Elektrisch, effizient, energiesparend

Softwaremodule unterstützen Senkung des Energiebedarfs im HRL

Einer der führenden deutschen Premium-Automobilbauer setzt bei seinem neuen SUV-Modell mit Elektroantrieb bereits bei der Fertigung auf Energieeffizienz. Die Regalbediengeräte eines Hochregallagers am Produktionsstandort wurden mit Energiespeichern ausgestattet, die Bremsenergie wiederverwenden und Lastspitzen reduzieren. Dabei kam auch ein Softwaremodul für das Energiemanagement zum Einsatz. Diese Lösung entstand durch die erfolgreiche Kooperation zwischen dem Anlagenbauer Lödige Industries und dem Antriebsautomatisierer SEW-Eurodrive.

1105
Inbetriebnahme: Inbetriebnahme eines Regalbediengerätes Bild: SEW
Inbetriebnahme: Inbetriebnahme eines Regalbediengerätes Bild: SEW

Das Fertigungswerk in Mitteldeutschland zählt zu den modernsten Produktionsanlagen der Automobilbranche. Effiziente elektrische Antriebe sind hier nicht nur ein zentrales Konstruktionsmerkmal der Automobile, sondern bilden auch einen wichtigen Aspekt bei der Fertigung. In der Ausschreibung für die Fördertechnik wurden hochambitionierte Energieeinsparungsziele formuliert. Allein im neuen Hochregallager können – im Vergleich zu den bisherigen Installationen – durch den Energiespeicher und der damit verbundenen Rekuperation mindestens 47 Prozent Energie eingespart werden.

Hochregallager in Silobauweise

Ein neues Karossenhaus mit Hochregallager dient der Integration des E-Modells in die bereits bestehende, übergeordnete Fördertechnik des Werks. In Silobauweise konzipiert, soll es die verschiedenen Gewerke gleichzeitig verbinden und entkoppeln. Dadurch ermöglicht es die Stabilisierung und Integration unterschiedlicher Soll- und Planungsreihenfolgen.

Lödige Industries mit Sitz in Warburg, NRW, war als Generalunternehmer für Hallenbau und -ausstattung sowie die sonstige technische Gebäudeausstattung zuständig. Das Unternehmen lieferte neben horizontaler Anschlussfördertechnik vier Regalbediengeräte (RBG) zur Ein- und Auslagerung von lackierten und Rohkarosserien. Diese RBG bilden ein zentrales Element im neuen Hochregallager mit mehr als 570 Lagerplätzen. Über sieben Ebenen führen die RBG Hub- und Fahrbewegungen gleichzeitig aus. Bei einer Nutzlast bis 1,5 Tonnen und Geschwindigkeiten bis 3,5 Metern pro Sekunde entsteht beim Bremsvorgang nicht unerhebliche generatorische Energie.

In vielen Anlagen wird die Bremsenergie von Regalbediengeräten in Wärme umgewandelt. Bei den verbauten Regalbediengeräten arbeitete Lödige Industries, Spezialist für Materialflusslösungen, schon in der Ausschreibungsphase gemeinsam mit dem Antriebsspezialisten SEW-Eurodrive an einem überzeugenden Konzept. So integrierte Lödige Industries Komponenten aus dem Automatisierungsbaukasten „Movi-C“ von SEW-Eurodrive in die Fördertechnik. Alle im Regalbediengerät verbauten Antriebe erfüllen den aktuellen Stand der Technik mit Energieeffizienzklasse IE3. Sie werden durch SEW-Frequenzumrichter des Typs „Movidrive modular“ gespeist.

Einsparung durch Rekuperation

Die Frequenzumrichter teilen sich einen gemeinsamen Zwischenkreis und sind an ein Versorgungsmodul MDP92A angereiht, was eine platzsparende Installation ermöglicht. Dieses Versorgungsmodul stellt das Bindeglied zum extern positionierten Energiespeicher dar. Acht Supercaps (Doppelschicht-Kondensatormodule) im Speicherschrank nehmen die generatorische Energie auf und speichern diese zwischen. Bis knapp 2.000 Kilowatt sind möglich; Sie senken so den Energiebedarf des Regalbediengeräts um mindestens 25 Prozent.

