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So wird Energie vom Kostenfaktor zum ErfolgsfaktorIn ganzheitliche Energieeffizienzkonzepte investieren – schneller profitieren

Answers for industry.

Inhalt

Energieeffizienz auf ganzer Linie 04

In jedem Produktionsschritt 06profitieren

Gut beraten beim Thema 10Energieeffizienz

Energieeffizienz konkret: Beispiele aus der Praxis

Effizient bewässern dank intelligent 12geregelter Pumpstation

Servoantrieb senkt Energiekosten 14

Bis zu 50 % effizienter 15

Autos effizient befördern 16

Roter Faden zu mehr Effizienz 18

Energiedaten unter Kontrolle 20

Energieeffizienz zahlt sich aus. Nachhaltig und auf Dauer.Knapper werdende Ressourcen, steigende Energiekosten sowie immer strengere Umwelt-auflagen verschärfen den Druck auf die Indus-trie, effizienter als bisher mit Energie umzu-gehen. Der Übergang zu einer Wirtschaft, die Energie und damit CO2 spart, ist eine der größ-ten industriellen Herausforderungen – heute und in Zukunft. Sie erfordert Veränderungen unterschiedlicher Größenordnung – von Effi-zienzsteigerungen bei Einzelkomponenten über die Entwicklung energieeffizienterer Systemlösungen bis hin zur Neugestaltung ganzer Infrastrukturen.

Siemens – Ihr Partner für EnergieeffizienzAls einer der weltweit führenden Technologie- und Innovationsanbieter begleiten wir diesen Prozess Schritt für Schritt und gestalten ihn mit einem ganzheitlichen Ansatz auf Basis unseres Energiemanagements. Wir zeigen, wie nachhal-tiges Wirtschaften in der Industrie funktioniert, also wie man Ökonomie und Ökologie in Ein-klang bringen kann. Anreize dafür gibt es viele: So zahlen sich In vestitionen in Energieeffizienz häufig schon nach kurzer Zeit aus.

Viele unserer Produkte leisten bereits heute einen nachhaltigen Beitrag zum Umweltschutz. Diese haben wir in unserem Umweltportfolio gebündelt, das mit energieeffizienten Produk-ten und Lösungen, erneuerbaren Energie- und Umwelttechnologien dazu beiträgt, dieser Herausforderung mit Nachdruck zu begegnen.

Energie ist einer der wichtigsten Kostenfaktoren in der Industrie. Betreiber können zwar immer wieder

punktuell Einsparungen machen, doch das volle Potenzial der Energieeinsparung entfaltet sich nur

durch einen ganzheitlichen Blick auf die gesamte Wertschöpfungskette einer Anlage. Als innovativer

Partner bieten wir der Industrie mit Produkten und Dienstleistungen energieeffiziente Lösungen für

alle Phasen entlang des Produktentwicklungs- und Produktionsprozesses.

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Energieeffizienz auf ganzer Linie

In 5 Schritten zu mehr Energieeffizienz

Unser Energieeffizienz-Konzept ist darauf ausgerichtet, kontinuierlich und umfassend den Energieverbrauch von Maschinen und Anlagen zu reduzieren, um die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden zu erhöhen. Dafür begleiten wir als ein führender Technologie-Partner alle Phasen des Produktentwicklungs- und Produk-tionsprozesses – vom Produktdesign über die Produktionsplanung und das Engineering bis hin zur eigentlichen Produktion und allen Services.

Portfolio für Ihren Wettbewerbsvorteil Mit Siemens zahlen sich Ihre Investments in Energieeffi-zienz schneller aus. Zum einen bieten wir kontinuierlich Innovationen für die Energieeffizienz sowie ein sehr umfangreiches und durchgängiges Portfolio von energie-effizienten Antriebslösungen, Automatisierungstechnik und Services. Zum anderen haben wir langjähriges Know-how bei der Umsetzung dieser Lösungen. So stellen wir sicher, dass sich Ihre Investition bezahlt macht. Schneller als Sie es vielleicht erwarten.

Methodisches VorgehenWie gehen wir bei der Implementierung von energieeffi-zienten Lösungen vor? Gemeinsam mit unserem Kunden betrachten wir sowohl den Produktionsprozess als Ganzes als auch jeden einzelnen Produktionsschritt. Dabei prüfen wir jeden Bereich methodisch mit den drei Bausteinen identifizieren, evaluieren, realisieren.

Identify Im ersten Schritt identifizieren wir verborgenes Energie-sparpotenzial. Energieflüsse in der Anlage werden erfasst, visualisiert und analysiert.

Evaluate Im zweiten Schritt werden die gesamten Lebenszyklus-kosten der Anlage auf Basis der Kennwerte ermittelt. Zudem wird das exakte Einsparpotenzial für die spezifi-schen Anwendungen und die Wirtschaftlichkeit möglicher Maßnahmen berechnet.

Realize Im dritten Schritt werden die identifizierten und errech-neten Energiesparpotenziale mit konkreten Maßnahmen umgesetzt. Dabei steht die Antriebstechnik im Fokus. Auf ihr Konto gehen rund zwei Drittel des industriellen Energiebedarfs.

