Energiesparende Antriebstechnik

Kostensenkung durch druckluftlose Automatisierungstechnik

Energieverbrauch nachhaltig senken

Die effiziente Nutzung von Energie in der Antriebstechnik ist in vielen produzierenden Unternehmen ein wichtiges Ziel für nachhaltige Entwicklung. Dabei geht es um deren zukünftig Entwicklung und um Maßnahmen, dem wachsenden Kostendruck effektiv zu begegnen.

Der Schlüssel zur Reduzierung der Produktionskosten liegt in der Behebung von Leistungsverlusten in den energieintensiven Gesamtprozessen der Fabrikautomation. Deshalb entscheiden sich immer mehr Unternehmen für die druckluftlose Automatisierung und ersetzen ihre pneumatischen Zylinder durch elektrische. In der Montage- und Handhabungstechnik kommen elektrische Aktuatoren für Linear-, Rotations- oder Greifbewegungen zum Einsatz.

Energiebedarf von Elektrozylindern im Vergleich zu Pneumatikzylindern

Wenn sich die Zyklusfrequenz erhöht, steigt der Energiebedarf eines Pneumatikzylinders exponential an, während der Energieverbrauch bei den energieeffizienten Elektrozylindern konstant bleibt. Somit wird der Unterschied im Energieverbrauch mit der Anzahl von Arbeitszyklen pro Minute immer größer.

Wenn beide Zylinder mit 10 Zyklen pro Minute arbeiten, beansprucht ein RoboCylinder nur 1/3 der Energie eines Pneumatikzylinders. Arbeiten beide Zylinder mit 30 Zyklen pro Minute, wird dieser Unterschied noch deutlicher: der RoboCylinder von IAI benötigt nur 1/10 der Energie eines Pneumatikzylinders!

Je mehr elektrische Zylinder in Ihrem Unternehmen eingesetzt werden, umso höher fallen die Einsparungen und damit der Return on Investment aus.

Einsparpotenzial von bis zu 90 Prozent an Energie

Häufig verwenden die Betriebe pneumatische Aktuatoren auf Grund der teilweise geringeren Investitionskosten. Die Erzeugung und Verteilung der notwendigen Druckluft geht jedoch mit sehr hohen Verlusten einher, die sich durch intensive Optimierungsmaßnahmen zwar verbessern lassen. Die technologische Grenzen sind jedoch schnell erreicht. In diesen Fällen bietet sich ein sogenanntes Substitutionsszenario an: Bei diesem werden die pneumatischen Positioniersysteme durch elektromechanische ersetzt.

Diverse wissenschaftliche Studien lieferten hierfür bereits den folgenden Nachweis: Eine derartige Substitution ist im Hinblick auf die wirtschaftlichen und ökologischen Einsparungen beim Energieverbrauch einer Optimierung von Druckluftsystemen klar vorzuziehen. So konnte hier in einzelnen Fällen ein Einsparpotenzial von bis zu 90 Prozent belegt werden.

Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung

Die Agenda 2030 der Vereinten Nationen trat am 1. Januar 2016 mit einer Laufzeit von 15 Jahren in Kraft. Ihr Kernstück bilden
17 ambitionierte Ziele für nachhaltige Entwicklung. Für produzierende Unternehmen sind dabei zwei Ziele von besonderer Relevanz:

9. Ziel: Widerstandsfähige Infrastruktur aufbauen, breitenwirksame und nachhaltige Industrialisierung fördern und Innovationen unterstützen.

12. Ziel: Nachhaltige Konsum- und Produktionsweisen sicherstellen.


Kosteneinsparung in der Fertigung

Energieeffizienz

Das Einsparpotential beim Energieverbrauchs hängt von der Betriebshäufigkeit ab. Je höher die Einsatzhäufigkeit, je höher die Energieeinsparungen bei elektrischen Zylindern im Vergleich zu Pneumatikzylindern.

Basierend auf von IAI durchgeführten Tests beträgt die Energieeffizienz eines Pneumatikzylinders ungefähr nur 1/5 eines EleCylinders (elektrisch).


Verringerung der jährlichen Energiekosten und CO2-Emissionen

Der Unterschied des Energieverbrauchs zwischen EleCylinder und Pneumatikzylinder hängt von deren Einsatzhäufigkeit ab. Folgendes Beispiel vergleicht die Energiekosten und CO2-Emissionen einer Fertigungslinie mit 300 Zylindern.


Höhere Produktivität und verringerte Arbeitskosten

Pneumatikzylinder können aufgrund der Stoßwirkung, die am Hubende bei zu hoher Geschwindigkeit auftritt, nicht mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden. Elektrozylinder ermöglichen die individuelle Einstellung der Parameter BGV mit prozentualer Eingabe für weiches Starten/Stoppen bei hoher Geschwindigkeit. Dies hat eine geringere Zykluszeit zur Folge.