Energie sparen leicht gemacht

elektro Automation: Welches Funktionsprinzip liegt dem Profil Profienergy zugrunde und welche Funktionalität bietet es genau?

Wenzel: Heute laufen viele Verbraucher in den Anlagen und Betrieben in den Pausen vielfach weiter. Durch zielgerichtetes Abschalten von nicht benötigten Verbrauchern lassen sich der Energiebedarf und damit auch die Kosten deutlich senken. Profienergy ermöglicht nun ein aktives und effektives Energiemanagement. Dafür steuert Profi-energy den Stromverbrauch von Automatisierungskomponenten, wie Roboter, Laserschneideanlagen oder andere Teilsysteme in der Fertigungsindustrie. „Sprechen und verstehen" diese Verbraucher Profienergy, können sie mithilfe der Kommandos von Profienergy flexibel auf Pausenzeiten reagieren und beispielsweise in kurzen Pausen nicht benötigte Teile einer Maschine, in langen dagegen eine ganze Anlage geordnet abschalten. Unter Zuhilfenahme von Prof-ienergy kann zudem die Produktion auf den Energieverbrauch hin optimiert werden. Der zugrunde liegende Mechanismus ist denkbar einfach. Der Anwender bestimmt die Pausenzeit des Geräts. Die Geräte entscheiden daraufhin selbstständig, welche Teile abschaltbar sind, um nach Ablauf dieser Zeit wieder betriebsbereit zu sein. Dabei ist gleichgültig, ob es sich bei den Geräten um eine Einzelkomponente, beispielsweise einen Antrieb, oder um ein komplexes Gerät, z.B. eine Werkzeugmaschine, handelt. Um ein Gerät wieder betriebsbereit zu schalten, wird lediglich ein Einschaltbefehl gesendet. So ist ein koordiniertes, von den jeweiligen Randbedingungen der Anwendung abhängiges Hochlaufen der Anlage möglich. Damit die Geräte mit unterschiedlich langen Hochlaufzeiten koordiniert eingeschaltet werden können, stellen die Geräte ihre Hochlaufzeiten zur Verfügung. Auf Basis dieser Daten wird der Zeitpunkt für das Einschaltkommando ermittelt. Um die unterschiedlichen Bedingungen in den Betrieben abzubilden, wurden im ersten Schritt verschiedene Use Cases definiert. Hauptaugenmerk liegt dabei im Ab- und Zuschalten in kurzen und langen Pausen, von der Frühstückspause bis zum Wochenende. Aber auch bei Störungen, die sich als ungeplante Pausen auswirken, kann ein Energie sparender Modus eingenommen werden. Darüber hinaus können die Maschinen abhängig von der Auslastung energieoptimal gesteuert werden. Ein weiterer Use Case betrifft das Messen und Visuali-sieren der einzelnen Energieverbräuche. Bei drohenden und damit sehr kostenintensiven Lastspitzen können dann gezielt Nebenprozesse abgeschaltet werden. Entscheidend für die Handhabbarkeit im betrieblichen Alltag ist: Profienergy benötigt keinerlei externe festverdrahteten Systeme.

elektro Automation: Ist das Profil nur auf der Basis von Profinet oder allgemein nutzbar?

Wenzel: Profienergy nutzt die bestehenden Mechanismen von Profinet. Der Vorteil für den Anwender liegt darin, dass damit das Integrieren der Funktionalität in die einzelnen Geräte unkritisch ist und der Entwicklungsaufwand überschaubar bleibt. Gerä- tehersteller und Maschinenbauer können neue Energiesparkonzepte schnell und rückwirkungsfrei in ihren Produkten umsetzen.

elektro Automation: Worin sehen Sie die Hauptvorteile von Profienergy für den Anlagenbetreiber und gibt es bereits Feedback erster Anwender hinsichtlich der Akzeptanz eines solchen Profils?

Wenzel: Der Hauptnutzen für den Endanwender ist die Energie- und damit Kostenersparnis. Manche Anlagenteile benötigen im nicht-produktiven Betrieb (Wochenende, Nacht usw.) immer noch bis zu 60 % der Energie der laufenden Produktion. Hier gilt es, nicht benötigte Anlagen teilweise oder komplett abzuschalten. Die Anwender versprechen sich hierbei eine Einsparung von bis zu 80 %. Die Initiative für Profienergy ging von den Anwendern, speziell der Automobilindustrie aus. Die Entwicklung fand demzufolge im engen Dialog mit den Anwendern statt. Dementsprechend hoch ist die Akzeptanz des Profils bei den Anwendern. Die Entwicklungszeit für das Profil ist ausgesprochen kurz gewesen, sodass auf der diesjährigen Hannover Messe bereits erste Produkte mit Profienergy vorgestellt wurden, weitere werden in diesem Jahr folgen. Die ersten Maschinen und Anlagen, die ein aktives Energiemanagement auf Basis von Profienergy nutzen, werden noch in diesem Jahr erwartet. Der Anwender profitiert von einer einheitlichen und offenen Schnittstelle für das Energiemanagement. Damit ist er bei der Auswahl der Geräte frei von Herstellergrenzen. Der Anwender kann sich das Gerät aussuchen, das für seine Applikation am besten geeignet ist und am meisten Energie spart. Vm Wettbewerb der Geräte- und Systemhersteller untereinander um die Entwicklung von Energie sparenden Lösungen wird der Endanwender in Kürze profitieren können.

elektro Automation: Gibt es ähnliche Entwicklungen bzw. Standardisierungsbestrebungen z.B. bei anderen Feldbus-/Ethernet-Organisationen?

Wenzel: Profienergy ist in der Welt der industriellen Kommunikationssysteme das bisher einzige verfügbare standardisierte, offene und herstellerunabhängige Energiemanagement-Profil, das unabhängig von der Art der Anwendung eingesetzt werden kann. Punktuell gibt es heute Maßnahmen, um in Pausenzeiten Anlagenteile abschalten zu können. Diese sind jedoch proprietär bzw. applikationsspezifisch. Häufig werden dabei auch die eigentliche Steuerungsaufgabe und das Energiemanagement miteinander verquickt. Von der Technik abgesehen: Das Besondere an Profi-energy ist, dass die PNO sehr schnell und pragmatisch auf eine dringende Anforderung aus der Industrie reagiert und dies in einer bestens anwendbaren Technologie umgesetzt hat. Gerade wegen seiner Praxisnähe wird sich Profienergy in kürzester Zeit als wichtiger Standard für das Energiemanagement von Automatisierungssystemen etablieren.

zg