Umweltschutz Nachhaltigkeit in der Unternehmens-DNA

Redakteur: Sebastian Human

Klimawandel und Verlust der Biodiversität prägen inzwischen private wie professionelle Diskurse in einem Umfang, der vor einigen Jahren noch kaum vorstellbar war. Will die Industrie zum Erhalt des Planeten beitragen, können digitale Technologien einen wertvollen Dienst leisten.

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Immer mehr Unternehmen wollen sich stärker für den Umweltschutz engagieren – Industrie 4.0 Technologien können hierbei einen wertvollen Dienst leisten.
Immer mehr Unternehmen wollen sich stärker für den Umweltschutz engagieren – Industrie 4.0 Technologien können hierbei einen wertvollen Dienst leisten.
(Bild: Schneider Electric)

Sprechen wir über Nachhaltigkeit. Nicht nur auf politischer Ebene – Stichwort „Green Deal“ – ist das Thema mittlerweile angekommen. Auch im Alltag vieler Menschen ist Nachhaltigkeit zu einem Wert geworden, der so manche Kaufentscheidung maßgeblich beeinflusst. Längst kein Grund für ungebremsten Optimismus, aber im Zuge von Greta Thunberg und der Fridays-for-Future-Bewegung hat sich hier zweifellos eine starke Dynamik entwickelt.

Dr. Bastian Bach ist Director Environment, Health, Safety & Sustainability bei Schneider Electric. Für ihn ist die gesellschaftliche Dynamik rund um Nachhaltigkeit und Klimaschutz sehr viel mehr als nur ein temporärer Trend. „Wir erleben gerade eine ganz spannende Überlagerung“, so Bach. „Die gesellschaftlichen Bestrebungen für mehr Nachhaltigkeit und Klimaschutz haben im Zusammenspiel mit den wirtschaftlich getriebenen Fortschritten in Sachen IIoT-Digitalisierung eine enorme Transformationskraft entwickelt. Denn wer mithilfe digitaler Vernetzung die Produktivität effizienter gestalten möchte und Betriebskosten in Form von Ressourceneinsparungen und Materialschonung reduziert, der hat auch die Chance, seinen Betrieb klimaneutraler und nachhaltiger aufzustellen.“ Eine Entwicklung, der sich auch die Industrie nicht länger entziehen kann. Mithilfe ganzheitlicher Vernetzung, durchgängiger Datentransparenz und intelligenter Softwaretools ist eben beides möglich: effizientes Energiemanagement und eine produktivitätssteigernde Optimierung der Betriebsabläufe.

Ein ganzheitlicher Ansatz für mehr Nachhaltigkeit

Das komplette Lösungsportfolio von Schneider Electric für die Industrie gliedert sich entlang der ganzheitlichen Lösungsarchitektur EcoStruxure Machine. Ist der gesamte Maschinenpark mit Feldgeräten, Steuerungen und Software entsprechend vernetzt, können Daten ungehindert und transparent kommuniziert werden und die entscheidende Grundvoraussetzung für wirksames Energiemanagement ist erfüllt: So kann man jederzeit genau wissen, wer wie viel Energie, wann, wieso und wofür benötigt. Praktisch braucht es dafür sowohl möglichst engmaschig verbaute Messgeräte als auch den uneingeschränkten Zugang zu wirklich allen Maschinen- und Produktionsdaten.

Mit smarten Geräten Daten erheben, Lasten schalten und Ressourcen sparen

Schneider Electric hat auf der Geräteebene ein Sortiment an Messgeräten, Sensoren, Aktoren, Sonden, Leistungsschaltern, aktiven Netzfiltern, Frequenzumrichtern sowie Last- und Motormanagementsystemen entwickelt, das auf die Schaffung einer größtmöglichen Datentransparenz ausgelegt ist. Mithilfe der sogenannten Connected Products stehen alle Informationen zum Energieverbrauch, der Maschinenleistung, Netzverschmutzungen oder den Umgebungsbedingungen in Echtzeit für Betriebsoptimierungen zur Verfügung. Das objektorientierte Lastmanagementsystem TeSys island schaltet, schützt und verwaltet Motoren und andere Lasten bis zu 80A, zusätzlich hilft es dabei, Maschinendaten in das Energiemanagement miteinzubeziehen, die bisher noch gar nicht oder nur mit großem Aufwand erzeugt werden konnten und damit ungenutzt blieben.

Geräte aus dem Altivar-Portfolio ermöglichen eine verbrauchsoptimierte Motorsteuerung.
Geräte aus dem Altivar-Portfolio ermöglichen eine verbrauchsoptimierte Motorsteuerung.
(Bild: Schneider Electric)

Ein weiterer wichtiger Eckpfeiler für die Anlageneffizienz sind Frequenzumrichter mit Rückspeiseeinheit. Hier stehen mit dem Altivar-Portfolio Geräte zur verbrauchsoptimierten Motorsteuerung bereit, die bereits die ab Juli 2021 geltenden Grenzwerte der neuen Ökodesign Richtlinie einhalten. In fast allen Anwendungsbereichen von Pumpe- und Lüfterapplikationen über Prozesstechnik bis Material-Handling und Verpackungsmaschinen ist es möglich, mit den drehzahloptimierten Antrieben Fortschritte in Sachen Energieeinsparung zu erzielen. Insbesondere dann, wenn die ansonsten ungenutzt verheizte Bremsenergie effizient wiederverwendet werden kann.

