf gelegt ( weil der Kunde eine verbrauchsarme Anlage fordert, bereit ist dafür Geld auszugeben und die Technik dafür deutlich günstiger geworden ist ).

Bei den Stauschaltungen liegt es oft am Programmierer, Energie zu sparen. Für was brauche ich einen IE3 Energiesparmotor wenn der Motor dann bei Stau ewig mit erhöhter Reibung nachläuft. Und das sieht man auch oft bei Kunden.
 
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Kabeläffle

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... um 34kW gesenkt werden. (gemessen! kein nutzloses Excelsheet eines sogenannten Energiemanagers!)
Mit Sicherheit gibt es viel Einsparpotential. Oft sind die Einstellungen so getätigt, dass eine Einstellung für alle Varianten herhalten soll, dass nichts umgestellt werden muss. Um auf Nummer sicher zu gehen, lieber noch einen Faktor obendrauf. Bisher war die Energie immer billiger als die Reklamation.

Beim Energiemanagement wurde viel dokumentiert, aber zu langsam modernisiert und optimiert.

... FU aus der Grabellkiste.
Jetzt wo man gigantische Lieferzeiten hat, ist es zu spät, um groß zu optimieren.
Die wenigen Geräte aus der „Krabbelkiste“ dienen bereits als Ersatzteil.
 

Tommi

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"Klugscheissmodus ein" Das muss 34*24*20*12 heißen "Klugscheissmodus aus" ;) .

Jetzt ernsthaft:

Es ist auch viel durch das Abschalten von großen Anlage in Pausen und am Wochenende zu
holen.
Die Betreiber haben oft Angst, dass es Montag frühmorgens Wiederanlaufprobleme gibt und
schalten nicht aus..

Roboter werden aus denselben Gründen gerne angelassen. Und die ziehen, auch wenn der Arm
sich nicht bewegt und ausgeschaltet ist, schnell ein paar hundert Watt.

Die Fehler werden da oft in der Projektierung gemacht. Von Energieeffizienz wird viel
geredet, aber in der Hektik der Inbetriebnahme fällt das als erstes hinten rüber.

Hat eigentlich jemand schon mal das PROFINET-Profil Profienergy genutzt?
 

DeltaMikeAir

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Es ist auch viel durch das Abschalten von großen Anlage in Pausen und am Wochenende zu
holen.
Die Betreiber haben oft Angst, dass es Montag frühmorgens Wiederanlaufprobleme gibt und
schalten nicht aus..
Wir haben unseren Kunden auch immer geraten, den Hauptschalter nicht auszuschalten sondern nur den
NOT-AUS zu drücken. Mit solchen Maßnahmen vermeidet man allerdings auch diverse Probleme ( Stichwort Betauung ).
 

Ing_Lupo

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Im Bereich der Drucklufterzeugung kann richtig Strom gespart werden. Vergleich 2-Pkt vs. geregelter FU Betrieb ist man schnell bei 50 %
Dann noch die nicht genutzten Netzbereiche per E-Schieber am Wochenende schließen.
Ich habe das mal geloggt. Durch Leckage lief ein Kompressor 3mal /h an. Entspicht ca. 3 Std Laufzeit/ Wochenende.

Da blockieren aber auch die Kompressorendienstleister, weil sie keinerlei Interesse zeigen, bei Ihrem Kunden Energie zu sparen.
 

DeltaMikeAir

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Dann noch die nicht genutzten Netzbereiche per E-Schieber am Wochenende schließen.
Ich habe das mal geloggt. Durch Leckage lief ein Kompressor 3mal /h an.
Alternativ mal die Leckage beseitigen ;)

Da blockieren aber auch die Kompressorendienstleister, weil sie keinerlei Interesse zeigen, bei Ihrem Kunden Energie zu sparen.
Naja, wie gesagt. Wir hatten da früher auch kein großes Interesse. Das hat aber nichts mit blockieren zu tun. Die Kunden
wollten dafür einfach kein Geld ausgeben. Und wir waren auch nicht die Wohlfahrt die auf eigene Kosten dem Kunden Strom einspart.
 