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Energieeffizienz in allen Schritten, allen Applikationen und allen Maßnahmen –

dafür steht unser umfassendes energieeffizientes Portfolio. Ziel ist es, die Produk-

tivität der von Ihnen eingesetzten Energie kontinuierlich zu steigern. Dafür bieten

wir Ihnen das umfangreichste Produkt- und Dienstleistungsspektrum auf dem

Markt, das wir mit besonderem Verständnis für Ihre Anforderungen einsetzen.

In jedem Produktionsschritt profitieren

Im Vorfeld wird die gesamte Produktion simuliert, um die Anlage komplett virtuell zu planen und im Hinblick auf Effizienz und Produktivität zu optimieren. Danach fällt die Entscheidung für die energieeffizienteste Lösung.

◾ Plant Simulation: Modellierung, Simulierung, Visualisierung und Optimierung des Energie-umsatzes in Produktionsanlagen

◾ SinaSave: webbasiertes Tool zur Berechnung von Energiesparpotenzialen gegenübergestellter Antriebsprodukte bzw. -systeme

Production Planning2

Ergebnis: mehr Planungssicherheit in Sachen Energieeffizienz

Mit speziellen Softwaretools wird schon in der Pro -jek tierungsphase einer Maschine der Energiever-brauch berechnet. Alternative Maschinendesigns werden getestet und die wirksamsten Maßnahmen definiert.

◾ Mechatronic Support: Entwicklung von Maschinen mit geringem Energieverbrauch

◾ Maschinenanalyse: energieeffizienter Betrieb, Transparenz von Maschinen und Anlagen

◾ SIZER: Berechnung des Energieverbrauchs bereits in der Projektierungsphase

◾ Product Lifecycle Management: leistungsstarkes Instrumentarium für die energie- und ressourcen-sparende Planung, Entwicklung und Herstellung von Produkten

Product Design1

Ergebnis: die energieeffizienteste Maschine

Services5 ◾ Financial Services: Angebot individueller und rentabler Finanzierungsmodelle

◾ Mechatronic Support: mechanische Maschinen- und Anlagenoptimierung

Unterstützung mit finanz-, produkt-, system- und applikationsnahen Services von der Planung bis zur Installation einer Anlage.

Production4

Ergebnis: bis zu 70 % Energieeinsparungen z. B. durch den Einsatz innovativer Antriebs- technik

Konfiguration der Anlage nach größtmöglicher Energieeffizienz. Dazu werden unter anderem Einzelsysteme für reibungslose Kommunikation miteinander vernetzt.

◾ SIMATIC powerrate: Energiemanagementlösung für die Kontroll- und Leitebene

◾ SIMATIC B.Data: umfassendes Werkzeug mit flexiblen Schnittstellen für effektives und profes -sionelles Energiemanagement auf Unternehmens-ebene für eine uneingeschränkte Transparenz

◾ Antriebsstrang: applikationsorientierte Beratung hinsichtlich der energieeffizientesten Antriebs-lösung

◾ TIA Portal: optimale Antriebskonfiguration ◾ Control Energy Funktionen, wie z. B. Motor Staging, Rückspeisung, Energieausgleich im Mehrachs betrieb, Bypass-Modus, ECO-Modus und SINUMERIK Ctrl-E

◾ SIRIUS Schalt- und Schutzgeräte: industrielle Schalttechnik mit energieeffizientem Portfolio zum Schalten, Schützen und Messen bei Fest-drehzahlantrieben

◾ SENTRON: Hard- und Software für die Einführung des betrieblichen Energiemanagements gem. ISO 50001

◾ Schaltschrankoptimierung: energieeffizienter, kostenoptimierter Schaltschrankaufbau

Production Engineering3

Ergebnis: die optimale Konfiguration für einen energiereduzierten Betrieb

Ergebnis: maßgeschneiderte energie -effiziente Lösungen für jede Produktion

◾ Energy & Environmental Services: durchgängiges Portfolio an Dienstleistungen für eine verbesserte Transparenz und gezielte Umsetzung von energie-effizienten Maßnahmen

Optimierung bestehender Anlagen durch die Verwen-dung energiesparender Komponenten und Lösungen. Einsatz von integrierten Automatisierungslösungen, effizienten Motoren, Getrieben, Schalttechnik und Umrichtern.

