Technik-Trend Fördertechnik - Energiesparen beim Fördern

Wenn hier Beispiele zu nennen sind, wird häufig die Drucklufttechnik erwähnt, wo man bis zu 70% Energie sparen kann. Bei Pumpenantrieben sind ähnliche Effizienzgewinne zu erzielen. Selbst die Umformtechnik befasst sich intensiv mit Energiespartechniken wie z.B. hydraulischen Energiespeichern, und es gibt Gerüchte, nach denen Werkzeugmaschinen künftig genau wie Haushaltgeräte in Effizienzklassen eingeteilt werden sollen. Und die Fördertechnik? Sie brilliert zumindest nicht in der Öffentlichkeit mit Aussagen zum Themenkreis Energiesparen und Effizienzgewinn, und die Anwender scheinen hier ebenfalls keinen allzu großen Druck auszuüben.

Auch Lebenszykluskosten-Modelle als Grundlage von Investitionsentscheidungen, wie sie in anderen Bereichen schon üblich sind, haben noch keine große Verbreitung gefunden. Das wandelt sich allerdings, wenn auch langsam. Mario Wetzky, Transnorm GmbH: „Der Energieverbrauch ist momentan noch kein strategisches Vergabekriterium. Die Kunden schauen aber stärker auf den Energiebedarf und die Betriebskosten, und das Argument des niedrigen Energiekonsums wird bei Vergabeentscheidungen immer häufiger positiv gewichtet." Am offensichtlichsten ist das bei temperaturgeführten Lägern. Dr. Volker Jungbluth, Leiter System und Supply Chain Consulting Europe bei der Dematic GmbH: „Speziell in Tiefkühl- und Kühllägern gilt es, die Leistung der Antriebe der fördertechnischen Anlagen zu minimieren. Denn hier ist neben den Stromkosten auch die Wärmeeinbringung der Antriebe relevant. Wenn Abwärme eingespart wird, sinkt auch der Energieverbrauch zur Kühlung des Raumvolumens. Deshalb fragen unsere Kunden hier sehr gezielt nach Möglichkeiten, Energie zu sparen."

Das ist im Prinzip auch nicht schwer, wie die Ströter Antriebstechnik GmbH schon vor einigen Jahren an einem Beispiel vorgeführt hat. Dabei verwendete man eine Förderanlage mit einer Vielzahl von dezentralen Antrieben, wie sie z.B. in der Getränke-Industrie, auf Flughäfen oder in Postverteilzentren eingesetzt werden. Im ersten Schritt wurden alle Komponenten - vor allem die Getriebe - im Hinblick auf ihre Energieeffizienz geprüft, was u.a. dazu führte, dass man Antriebe mit Kegelstirnrad- anstatt mit Schneckengetriebe einsetzte. Dadurch konnte man kleinere Elektromotoren verwenden und sparte rund 30% Energie.

Im zweiten Schritt wurde auf der Basis eines Frequenzumrichters eine Bedarfssteuerung entwickelt. Sie ermittelt sensorlos den Beladungszustand der Förderstrecken und setzt diese Information in Echtzeit zur Regelung der Drehzahl und des Drehmomentes ein. Ob ein Antrieb unter voller Last arbeitet, eine nur geringe Arbeit zu verrichten hat oder ob sich das Fördergut aufstaut, wird direkt erkannt. Ändert sich die Belastung im Abgleich mit vorgegebenen Werten, läuft der Antrieb im Energiesparmodus oder wird z.B. auf Arbeitsgeschwindigkeit beschleunigt. Eine Umrüstung vorhandener Antriebe, die bereits mechanisch optimiert worden waren, brachte nochmals rund 30% Energieeinsparung, so dass der Anwender nun insgesamt weniger als die Hälfte Energie verbraucht. Damit amortisiert sich diese Investition in überschaubarem Zeitrahmen.

20 % Einsparung sind möglich Dies entspricht den Erfahrungen von Vanderlande Industries. Sales Engineer Dieter Jahn: „Wir verwenden schon seit den frühen 80er Jahren intelligente Energiesparschaltungen, die in Abhängigkeit der Anlagenauslastung einzelne Anlagenbereiche abschalten. Zurzeit forcieren wir den Einsatz hocheffizienter Antriebsstränge und die permanente Reduzierung der inneren Reibkräfte. Auch die Energiesparschaltung wird zukünftig weiter optimiert werden."

Eine große Herausforderung besteht nach Ansicht von Vanderlande darin, die große Nutzungsbandbreite der Anlagen möglichst effizient zu gestalten. Dieter Jahn: „Die Durchsatzleistungen der Anlagen sind zum größten Teil auf die Spitzenlast ausgelegt, in der Realität fahren die Systeme aber meist im unteren Teillastbereich. Unserer Einschätzung zufolge ermöglicht eine geschickte Auswahl innovativer Systemkomponenten in Verbindung mit einer Steuerung, die auf Belastungsströme achtet, Energieeinsparungen in der Größenordnung von 20 %."

Bei mobilen Förderkomponenten spielt auch das „Leistungsgewicht" - in diesem Fall: das Verhältnis von Eigenwicht zu Nutzlast - eine Rolle für den Energieverbrauch. Dr. Volker Jungbluth, Dematic : „Hier ist unsere Multishuttle- Technologie hervorzuheben. Die Fahrzeuge wiegen ca. 60 kg und können bis zu 40 kg Nutzlast transportieren. Dies ist ein wesentlich besseres Totlast:Nutzlast- Verhältnis als bei herkömmlichen AKLGeräten. Trotz Energierückspeisung in den Regal-Bediengeräten kann durch die konsequente Gewichtseinsparung an den Multishuttles ein enormes Potenzial im Energieverbrauch der Gesamtanlagen ausgeschöpft werden."

Einsparpotenziale auch in der Sortiertechnik Auch in der Sortiertechnik setzt - so die Erfahrung von Transnorm - ein Umdenken ein, und die Energieeffizienz gerät in den Blick der Anwender. Ursprünglich verwendeten die Hersteller hier mechanische Ausschleuselemente wie seitlich angeordnete pneumatische oder elektromotorische betriebene Pusher, Schwenk-, oder Rotations-Abweiser, die lange und energieintensive Bewegungen ausführten. Das zog hohen Bedarf an Druckluft nach sich, die völlig zurecht als teurer Energieträger gilt.

Seit einigen Jahren setzen sich komplett in die Förderbahn integrierte Lösungen am Markt durch: es dominieren angehobene und geschwenkte Rollenausschleuser. Transnorm hat für die Aufgabe das modulare SmartSort-System entwickelt, bei dessen Konstruktion von Anfang an ein optimales Antriebskonzept im Mittelpunkt stand .

Trotz hoher Durchsatzleistungen - bis zu 4 000 Kartons werden pro Stunde bei Geschwindigkeiten bis 1,7 m/s auf die Zielbahnen ausgeschleust - arbeitet das System energieeffizient, wie ein Praxisbeispiel verdeutlicht. Bei einem namhaften Distributionsdienstleister ist eine Transnorm SmartSort-Sortierlinie als Paketsorter mit fünf Zielbahnen eingesetzt. Basis der Sortiermodule ist ein flachriemengetriebener Rollenförderer, der zusätzlich die frei positionierbaren Schwenkrollen-Ausschleuser aufnimmt.