Eine nachhaltige Industrieproduktion erfordert einen effizienten Umgang mit Ressourcen und Energie. Der Verbrauch elektrischer Energie in industriellen Produktionsprozessen lag 2011 bei 46% des gesamten Verbrauchs deutschlandweit (Quelle: BMWI). Die Erfassung, Überwachung und Optimierung des Energieverbrauchs stellen die ingenieurtechnische Grundlage für neue Lösungen im Anlagen- und Maschinenbau dar.

Ein einfacher Demonstrator zeigt die Vorteile des intelligenten Energiemanagements (Fraunhofer IOSB-INA)

Industrial Smart Grids helfen nach dem Vorbild der intelligenten Energienetze dem Betreiber von technischen Systemen dabei, die Anlagenleistung und Effizienz kontinuierlich zu analysieren, zu verbessern und einen möglichst optimalen Arbeitspunkt anzustreben. Hierzu ist eine intelligente Vernetzung der Verbraucher, Erzeuger und Energiespeicher von grundlegender Bedeutung. So kann das Industrial Smart Grid sowohl für einen gleichmäßigeren Energieverbrauch durch ein aktives Lastmanagement in Prozessechtzeit, als auch für eine Verbesserung der Netzqualität durch Verringerung von Oberwellen sorgen. Das reduziert Energiekosten und kann gleichzeitig die Lebensdauer der in der Produktion eingesetzten elektronischen Geräte verlängern.

Der auf der Hannover Messe (HMI; 08.-12.04.2013) gezeigte “Industrial Smart Grid-Demonstrator” des Lemgoer Fraunhofer-Anwendungszentrums INdustrial Automation beim Institut für Optronik, Systemtechnik, Bildauswertung (IOSB-INA) macht die Abhängigkeiten von konkurrierenden Optimierungszielen bezüglich der Prozessführung und des Energieverbrauchs erlebbar und zeigt unter welchen Rahmenbedingungen ein Echtzeit-Energiemanagement ermöglicht werden kann. Die Demonstration besteht aus einem einfachen technischen Prozess mit entsprechendem Automatisierungssystem, der durch den Benutzer manuell gesteuert und optimiert werden kann.

Überdies ist die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) des Demonstrators in der Lage, den Prozessverlauf selbständig energetisch zu optimieren. Mit einer neu entwickelten Toolbox für die Datenerfassung, Auswertung und Optimierung von technischen Prozessen wollen die Fraunhofer-Forscher produzierenden Unternehmen bei der Energie-Optimierung ihrer Maschinen und Anlagen helfen. Das Fraunhofer IOSB ist auf der Hannovermesse in Halle 2, Stand D 18 zu finden.