PresseKat - Energieeffizienz: Die gesamten Kosten im Blick

(PresseBox) - Energie sparen in der metallverarbeitenden Industrie - das ist nicht nur eine Frage des Umweltschutzes. Längst schon ist der Energieverbrauch zu einem entscheidenden Kostenfaktor geworden, der langfristig die Investitionskosten der Maschine sogar übertreffen kann. Zudem werden die Energiekosten immer wichtiger: Laut Bundesverband der Energie-Abnehmer (VEA) sind die Strompreise für die mittelständische Industrie im letzten Jahr um 4,5 Prozent angestiegen.
Wie effiziente Maschinenbaulösungen aussehen, die diesem Trend entgegenwirken, verdeutlichen zwei aktuelle Beispiele der EMAG: die Schweißanlage ELC 250 DUO und die Vertikaldrehmaschinen der Plattform 2. Sie zeigen auf eindrucksvolle Weise, welche enormen Einsparpotenziale in ganz verschiedenen Anwendungsbereichen möglich sind.
Die sogenannten Lebenszykluskosten einer Maschine rücken bei vielen Anwendern stärker in den Blickpunkt, wenn es gilt, einen Produktionsbereich zu modernisieren - mit gutem Grund: Wer nur die Anfangsinvestition beim Kauf der Anlage im Blick hat, kann man später von einem unnötig hohen Energieverbrauch überrascht werden. Immerhin machen nach Einschätzung von Experten die Energiekosten einer Werkzeugmaschine über 20 Prozent der Gesamtkosten aus, die sich im Laufe des gesamten Lebenszyklus ansammeln. "Um eine wirtschaftliche Produktion sicherstellen zu können, müssen viele Faktoren beim Einsatz der Anlagen berücksichtigt werden", erklärt Dr. Guido Hegener, Geschäftsführer EMAG Salach Maschinenfabrik. "Der Faktor Energieverbrauch wird immer wichtiger, weil wir natürlich damit rechnen müssen, dass die Strompreise in Zukunft deutlich ansteigen und die Gesamtkosten noch stärker als bisher beeinflussen."
Beispiel Laserschweißen: Sparsame Bauweise
Mit welchen Technologien kann dieser Kostenspirale entgegengewirkt werden? Ein eindrucksvolle Antwort findet sich in einem Anwendungsbereich, in dem besonders viel Energie verbraucht wird: dem Schweißen. Hier entwickelten die Maschinenbauer von EMAG die ELC 250 DUO - eine Anlagenlösung mit außergewöhnlich niedrigem Energieverbrauch. Grundlage dafür ist zunächst die EMAG typische Bauweise: Das Werkstück wird mit einer Pick-Up-Spindel aufgenommen und hochgenau beim Schweißen bewegt; die Schweißoptik im Inneren der Anlage ist hingegen statisch montiert. "Das hat verschiedene Vorteile. Zum Beispiel können weitere Arbeitsschritte einfach in die Anlage integriert werden. Auch ist die Genauigkeit beim Schweißen sehr hoch. Allerdings verbessert die Bauweise auch direkt die Energieeffizienz", so Dr. Andreas Mootz, Geschäftsführer der EMAG Automation GmbH. Das fängt schon beim Absaugen des Schweißrauchs an: Weil sich der Laser immer an einer Stelle befindet, entsteht auch nur an einer Stelle der Rauch. Er kann sehr punktgenau und mit niedriger Leistung abgesaugt werden - ein erster Pluspunkt.