◾ SIMATIC powerrate: Erfassung von Energie- und Leistungsmittelwerten, Kappung von Leistungsspitzen

◾ SIMATIC B.Data: Erschließen von Optimierungspoten-zialen durch exakte Prognose des Energiebedarfs

◾ PROFIenergy: Messwerteerfassung direkt am Verbraucher

◾ SIMOTICS: umfassendes Spektrum an effizienten Motoren bis 100 MW

◾ SINAMICS: applikationsspezifisches Frequenz-um richter-Portfolio

◾ SIRIUS Sanftstarter: zur Reduzierung von mecha-nischen und elektrischen Spitzenbelastungen

◾ SIMOCODE pro: Motormanagement-System für die Einbindung in übergeordnetes Energiemanagement und automatisches Lastmanagement

◾ SINUMERIK und SIMOTION: energieeffiziente Motion Control Steuerung für Betrieb und Überwachung von Maschinen und Anlagen

◾ SENTRON: Energiemonitoringsoftware power- manager für Transparenz der Energieflüsse und hohe Anlagenverfügbarkeit

◾ Prozessinstrumentierung: kontinuierlicher Informationsfluss aus dem Prozess

◾ SITOP Stromversorgung: Netzgeräte mit hohem Wirkungsgrad und geringen Leerlaufverlusten

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Gut beraten beim Thema Energieeffizienz

Wie effizient ist die Energieversorgung Ihres Unternehmens? Wie können Sie die Treib-

hausgas-Emissionen in Ihrer Produktion senken? Sicher ist: Steigende Energiepreise und

verschärfte Umweltgesetze machen den Energiebedarf Ihres Unternehmens zum Top-

Thema. Energieeffizienz und die Einhaltung von Umweltstandards sind entscheidende

unternehmerische Erfolgsfaktoren. Als kompetenter Partner bietet Siemens Ihnen mit

Energy & Environmental Services maßgeschneiderte Dienstleistungen im Rahmen von

Energie- und Ressourceneffizienz. Wir unterstützen Sie, indem wir Transparenz schaffen

und Einsparpotenziale im Gesamtbetrieb identifizieren. Diese Informationen stellen

wir Ihnen als Entscheidungsgrundlage für konkrete Optimierungsmaßnahmen zur Ver-

fügung – und begleiten Sie auf Wunsch auch während der technischen Umsetzung.

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Energieeffizienz zahlt sich aus: Die Erhöhung von Energieeffizienz führt in Unternehmen schnell zu Energie-kosteneinsparungen von 20 Prozent und mehr – bei Amorti-sationszeiten von oft-mals weniger als zwei Jahren. Es lohnt sich also, über die effiziente Nutzung von Energie und weiteren Res-sourcen nachzudenken.

Ein Portfolio für Ihre AnforderungenZum optimalen Einsatz von Energie bieten wir Ihnen maß-geschneiderte Beratungs-, Service- und Lösungsdienst-leistungen. Wir unterstützen Sie bei Ihren Vorhaben, Trans parenz zu schaffen, Energieeinsparmaßnahmen zu identifizieren und so Energiekosten zu reduzieren. Dafür haben wir ein umfangreiches Portfolio an Dienstleistun-gen entwickelt, bei dem Ihre Geschäftsziele im Mittel-punkt stehen. Gemeinsam mit Ihnen analysieren und bewerten wir systematisch die Anlagen und Produktions-prozesse auf ihre Energie- und Ressourceneffizienz. Wir begleiten Sie von der Analyse des Status quo und Ermitt-lung von Einsparpotenzialen über die detaillierte Ausar-beitung von Maßnahmen bis zur Umsetzung technischer und organisatorischer Lösungen.

Unser Portfolio umfasst im Einzelnen: ◾ Bewusstsein: Energie-Effizienz-Management-Work-shop, Einführung eines Energiemanagementsystems, Begleitung zur Zertifizierung (z. B. ISO 50001)

◾ Transparenz: Analyse zur Datentransparenz, Ent-wickeln eines Datenmanagement-Konzepts, Imple-mentierung eines Energiedatenmanagementsystems

◾ Effizienz: technische Energieanalyse, technisches Konzept und Design-Studie, Implementierung technischer Optimierungsmaßnahmen

Weitere Informationen zu Energy & Environmental Services unter: www.siemens.com/ees

Energieeffizienz konkret: Beispiele aus der PraxisWelches Sparpotenzial unsere Produkte, Systeme und Lösungen in konkreten Anwendungen entfalten können und wie schnell sich eine Investition in zukunftsweisende Technik amortisiert hat, zeigen die folgenden Appli -kationen.

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Effizient bewäs-sern dank intelli-gent geregelter PumpstationEnergiesparendes und anlagen-schonendes Antriebssystem

Fördermenge an Wasserbedarf anpassenHohe Sommertrockenheit prägt die Region Alentejo im Süden Portugals. Eine gewinnbringende Landwirtschaft ist hier nur möglich dank einer großflächigen Bewässerung durch die Empresa de Desenvolvimento e Infra-Estruturas do Alqueva (EDIA). Ihre wichtigste Anforderung an die Pumpenantriebe: Sie müssen in der Lage sein, die Förder-menge ständig an den aktuellen Wasserbedarf anzu-passen, der je nach Temperatur, Bodenfeuchte und Wuchsstadium der Pflanzen variiert – ohne Energie zu verschwenden.

Großes Einsparpotenzial bei PumpenInsbesondere bei Strömungsmaschinen wie Pumpen ist Energieverschwendung ein großes Thema, weil ihre Leis-tungsaufnahme exponentiell zur Drehzahl zunimmt. Bei herkömmlichen mechanischen Regelkonzepten tritt im Teillastbetrieb – also dann, wenn nicht die maximal mög-liche Fördermenge benötigt wird – ein besonders hoher Energieverlust auf. Denn der Motor läuft hierbei immer mit maximaler Drehzahl, während das überschüssige Wasser mit mechanischen Stellgliedern weggedrosselt wird. Ein drehzahlvariables System mit Frequenzumrichter hingegen passt die Drehzahl immer exakt der aktuell be-nötigten Fördermenge an und nimmt somit nur so viel Energie auf, wie gerade wirklich erforderlich ist.

Drehzahlvariables Antriebssystem für Brinches LajeDie EDIA entschied sich vor diesem Hintergrund, für die Pumpstation Brinches Laje drehzahlvariable Antriebssys-teme einzusetzen. Diese auf 3 m3/s ausgelegte Pumpsta-tion sorgt für die Bewässerung von 12.000 ha. Installiert wurden insgesamt 10 Niederspannungsmotoren, deren Drehzahl SINAMICS Frequenzumrichter regeln.

Lastprofil ermitteln Um das passende Antriebskonzept für Pumpen, Lüfter und Kompressoren auszuwählen, ist es wichtig, das Lastprofil zu kennen. Welches sind die wichtigen Größen: Ist es der Druck, sind es die Dynamik und Genauigkeit, oder kann ein Speicher ausreichend Kapazität bieten? Mit Ultraschall-Durchflussmessgeräten in Verbindung mit Druck- und Temperatursensoren können die relevanten Werte erfasst und ausgewertet werden. Im Betrieb werden nicht nur früh Leckagen in Rohrleitungen erkannt, sondern auch Verunreinigungen und Blockaden. Hierbei spielen sowohl der Verlust von wertvollen Rohstoffen in der Pipeline als auch Umweltaspekte bei Verunreinigungen der Umge-bung und die Effizienz der Pumpe bei einer blockade-freien Leitung eine wichtige Rolle. Mit einem präventiven Condition Monitoring System kann somit die Energie-effizienz deutlich erhöht werden. Die Verwendung vonClamp-on-Durchflussmessgeräten bietet den Vorteil, dass bestehende Anlagen einfach und kostengünstig nachge-rüstet werden können.

12 Applikation: Pumpen, Lüfter, Kompressoren

Niederspannungs-umrichter aus der SINAMICS Familie passen die Motor-drehzahl ständig an die aktuell er-forderliche Förder-menge an. Dies spart Energie im zweistelligen Prozentbereich.

Evaluieren mit SinaSave Anhand individueller Betriebscharakteristika sowie anla-genspezifischer Parameter kalkuliert das webbasierte Tool SinaSave den Energiebedarf verschiedener Antriebspro-dukte bzw. -systeme. Darüber hinaus informiert SinaSave, wie schnell sich eine Investition in eine energieeffiziente Antriebslösung auszahlt.

Energieverbrauch senkenJe nach Applikation versprechen die 2-Punkt-Regelung, Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter über teil- oder vollgeregelte Kaskaden ein enormes Energieeinsparpoten-zial gegenüber einer mechanischen Drosselregelung. Eine Kombination aus Sanftstartern und / oder Frequenzumrich-tern stellt hier einen effizienten Betrieb sicher. Der Ener-gieverbrauch von Antrieben für Strömungsmaschinen lässt sich somit im Extremfall um bis zu 70 % reduzieren. Davon profitiert auch die Umwelt: Denn ein energetisch optimiertes Antriebssystem trägt nachhaltig zur Senkung von CO2-Emissionen bei. Für welche Lösung man sich letztendlich entscheidet, bestimmt das Lastprofil.

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Kundenvorteile im Überblick: ◾ Energieeinsparungen im zweistelligen Prozentbereich durch hohe Motorenwirkungsgrade und drehzahl-variablen Betrieb

◾ Ressourcenschonung durch exakte, flexible Prozessführung

◾ Hohe Anlagenverfügbarkeit dank zuverlässiger, perfekt abgestimmter Komponenten

◾ Passgenaue Komplettlösung für die kunden- und projektspezifischen Anforderungen des Bewässerungsprojekts

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Servomotoren für geregelten Betrieb Neue, prozessgerecht geregelte Servomotoren ersetzen die nicht mehr zeitgemäßen Schwenk- und Konstantpum-pen mit Asynchronmotoren. Betrieben werden die 46 Ser-vomotoren über je einen Umrichter der Antriebsfamilie SINAMICS mit einer Control Unit. Die modernisierten Sys-teme verbrauchen generell nur so viel Energie, wie es der Spritzgießprozess in den verschiedenen Phasen erfordert.

PROFIBUS im Einsatz Zur Erfolgskontrolle wurde über PROFIBUS ein Leistungs-messgerät eingebunden. Dieses unterstützt auch den Einrichter, der damit unmittelbar die Auswirkungen be-stimmter Maschineneinstellungen nachvollziehen und so ein Gespür für energieeffizienteres Spritzgießen ent-wickeln kann.

Höchste Energieeffizienz ist ein Kriterium, das bei der Optimierung von hydraulisch angetriebenen Achsen, wie zum Beispiel an Spritzgießmaschinen, mehr und mehr an Bedeutung gewinnt.

