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



  • Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen

    Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen

    Antriebe der Zukunft entwickeln Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen Im Forschungsprojekt Antrieb 4.0 sollen Ansätze für mehr Effizienz und Nachhaltigkeit in Antriebssystemen entwickelt werden. Ein Use Case zielt darauf…

    mehr lesen: Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen

  • Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche

    Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche

    Vergleich zwischen Deutschland und Großbritannien Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche 43 Prozent der deutschen Automotive-Unternehmen setzen KI in der Bildverarbeitung ein. In Großbritannien sind es mehr als die Hälfte.…

    mehr lesen: Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche

  • Warum Unternehmen zu einem APS-System greifen

    Warum Unternehmen zu einem APS-System greifen

    Im Maschinen- und Anlagenbau sind effiziente Fertigungs- und Planungsprozesse unerlässlich. Advanced-Planning-and-Scheduling-Systeme (APS) gewinnen in diesem Zusammenhang an Bedeutung. Der Aachener Softwarespezialist Inform hat in einer Kundenbefragung die Ziele und Einflussfaktoren…

    mehr lesen: Warum Unternehmen zu einem APS-System greifen

  • Welche Security-Themen Unternehmen auf dem Zettel haben sollten

    Welche Security-Themen Unternehmen auf dem Zettel haben sollten

    Kyndryl-Prognosen für Cyber-Sicherheit Welche Security-Themen Unternehmen auf dem Zettel haben sollten Cybersicherheit wird Unternehmen auch im kommenden Jahr nicht loslassen. Für den IT-Dienstleister Kyndryl kristallisieren sich dabei vor allem fünf…

    mehr lesen: Welche Security-Themen Unternehmen auf dem Zettel haben sollten

  • Neue Technologien adaptiv regulieren

    Neue Technologien adaptiv regulieren

    Interdisziplinäre Forschung an der Universität Freiburg Neue Technologien adaptiv regulieren Voraussichtlich 2024 soll der EU AI Act in Kraft treten. Er unterscheidet verschiedene Systeme von künstlicher Intelligenz (KI) nach ihrem…

    mehr lesen: Neue Technologien adaptiv regulieren

  • Fünf Trends in der KI-gesteuerten Authentifizierung

    Fünf Trends in der KI-gesteuerten Authentifizierung

    Künstliche Intelligenz im CIAM Fünf Trends in der KI-gesteuerten Authentifizierung Die Diskussion rund um künstliche Intelligenz reicht von möglichen Einsatzszenarien bis zur Wahrung der Datenschutzrichtlinien. Und laut einer Studie des…

    mehr lesen: Fünf Trends in der KI-gesteuerten Authentifizierung

  • IBM und Meta starten AI Alliance

    IBM und Meta starten AI Alliance

    Gemeinsam mit Meta startet IBM die AI Alliance, die mehr als 50 Unternehmen und Institutionen zusammenbringt. Ziel ist die Förderung offener, sicherer und vertrauenswürdiger künstlicher Intelligenz.

    mehr lesen: IBM und Meta starten AI Alliance

  • Das beliebteste Passwort 2023 ist 123456789

    Das beliebteste Passwort 2023 ist 123456789

    Das Team von Prof. Christian Dörr, Leiter des Fachbereichs ’Cybersecurity – Enterprise Security’ am Hasso-Plattner-Institut, hat Passwortlisten ausgewertet, die durch gehackte Online-Dienste im Netz gelandet sind. Besonderes beliebt ist demnach…

    mehr lesen: Das beliebteste Passwort 2023 ist 123456789

  • Hexagon und JSOL Corporation arbeiten zusammen

    Hexagon und JSOL Corporation arbeiten zusammen

    Virtuelles Prototyping Hexagon und JSOL Corporation arbeiten zusammen Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft wollen Hexagon und die JSOL Corporation virtuelles Prototyping von Elektroantriebssträngen vorantreiben.

    mehr lesen: Hexagon und JSOL Corporation arbeiten zusammen

  • Bechtle ernennt Marijke Kasius zur Vice President

    Bechtle ernennt Marijke Kasius zur Vice President

    Neue Position in den Niederlanden Bechtle ernennt Marijke Kasius zur Vice President Das IT-Systemhaus Bechtle verändert die Führungsstruktur und beruft Marijke Kasius zur Vice President für die Bechtle-Unternehmen in den…

    mehr lesen: Bechtle ernennt Marijke Kasius zur Vice President

  • VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus

    VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus

    Nachwuchspreis ’Digitalisierung im Maschinenbau’ VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus 30 Absolventinnen und Absolventen von Deutschen Hochschulen waren für den Nachwuchspreis ’Digitalisierung im Maschinenbau’ nominiert. Vier von ihnen wurden nun für ihre…

    mehr lesen: VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus

  • Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck

    Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck

    Kommentar von Martin J. Krämer, KnowBe4 Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck Jüngste Ereignisse zeigen, dass Cyberkriminelle nicht nur über technisches Knowhow verfügen, sondern auch über ein grundlegendes…

    mehr lesen: Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck