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Grundfoss pimpt Pumpen mit künstlicher Intelligenz auf

Pumpen
Grundfoss pimpt Pumpen mit künstlicher Intelligenz auf

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Grundfos treibt die Digitalisierung im Pumpenbereich voran. Für die Kunden birgt die Digitalisierung große Effizienzvorteile hinsichtlich Wasserverbrauch und Anlagenverfügbarkeit. ❧

Sabine Koll

Für Mads Nipper, CEO von Grundfos, ist die Richtung für die nächsten fünf Jahre klar: „Wir haben den strategischen Ehrgeiz, einen entscheidenden Beitrag zur Bewältigung der weltweiten Herausforderungen in den Bereichen Klima und Wasser zu leisten.“ „Zu viel Wasser, zu wenig Wasser, verschmutztes Wasser – die weltweiten Herausforderungen sind groß“, erklärt Peter Trillingsgaard, Group Vide President Communication des dänischen Pumpenherstellers. Grundfos unterstütze seine Kunden beim Management der Ressource Wasser ganzheitlich. Daher stehe nicht mehr die Pumpe im Fokus, sondern vielmehr die Anwendungsebene.

Diese neue Grundfos-Strategie gilt nicht nur für die Wasser- und Abwassertechnik kommunaler Versorgungsunternehmen und die Gebäudetechnik, sondern auch für die Industrietechnik. Das Geschäft forciert Grundfos seit ein paar Jahren. „Die Industrie befindet sich derzeit infolge des Klimawandels in einer Phase der grünen Transition. Sie muss Vorkehrungen treffen, um Energie und Wasser sinnvoll zu nutzen. Und genau hier greift das Ressourcen Management, bei dem wir unsere Kunden unterstützen wollen“, so Trillingsgaard. „Die Maßnahmen sind zwar nicht so sexy wie etwa der Bau eines Windparks, aber sehr effizient. Der Return on Investment ist sehr kurz, oft liegt er unter drei Jahre.“ Grundfos selbst hat durch entsprechende Maßnahmen an seinen weltweiten Standorten in den vergangenen zehn Jahren bei einer Verdoppelung der Mitarbeiterzahl sowohl den Energieverbrauch als auch den CO2-Ausstoß um jeweils 30 % gesenkt.

Andre Vennemann, Director Industry in Deutschland und der Schweiz bei Grundfos, rät Unternehmen in der Industrie, den Wasserverbrauch in der Produktion genauer unter die Lupe zu nehmen: „Verluste in der Wasserversorgung sind dabei ein großes Thema. Es geht hier darum, den Wasserhaushalt in der Produktion zu optimieren. Daneben lässt sich durch die passende Pumpen- und Filtertechnik erreichen, dass ein Unternehmen für industrielle Prozesse mehr Wasser aufbereiten kann, sodass es weniger Frischwasser nutzen muss. Und vor allem in der Automobilindustrie geht es zunehmend darum, die Stillstandszeiten in der Produktion zu reduzieren. Im Fokus steht für uns immer mehr, die Geschäftsprozesse unserer Kunden zu optimieren.“

Zu diesem Zweck führt Grundfos in der Automobilindustrie auch Pump-Audits durch. Bei einem großen OEM habe man dadurch rund 35 % Einsparungen im Wasserverbrauch erzielt, berichtet Vennemann. Eine weitgehende Effizienzsteigerung gelingt nach seinen Aussagen nur über den Systemansatz, welcher die gesamte Installation – Pumpe, Antrieb, Rohrleitung, Armaturen und auch Mess- und Steuerungstechnik umfasst.

Frequenzumrichter sind
noch kein Standard

Auch in der Nutzung von Pumpen mit Frequenzumrichtern sieht Vennemann noch ein großes Potenzial für Energieeinsparungen. „Im Gegensatz zu Primärprozessen etwa in der Prozessindustrie sind bei Sekundärprozessen wie zum Beispiel der Reinigungstechnik oder der Förderung von Medien mit Feststoffen sind Pumpen mit Frequenzumrichtern noch nicht sehr verbreitet.“

Zuverlässige, effiziente und standfeste Pumpen sind für Grundfos natürlich die Basis für das Ressourcen Management. „Darüber hinaus vermitteln wir unser Anwendungswissen durch Beratung. Und immer mehr setzen wir auf die Digitalisierung; beim Thema Condition Monitoring sind wir in der Industrie weit vorne“, so Vennemann.

Mess- und Steuerungstechnik ist ein wesentliches Element der Digitalisierung: Sensoren erfassen dabei Soll- und Ist-Werte. In Softwarelösungen hinterlegte Algorithmen werten den Bedarf aus und senden entsprechende Signale an die regulierenden Funktionen – also etwa die Drehzahlanpassung per Frequenzumrichter oder die Verteilung des Mediums über Armaturen. Beim MGE-Motor von Grundfos – einer Eigenentwicklung – sind diese Regel-Algorithmen im integrierten Mikrofrequenzumrichter hinterlegt: Dieser smarte Frequenzumrichter erhält sensorbasiert Daten zum Ist-Zustand und regelt per Drehzahlstellung das Pumpensystem.

