Der Stromsensor und Datenlogger. (Bild: Econ Solutions)
Energie ist teuer und daher lohnt es sich gerade für energieintensive Branchen, wie die Kautschuk-Verarbeiter genauer hinzusehen. Ein Energiemanagement-System hilft, die Verbräuche zu dokumentieren und zu optimieren.
Bei der Einführung eines Energiemanagements machten der Hauptsitz der Freudenberg Sealing Technologies (FST) in Weinheim und der Standort Öhringen den Anfang mit einer Energievisualisierung – denn darauf basiert ein effizientes Energiemanagement. Nun folgte die Niederlassung in Oberwihl. Das eingeführte System hat sich hier bereits kurz nach der Installation durch Einsparungen im fünfstelligen EUR-Bereich amortisiert. Freudenberg Sealing Technologies ist der größte Teilkonzern der Freudenberg-Gruppe. Das Unternehmen mit 17.000 Mitarbeitern und rund 2 Mrd. EUR Umsatz entwickelt und produziert Dichtungen und Dichtungspakete vor allem für die Automobilindustrie, den Maschinen- und Schiffsbau sowie die Land- und Baumaschinenindustrie.
Mit seinem Energiemanagement verfolgt das Unternehmen mittelfristig das Ziel, die Verbrauchsdaten von Strom, Gas und Öl aller elf Standorte in Deutschland zu 100 Prozent zu erfassen. Dabei entscheiden die Geschäftsbereiche selbstständig über das Einführen des Energievisualisierungs-Systems. Dabei steht die Zentrale unterstützend zur Seite. Der Standort Oberwihl zählt mit Rohmischwerk und Vulkanisierung zu den energieintensivsten Bereichen. Hier waren in der Niederspannungs-Hauptverteilung bereits Stromwandler und Energiezähler vorhanden, die manuell nach dem sogenannten Turnschuh-Prinzip abgelesen wurden. Ein effizientes Energie-Monitoring war damit nicht möglich. Deshalb suchte man ein System, mit dem die Daten detailliert erfasst und ausgewertet werden können. Dies sollte das gesamte Werk bis auf Maschinen- ebene hinunter erfassen. Neben der Reduzierung des Energieeinsatzes stand dabei vor allem die Spitzenlast-Optimierung im Fokus. Außerdem sollte das System einen unkomplizierten Umgang mit dem Thema ermöglichen.
Konfigurierbare Verlaufs-, Verbrauchs- und Kostenberichte
Nach den Vorgaben kamen vier Energievisualisierungs-Systeme in die Vorauswahl. Daraus entschied sich der Standort Oberwihl für das System Econ von Econ Solutions, Straubenhardt. „Die Wahl war einfach, weil das System einfach ist, es erinnert sich“, erklärt Philipp Engel, verantwortlicher Projektleiter Energiemanagement und Betriebsingenieur Industrial Engineering bei FST in Oberwihl. Das System ist modular aufgebaut und besteht aus einem Stromsensor, einem Datenlogger als Zwischenspeicher für die Messdaten und einem Server, der die Daten speichert und überwacht. Mittels einer webbasierten Software kann man die Daten auswerten. Diese liefert verschiedene, frei konfigurierbare Verlaufs-, Verbrauchs- und Kostenberichte. Ein Maximum-Controller übernimmt die Leistungsüberwachung zur Reduzierung von Lastspitzen.
Der Startbildschirm der Energie-Visualisierungs-Software. Bild: Econ Solutions
Im ersten Schritt konzentrierte sich FST auf den Stromverbrauch als größten Kostenfaktor. Für die rund 120 Messstellen waren zwölf Datenlogger notwendig. Für kurzfristige temporäre Messungen entschied man sich außerdem für eine mobile Einheit. Hier sind in einem tragbaren Gehäuse Stromsensoren und ein Datenlogger vorverkabelt untergebracht, über eine Netzwerkverbindung werden die Messdaten genauso wie die der anderen Zähler an den Server und die Auswertungssoftware übertragen.
Die Installation des Systems übernahm Freudenberg Sealing Technologies selbst. Nach dem Aufbau drei neuer Schaltschränke wurden die Datenlogger montiert. Danach galt es, die rund 90 Verbraucher anzuschließen und zu verkabeln. Da die Übermittlung der Daten über das hausinterne Netzwerk erfolgt, musste die IT-Abteilung in Weinheim zusätzliche IP Adressen vergeben und freischalten. Um die Datenverfügbarkeit und -sicherheit des Unternehmens nicht zu gefährden, waren zahlreiche Tests nötig. Rund ein halbes Jahr nach Projektbeginn stand das System. Um sicher zu stellen, dass es fehlerfrei lief, überprüften der verantwortliche Projektleiter Engel und sein Team, ob die Daten der Datenlogger plausibel waren. Nach positivem Befund war der Weg frei für den Projektstart des Energiemanagements.
Minimaler Aufwand, enorme Einsparungen
Seitdem läuft die Datenerfassung – und das bereits mit Erfolg. Die erste Maßnahme bestand darin, die Vorlauftemperatur eines Kälteaggregats um 2 °C zu erhöhen. Das Aggregat temperiert das Kühlwasser für Kunststoff-spritzmaschinen und verbrauchte häufig auffällig viel Strom. Nachdem klar war, dass eine etwas höhere Vorlauftemperatur möglich war, hat FST die Steuerungsparameter innerhalb weniger Minuten entsprechend geändert. Der Effekt war in den Analysen sofort sichtbar: „Das Aggregat lief kaum noch.“ Rechnet man die Messergebnisse auf ein Jahr hoch, ergeben sich Einsparungen bei den Stromkosten von 50.000 Euro jährlich. Weil das Kälteaggregat viel seltener in Betrieb ist, kommen geringere Wartungskosten durch längere Intervalle und weniger Instandhaltungsaufwand hinzu, außerdem eine längere Betriebsdauer der Maschine.
Eine weitere Maßnahme bestand darin, die Zeit für das Vorheizen von Werkzeugplatten als Hauptstrom-Verbraucher im Vulkanisierungsprozess zu reduzieren. Die Platten müssen für die Produktion eine Temperatur von 200 °C haben. Während der produktionsfreien Zeit am Wochenende kühlen sie ab, bislang wurden sie drei Stunden vor Arbeitsbeginn wieder geheizt. Durch die Messungen fiel auf, dass sie bereits nach eineinhalb Stunden die nötige Temperatur erreicht hatten. So konnte die Vorheizzeit entsprechend später beginnen und damit um die Hälfte reduziert werden.
Ein großer Kostenfaktor sind auch die Lastspitzen. Um diese zu kappen, installierte FST den Maximum Controller econ peak. Er schaltet kurzfristig bestimmte, vorab definierte Verbraucher ab, wenn die mit dem Stromversorger vereinbarte Leistung überschritten zu werden droht.
Die Nebenstation und Server der Energie-Überwachung. Bild: Econ Solutions
Vernetztes, umfassendes Energiemanagement
Inzwischen laufen die Energiedaten der Werke Oberwihl und Öhringen, wo econ ebenfalls bereits installiert ist, über die vorhandenen Intranet-Netzwerkverbindungen in der Zentrale in Weinheim zusammen. Auch sie verfügt bereits über ein econ System. Damit kann nicht nur jedes Werk seine eigenen Daten einsehen und analysieren, im Headquarter können auch niederlassungsübergreifende Auswertungen gefahren werden. Bis Ende 2015 sollen alle elf deutschen FST-Standorte gemäß DIN ISO 50001 zertifiziert sein.
