200 Mitarbeiter produzieren bei Fried technische Präzisionsteile und Baugruppen in allen gängigen Spritzgießverfahren – im Kompakt- und Schaumspritzguss ebenso wie durch Spritzprägen. Auch die manuelle und spanende Bearbeitung sowie Oberflächenbehandlungen gehören zum Leistungsportfolio. Mit seinem neuen Energiemanagementsystem erfasst der Kunststoff-Spezialist nun die gesamte Produktion. 130 Messstellen beinhaltet es.
Als Energie- und Leistungsmessgerät setzt Fried Kunststofftechnik den „Econ Sens3“ der Econ Solutions GmbH ein, der alle zentralen Parameter der elektrischen Energie misst. Auch Wärmemengen, Temperatur und Luftmengen werden aufgenommen. Hinzu kommen manuell erfasste Messungen, wie die des monatlichen Gas- und Wasserverbrauchs. Alle Messdaten fließen in die Software „Econ3“ ein, die daraus neben allen gängigen Auswertungen (Lastgang sowie Verbrauchs- und Kostendarstellungen auf verschiedenen zeitlichen Ebenen) auch Spezial- und Managementberichte erstellt. Diese zeigen zum Beispiel die Hauptverbraucher, den Energiefluss im Unternehmen oder auch Zusammenhänge zwischen mehreren Datenpunkten.
„Sämtliche Werte, auch von Messgeräten anderer Hersteller, können wir über Standardschnittstellen einfach in die Auswertungen aufnehmen und zu Kennzahlen kombinieren“, berichtet Dr. Andreas Tewald, Energiemanagementbeauftragter und Leiter Arbeitsvorbereitung und Facilitymanagement bei Fried. Ein Vorteil des Energiemanagementsystems ist die Anbindung des MDE-Systems „ProSES“. Damit hat Fried die Möglichkeit, auftragsbezogene Energiegrößen zu ermitteln, und verfügt so über eine Grundlage für exaktere Kalkulationen, die auf aktuellen Messdaten basieren und nicht auf geschätzten Werten. „Mit den Verbrauchsmessungen vom Versorger und den Anschlusswerten der Maschinenhersteller war das bislang nicht möglich“, sagt Tewald. „Da wir ProSES erst kürzlich integriert haben, geht es vorerst darum, Daten zu sammeln. Doch es zeichnet sich bereits ab, dass wir unsere Prozesse dadurch noch besser verstehen.“ Beispielsweise ließen sich nun verschiedene Prozesse auf den einzelnen Maschinen vergleichen.
Kenngrößen durch Integration des MDE-Systems
Wie aus ProSES lassen sich Produktions- und Prozessdaten auch aus anderen Systemen (MDE/BDE, ERP) in das Econ-Energiemanagementsystem integrieren – ebenso wie die Werte verschiedener Messgeräte. Denn alle Komponenten sind herstellerunabhängig und mit allen gängigen Schnittstellen ausgestattet und basieren auf offenen Standards. Die Datenübernahme funktioniert außerdem nicht nur automatisiert, sondern auch händisch. So wird bei Fried wöchentlich der Verbrauch für jedes Granulat per Hand in Econ3 eingetragen. Die Software ermittelt daraus den Energieeinsatz pro verarbeiteter Menge Kunststoffgranulat. „Eine entscheidende Kenngröße für unsere Kalkulationen“, so Tewald.
Auch konkrete Ansätze zur Reduzierung des Energieverbrauchs konnte Fried schon aufdecken: Die Auswertungen haben gezeigt, dass die neuen, frequenzgeregelten Kompressoren der Druckluftanlage nicht mit so hohem Druck betrieben werden müssen. Durch sukzessives Absenken hat Fried die Energiekosten in diesem Bereich auf ein Drittel reduziert. Ähnlich beim Lackierprozess: Hier wurde offensichtlich, dass nicht so große Luftmengen benötigt werden, so dass die Motoren mit geringerer Leistung und damit energieeffizienter betrieben werden können. „Die Ansatzpunkte für Maßnahmen und die dadurch erzielbaren Effekte werden erst durch das Econ-System sichtbar und dokumentierbar“, sagt Tewald. Auch die bereits erfolgten Maßnahmen lassen sich in der Software eingeben und grafisch oder tabellarisch darstellen.
