Energieeffizienz

Eine zunehmend fluktuierende Energieerzeugung und damit verbunden schwankende Energiepreise sind neue Herausforderungen für eine nachhaltige und kosteneffiziente Fertigung. Im Zuge einer wachsenden Volatilität in der Energieversorgung werden industrielle Verbraucher zunehmend in die Balance des Energiesystems einbezogen. Ziel ist es, Energie dann zu verbrauchen, wenn sie kostengünstig ist, und den Energieverbrauch in Zeiten hoher Energiepreise zu reduzieren. Auf Seiten der Industrie führt dies zu einem Spannungsfeld zwischen der flexiblen Nutzung von Energie und der Produktionsleistung. Während die aktuell im Vordergrund stehenden Smart Grids Lösungen Angebot und Nachfrage für regionale und höher strukturierte Energienetze balancieren, fehlen noch Lösungen für das industrielle Umfeld. In diesem Beitrag wird die laufende Forschung zur Entwicklung einer dezentralen energiesensitiven Steuerungslösung für ein industrielles Produktionssystem mit fluktuierenden Energiepreisen ...

Die Verfügbarkeit und der bestmögliche Einsatz von Personal und Betriebsmitteln zur Herstellung von Erzeugnissen gehen einher mit der softwarebasierten Produktionsplanung und -steuerung (PPS) der Arbeitsabläufe. Die Zuordnung der benötigten Arbeitsgänge zur Abarbeitung von Fertigungsaufträgen muss in der richtigen Reihenfolge und auf geeigneten Maschinen mit ausreichend Materialien und Werkzeugen unter Aufsicht von qualifiziertem Personal erfolgen. Die klassischen kundenbezogenen Ziele wie Termintreue und Durchlaufzeitenreduzierung konkurrieren dabei mit Zielen, die u. a. der Kostenreduzierung dienen, z. B. Lagerbestandminimierung und Auslastungsmaximierung von Maschinen und Anlagen. Bei den Zielen zur Kostenreduktion rückt in der PPS unter dem Thema Ressourceneffizienz auch die Energieeffizienz und damit die Energiekostenreduktion in den Fokus.

Aufgrund großer Intransparenz beim Energieeinsatz haben produzierende Unternehmen üblicherweise Probleme, die energetisch relevanten Kostentreiber in der Produktion zu identifizieren. Diese Transparenz kann durch die Ermittlung des Energieverbrauchs anhand geeigneter Messtechniken innerhalb einer Fabrik erreicht werden. Jedoch muss die gewonnene Transparenz intelligent genutzt werden, um wirtschaftliche Vorteile damit zu erzielen. Einen Lösungsweg dazu bietet der Einsatz von Methoden der Industrie 4.0. Größtmögliche Synergien können nur durch eine ganzheitliche Industrie 4.0-Herangehensweise, die das Geschäftsmodell, die Prozesse, die Technik und die Organisation berücksichtigt, erreicht werden. Eine entsprechende Strategie zur Einführung von Industrie 4.0 mit dem Ziel der Steigerung der Energietransparenz wird in diesem Beitrag vorgestellt.

Die Green Factory Bavaria ist ein Forschungsprojekt, bei dem an mehreren Standorten in Bayern eine Plattform aufgebaut wird, um die Ressourceneffizienz in der Fertigung weiter zu steigern. Diese Plattform soll sowohl zu Forschungs- als auch zu Demonstrations- und Schulungszwecken dienen. Am Standort Augsburg wurde aus diesem Grund eine Prozesskette entworfen, die aus einem additiven Fertigungsschritt und nachfolgenden Reinigungs- und Verpackungsschritten besteht. Die Forschungsschwerpunkte in diesen Bereichen sowie das Schulungskonzept werden in diesem Beitrag erläutert.

Komplexe Lieferketten funktionieren im engen Zusammenspiel von Logistik und Produktion. Daraus erwachsen besondere Anforderungen, wenn die Qualifikation eines diversifizierten Logistikdienstleisters zur Senkung von Energieverbräuchen und Treibhausgas (THG) bzw. CO2-Emissionen betrachtet werden soll: Seine Leistungspalette erschwert die Ermittlung eines einheitlichen Indikators zur spezifischen CO2-Emission, der für alle erbrachten Logistikleistungen eine befriedigend hohe Korrelation zwischen Treibhausgasemission und Ausprägung der betrieblichen Prozesse aufweist.

Vor dem Hintergrund der Energiewende bieten sich insbesondere auch mit Digitalisierungstechnologien für Produktions- und Versorgungssysteme erhebliche Potenziale, durch einen effizienten sowie flexiblen Energieeinsatz die energiebezogenen Kosten an den Produktionsstandorten zu reduzieren. Durch eine thermohydraulische Vernetzung von Maschinen, technischer Gebäudeausstattung und dem Gebäude selbst wird in der ETA-Modellfabrik am Campus der TU Darmstadt demonstriert, wie u. a. Abwärme aus dem Produktionsprozess effizient zurückgewonnen und als Nutzenergie zur Klimatisierung und Prozesswärmeversorgung bereitgestellt werden kann. Dieser Ansatz einer gesamtenergetischen Betrachtung industrieller Produktionsbetriebe erhöht erheblich das Einsparungspotenzial, führt jedoch unweigerlich zu einer gesteigerten Komplexität der interagierenden (Teil-)Systeme. Durch das in diesem Beitrag beschriebene Konzept einer vorausschauenden (prädiktiven) Energieflussregelung, können auch unter ...

Der Lehrstuhl Wirtschafts- und Betriebswissenschaften (WBW) besteht an der Montanuniversität Leoben seit 1963 und bildet seit 2003 gemeinsam mit dem Lehrstuhl Industrielogistik das gleichnamige Department. In diesem Verbund ergänzt das WBW das Forschungsprofil der Montanuniversität ihrem Entwicklungsplan entsprechend in der Lifecycle-orientierten Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der gesamten Wertschöpfungskette produzierender Unternehmen. Als Querschnittsfach über die unterschiedlichen Studienrichtungen gilt es, Studierenden Methodenkompetenz zur Bearbeitung und Lösung betriebswirtschaftlicher Problemstellungen und Sozialkompetenz durch Führungs- und Kommunikationstechniken zu vermitteln. Der Lehrstuhl WBW setzt Aktivitäten in den Kernaufgaben Forschung, Lehre und Weiterbildung, ist seit 1996 ISO 9001 zertifiziert, Preisträger des Austrian Quality Awards (1999 nach dem EFQM-Modell) und des Speyerer Qualitätspreises (2002 für Wissensmanagement).