Energiesparendes Motiondesign

Auf Steuerungsebene kommt es beim Energiesparen auf ein möglichst effizientes Motiondesign an. Das heißt, alle Bewegungen müssen innerhalb einer Automatisierungsanwendung möglichst passgenau und zeitlich optimal ineinandergreifen. So lässt sich mit dem minimalen Einsatz von elektrischer Energie auch ein maximales Maß an Produktivität erreichen. In Industriesegmenten, wie beispielsweise der Verpackungsindustrie, in denen viele elektrische Antriebe aufeinander abgestimmt, orchestriert und gesteuert werden müssen, ist daher die Verwendung eines hoch performanten und rechenleistungsstarken Automatisierungssystems unumgänglich. Schneider Electric hat mitPacDrive 3 ein entsprechendes System geschaffen, das unter anderem Verstärker, Motoren in zentraler und dezentraler Ausführung, Roboter sowie eine hoch performante Steuerung für bis zu 130 synchrone Servoachsen umfasst. Damit ist auch in modernen, vollelektrisierten Fertigungslinien die passgenaue Steuerung aller Anwendungen mit nur einem Controller effizient möglich.

Intelligente Software legt Einsparpotenziale offen

Vernetzt man Maschinenparks mit Feldgeräten, Steuerungen und Software, entsteht Datentransparenz und somit eine Voraussetzung für nachhaltiges Energiemanagement.
Vernetzt man Maschinenparks mit Feldgeräten, Steuerungen und Software, entsteht Datentransparenz und somit eine Voraussetzung für nachhaltiges Energiemanagement.
(Bild: Schneider Electric)

Ist eine Industrieanlage umfassend vernetzt und stehen alle Verbrauchs- und Produktionsdaten offen und transparent zur Verfügung, lassen sich mithilfe intelligenter Softwaretools enorme Einsparpotenziale nutzen. Der Machine Advisor und der Augmented Operator Advisor sind Beispiele hierfür. Mit beiden lassen sich Maschinenzustände detailliert überwachen, Wartungseinsätze zielgenau planen und durchführen sowie Entscheidungen zur Betriebsoptimierung treffen.

Für Shop Floor und Plant Manager ist zudem ein leistungsfähiges Line Monitoring System ein unverzichtbares Hilfsmittel für mehr betriebliche Effizienz und Nachhaltigkeit. Auf Anlagen-, Linien- oder Fertigungsebene können einzelne Energieverbräuche bis hin zur einzelnen Produktionseinheit ermittelt und überwacht werden. Vor allem die übersichtliche und individualisierbare Visualisierung der relevanten Betriebsdaten ist bei empfehlenswerten Systemen in besonderer Art und Weise umgesetzt.

Betriebsabläufe simulieren, Geld und Energie sparen

Simulationen stellen heutzutage ein weiteres wichtiges Softwaretool für die Steigerung der Anlageneffizienz dar. Digital-Twin-Applikationen erlauben dabei sowohl die datenbasierte Simulation bestehender Anlagen als auch die dreidimensionale Vorab-Visualisierung von geplanten Fertigungslinien. Mithilfe der patentierten Lösung für die Simulation von Motorströmen aus dem Hause Schneider Electric soll es außerdem möglich sein, die Momente der Bewegung für jede beliebige Mechanik an einem Antriebsstrang softwarebasiert zu bestimmen – und das in Echtzeit. Auf diese Weise wird die Auslegung eines Antriebsstrangs vereinfacht (inklusive der Auswahl der passenden Komponenten) und auch ein schonendes und schleppfehlerarmes Betreiben der Achsen ist möglich. Indem die Antriebe mithilfe einer sehr schnellen Stromvorsteuerung passgenau geregelt werden können, lassen sich die Bewegungen einer Fertigungslinie dauerhaft und mit höchster Konstanz exakt auf den Punkt ausführen. Produktionsleistung und -qualität lassen sich so verbessern. Gleichzeitig soll dieses Produktionsergebnis aber auch mit so wenig Ressourcenverbrauch wie möglich erreichbar sein. Somit profitiert neben der Produktivität und den Betriebskosten auch die Nachhaltigkeitsbilanz des Betriebs.

Wie viel Nachhaltigkeit verbirgt sich hinter dem grünen Firmenlogo?

Bei Schneider Electric meint man es ernst mit der Nachhaltigkeit. Daher ermöglicht das Unternehmen seinen Kunden und Partnern nachhaltigen und umweltschonend erzielten wirtschaftlichen Erfolg und auch die eigenen Ziele in Sachen Nachhaltigkeit sind hoch gesteckt. Gemäß des Schneider Sustainability Impact ist ab 2025 eine CO2 neutrale Produktion sowie ab 2030 ein komplett klimaneutraler Betrieb geplant. Auch das unternehmenseigene Green Premium Label ist ein starkes Signal für Umweltschutz und Kreislaufwirtschaft. Insbesondere geht es hierbei um eine konsequente Reduzierung von Schadstoffen in allen Produkten. Dabei setzt das Unternehmen mit detaillierten Produktumweltprofilen auf maximale Transparenz und unterstützt seine Partner und Kunden mit umfangreichen Serviceleistungen, die beispielsweise Upgrades, Reparaturen, Nachrüstung und Wiederaufbereitung betreffen. Damit hat das herkömmliche Industriemodell „Nehmen, Machen, Wegwerfen“ zugunsten des deutlich nachhaltigeren und wirtschaftlicheren Kreislaufmodells ausgedient.

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