Den CO2-Fußabdruck per IoT-Plattform senken

enms prediction 163x92mm
Bild: Contact Software GmbH

Produktionsunternehmen benötigen Energie in Form von Strom, Gas oder Druckluft, um ihre Produkte herzustellen – und zwar viel Energie: Etwa 29 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland entfällt laut Energieeffizienz-Bericht des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) auf die Industrie, davon etwa zwei Drittel auf die Prozesswärme. Hier schlummert großes Einsparpotenzial, das sich etwa durch zielgerichtetes Asset Management sowie Monitoring und Analysemethoden in der Produktion heben lässt.

Doch Energieeffizienz spielt nicht nur in Anbetracht steigender Energiekosten eine zentrale Rolle. Auch die Umstellung auf klimaneutrale Produktionsprozesse treibt Unternehmen an, ihre Energieeffizienz kontinuierlich zu verbessern. Energiemanagementsysteme unterstützen dabei. Sind diese Systeme nach ISO50001 förderfähig, können Unternehmen zusätzlich von Steuerersparnissen sowie anderer finanzieller Unterstützung profitieren. Betriebe mit einem durchschnittlichen Gesamtenergieverbrauch von mehr als 7,5 Gigawattstunden pro Jahr sind laut dem Energieeffizienzgesetz (EnEfG) sogar dazu verpflichtet ein kontinuierliches Energie- oder Umweltmanagementsystem einzurichten.

production process 163x92mm
Bild: Contact Software GmbH

Mehrere Strategien

Für Unternehmen bieten sich verschiedene Strategien, um die Energieeffizienz zu verbessern: Eine Möglichkeit ist, den Wirkungsgrad der eingesetzten Energie zu erhöhen, beispielweise durch effizientere Maschinen und Fertigungsverfahren. Eine weitere Option reduziert den Gesamtverbrauch, indem Unternehmen etwa Maschinen abschalten, die für aktuelle Fertigungsaufträge nicht benötigt werden. Und eine dritte Strategie zielt darauf ab, Lastspitzen zu vermeiden, die meist mit deutlich höheren Stromkosten oder Strafgebühren verbunden sind. Fertigungsaufträge müssen dann so aufeinander abgestimmt sein, dass nicht alle Maschinen gleichzeitig unter Volllast laufen.

Dr Nicole Goeckel
Bild: Contact Software GmbH

Synergie aus Asset- und Energiemanagement

Die verschiedenen Ansatzpunkte zeigen, dass die Energieeffizienz eng mit der Produktionsplanung und -steuerung verbunden ist. In der Regel setzen Unternehmen hierfür Manufacturing Execution- beziehungsweise Manufacturing Operations Management-Systeme (MES/MOM) ein. Energiemanagement ergänzt diese Systeme. Und IoT-Plattformen unterstützen hier etwa mit integriertem Assetmanagement. Dadurch können Unternehmen neben der Overall Equipment Effectiveness auch den Energieverbrauch der Anlagen und Produktionsprozesse im Blick behalten und Optimierungspotenziale erkennen.

Über Dashboards können Unternehmen die Daten einzelnen Aufträgen, Maschinen oder Produktionsprozessen zuordnen und mit Sensordaten und Zuständen der Maschine kombinieren. So lassen sich etwa Stillstandzeiten bei der Berechnung der Energieeffizienz berücksichtigen. Alle Daten fließen in einer Plattform zusammen und sind idealerweise mit den digitalen Zwillingen der Assets verknüpft. Schwachstellen wie hohe Ausschussquoten oder eine ineffiziente Verteilung der Produktionsaufträge auf den Maschinenpark sind damit einfach zu identifizieren.

Je genauer die Verbrauchsdaten erfasst werden, desto besser lassen sich besonders energieintensive Teilprozesse erkennen und Verbesserungen anstoßen – bei sehr kurzen Erfassungsintervallen sogar bis auf ein einzelnes Produkt, um dessen CO2-Fußabdruck zu berechnen. Diese Energieinformationen können dann über die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS) mit anderen Partnern entlang der Lieferkette ausgetauscht werden.

Dashboard mit Informationen zum Energieverbrauch von Fertigungsaufträgen
Dashboard mit Informationen zum Energieverbrauch von Fertigungsaufträgen – Bild: Contact Software GmbH

Den Energieverbrauch vorhersagen

Künstliche Intelligenz (KI) ermöglicht es, den Energiebedarf einzelner Maschinen oder eines ganzen Maschinenparks zu prognostizieren. Eine solche Prognose zielt darauf ab, Anlagen zu identifizieren, die Strom verbrauchen, ohne dabei zur Wertschöpfung beizutragen. Zudem können Maschinen unter Berücksichtigung ihrer Hochlaufzeiten und anstehenden Produktionsaufträge herunter- und herauf gefahren werden, was zusätzlich Energie spart. Ein Beispiel hierfür ist etwa das Schalten einer Schleifmaschine in den Standby-Zustand, wenn prognostizierter und tatsächlicher gemessener Stromverbrauch voneinander abweichen und in einem gewissen Zeitraum kein Fertigungsauftrag oder Werkzeugwechsel ansteht. In diesem Fall sind die Einsparungen bei den Energiekosten höher als die Kosten für das Wiederanfahren der Maschine.

