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Total Energy Efficiency Management (TEEM)

Universität/Institut:Fraunhofer - Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Abteilung:Produkt- und Qualitätsmanagement
Region:Baden-Württemberg
Ansprechpartner:Dipl.-Ing. (FH) Markus Hornberger
Telefon +49 711 970-1301
Email: This e-mail address is being protected from spam bots, you need JavaScript enabled to view it
Projektlaufzeit:Januar bis September 2009
Inhalt:Die Steigerung der Energieeffizienz wird im industriellen Sektor immer mehr zu einem Werkzeug, um Produktionskosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu sichern. Voraussetzung für eine effiziente Energienutzung ist die Identifikation der wesentlichen Energieverbraucher sowie der prozesskettenspezifischen Energietreiber und die Kenntnis der Faktoren, mit denen diese beeinflusst werden können.


Das Total Energy Efficiency Management (TEEM) bildet einen ganzheitlichen Ansatz, der Methoden zur Erfassung, Analyse und Optimierung des Energieeinsatzes in den einzelnen Prozessschritten des Produktionsablaufs miteinander verbindet. Das TEEM beinhaltet unter anderem die Zuordnung von Energiekosten zu Produktionsdaten, das Benchmarking von produktbezogenen Energieverbrauchswerten sowie die Simulation und Visualisierung von technischen und produktionssteuerenden Maßnahmen mit ihren Auswirkungen auf die Energieeffizienz und auf den Produktionsprozess.
Zur nachhaltigen Senkung der Energiekosten durch eine verbesserte Energieeffizienz in der Produktion müssen folgende Ziele umgesetzt werden:
• Schaffung von Rahmenbedingungen zur Steigerung der Energieeffizienz,
• Identifikation und Analyse der Energiearten,
• Bewertung des Energieeinsatzes hinsichtlich seiner Effizienz,
• Aufzeigen von Verbesserungspotentialen und Ableiten von Maßnahmen zur Umsetzung,
• Aufbau und Sicherung von betrieblichen Strukturen und zur kontinuierlichen Verbesserung der Energieeffizienz.


Diese ganzheitliche Betrachtung des Energieeinsatzes unter Berücksichtigung der produktionsspezifischen Rahmenbedingungen stellt somit eine Möglichkeit dar, Energie und Kosten zu sparen und dient gleichermaßen dem Schutz der Umwelt und der Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen. TEEM bietet dazu ein Bündel an methodischen Elementen zur Umsetzung dieser Ziele, wie z.B. den Aufbau von Messkonzepten zur Energiedatenerfassung auf Prozessebene sowie die Implementierung von Energiemanagementsystemen nach DIN EN 16001 im Unternehmen.


Anwendungsbeispiel Lackiertechnikum Fraunhofer IPA:
Das Lackieren stellt in vielen Betrieben einen unverzichtbaren, hinsichtlich des Energieverbrauchs aber kritischen Fertigungsschritt dar. Zum einen verursachen Lackieranlagen oft mehr als die Hälfte des gesamten Energieeinsatzes für die Herstellung der Produkte. Zum anderen sind die Energieverbrauchswerte der einzelnen Lackieranlagenkomponenten meist nicht bekannt und können insbesondere nicht den momentanen Randbedingungen wie dem Außenklima und der Anlagenauslastung zugeordnet werden.
Vor diesem Hintergrund wurde im Lackiertechnikum am Fraunhofer IPA ein Monitoringsystem zur kontinuierlichen Online-Erfassung und Visualisierung der Energieströme eingerichtet. Dies umfasst die elektrischen Antriebe von Ventilatoren und Pumpen, die Wärmeleistungen der Heizregister sowie die Temperatur und Feuchte der Außenluft, der Luft in der Spritzkabine sowie der Abluft. Mit dem Online-Monitoringsystem lassen sich produktionsbezogene Energieverbrauchswerte – beispielsweise der Energieverbrauch pro beschichtetes Teil – als Ergänzung zu den reinen Produktionszahlen gewinnen. Damit stehen bisher nicht vorhandene Informationen zur Verfügung, die zur produktionsbezogenen Minimierung des Energieverbrauchs bzw. der Energiekosten notwendig sind. Beispiele hierfür sind das zeitversetzte Anfahren von Anlagenkomponenten, die optimierte Produktionssteuerung sowie die direkte zeitliche Kopplung der vom EVU bezogenen Energiemenge bzw. der damit verbundenen Energiekosten an den Produktionsplan. Auf Basis der mit dem Monitoringsystem ermittelten Kennwerte lassen sich zudem mittels des TEEM-Simulationsmodells Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz (beispielsweise der Einbau von Wärmetauschern) bereits vor der technischen Realisierung bewerten.

Relevanz:Als Märkte kommen Unternehmen mit energieintensiven Prozessketten (z.B. Spritzgießen, Lackieren, Galvanisieren) in Betracht sowie verarbeitende Produktionsbetriebe die nachhaltig ihre produkt- und prozessbezogenen Energiekosten ermitteln und senken wollen.
Kooperationsmöglichkeiten:Informations- und Kommunikationstechnik
Forschungsinstitute
Themenbereiche- Energieeffizienz
Letzte Änderung:27. Mai 2010
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