Weniger Strom - gleiche Leistung
Das entscheidende Sparpotenzial zeigt sich dann aber beim Verfahren selbst. EMAG setzt auf Festkörperlaser. Das Schweißen mit Festkörperlasern sorgt im Vergleich zum herkömmlichen CO2-Schweißen für außergewöhnlich energieeffiziente Produktionsprozesse. Während ein klassischer Kohlendioxid-Laser einen Wirkungsgrad von gerade einmal acht Prozent hat, können die EMAG Spezialisten bei ihrer Technologie auf einen Wirkungsgrad von rund 20 Prozent verweisen. Mit anderen Worten: Man benötigt deutlich weniger Strom, um die gleiche optische Leistung zu erreichen. Die Energiekosten in der Produktion sinken massiv um bis zu 50 Prozent ab. Hinzu kommt, dass mithilfe der intelligenten Anlagen-Bauweise dieser Vorteil gewissermaßen vervielfältigt werden kann - durch ein einfaches Aneinanderreihen mehrerer Schweißmodule. Auf diese Weise können sehr große Stückzahlen in kurzer Zeit produziert werden. Dabei teilen sich die Schweißmodule eine Laserstrahlquelle, die mit einer Strahlweiche jeweils umgeschaltet wird. Folglich steigt die Nutzungsdauer des Lasers an und die Kosten in der Produktion sinken. Ein weiterer Effizienz- und Energiefaktor ist das nicht benötigte Schweißgas. "Hier zahlt es sich aus, dass der Festkörperlaser bei vielen Anwendungsbereichen kein Schutzgas benötigt. Das senkt natürlich die Kosten und es kann schneller geschweißt werden", so Mootz.
Beispiel Drehmaschinen: Optimierung in jedem Detail
Mit einem ganz ähnlichen Ansatz haben die EMAG Spezialisten auch die Energieeffizienz von Drehmaschinen verbessert: Entscheidende technische Komponenten werden optimiert, dazu dient eine modulare Plattform als "Erfolgsbasis". Bestes Beispiel dafür sind Drehmaschinen der Plattform 2, zu der die Maschinen VL 2, VL 2 P und VT2-4 gehören. Die Maschinen werden trotz unterschiedlicher Achskonfiguration mit gleichen Spindeln und Technologiemodulen konfiguriert.
Während der Entwicklung stand insbesondere auch die Energieeffizienz im Blickpunkt. Durch den Einsatz einer ganzen Reihe von optimierten Komponenten, Baugruppen und Softwaremodulen konnte letztendlich der Energieverbrauch der neuen Plattform um etwa 47 % im Vergleich zu einer adäquaten Maschine der vorherigen Generation reduziert werden.
Die größten Effekte konnten hierbei im Bereich der Kühlgeräte und der Hydraulikaggregate erzielt werden. Mit dem Einsatz von drehzahlvariablen Pumpen im Hydraulikbereich können die Verluste im Hydraulikkreislauf drastisch reduziert werden. Als Nebeneffekt erwärmt sich dann das Hydrauliköl im Dauerbetrieb beim Einsatz von drehzahlvariablen Pumpen auch noch deutlich weniger als bei konventioneller Technik. Mit der sogenannten Durchstecktechnik ergibt sich darüber hinaus auch die Möglichkeit, die Abwärme der Leistungsverstärker aus dem Schaltschrank direkt nach außen abzuführen. Der optionale Einsatz von IE 3 Motoren rundet das Energieeffizienzpaket bei der Plattform 2 ab.
EMAG Markenzeichen
"Energieeffizienz gehört bei uns zum Standard", ergänzt Hegener. "Wir bieten nur einige wenige Komponenten oder Features, die einen deutlichen Mehraufwand mit sich bringen, optional an. Hier geben wir dem Kunden die Wahlmöglichkeit zwischen geringerer Erstinvestition oder der besseren Energieeffizienz."
Die Entscheidung für ein hochproduktives Fertigungssystem ist jedoch auch hinsichtlich des Kriteriums Energieeffizienz immer die richtige Entscheidung, da mit kürzeren Taktzeiten die Energiekosten je produziertem Teil natürlich auch sinken.

Die EMAG Holding GmbH ist Enterprise Member der CNC-Arena, die seit mehr als zehn Jahren das führende Branchenportal in der Fertigungstechnik und Automatisierung ist.
Die EMAG Gruppe liefert Maschinen und Fertigungssysteme zur Bearbeitung von scheibenförmigen, wellenförmigen und kubischen Werkstücken unter Einsatz einer Vielzahl von Fertigungstechnologien. Ob Drehmaschinen, Schleifmaschinen, Verzahnmaschinen, Laserschweißmaschinen oder Bearbeitungszentren ? die EMAG Gruppe bietet für nahezu jeden Anwendungsfall die optimale Fertigungslösung.
Dabei greift das traditionsreiche Unternehmen mit Sitz in Salach auf die umfassende Erfahrung aller bei der EMAG Gruppe versammelten Unternehmen zurück und bietet seinen Kunden maßgeschneiderte und innovative Fertigungslösungen auf höchstem Niveau. Die EMAG Gruppe deckt das gesamte Technologiespektrum ab und ist so Partner bei der Realisierung kompletter Prozessketten im Bereich Getriebe-, Motoren- und Fahrwerkskomponentenfertigung. Flexibilität, Schnelligkeit und die Nähe zum Kunden garantieren dabei eine einzigartige Wettbewerbsposition.
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