Ing_Lupo

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Hallo Mike

die Leckagebeseitigung ist aufwendiger als man glaubt. Es ist die Summe aus x kleinen Undichtigkeiten an Dreh-Durchführungen.

Ich kenn auch noch das Argument: Strom kostet fast nichts (12ct/h). Es wird auch nicht gern ein Projekt neben der Produktion begonnen.
Es sei den man sucht eine Techniker/Master Aufgabe.

Da fehlt einfach der Druck, eine Entscheidung zu treffen. Daran hat auch 50001 nichts geändert.
 

MFreiberger

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Die Kunden wollten dafür einfach kein Geld ausgeben. Und wir waren auch nicht die Wohlfahrt die auf eigene Kosten dem Kunden Strom einspart.
Stimmt, aber:
Wahrscheinlich geht es nur mit dem Willen auf beiden Seiten.
Die Hersteller nehmen Geld in die Hand, um bei Neuanlagen- und Maschinen Energieeffizienz mit zu planen und zu projektieren.
Die Betreiber nehmen Geld in die Hand, um Bestandsanlagen zu optimieren und (energiefressende) Fehler zu beseitigen.

Insgesamt sollten wir als gewerbliche und private Personen den Blick für Einsparpotentiale schärfen und uns in diese Richtung sensibilisieren.

Und, wenn man durch geringen Aufwand dem Kunden Energie und damit Geld sparen kann, wird die geschäftliche Bindung sicher nicht geschwächt. Über die Kosten kann man sich sicher unterhalten. Aber unser Vorteil ist häufig, dass wir erkennen, wo Energie eingespart werden kann. Das ist dem Kunden oft nicht klar und sie sind dankbar für die Hinweise.

Man kann sich halt gegenseitig vor die Wand laufen lassen oder sich gegenseitig die Augen öffnen.

VG

MFreiberger
 

DeltaMikeAir

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die Leckagebeseitigung ist aufwendiger als man glaubt. Es ist die Summe aus x kleinen Undichtigkeiten an Dreh-Durchführungen.
Ja, schon klar. Dann spare ich aber auch nur am evtl. vorhandenen Wochenende unnötig verbrauchte Energie. Aber im laufenden Betrieb verliere ich dann trotzdem unnötig Luft. Aber Recht hast du, Absperren der Druckluft wäre ein Schritt ( insofern die Anlagen das zulassen ).

Aber unser Vorteil ist häufig, dass wir erkennen, wo Energie eingespart werden kann. Das ist dem Kunden oft nicht klar und sie sind dankbar für die Hinweise.
Palettier- Abfüll- und Verpackungsanlagen waren bei uns immer Sonderkonstruktionen angepasst auf den Kunden. Der Kunde holt sich Angebote von 5 einschlägig bekannten Herstellern ein. Die Angaben zu Strom- und Luftverbrauch in den Angeboten sind immer nur geschätzt. Baut nun einer teure Technik ein so steht er erst einmal hinten an bei den Angeboten. Außer man macht ein Angebot mit und ohne Rückspeisetechnik und dann kann der Kunde entscheiden.
 
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MFreiberger

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Palettier- Abfüll- und Verpackungsanlagen waren bei uns immer Sonderkonstruktionen angepasst auf den Kunden. Der Kunde holt sich Angebote von 5 einschlägig bekannten Herstellern ein. Die Angaben zu Strom- und Luftverbrauch in den Angeboten sind immer nur geschätzt. Baut nun einer teure Technik ein so steht er erst einmal hinten an bei den Angeboten. Außer man macht ein Angebot mit und ohne Rückspeisetechnik und dann kann der Kunde entscheiden.
Sicher. Das ist richtig.
Ich wollte darauf hinaus, dass wir als Hersteller sicher besser einschätzen können, wo effizient Energie eingespart werden kann. Das sollte dem Kunden mitgeteilt werden. Je höher die Energiekosten werden, desto interessanter wird es für den Kunden bei der Anschaffung etwas tiefer in die Tasche zu greifen. Es muss transparent kommuniziert werden, so dass der Kunde versteht, wie und womit er günstiger fährt. Damit gibt man dem Kunden dann handfeste Informationen an die Hand, mit denen er die anderen Anbieter konfrontieren kann.

