Auf dem Weg in grüne Lager

Wer heute den Bauantrag für eine Logistikimmobilie einreicht, muss Maßnahmen zur Energieeffizienz nachweisen. Mit Umsetzung der Novelle über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden in Deutschland sowie der Anpassung der DIN V 18599 (Energetische Bewertung von Gebäuden) an die Anforderungen von Energieeinsparverordnung (EnEV) und Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) gibt es dazu inzwischen klare gesetzliche Vorgaben. Doch auch in vorhandenen Logistikimmobilien lassen sich erhebliche Potenziale zur Energieeffizienz in der Intralogistik heben. Denn der Anteil der Intralogistik an den Energiekosten in der Logistikkette, so das Ergebnis aktueller Untersuchungen, beträgt rund 25 %. Von ihnen entfallen etwa die Hälfte auf die Bereiche Fördertechnik, Lager und Kommissionierung. Weitere knapp 35 % verschlingen Lüftungs- und Heizungsanlagen, rund 15 die Beleuchtung. Experten gehen davon aus, dass Unternehmen mit einem so genannten Produktionsintegrierten Umweltschutz (PIUS) durch bessere Ressourcennutzung in den Bereichen Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe, Abfall und Abwasserentsorgung sowie Energie nicht selten Einsparpotenziale in der Größenordnung der Umsatzrendite können. Weitere Nutzen liegen in reduzierten Produktionskosten, optimierten Prozesse und höherer Produktionssicherheit.

Zur Steigerung der Energieeffizienz auch in der Intralogistik hat der Gesetzgeber für 2012 die verpflichtende Einführung von Energiemanagementsystemen nach DIN 16001 vorgesehen. Danach muss der energieeffiziente Betrieb von Logistikanlage nachgewiesen werden. Marktbeobachter rechnen damit, dass diese Verpflichtung von staatlichen Anreizen beziehungsweise Repressionen flankiert sein wird.

„Vor diesem Hintergrund hat die Aberle Automation GmbH mit dem Prozess Management System für Energie ‚Aberle PMS-E’ ein Energiemanagementsystem entwickelt, mit dem die Anwender sowohl den künftigen gesetzgeberischen Druck zur Energieeffizienz als auch den wirtschaftlichen und vernunftbasierten Anforderungen eines nachhaltigen Anlagenbetriebs nachkommen können“, erklärt der geschäftsführende Gesellschafter Achim Aberle. Denn: Aberle PMS-E reduziert den Energieverbrauch der eingesetzten Intralogistiksysteme je nach Anlagentyp um 25 bis 40 %. Und: Das Softwaremodul ist bereits praxisbewährt, nachrüstbar und sofort verfügbar. „Mit seinen Protokoll- und Dokumentationsfunktionen erfüllt das Prozess Management System für Energie überdies bereits die künftigen Vorgaben zum Nachweis über den energieeffizienten Betrieb einer Anlage“, so der Aberle-Geschäftsführer.

Das energetische Prozess Management mit Aberle PMS-E erfolgt in drei Stufen: Prozessanalyse, Komponentenoptimierung, verbrauchsoptimierter Betrieb mit kontinuierlichem Controlling. Unter Einsatz intelligenter Energiemessgeräte werden für die Prozessanalyse zunächst insbesondere die Ist-Verbrauche, Betriebsstunden und Betriebszustände, die zeitlichen Verteilung und die hinterlegten Priorität für die Anlagenkomponenten erfasst. Mit dem Softwaremodul PMS-E lassen sich die Daten anschließend auswerten und grafisch darstellen. Dies erfolgt in der Regel als Add-on über die Anlagenvisualisierung des eingesetzten Warehouse Management Systems. Alternativ können die erforderlichen Daten über eine Kopplung des Messgerätes an die SPS der Automationssysteme erfasst und ausgelesen werden.

Die erfassten Daten bilden die Grundlage für die Komponentenoptimierung. Durch die verfügbaren Ist-Daten kann den jeweiligen Geräten ihr exakter Energieverbrauch zugemessen und transparent ausgewiesen werden. Auf diese Weise lassen sich im zweiten Schritt des Prozess Managements beispielsweise die identifizieren Lastengänge, Energieverbrauche und die Prozesseffizienz in Relation setzen – und Alternativen etwa beim so genannten Lastenmanagement prüfen.

Hintergrund: Energieversorger unterscheiden zwischen Bereitstellungs- und Lasttarif. Der Bereitstellungstarif ist immer gleich – wird allerdings nach der Spitzenlast berechnet. Als Berechnungsgrundlage gilt der Mittelwert des Leistungsbezuges pro 15 Minuten. Mit Absenkung der Spitzenlast verringert sich folglich auch der Bereitstellungstarif. Dazu kann es bereits ausreichen, die identifizierten Verbrauchsspitzen zu kappen. Dies erfolgt beispielsweise durch einen leicht zeitversetzten Einsatz oder durch Reduzierung des Energieverbrauchs, indem etwa energieintensive Prozesse – zum Beispiel die Hochbeschleunigung schwerer Massen mit Regalbediengeräten – in bestimmten Zeitfenstern gedrosselt werden. Dieses so genannte Lastenmanagement erfolgt auf Basis der mit den Energiemessgeräten erfassten Daten und ihrer Visualisierung im Rahmen des PMS-E.

