Energieeffizienz

Auf dem Weg zu einer energie- und ressourceneffizienten Produktion

E3-Forschungsfabrik
Energie- und Prozessdatenvisualisierung in der E3-Forschungsfabrik Ressourceneffiziente Produktion, Grafik: Fraunhofer IWU
E3-Forschungsfabrik
Energie- und Prozessdatenvisualisierung in der E3-Forschungsfabrik Ressourceneffiziente Produktion, Grafik: Fraunhofer IWU

In der letzten Woche hatte ich das Thema der Energieeffizienz in der Automation im Fokus der Hannover Messe 2014 vorgestellt. Mich interessieren in diesem Zusammenhang gute Beispiele und Technologien, die ich hier vorstellen kann. Nach dem letzten Beitrag erreichte mich ein Hinweis auf eine Meldung des Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, die kurz vorher erschienen ist. Es geht darin um Ressourceneffizienz in der industriellen Produktion.

Die steigenden Rohstoff- und Energiepreise sowie der demographische Wandel stellen die Industrie vor große Herausforderungen. Damit die industrielle Fertigung in Deutschland weiterhin einen attraktiven Standort hat, sind Änderungen in der Denkweise notwendig. In der Meldung wird dies schön beschrieben mit:

Statt maximaler Gewinn aus minimalem Kapitaleinsatz muss künftig gelten: maximale Wertschöpfung bei minimalem Ressourceneinsatz.

Um ihren Beitrag zu leisten hat die Fraunhofer-Gesellschaft das Leitprojekt „E3-Produktion“ aufgesetzt. Die drei „E“ stehen für die Schwerpunkte, an denen Fraunhofer-Wissenschaftler aus 12 Instituten arbeiten:

  • Energie- und ressourceneffiziente Produktion
  • Emissionsneutrale Fabrik
  • Einbinden des Menschen in die Produktion

Erste Ideen und Lösungen für die nachhaltige Fabrik der Zukunft, die diesen Zielen gerecht werden soll, werden die Fraunhofer-Wissenschaftler auf der Hannover Messe in Halle 17, Stand F14, vorstellen.

Energie- und ressourceneffiziente Produktion in der Fabrik der Zukunft

Gläserne Leitzentrale der E3-Forschungsfabrik , Foto: Fraunhofer IWU
Gläserne Leitzentrale der E3-Forschungsfabrik , Foto: Fraunhofer IWU

Die Fertigung der Karosserie eines Autos gehört zu den besonders energieintensiven Prozessen. Einzelne Blechbauteile werden zunächst auf Pressen gefertigt und anschließend im Karosseriebau gefügt und montiert. Am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz hat man es nun geschafft diese beiden Prozesse zu einem Schritt zu verbinden, was dann in der Praxis Zeit, Ressourcen und Kosten spart.

In den Versuchen am Institut wurde die Taktzeit für das Referenzbauteil im Karosseriebau halbiert. Dadurch konnte der Energieverbrauch um 35 Prozent gesenkt werden und es wird etwa acht Prozent weniger Material benötigt.

Auch die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg zeigen in Hannover ihre Innovationen. Sie präsentieren unter anderem einen Energie-QuickCheck. Damit können Unternehmen vor Ort erste Einsparpotenziale in ihrem Unternehmen aufspüren.

Emissionsneutrale Fabrik der Zukunft

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in Berlin haben eine mobile Umweltmessbox entwickelt. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), Ozon, Kohlenstoffoxiden, Stickstoffverbindungen, Ammoniak und Methan bestimmen. Ein Partikelmessgerät erfasst darüber hinaus Feinstaubpartikel. Die Umweltmessbox trägt damit auch zum Arbeitsschutz bei und hilft so den Menschen in der Produktion.

Einbinden des Menschen in die Produktion

Aber wie lässt sich die Rolle des Menschen in der immer komplexer werdenden Produktion neu bewerten? Eine Möglichkeit ist der Einsatz von universellen Smart Devices wie dem Coaster vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund. Das Gerät eignet sich unter anderem auch als Mensch-Maschine-Schnittstelle für die Industrie 4.0.

Praxistest in der E3-Forschungsfabrik

Bis zum Jahr 2016 entstehen an vier Standorten in Deutschland Demonstratoren und Pilotanwendungen. Einer dieser Demonstratoren ist in Chemnitz bereits in der finalen Anlaufphase, die „E3-Forschungsfabrik Ressourceneffiziente Produktion“.

Einer der Schwerpunkte der E3-Forschungsfabrik ist die energieautarke und emissionsoptimierte Produktion. Mit der Entwicklung von Energiemanagementlösungen sowie der Anbindung moderner Prognose- und Speichersysteme sollen Energieverbrauch und Emissionen der Fabrik deutlich reduziert werden.

Eine weitere Meldung über Fabrik der Zukunft.

Über den Autor

Andreas Kühl

Ich bin Energieblogger aus Leidenschaft mit einem großen Faible für Energieeffizienz und erneuerbare Energien. Mit energynet.de betreibe ich einen der bekanntesten und einflussreichsten Energieblogs im deutschsprachigen Raum. Innovationen für die Energiewende in Technologien und Geschäftsmodellen sind meine aktuellen Schwerpunktthemen.

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