Vorausschauende
Instandhaltung

Basis für digitale Services und Lösungen ist bei Grundfos die Online-Überwachungs- und Steuerungsplattform Isolutions-Cloud (GIC). Darauf baut der Isolutions Monitor für das Condition Monitoring und Predictive Maintenance, also der Überwachung des Anlagenzustands und der die vorausschauende Instandhaltung, auf. Der Isolutions Monitor verfolgt in Echtzeit den Betriebszustand der überwachten Pumpe sowie die umgebende Anlagentechnik und erkennt mögliche Systemfehler wie Lagerschäden, Unwucht oder Wasserschlag und erfasst auch schwer protokollierbare Bedingungen wie Trockenlauf und Kavitation, die bei der Pumpe zu starken Beschädigungen führen können.

Was diese Form der Digitalisierung für Industriekunden bringt, zeigt ein Beispiel aus der Lebensmittelindustrie: Der Fleischverarbeiter Danish Crown hat durch die Vernetzung von Pumpen und deren Antrieben per Isolutions Monitor mit einem Prozessleitsystem von Siemens die Stillstandszeiten der Pumpen deutlich reduziert und 30 % seiner Betriebskosten eingespart.

Künstliche Intelligenz
für intelligente Pumpendiagnosen

Der nächste Entwicklungsschritt steht bereits vor der Tür: Die handlungsempfehlende Wartung (Prescriptive Maintenance). Dazu ist Grundfos eine Partnerschaft mit dem US-israelischen Start-up-Unternehmen Augury eingegangen, das Diagnoselösungen für mechanische Anlagen entwickelt, bei denen Künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz kommt. „KI und Maschinelles Lernen verändern die Art und Weise, wie wir Zugang zu Wasser haben und es verbrauchen“, sagt Fredrik Östbye, Group Vice President und Leiter der digitalen Transformation bei Grundfos. „Auf der Basis unserer gemeinsamen Expertise werden wir Wasser- und Pumpensysteme zuverlässiger, nachhaltiger und belastbarer machen.“

Augury erwartet von der Zusammenarbeit eine weitere Feinabstimmung seiner Algorithmen. Gemeinsam bieten die Partner Kunden durchgehende Diagnosen an und entwickeln zusammen intelligente Diagnosefunktionen für zukünftige Produkte. Mit den Systemen können Betreiber die Zustandsüberwachung ihrer Pumpen verbessern, so dass sie ihre Anlagen vorausschauend warten und einen reibungslosen Betrieb sicherstellen können.


Grundfos glänzt mit grundsoliden Zahlen

2019 hat Grundfos mit 27,5 Milliarden DKK den höchsten Umsatz seiner 75-jährigen Geschichte erzielt. Dies entspricht einer Steigerung um 3 % gegenüber dem Vorjahr. Der Gewinn vor Zinsen und Steuern (EBIT) wuchs um 16 % auf 2,8 Milliarden DKK oder 10,1 % des Umsatzes. Zu diesem Wachstum des dänischen Unternehmens haben die meisten Märkte und Anwendungen beigetragen. Die europäischen Kernmärkte des Konzerns und das globale Servicegeschäft zeigten das ganze Jahr über ein solides Wachstum, während die großen Märkte in China und Amerika ebenfalls ein Wachstum verzeichneten, wenn auch auf einem niedrigeren Niveau als 2018. „Während wir erwarten, dass 2020 ein herausforderndes Jahr sein wird, ist die Ausgangsbasis für unsere Reise der Grundfos-Strategie 2025 sehr stark“, sagt Grundfos-CEO Mads Nipper.


Der Dynafilter ist eine kompakte Wasseraufbereitungslösung zum Entfernen von Metallpartikeln. Bild: Grundfos

Entfernt Metall-partikel zuverlässig

Auch bei Werkzeugmaschinen lohnt das Wasser-Recycling: Der Dynafilter von Grundfos ist eine kompakte Wasseraufbereitungslösung zum Entfernen von Metallpartikeln. Im dänischen Produktionswerk des Unternehmens wurden die ökologischen und ökonomischen Vorteile bei Werkzeugmaschinen bereits nachgewiesen: Der Wasserverbrauch sank um 36 %, der Chemikalienverbrauch um 45 %. Deutliche Verbesserungen in der Sauberkeit der Teile, eine einheitliche und vorhersagbare Waschqualität sowie weniger Schmutzablagerungen und Tankreinigungen sind weitere Vorteile. Das Membranfiltrationssystem nutzt rotierende Keramikscheiben aus Siliciumcarbid – der Werkstoff ist beständig gegen hohe Temperaturen und aggressive Chemikalien – um das Waschmedium zu trennen und das behandelte Wasser sowie die Chemikalien für den Bearbeitungsprozess zurückzugewinnen. Der Filter lässt sich im automatischen Betrieb mit Rückspülmodus betreiben.



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