Gerade in der produzierenden Industrie ist der effiziente Einsatz von Medien ein zentraler Wettbewerbsfaktor. Umso wichtiger ist es, alle Einsparpotenziale zu lokalisieren. Was möglich ist, zeigen TÜV Süd-Experten am Beispiel eines Herstellers für Flurförderzeuge, der über eine hauseigene Gießerei verfügt.
In den kommenden 20 Jahren wird der Strom rund 70 % teuerer werden. Das ist das Ergebnis einer Beraterstudie zur Effizienzsteigerung in stromintensiven Industrien. Wer wettbewerbsfähig bleiben will, muss „mehr Effizienz“ als eine kontinuierliche Herausforderung annehmen. Die gute Nachricht: Investitionen in Einsparmaßnahmen und moderne Technologien senken nicht nur die Energiekosten, sondern schaffen Wachstum und stimulieren Innovationen.
Die Linde Material Handling GmbH (Linde MH), mit Hauptsitz in Aschaffenburg hat das früh erkannt und umgesetzt. Das Unternehmen zählt zu den weltweit führenden Herstellern von Gabelstaplern und Lagertechnikgeräten und produziert darüber hinaus Hydrostatik-Antriebe für Land- und Forstmaschinen. Linde MH verfügt über 10 Produktionsstandorte weltweit. Insgesamt sind rund 14 000 Mitarbeiter bei Linde MH beschäftigt. Im Werk in Aschaffenburg werden Steuerblöcke, Lenkachsen, Antriebsachsen sowie Getriebegehäuse für die Gabelstapler aus Sphäro- und Grauguss gegossen.
Vergangenes Jahr hat das Unternehmen die TÜV Süd Industrie Service GmbH mit einer energetischen Prozessanalyse beauftragt. Konzentriert hat man sich auf die Gießerei in Aschaffenburg. In diesem Rahmen haben die Energie-Experten detaillierte Messungen vorgenommen und Einsparpotenziale identifiziert. Zudem wurde deren Umsetzbarkeit geprüft und mit den Fachleuten von Linde MH besprochen. Es ging um nicht weniger als die komplette Erfassung, Auswertung und Darstellung des energetischen Ist-Zustands. Davon betroffen sind alle technischen Anlagen und infrastrukturellen Einrichtungen. Die Experten haben das Einsparvolumen berechnet – eingeschlossen des Aufwands, um dieses zu erschließen.
Die zentralen Anlagen im Werk sind zwei Induktionsöfen zur Produktion von Gussteilen. Dort wird Roheisen und Reststahl geschmolzen. Daraus entstehen mit Hilfe von Zuschlagstoffen und Kohlenstoff maßgeschneiderte Metalllegierungen. Die Gießpfannen werden mit Gas vorgewärmt, bevor das flüssige Eisen in die Formkästen vergossen wird. Weitere Anlagen und Produktionseinheiten sind Kernschießmaschinen, die Modellschreinerei sowie Strahlanlagen zum Gussputzen oder die Lackiererei mit einem gasbeheizten Trockenofen.
Hauptenergieträger sind Strom, Erdgas und Druckluft. Letztere wird wiederum über strombetriebene Kompressoren erzeugt. Die TÜV Süd-Analyse zeigt, dass Strom nur etwas mehr als die Hälfte des gesamten Energiebezuges, aber mehr als drei Viertel der gesamten Kosten ausmacht. Der größte Stromanteil entfällt auf die Induktionsöfen mit gut 50 %, was 30 % des Endenergiebedarfs entspricht. Weitere wesentliche Verbraucher sind die Sandaufbereitung sowie die Putzerei. Bei kalter Witterung kommt der Bedarf an Heizwärme hinzu. So genannte Sankey-Diagramme machen die prozentuale Energieverteilung bis zu den Unterverteilern sichtbar.
Bei der Elektroenergie liegt das größte Einsparpotenzial bei den Induktionsöfen. Das Schmelzen ist der Hauptprozess der Gießerei und wird deshalb ständig überwacht und kontinuierlich optimiert. Zwar zeichnet Linde MH den Energiebedarf im Minutentakt auf. Doch ermöglicht der Anschluss an die Gebäudeleittechnik eine noch feiner aufgelöste Transparenz der Energieströme. Weitere Einsparpotenziale lassen sich dadurch leichter lokalisieren – wie z. B. minimierbare Leerlaufzeiten.
Dieses Höchstmaß an Transparenz soll künftig für alle Stromverbraucher hergestellt werden. Dazu zählen auch Kompressoren für die Druckluft, welche oftmals die teuerste Energieform in einem Unternehmen ist. Immer wieder lassen sich durch vermiedene oder behobene Leckagen Druckverluste vermeiden und so große Einsparungen erzielen. Undichtigkeiten im Druckluftnetzwerk spüren die TÜV Süd-Ingenieure mit einem Ultraschalldetektor auf. Wenn Druckluft mit hoher Geschwindigkeit aus einem Leck entweicht, entstehen turbulente Strömungen um das Leck. Diese verursachen Turbulenzen im Ultraschallbereich von 20 bis 80 kHz. Der Detektor wandelt die für das menschliche Ohr kaum hörbaren Signale um und zeigt zusätzlich deren Stärke an. Weitere Maßnahmen sind die Absenkung des Drucks über Nacht und in produktionsfreien Zeiten. Der Austausch bei den Leuchtmitteln erwies sich hingegen als unwirtschaftlich. Grund ist, dass die verwendeten Halogenmetalldampflampen neben LED und Natriumdampflampen schon zu den effektivsten Leuchtmitteln gehören. Sie besitzen eine hohe Lichtausbeute bei guter Farbwiedergabe und Lebensdauern von bis zu 30 000 Stunden. Die Vorteile der LED reichen in diesem Fall nicht aus, um die vergleichsweise hohen Investitionen zu rechtfertigen.
Anders ist das beim Erdgas, das überwiegend zur Wärmeerzeugung dient. Hier haben die TÜV Süd-Berechnungen ergeben, dass sich eine noch verbesserte Wärmedämmung, insbesondere an den Werkhallen, bereits innerhalb weniger Jahre amortisiert. Der so reduzierte Wärmebedarf würde sich ggf. mit der Abwärme aus Produktionsprozessen decken lassen.
Das Ergebnis: Insgesamt zeigt die TÜV Süd-Analyse, dass Linde MH bei der Energieeffizienz bereits gut aufgestellt ist. Eine detailliertere Energieüberwachung der Elektroöfen über die Gebäudeleittechnik kann jährlich knapp 6 000 Euro sparen. Die Amortisationszeit beläuft sich dabei auf 8 Jahre. Bei der Druckluft sind jährliche Kosteneinsparungen in Höhe von geschätzten 10 000 Euro möglich, wenn die Dichtigkeit des Verteilungsnetzes weiter verbessert und die Erzeugung optimiert wird – etwa durch noch effizientere Kompressoren.
Dipl.-Ing. Martin Hahn TÜV Süd Industrie Service GmbH, Geschäftsstelle Dresden, www.tuev-sued.de/is/eeb
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