Die Auswertungen haben noch etwas Interessantes gezeigt: Erreichen die Filter in der Lackieranlage einen gewissen Verschmutzungsgrad, steigt der Energieeinsatz überproportional an. Das heißt: Fried braucht sich nicht mehr an die festgeschriebenen Wartungszyklen zu halten, sondern kann die Filter bedarfsgerecht anhand der Messwerte austauschen. „Das macht die Wartung deutlich einfacher und kostengünstiger.“
Energiekennzahlen wöchentlich auf dem Schreibtisch
Mit Hilfe des Econ-Systems lassen sich zudem sehr einfach Energiekennzahlen bilden. Stromverbräuche werden in Relation zu Stoffmengen gesetzt. Oder es wird ein prozentualer Anteil der Wärmerückgewinnung der Kompressoren in Relation zum gesamten Wärmebedarf berechnet – um nur einige wenige Beispiele aufzuzeigen.
Die Abteilungsleiter erhalten die Auswertungen automatisch als Wochenberichte. Solche Berichte generiert der Energiemanagementbeauftragte mit wenigen Maus-Klicks. Regelmäßig kommt das Energieteam zusammen, um anhand des Sankeydiagramms die aktuellen Energieströme im Unternehmen zu analysieren. Dann gilt es, die Ergebnisse aus Effizienzmaßnahmen zu prüfen, um gegebenenfalls nachzujustieren, und festzulegen, welche Bereiche genauer betrachtet werden sollen.
Um die teure Spitzenlast nicht zu überschreiten, hat Tewald die Spitzenlastoptimierung „Econ Peak“ im Einsatz, die Viertelstundenwerte der Lasten aus der Produktion vom EVU-Zähler erfasst, und einen Schwellwert festlegt. Wird dieser überschritten, schaltet Econ Peak kurzzeitig unwichtige Verbraucher ab. Tewald erhält einen Hinweis auf dem PC und zudem erscheint eine optische Anzeige als „Energieampel“ in der Produktion. Häufig genügt schon eine geringe zeitliche Verschiebung, um unter dem Schwellwert zu bleiben. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass es beim Anfahren nach dem Wochenende stets zu einer Spitzenlast kam. Indem die Maschinen um eine Viertelstunde versetzt zugeschalten werden, kann Fried diese vermeiden.
Spitzenlastmanagement zieht Photovoltaik mit ins Kalkül
Die Ermittlung der Spitzenlast war bei Fried nicht trivial. Denn das Unternehmen betreibt eine Photovoltaikanlage und deckt mit insgesamt 400 kW bis zu 5 % seines Strombedarfs selbst. Der gesamte erzeugte Strom wird innerhalb der Zähler, aber „hinter“ dem Spitzenlastrechner ins Netz eingespeist. Unter der Woche bezieht Fried den Strom wieder, am Wochenende wird er verkauft. Diesen Strom galt es, mit in die Spitzenlastregelung einzubeziehen, die sonst um diese Strommenge zu niedrig wäre. „Das war messtechnisch nicht ganz einfach, da die Spitzenlastregelung nur eine begrenzte Anzahl von Eingangssignalen verarbeiten kann“, berichtet Tewald. „Hierbei hat uns Econ Solutions hervorragend unterstützt. So konnten wir mit Hilfe eines Signalsummierers auch die Energie aus unserer PV-Anlage in die Spitzenlastoptimierung aufnehmen.“
Inzwischen ist das Econ-System seit rund zwei Jahren bei Fried im Einsatz. Alleine im letzten Jahr konnte das Unternehmen seinen Stromverbrauch mit Hilfe der Effizienzmaßnahmen um 5 % reduzieren, was einer Energiekosteneinsparung von circa 40 000 Euro entspricht – ein beachtlicher Wert nachdem Fried schon lange auf Energieeffizienz achtet und seit 2014 nach DIN 50001 zertifiziert ist. „Wir haben bereits zahlreiche Erkenntnisse gewonnen, die sonst verborgen geblieben wären. Das betrifft nicht nur den Energieeinsatz im Unternehmen – wir verstehen auch unsere Prozesse besser“, so Tewalds Resümee.
Energiemanagement durch Econ Solutions
Mit seinem ISO-50001-konformen System will Econ Solutions den schnellen Einstieg in ein effektives Energiemonitoring ermöglichen. Mehr als 400 Unternehmen setzen die Lösungen bereits erfolgreich ein, teilt Econ mit – darunter BASF, Continental, Ebm-Papst, Trumpf Werkzeugmaschinen, Unilever, ZF TRW oder die AniMedica Group. Alle Komponenten seien herstellerunabhängig und intuitiv bedienbar. Kernkomponenten sind die Energiemanagement-Software Econ3 und das Energie- und Leistungsmessgerät Econ Sens3.