Weil die Datenermittlung der Verbrauchswerte darüber hinaus kontinuierlich erfolgt, die Daten gesammelt und hinterlegt werden, ist mit PMS-E zudem der Energieverbrauch jeder einzelnen Anlagenkomponente für sich über definierte Zeiträume beispielsweise in Diagrammen visualisierbar. Dazu wird ein Energiekennwert errechnet und ausgewiesen. Er gibt Aufschluss über die Wirkung eingeleiteter Energiesparmaßnahmen oder beispielsweise über Wartungsbedarfe. Wenn die Visualisierung mit PMS-E zeigt, dass der Energieverbrauch etwa eines Regalbediengerätes bei gleich bleibender Auslastung steigt, ist dies ein sicheres Indiz dafür, dass Handlungsbedarf hinsichtlich einer Komponentenoptimierung besteht.

Die dritte Optimierungsstufe, den verbrauchsoptimierten Betrieb mit kontinuierlichem Controlling, übernimmt PMS-E im Zusammenspiel mit Warehouse Management Systemen (WMS) wie dem PMS-W von Aberle Automation und den Anlagensteuerungen. Sie zielt auf eine optimale Prozesssteuerung unter Berücksichtigung von Zeit- und Energiebedarfen sowie wahlfreier Restriktionen. Der Grundgedanke: Um das geforderte Aufkommen zu bewältigen, müssen Anlagen ihr volles Leistungsvermögen in der Regel nicht permanent erbringen. Durch intelligente Verteilung der Auftragslasten lassen sich ökologisch sinnvollere, gleichwohl leicht verlängerte Fahr- und Hubzeiten unterhalb der Kapazitätsgrenzen über den gesamten Tagesbetrieb hinweg meist komplett ausgleichen. Auf diese Weise ist ein energieeffizienter Anlagenbetrieb unter ökologischen Kriterien ohne Verlust der Leistung möglich. In Koordination mit dem WMS bietet PMS-E den Disponenten entsprechende Optionen und sorgt in der gesamten Anlage für effiziente Prozesse mit reduziertem Energiebedarf.

Beispiel: die J. Schmalz GmbH mit Sitz in Glatten bei Stuttgart. Durch effizientes Energiemanagement mit Aberle PMS-E hat der Hersteller von Vakuum-Systemen den Energieverbrauch der Intralogistikanlagen fast um die Hälfte gesenkt. „Insgesamt haben wir mit dem Energieeffizienzprogramm PMS-E bei der Produktionsversorgung über AKL, manuelles Palettenlager und Kommissionierung den Energieverbrauch gegenüber vergleichbaren Anlagen um rund 40 Prozent reduzieren können“, resümiert Wolfgang Schmalz, geschäftsführender Gesellschafter der J. Schmalz GmbH. „Schon vor diesem Hintergrund, bei dem sich Effizienz und Kosten permanent kontrollieren und optimieren lassen, ist ein schneller Return on Investment garantiert.“

Die Erfolge, die die Anwender mit PMS-E im Bereich der Energieeffizienz erzielen, haben Aberle Automation nun darin bestärkt, das Energieeffizienzkonzept kontinuierlich weiter auszubauen. „Als Mitglied des Intralogistik Netzwerkes Baden Württemberg e. V. verstärken wir unter anderem die Arbeitsgemeinschaft Energieeffizienz (AGEE) für Intralogistik bei der Entwicklung von ganzheitlichen energieeffizienten Steuerungskonzepten“, erklärt Achim Aberle. „Ziel ist es, durch die Vernetzung der Technik sowohl in der Intralogistik als auch im Gebäude weitere Effizienzpotenziale zu erschließen.“

Gemeinsam mit Anbietern von Steuerungssystemen für logistische Anlagen, Experten für Gebäudetechnik, Simulationsexperten, Anwendern und der Hochschule Mannheim erarbeite Aberle Automation in einem Forschungsprojekt gegenwärtig Standards, die es ermöglichen, das Konzept von PMS-E zu einem Leitstand für ganzheitliches Energieeffizienzmanagement für Logistikimmobilien auszubauen. „Voraussichtlich Mitte kommenden Jahres werden erste Pilotprojekte realisiert werden können, mit denen Anwender den Energiebedarf der gesamten Immobilie um knapp die Hälfte reduzieren“, so Aberle. „Weil PMS-E darüber hinaus die Protokollanforderungen nach der Managementsystemnorm EN ISO 16001 erfüllt, wird der Leitstand bis dahin entsprechend zertifiziert sein.“

Ökologische Verantwortung und wirtschaftliche Effizienz, das zeigt das Beispiel des Prozess Management System für Energie (PMS-E) von Aberle, müssen kein Widerspruch sein. Kostensteigerungen bei den Rohstoffpreisen und zunehmend schärferen Vorgaben des Gesetzgebers steigern die Notwendigkeit nachhaltigen unternehmerischen Handelns. Herkömmliche Verbrauchskonzepte müssen überdacht und optimiert werden. Aberle Automation hat sich diesen Herausforderungen frühzeitig gestellt. Aberle: „Mit PMS-E steht dem Markt ein wirtschaftlich effizientes und zukunftsfähiges Instrument zur Verfügung, mit dem Anwender ihre Prozesse optimieren und markante Einsparungen den Einstieg in Green Logistics mit wenig Aufwand kurzfristig realisieren können.“