Höchste Effizienz auf ganzer LinieDie optimale Lösung bieten energieeffiziente, elektrische Servoantriebe für Hydrauliksysteme. Die hochdynamische SINAMICS Servopumpe erhöht den Maschinenausstoß und spart bis zu 50 % an Energie. Gemeinsam mit den Umrich-tern aus der Antriebsfamilie SINAMICS und dezentraler Peripherie erhält man eine energieeffiziente Lösung für hydraulische Spritzgießmaschinen, wie das Beispiel Häfner zeigt. Hier reduzieren Zahnradpumpen mit geregeltem Servoantrieb den Stromverbrauch der Hydraulik bewähr-ter Spritzgießmaschinen um rund die Hälfte.

Neue Technik für bewährte Maschinen bei HäfnerDie Firma Häfner & Krullmann GmbH gehört zu den füh-renden Herstellern von Kunststoffspulen. Um die techno-logische Kompetenz des Unternehmens und gleichzeitig die Kostensituation zu verbessern, wurden Einsparpoten-ziale im Rahmen der Modernisierung genutzt. Dazu wur-den zwei mechanisch noch gut erhaltene, aber steue-rungs- und antriebstechnisch nicht mehr zeitgemäße Spritzgießmaschinen mit neuer Technik ausgestattet.

Servoantrieb senkt EnergiekostenHydraulische Spritzgießmaschinen mit neuem Antrieb

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Kundenvorteile im Überblick: ◾ Höhere Anlagenverfügbarkeit ◾ Reduzierung Öl-Tank-Volumen durch weniger Wärmeeintrag

◾ Entfall Hydraulikspeicher ◾ Geringere Abhängigkeit von der Öltemperatur ◾ Geräuscharm gegenüber konventioneller Hydrauliklösung

Applikation: Servopumpe

In Hebeanwendungen, Zentrifugen oder an Förderbän-dern müssen Antriebe häufig große Massen abbremsen. Hier entsteht eine hohe Bremsenergie, die herkömmliche Antriebssysteme über Bremswiderstände vernichten. Frequenzumrichter mit Energierückspeisung sorgen hier für eine deutliche Reduzierung des Energiebedarfs.

Energie zurückspeisen Durch Einsatz rückspeisefähiger Umrichter lassen sich z. B. in Hebeanwendungen bis zu 50 % an Energie ein-sparen. Weitere positive Nebeneffekte: Auf Komponenten wie Bremswiderstände kann verzichtet werden, und die benötigte Stromaufnahme sinkt um ca. 20 %.

Energieausgleich in MehrachssystemenDie SINAMICS Frequenzumrichter bieten über die Mög-lichkeit der Rückspeisung hinaus noch den sogenannten Energieausgleich in Mehrachssystemen bei Motion Control Applikationen. Hierbei können frei werdende Energien beim Bremsen bzw. Herunterfahren von einer oder mehreren Achsen durch Energieausgleich über den gemeinsamen Zwischenkreis im Antriebssystem für die Achsen bzw. Antriebe genutzt werden. Bis zu 10 % Energie lassen sich abhängig vom Lastzyklus hierdurch einsparen.

Gut gerüstet für den NotfallDie Zwischenkreisenergie kann auch für ein kostengüns-tiges Notausfallkonzept genutzt werden. Die DC 600 V werden von der Stromversorgung effizient in DC 24 V gewandelt, die auch bei Netzausfall der Elektronik noch eine Zeit lang zur Verfügung stehen. Das ermöglicht z. B. einen koordinierten Notrückzug der Achsen.

Weniger Blindleistung – weniger KostenDer Einsatz von Active Line Modules (ALM) ermöglicht beim SINAMICS System die automatische Kompensation kapazitiver und/oder induktiver Blindleistung der ge-samten Maschine. Das reduziert die Kosten für separate Kompensationseinrichtungen. Bis zu 100 % Blindleistungs-kosten lassen sich hierdurch einsparen.

Bis zu 50 % effizienterAntriebe, die Bremsenergie zurückspeisen

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Kundenvorteile im Überblick: ◾ Energieeinsparungen durch Rückspeisung im gene-ratorischen Betrieb des Motors

◾ Wegfall von Bremswiderstand und Brems-Chopper ◾ Kostengünstiges Netzausfallkonzept und Blind-leistungskompensation

Applikation: Heben, Bremsen, Senken

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Umfassend zu produktiven Prozessen In der Produktionshalle fahren die Karosserien selbststän-dig und automatisch gesteuert über zwei Etagen von einer Position zur nächsten. Energieeffiziente Motoren aus un-serem Umweltportfolio treiben die Transportbänder und Aufzüge an. Für das materialschonende und energiespa-rende Hochfahren zur Soll-Drehzahl sorgen SIRIUS Sanft-starter, und über SINAMICS Frequenzumrichter wird ein Teil der verbrauchten Energie beim Bremsen der Förder-technik zurückgewonnen und wieder ins Netz eingespeist.