Es ist auch klar, dass der Wille zur Einsparung auf beiden Seiten vorhanden sein muss. Und ja: es kostet etwas! Und ja: es ist anstrengend. Und ja: es kann nicht nur vom Hersteller oder nur vom Instandhaltungspersonal oder nur vom Unternehmen umgesetzt werden.

Aber trotzdem sieht es so aus, dass es nötig ist, sich damit auseinander zu setzen und zu handeln.

VG

Mario
 

DeltaMikeAir

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Das sollte dem Kunden mitgeteilt werden. Je höher die Energiekosten werden, desto interessanter wird es für den Kunden bei der Anschaffung etwas tiefer in die Tasche zu greifen. Es muss transparent kommuniziert werden, so dass der Kunde versteht, wie und womit er günstiger fährt. Damit gibt man dem Kunden dann handfeste Informationen an die Hand, mit denen er die anderen Anbieter konfrontieren kann.
Genau so sehe ich das auch.
Es ist auch klar, dass der Wille zur Einsparung auf beiden Seiten vorhanden sein muss. Und ja: es kostet etwas!
Es wird aber auch immer lukrativer da die Technik günstiger ( und leichter zum projektieren ) ist und die Energiepreise immer weiter steigen.
Es wird sich sicherlich einiges wandeln in Zukunft.
 
OP
Markus

Markus

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Ich würde mir etwas mehr Konkretes wünschen und etwas weniger Diskussionen und Rechtfertigungen zu Dingen die mal waren wie sie waren.
 

Frohnius

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ich habe in den anlagen z.b. einen 25kw schraubenkompressor gegen neuen, drehzahlgeregelten ersetzt - war bei unseren betriebsstunden in 3 jahren wieder bezahlt ... also wie hier schon einige schreiben - druckluft ist wohl die teuerste energie mit viel sparpotential ...

aktuell überlege ich ein paar förderschnecken mit z.b. 5,5kw-motoren mit FU zu ergänzen - lastabhängig soll er dann die drehzahl regeln.
hat das schon jemand hier gemacht und erfahrung damit ?

für die motorkühlung muss der lüfter natürlich ausreichen bzw umgebaut werden ...
 

DeltaMikeAir

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MasterOhh

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Ich war in meiner alten Firma (schwerer Stahlbau - ca. 400 MA) für das Energiemanagement zuständig (den technischen Part). Da gab es dutzende Möglichkeiten der Energieeinsparung. Hier ein paar Beispiele, was ich umgesetzt habe:

1. Druckluft (eine der größten Energieverschwendungen)
  • Wärmerückgewinnung in Kompressoren
    • heizen von Wassertanks (5000l Duschwasser auf 65°C )
    • Warme Ablauft über Lüftungskanäle im Winter in die Werkhalle geblasen
  • Automatische Druckabsenkung wenn Hauptverbraucher nicht aktiv waren (10 bar - Strahlanlage nicht genutzt -> Absenkung auf 6 bar)
  • Automatisches Abschalten der Kompressoren am Wochenende (vorher wurde wenigsten alle 2-3 Wochenenden vergessen die Kompressoren abzuschalten)
  • Druckkurvenüberwachung in Pausenzeiten um (größere) Leckagen zu ermitteln.
  • neue Kompressoren -> drehzahlgeregelt
2. Beleuchtung
  • Umstellung auf LED mit DALI Steuerung
  • automatische Helligkeitsregelung individuell für die verschiedenen Lichtzonen parametriert (Lampen liefen im Jahresmittel nur mit 30% Leistung)
  • automatisches Abschalten
3. Lüftungen, Ventilatoren etc.
  • Bedarfsgerechte Ansteuerung, kein unnützes Dauerquirlen von Luft.
4. Automatische Abschaltung von Anlagen im Standby
  • Viele der größeren Anlagen haben selbst im Standby noch 5-10 KW gezogen, da wo es uns möglich war haben wir diese Anlagen dann automatisch ganz oder teilweise abgeschaltet, wenn sie nicht in Betrieb waren. In Summe haben wir dadurch gut 50k € an Stromkosten sparen können.
5. detaillierte Messung der Energieverbräuche
  • Alle Hauptverteilungen haben bei uns Erfassungsstellen bekommen. Die Daten wurde in unser Scada System eingelesen, aufgearbeitet und in Dashboards dargestellt. Wir konnten am Ende jedem Prozess einen Energieverbrauch zuordnen, den wir dann als Benchmark für Verbesserungen genutzt haben. Großverbraucher haben wir den Energieverbrauch direkt an der Maschine gemessen.
  • Unser Controlling war auch ganz heiß auf die Daten, weil damit auch die Maschinenzeiten und die Prozesse optimiert werden konnten.
Allein durch diese Maßnahmen haben wir Energiekosten im 6-stelligen Bereich einsparen können. Sämtliche Investitionskosten haben sich spätestens innerhalb von 3 Jahren amortisiert. Das Unternehmen war ISO 50001 zertifiziert und der Auditor war jedes Jahr recht begeistert von dem was wir auf die Beine gestellt haben.
 

Blockmove

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Wir haben schon vor Jahren begonnen Hydraulik gernerell mit FU auszustatten.
Den energievernichtenden drucklosen Umlauf gibt es so gut wie gar nicht.
Je nach Anlage dann noch Ausstattung mit Druckspeicher und / oder Regelpumpe.

Vakuumpumpen für Sauger / Greifer ersetzten wir durch intelligente Ejektoren mit automatischer Steuerung.

Die meisten Roboter haben Energiesparfunktion (Einfall von Bremsen und / oder Anfahren der Homeposition)
 

Tommi

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Wir haben schon vor Jahren begonnen Hydraulik gernerell mit FU auszustatten.
Den energievernichtenden drucklosen Umlauf gibt es so gut wie gar nicht.
Je nach Anlage dann noch Ausstattung mit Druckspeicher und / oder Regelpumpe.

Vakuumpumpen für Sauger / Greifer ersetzten wir durch intelligente Ejektoren mit automatischer Steuerung.

Die meisten Roboter haben Energiesparfunktion (Einfall von Bremsen und / oder Anfahren der Homeposition)
Aber dann ist der Roboter-Controler mit Klimagerät immer noch an, oder?
 

Tommi

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Bei einem pneumatischen Antrieb ab etwa 1m Hub lohnt es sich auf jeden Fall, wenn die Anwendung es erlaubt,
statt dessen einen Elektroantrieb einzusetzen. Das spart Energie und Betriebskosten, aber
armotisiert sich leider erst nach ca. 7 Jahren. Obwohl die Applikationsmehrkosten auch nicht astronomisch
sind.
Wenn man weiter mit dem Energieverbrauch runter will, müssen längere Armotisationszeiten akzeptiert werden.
 

Blockmove

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Aber dann ist der Roboter-Controler mit Klimagerät immer noch an, oder?
Unsere Roboter brauchen fast nie ein Klimagerät.
Ausserdem haben die auch noch integrierte Energiesparfunktionen,
D.h. steht der Roboter längere Zeit an einer Postition fallen die Bremsen ein.
Somit brauchen die Achsen keinen Strom mehr.
 
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