Oft vergessene Energie-Einsparer

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Wenn Industrieunternehmen ihre Energieeffizienz verbessern, setzen sie normalerweise bei grossen Geräten mit entsprechendem Energieverbrauch an. Es gibt aber kleine, elektromechanische Bauteile wie Schütze, die ebenfalls Energie einsparen helfen. Ihr Potenzial wird heute noch weitgehend übersehen.

Die Schweizer Maschinen-, Elektro und Metallindustrie (MEM-Industrie) hat ihren Energieverbrauch von 1990 bis 2014 um über 40 Prozent gesenkt und somit schon viel erreicht. Typischerweise fällt das Augenmerk auf grössere Geräte wie Klimaanlagen, Heizvorrichtungen oder grosse Motoren, wenn die Energieeffizienz von Anlagen oder Maschinen verbessert wird. Danach investieren Industrieunternehmen in einen neuen Prozess oder in Frequenzumrichter, womit sie den Energieverbrauch bei gleicher oder verbesserter Produktivität senken oder optimieren. Es gibt aber noch weitere Geräte, die sich dafür eignen, zum Beispiel Schütze.

Energieverbrauch um 80 Prozent senken
Üblicherweise sind Schütze elektromechanisch und werden bei der Modernisierung einer Maschine oftmals übersehen. Erhält eine Maschine neue Elektronik, geschieht dies in der Regel in Form von SPS, Mensch-Maschine-Schnittstellen, Frequenzumrichtern und Sensoren, die den Prozess weiter optimieren sollen.

Dabei bietet es sich an, die Schütze ebenfalls aufzurüsten – sowohl bei der Modernisierung als auch bei Neuanfertigungen von Maschinen. Es gibt mittlerweile Schütze, die Spulen elektronisch ansteuern. Diese sind um bis zu 80 Prozent energieeffizienter als herkömmliche, elektromechanische AC- oder DC-Schützspulen. Ein einzelnes Schütz alleine spart natürlich keine grosse Menge an Energie ein. Sind in den Maschinen einer Industrieanlage doch einige davon vorhanden, sieht es ganz anders aus.

Positiver Nebeneffekt: geringer Materialaufwand
Die moderne Schütztechnologie spart noch mehr ein, denn auch der Materialaufwand ist oft geringer. Somit werden Automatisierungssysteme umweltfreundlicher. Ältere Schütze brauchen ein Interface-Relais. Letzteres verbindet das Schütz mit dem Controller und dessen Ein- und Ausgängen (I/O). Die neue Generation an Schützen ist deutlich stärker belastbar. Dadurch ermöglichen sie eine direkte I/O-Verbindung. Die Folge: ein einfacheres System mit weniger Bauteilen.

Zehnmal weniger Standardteile
Weniger Bauteile und ein kleinerer Energieverbrauch beeinflussen auch Transformatoren und die DC-Spannungsversorgung, diese können dadurch kleiner dimensioniert werden. Dies gilt auch für Schaltschranklüfter. Denn durch den geringeren Energieverbrauch entsteht weniger Wärme, die abgeführt werden muss. Die neue Generation von Spulen mit elektronischer Ansteuerung bringt noch einen weiteren Vorteil. Sie reduziert die Anzahl der benötigten Standardteile um den Faktor 10. Dies im Vergleich zu elektromechanischen Schützen. Mit nur vier Spannungscodes werden Spannungen von 24 bis 500 Volt Gleichstrom wie Wechselstrom abgedeckt. So lässt sich die Lieferkette vereinfachen. Als weiterer positiver Nebeneffekt verkleinert sich das Teilelager. Es kann so einfacher und kostengünstiger unterhalten werden.

Maschinen fallen weniger aus
Die Schütztechnologie verbessert das Ergebnis eines Industrieunternehmens auch noch auf eine andere Weise. Auch hierbei geht es um Energie. Allerdings nicht um die Einsparung davon. Die Stromversorgung ist nicht immer zuverlässig und kann durchaus komplett ausfallen. Doch selbst bei vorhandener Stromversorgung kann die Spannung einbrechen. Angenommen, die Eingangsspannung einer Maschine sinkt kurzzeitig von 240 auf 100 Volt. Wenn sich dann das Schütz öffnet, stoppt die Maschine. Danach muss sie neu gestartet werden. Das braucht Zeit und unnötig Energie.

Solche Probleme lassen sich durch SEMI F47 vermeiden. Dabei handelt es sich um ein Zertifikat für die Störfestigkeit gegen Spannungseinbrüche. Damit werden Maschinen zuverlässiger und produktiver. Ausfallzeiten werden verringert. Ein Beispiel für modernste Schütztechnologie ist TeSys D Green von Schneider Electric. Schütze sollten folglich bei der Optimierung der Energieeffizienz unbedingt mit einbezogen werden. Denn sie helfen, die Energiekosten in Prozess- und Fertigungsanlagen spürbar zu reduzieren.

 

Text: Schneider Electric (Schweiz) AG, www.schneider-electric.ch, eco2friendly-Magazin Ausgabe 17

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