Auch bei der Schalt- und Schutztechnik setzt Seat auf SIRIUS: Die Eigenverluste der Geräte sind gering. Sie er-wärmen sich im Betrieb weniger als vergleichbare Lösun-gen. Dadurch konnte unter anderem die Kühlung der Schaltschränke kleiner ausgelegt werden – dies reduziert den Energieverbrauch und die Anlageninvestition.

Wärme und Energie spart Seat auch bei der 24-V-Einspei-sung. Kompakte SITOP Stromversorgungen mit hohem Wirkungsgrad über den gesamten Lastbereich versorgen die Schaltschränke sehr effizient mit geregelter Gleich-spannung.

In der Fördertechnik entscheidet vor allem die durch-gängige Produktivität über den Erfolg. Einen wichtigen Beitrag leistet hier ein intelligentes Energiemanagement. Denn der Weg zu umfassender Energieeffizienz im In -dustriebetrieb führt über ganzheitliche Systeme und Lösungen, wie das Seat-Stammwerk in Martorell beweist.

Lösungen aus einer HandFür die Audi Q3-Produktionslinie liefert Siemens eine schlüsselfertige Förderanlage. Die Anlage umfasst mo-dernste Technologie auf Basis des TIA- (Totally Integrated Automation) Konzepts, das als neuer Standard für Seat-Produktionslinien verwendet wird. In der neuen Hightech-Produktionshalle für den Audi Q3 zeigt sich, welche Bei-träge Siemens zur Energieeffizienz leisten kann.

Den Verbrauch im Blick Wer Energie sparen will, muss genau wissen, was er ver-braucht. Das Energiecontrolling von Seat hat mit dem Energiemanagementsystem SIMATIC B.Data den Über-blick. Über die Verbrauchszuteilung nach dem Verur-sacherprinzip lassen sich dazu unternehmensintern Anreize für Energiesparmaßnahmen setzen.

Daten im Fluss Sind die Verbrauchswerte erfasst, muss exakt bewertet werden, wann und wo eingespart werden kann. Die Mess-datenerfassung ist bei den eingesetzten SIRIUS Schaltge-räten bereits onboard und unterstützt das System SIMATIC B.Data kontinuierlich mit den benötigten Informationen.

Autos effizient befördern Optimierung der Energieeffizienz in der Produktion

16 Applikation: Fördertechnik

„Volkswagen arbeitet nicht nur daran, die umweltfreund-lichsten Fahrzeuge zu ent-wickeln, sondern sie auch so nachhaltig wie möglich zu bauen. Deshalb haben wir uns vorgenommen, die Produktion des Volkswagen Konzerns bis 2018 um 25 Prozent umweltfreund-licher zu machen.“Dr. Martin Winterkorn

Die Autofabrik wird zur StromfabrikWeniger Energieverbrauch ist gut. Noch besser ist es, wenn die Energie von erneuerbaren Energieträgern kommt oder besonders effizient produziert wird. In Martorell generiert Seat deshalb einen Teil seines Stroms selbst – über Photovoltaik-Anlagen mit SINVERT Wechselrichtern und einer Siemens Gasturbine.

SINAMICS auch im Hochregallager und der LackierereiDie SINAMICS Umrichter kommen zudem im automatisier-ten Hochregallager für Motoren zum Einsatz. Sie speisen die Energie, die beim Bremsen der Hubantriebe der Regal-bediengeräte gewonnen wird, zurück ins Netz. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch erheblich reduzieren. Das gilt auch für den Einsatz der Umrichter in der Lackiererei. Traditionell fallen hier rund 45 Prozent des Energiever-brauchs der Automobilproduktion an. Zur Verbesserung der Effizienz hat Seat die elektrischen Antriebe der großen Lüfter mit SINAMICS Systemen nachgerüstet. Gegenüber mechanischen Regelungen sind Energieeinsparungen von bis zu 60 Prozent und mehr möglich. Bei Seat lässt sich so viel Strom sparen, dass sich der Einsatz der Umrichter nach kurzer Amortisationszeit auch finanziell rechnet.

Kundenvorteile im Überblick: ◾ Zertifizierung nach der internationalen Norm ISO 50001

◾ Energieeinsparung durch abgestimmtes Portfolio energieeffizienter Produkte und Lösungen

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Energieströme erfassen Wenn in der Produktion bei Aksa die Maschinen auf Hoch-touren laufen, ist auch die Erfassung der Energieströme im gesamten Betrieb in vollem Gange. Insgesamt erfassen 425 Messgeräte aus dem SENTRON Portfolio präzise und zuverlässig die Energieverbrauchsdaten der Anlagen so-wie Spannungen, Ströme und Leistungen. Sowohl die Werte der Energiehauptverteilungszentrale, die die weit verzweigten Produktionslinien des Betriebs versorgt, als auch die Verbrauchsdaten der verschiedenen und zum Teil unabhängig voneinander agierenden Einzelmaschi-nen werden kontinuierlich erfasst und zwischengespei-chert. Darüber hinaus liefern sie wichtige Messwerte zur Beurteilung des Anlagenzustandes und der Netzqualität.

