Dieser Beitrag ist im November 2015 im neuen Fachnewsletter vierpunktnull: Geschäftspraxis erschienen.

Digitalisierte Daten, vernetzte Geräte: Die Verbindung von Sensorik und Software ermöglicht ein deutlich detaillierteres Energiecontrolling. Das kann die Grundlage bilden, um Gebäude- und Produktionstechnik effizient zu optimieren – Studien sehen etwa im Maschinenbau bis zu 25 Prozent Energiesparpotenzial. Oft fehlt aber noch die Übersicht, wo konkret Energie verloren geht. „Unser Ziel war es, eine möglichst hohe Transparenz in unsere Energieströme hereinzubekommen und das nicht nur für eine einzelne Maschine, sondern für den gesamten Fertigungsbereich“, sagt Jan Stefan Michels, Leiter der Technologieentwicklung des Mittelständlers.

Der Elektrotechnikhersteller mit Sitz in Detmold ist dafür bis tief in den eigenen Maschinenpark eingedrungen. Im ersten Schritt wurden separate Messebenen für verschiedene Energieverbräuche wie elektrische Energie oder Druckluft eingerichtet, im zweiten Schritt wurden die Maschinen dann mit den übergeordneten Systemen vernetzt. Die Sensoren für Temperatur, Druckluft oder Stromverbrauch aus dem eigenen Portfolio werden über einen Security Switch an das Firmennetzwerk angeschlossen. Auch aus Sicherheitsgründen laufen die Daten auf einem separaten Server. Eine selbst programmierte Software macht dann den Verbrauch sicht- und steuerbar.

Und schaffte bereits so eine neue Transparenz: „Erst da haben wir selbst gesehen, wo die relevanten Energieverbraucher sitzen“, sagt Christian von Toll, Leiter der strategischen Entwicklung des Energiemanagements. Bereits durch diese ersten Analysen gelang es, die teuren Lastspitzen des Unternehmens zu verringern: Die energieintensiven Härteöfen werden jetzt gezielter angesteuert. Bei Kosten von etwa 4000 Euro gelang so eine jährliche Einsparung von fast 10 000 Euro – Weidmüller rechnet in Broschüren eine Amortisierung in 0,4 Jahren vor.

Im nächsten Schritt drangen die Ingenieure ins Innere der Maschine vor und verbauten mehrere Sensoren auf Komponentenebene. Für eine Spritzgussmaschine gelang so eine Verbrauchsreduzierung von zehn bis 15 Prozent bei gleichbleibendem Qualitäts- und Produktionsniveau – und soll so demnächst auch die Projektebene verlassen. Auch bei Kunden und Zulieferern stieß die Lösung auf großes Interesse und wird von Weidmüller als ganzheitliche Energiemanagementlösung auch auf dem Markt angeboten.

Mit den Bemühungen um mehr Energieeffizienz durch intelligente Vernetzung sind die Detmolder nicht alleine. Autobauer BMW hat in den vergangenen Jahren das „intelligent Energy Management Data Systems“ (iEMDS) im Werk in Spartanburg in den USA eingeführt. Smart Meter messen kontinuierlich den Energieverbrauch an einzelnen Fertigungsanlagen. Das System wurde bereits auf weitere Werke in Deutschland ausgeweitet. Das Unternehmen will mit iEDMS in der Produktion weltweit jährlich bis zu sieben Prozent Energie einsparen.  Die Daten laufen dabei zentral in München ein und werden dort dazu genutzt, um neue Maschinen und Produktionsstätten von vorneherein effizienter zu planen.

Die zusätzlich gewonnen Verbrauchsdaten ermöglich zudem eine verbesserte vorausschauende Wartung, das sogenannte Predictive Maintenance. Höhere Energieverbräuche ohne die Veränderung von Produktionsparametern können als Hinweise auf Verschleiß dienen und frühzeitig für eine Alarmierung der Techniker sorgen. Ein Austausch von fehlerhaften Teilen kann so etwa auf produktionsschwächere Zeiten getaktet werden und verringert den Stillstand der Maschinen.

Weitere Entwicklungen sind insbesondere auf der Software-Seite möglich: Noch gibt etwa die Weidmüller-Lösung vor allem die Daten aus – die Lösung muss dann manuell gefunden werden. Die Ingenieure arbeiten aber bereits an Algorithmen, die auch selbstständig Handlungsempfehlung errechnen oder sogar umsetzen. In weiteren Schritten kann das zu Systemen führen, die auch die Integration von anderen Daten zulassen. So könnten etwa flexible Energiepreise als steuerndes Element genutzt werden, solange es die Produktion zulässt – die Maschine wird dann in Betrieb gesetzt, wenn die Strompreise auf einem niedrigen Niveau liegen.

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