Seiten: 1 2



  • Eplan Network geht wieder auf Tour

    Eplan Network geht wieder auf Tour

    Im September startet die jährliche Roadshow von Eplan durch acht Städte in Deutschland, Österreich und der Schweiz.

    mehr lesen: Eplan Network geht wieder auf Tour

  • Rahmenprogramm Nachwuchs und Fachkräfte

    Rahmenprogramm Nachwuchs und Fachkräfte

    Die Fachkräftesicherung bleibt eine zentrale Herausforderung in der Metallbearbeitungsbranche und bedarf einer konsequenten qualifizierten Nachwuchsförderung.

    mehr lesen: Rahmenprogramm Nachwuchs und Fachkräfte

  • Maschinen- und Anlagenbauer mit zweistelligem Auftragsminus

    Maschinen- und Anlagenbauer mit zweistelligem Auftragsminus

    Im Juni blieben die Bestellungen im Maschinen- und Anlagenbau unter dem Vorjahreswert. Und auch für das erste Halbjahr verzeichnet die Branche ein Minus.

    mehr lesen: Maschinen- und Anlagenbauer mit zweistelligem Auftragsminus

  • Mit intelligenter Haut Mensch-Roboter-Interaktionen verbessern

    Mit intelligenter Haut Mensch-Roboter-Interaktionen verbessern

    In der industriellen Fertigung, aber auch in anderen Branchen, hat sich die physische Interaktion zwischen Mensch und Roboter zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Das Forschungsprojekt Fitness will diese Interaktion mit Metasurface-Antennen…

    mehr lesen: Mit intelligenter Haut Mensch-Roboter-Interaktionen verbessern

  • Econ Solutions bezieht neuen Standort

    Econ Solutions bezieht neuen Standort

    Um mehr Kundennähe sowie eine engere Zusammenarbeit mit dem Mutterunternehmen MVV Energie zu ermöglichen hat Econ Solutions einen neuen Standort eröffnet.

    mehr lesen: Econ Solutions bezieht neuen Standort

  • KIT-Expertin: „Cyberangriffe nehmen zu, Schutzmaßnahmen werden besser“

    KIT-Expertin: „Cyberangriffe nehmen zu, Schutzmaßnahmen werden besser“

    Vor 40 Jahren kam die erste E-Mail in Deutschland an. Heute werden täglich rund 350 Milliarden Mails versendet – auch durch Cyberkriminelle. Professorin Melanie Volkamer, Expertin für IT-Sicherheit vom Karlsruher…

    mehr lesen: KIT-Expertin: „Cyberangriffe nehmen zu, Schutzmaßnahmen werden besser“

  • Bitkom zum Inkrafttreten des AI Acts

    Bitkom zum Inkrafttreten des AI Acts

    Nach der Veröffentlichung im EU-Amtsblatt am 12. Juli tritt am 1. August der AI Act in Kraft. Der Bitkom sieht jedoch noch viele Fragen ungeklärt.

    mehr lesen: Bitkom zum Inkrafttreten des AI Acts

  • Wie Unternehmen mit Ausbildung den Fachkräftemangel bekämpfen wollen

    Wie Unternehmen mit Ausbildung den Fachkräftemangel bekämpfen wollen

    In Deutschland fehlen Fachkräfte. Ein Weg, um die Lücken zumindest ein bisschen zu schließen: Selbst ausbilden. Besonders gefragt ist Nachwuchs in MINT-Berufen. Wie aus einer Studie des Instituts der deutschen…

    mehr lesen: Wie Unternehmen mit Ausbildung den Fachkräftemangel bekämpfen wollen

  • Capgemini-Studie zeigt Potenziale für Bio-Engineering in der Industrie

    Capgemini-Studie zeigt Potenziale für Bio-Engineering in der Industrie

    Nahezu alle Industrie-Unternehmen befassen sich laut einer Capgemini-Studie mit Bio-Engineering. Die Mehrheit der befragten Organisationen plant demnach sogar Investitionserhöhungen für Biotechnologie. Ein zentrales Motiv: mehr Nachhaltigkeit.

    mehr lesen: Capgemini-Studie zeigt Potenziale für Bio-Engineering in der Industrie

  • Smart Factory Week startet Mitte September

    Smart Factory Week startet Mitte September

    Die Smart Factory Week von MPDV geht vom 16. bis 19. September 2024 in die vierte Runde. Das Online-Event richtet sich an Einsteiger und Nutzer digitaler Fertigungsprozesse und Management Execution…

    mehr lesen: Smart Factory Week startet Mitte September

  • Neuer Managing Director Germany bei Commvault

    Neuer Managing Director Germany bei Commvault

    Seit Juli hat die Commvault Systems einen neuen Management Director für Deutschland. Frank Dehne folgt in dieser Position auf Peter Kayi.

    mehr lesen: Neuer Managing Director Germany bei Commvault

  • BSI entwickelt Folgemaßnahmen als Reaktion auf weltweite IT-Ausfälle

    BSI entwickelt Folgemaßnahmen als Reaktion auf weltweite IT-Ausfälle

    Nach den weltweiten IT-Störungen am 19. Juli 2024 hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) im Gespräch mit den Software-Unternehmen Crowdstrike und Microsoft erste Maßnahmen entwickelt, um vergleichbare…

    mehr lesen: BSI entwickelt Folgemaßnahmen als Reaktion auf weltweite IT-Ausfälle