Der Weg zu umfassender Energieeffizienz im Industrie-betrieb führt über ganzheitliche Systeme und Lösungen. Ausgeklügelte Energiemonitoringsysteme leisten vor allem im produzierenden Gewerbe einen entscheidenden Beitrag zur Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe.

Fasern spinnen – Energie sparenDie türkische Aksa Gruppe ist der weltweit größte Acryl-faserproduzent. 300.000 Tonnen Fasern werden hier jähr-lich produziert. Entsprechend hoch sind die technischen Anforderungen an die Produktion – im Hinblick auf Zu-verlässigkeit, Qualität und vor allem Energieeffizienz. Das Unternehmen begegnet den wachsenden Anforderungen an eine effiziente Produktion mit der Realisierung eines übergreifenden Energiemonitoringsystems.

Roter Faden zu mehr EffizienzUmfassendes Energiemonitoring in der Textilproduktion

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„Siemens begleitet uns Schritt für Schritt auf dem Weg zu mehr Ener-gieeffizienz und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Steigerung unserer Produktivität.“Levent Arabacıoğlu, Projektleiter bei der Aksa Gruppe

Applikation: Energiemonitoringsoftware, Messgeräte

Kontinuierlich Energie sparen Bei der Herstellung von Acrylfasern herrscht ein Zusam-menspiel komplexer Prozesse, die eine effiziente und damit ressourcen- und kostenschonende Antriebstechnik erforderlich machen. Stillstände sind beim Faserspinnen per Schmelzverfahren fatal. Stoppen die Antriebe, können die Spinndüsen austrocknen und müssen ausgetauscht oder gereinigt werden. Dies bedeutet Produktionsausfall, Zeitverlust und hohe Kosten.

Durch den Einsatz von SIMOTICS Energiesparmotoren in Kombination mit SINAMICS Wechselrichtern auf einer Gleichspannungsschiene wird zweierlei erreicht. Zum einen wird auch bei Spannungseinbrüchen ein kontinu-ierlicher Betrieb ermöglicht und die Gefahr eines Stillstan-des minimiert. Zum anderen kann durch den Energieaus-tausch zwischen dem treibenden und bremsenden Antrieb eine größere Energiemenge zurückgewonnen werden. Das spart Energie und somit Kosten. Die Maschinen arbei-ten dank der eingesetzten Motoren, die dem International Efficiency Standard (IE2) entsprechen, rund 25 bis 30 % sparsamer als herkömmliche Antriebe in der Textilfaser-produktion.

Energieflüsse visualisieren Mittels Ethernetanbindung werden die Daten der über-geordneten PC-basierten Energiemonitoringsoftware powermanager bereitgestellt. Sie visualisiert die Ener-gieflüsse der Anlage, zeichnet sie auf und archiviert die Daten. Diese intelligente Softwarelösung sorgt für Trans-parenz und bietet damit eine stabile Entscheidungsgrund-lage für die Realisierung von Einsparpotenzialen.

Die Energiemoni-toringsoftware powermanager analysiert die Ener-gieflüsse beim weltweit größten Acrylfaserhersteller und zeigt Einspar-potenziale auf.

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Kundenvorteile im Überblick: ◾ Aufeinander abgestimmte Hard- und Software-Komponenten zur Realisierung eines Energie-monitoringsystems

◾ Transparenz der Energieflüsse zeigt Einspar-potenziale

◾ Höchstmögliche Verfügbarkeit der Energie-versorgung

◾ Optimale Energieausnutzung

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Für eine transparente EnergiebilanzDie Wahl fiel auf das Energiemanagementsystem SIMATIC B.Data. Mit SIMATIC B.Data bieten wir ein umfassendes Werkzeug für effektives Energiemanagement auf Unter-nehmensebene. Dieses gibt es neben der bei Lenzing ein-gesetzten Stand-alone-Lösung auch als Option für das Visualisierungssystem WinCC.

Verbrauch zuordnen Ob Strom, Dampf, Wasser, Heißwasser, Druckluft, Kälte, Schutzgas oder Vakuum – SIMATIC B.Data erfasst Energie-ströme lückenlos und visualisiert sie unternehmensweit. Damit können die erfassten Verbrauchsmengen den ein-zelnen Produktionsprozessen gezielt zugeordnet werden. Rund 2200 Variablen werden dafür im Werk Lenzing standardisiert eingelesen. 95 % dieser Daten gelangen über ein Echtzeit-Datenerfassungssystem automatisch in SIMATIC B.Data, lediglich 5 % der Werte erfordern eine manuelle Eingabe.

Während bisher einige Energiemanagement-Lösungen, basierend auf Tabellen und Listen genutzt wurden, um die monatliche Energiebilanzierung vornehmen zu können, lassen sich nun sämtliche Messstellen in Echtzeit beob-achten und auswerten. Eine solche Online-Übersicht des Energieverbrauches versetzt Lenzing in die Lage, den für Optimierungen wichtigen Zeitaspekt mit zu berück-sichtigen.

Ein sehr hoher Energieverbrauch und ein starker Auto-matisierungsgrad sind typisch für die Prozess- und Fer-tigungsindustrie. Was liegt da näher, als ein Energie-management in die bestehenden Systeme einzubinden? Mit SIMATIC powerrate für WinCC und PCS 7 bringen Sie Transparenz und Kontrolle in Ihre Energieverteilung. SIMATIC B.Data bietet Ihnen darüber hinaus eine effektive Energie- und Kostensteuerung für alle relevanten Berei-che – vom Einkauf über die Planung bis zum Controlling. Flexible Schnittstellen garantieren eine reibungslose Einbindung in bestehende Systemumgebungen.

Potenziale in der Faserproduktion nutzenDas Unternehmen Lenzing – ein weltweit agierender Her-steller von Cellulosefasern – war auf der Suche nach einer Lösung, um die Vielzahl von Daten unterschiedlicher Ener-gieflüsse systematisch auszuwerten. Das Ziel: Einblick in die Produktionsabläufe von der Energieerzeugung bis zur Energieverteilung der einzelnen Produktionsbereiche zu erhalten und in der Folge den Effizienzgrad zu erhöhen. Aus diesem Grund entschied man sich für die Einführung eines softwarebasierten Management systems. Damit bekommt man einen noch detaillierteren Einblick in die Produktionsabläufe.

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Energiedaten unter Kontrolle Hohe Transparenz durch Energiemanagement mit SIMATIC powerrate und SIMATIC B.Data

Applikation: Energiemanagementsystem

„Ein wichtiger Aspekt der Ent-scheidung für SIMATIC B.Data war, dass das System mit sei-ner offenen Systemarchitektur einfaches Modellieren, flexible Variablenzuweisung und somit eine praxisgerechte Applika-tionserstellung bietet.“Wolfgang Hemetsberger, Energy Optimisation & Controlling Business Unit Energy

Die Energie-Norm für Unternehmen Die neue international gültige DIN EN ISO 50001 stellt den Energieverbrauch und die Energiepolitik Ihres Unterneh-mens in den Mittelpunkt. Die wichtigsten Bestandteile der DIN EN ISO 50001 sind die Planung des Energieeinsatzes und Energieprogramms, deren Umsetzung und das Con-trolling des Energieverbrauchs. SIMATIC B.Data ist ein vom TÜV Süd geprüftes Energiedatenerfassungssystem und erhielt am 28.09.2012 das Prädikat „Zertifiziertes Energie-datenmanagement”.

Daten gewinnen und auswertenWeiterer Vorteil von SIMATIC B.Data: Es bietet eine offene Systemarchitektur plus einfaches Datenhandling. Die ge-wonnenen Energiedaten aus vorhandenen Zählern, Schalt-feldern und Anlagen bilden die Basis für die Abrechnung der Energiemengen und die Ermittlung der Kennwerte. Sie werden bei Lenzing über eine dezentrale Peripherie gebündelt, per PROFIBUS in das Leitsystem SIMATIC PCS 7 übertragen und von dort an das Echtzeit-Datenerfassungs-system weitergeleitet. Darüber hinaus unterstützt die mobile Datenerfassung von SIMATIC B.Data die manuelle Zählerablesung.

Überwachung in Echtzeit Durch den Einsatz von SIMATIC B.Data erhält Lenzing die erforder lichen Informationen, um eine fundierte Fehler-diagnose durchführen zu können. Beispielsweise wird der Wirkungsgrad eines Dampferzeugungskessels in Echtzeit überwacht. Sollte nun die Menge des Outputs außerhalb eines definierten Ergebnisses liegen, ist das ein Indiz für einen Fehler im Kessel bzw. im weiteren Produktionspro-zess. So erzielt Lenzing einen doppelten Vorteil: mehr Energieeffizienz und bessere Fehlerdiagnose. Und damit eine höhere Produktivität.

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Kundenvorteile im Überblick: ◾ Transparenz bzgl. der aktuellen Energiemengen und -kosten über alle Energiearten – von Gas, Dampf, Wasser und Strom

◾ Überleitung der Energieverbräuche in übergeordnete ERP-Systeme

◾ Modellrechnungen und genauere, optimierte Planungen

◾ Senkung der Energiekosten ◾ Einfache Erweiterbarkeit für unternehmensweite Transparenz

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Siemens AGIndustry SectorPostfach 48 4890026 NÜRNBERGDEUTSCHLAND

Die Informationen in dieser Broschüre ent halten lediglich allgemeine Beschreib ungen bzw. Leistungs merk male, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Wei-terentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünsch-ten Leistungs merkmale sind nur dann ver bindlich, wenn sie bei Vertrags schluss ausdrück lich ver einbart werden.

Alle Erzeugnisbezeich nungen können Marken oder Erzeugnis namen der Siemens AG oder anderer, zu liefern der Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

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Änderungen vorbehalten 03/13Bestell-Nr.: E20001-A140-M117-V1Dispostelle 21511WÜ/45441 GD.GC.EE.XXXX.52.3.03 WS 03135.0Gedruckt in Deutschland© Siemens AG 2013