Speicher minimiert Spitzenlasten

Die neuen Energiespeicher verhindern aber nicht nur den Verlust der bei Bremsvorgängen entstehenden Energie, sondern gleichen auch Spitzenlasten aus. Denn neben der bezogenen Energiemenge ist in Industrieunternehmen auch die höchste jährliche Lastspitze für die Berechnung der Stromkosten relevant. Sie zu senken ist also nicht nur aus ökologischen Gründen sinnvoll. Am Standort wird dank des Energiespeichers eine Reduzierung der Spitzenlast um mindestens 87 Prozent erwartet.

Weil der DC-Zwischenkreis mit Supercaps hoher Leistungsdichte die Spitzenlasten ausgleicht, kann die Größe der Einspeisung auf etwa ein Fünftel des sonst üblichen Wertes reduziert werden. Trotz dieser deutlich geringeren Anschlussleistung von 25 Kilowatt können die Antriebe (Gesamtleistung 156 Kilowatt) durch das intelligente Softwaremodul „Stacker Crane“ genauso performant betrieben werden wie mit herkömmlicher Technik. Das Softwaremodul optimiert die Fahrzyklen von Hub- und Fahrantrieben und erzielt somit Energieeinsparungen bis zu 25 Prozent.

Die modernen Frequenzumrichter sind netzfreundlich wegen der weitestgehenden Übereinstimmung der Phasenlage zwischen Strom und Spannung. Mit einem Leistungsfaktor von 0,95 wird das Versorgungsnetz nur sehr gering durch Oberwellen belastet. Das Zusammenspiel von Energiespeicher, Antriebsregelung und DC-Zwischenkreis wird durch einen „Movi-C Controller UHX65A“ von SEW-Eurodrive realisiert. Das Energiemanagement übernimmt das Softwaremodul „Movikit Powermode“. Es erfasst die Leistungs- und Energiedaten und koordiniert den Netzanschluss, den DC-Zwischenkreis und den Energiespeicher.

Weitere Einsparungen durch Lagerstrategie

Chaos-Lagersysteme, bekannt aus dem Onlinehandel, können signifikante Energieeinsparungen mit sich bringen. Im neuen Hochregallager von Lödige Industries werden Rohkarossen und lackierte Karossen bunt gewürfelt eingelagert. Den Lagerplatz geben dabei die Algorithmen der integrierten Steuerungstechnik vor. Analysen im Vorfeld haben gezeigt, dass sich in der Fahrbewegung knapp fünf Prozent und in der Hubbewegung mehr als 25 Prozent Energie einsparen lassen. Hat ein RBG den letzten Fahrauftrag abgeschlossen, muss es keine Energie mehr für die Rückkehr zum Hallenkopf aufwenden, sondern verbleibt energiesparend dort, wo es sich gerade befindet. Dadurch sind weitere bis zu 16 Prozent Energieeinsparungen möglich.

Sicherheit aufgrund modernster Technik

Auch bei der Betriebssicherheit setzt der Automobilhersteller in Zusammenarbeit mit den beiden Zulieferern Maßstäbe. Alle sicherheitstechnischen Einrichtungen sind auf höchstem Niveau. So stattete Lödige Industries seine RBG auf allen Fahrachsen mit sicher reduzierter Geschwindigkeit (SLS – Safe Limited Speed) aus. Denn nur so ist zum Beispiel der Einsatz handgehaltener Kontrollpanel in der Gasse möglich.

Innovationskooperation macht‘s möglich

„Dank der engen Zusammenarbeit zwischen Lödige Industries und SEW-Eurodrive wird aufgezeigt, wie eine energiesparende und sichere Automobilproduktion aussehen kann“, bekräftigt Christoph Kesselmeier, Prokurist der Lödige Systems GmbH, einem Tochterunternehmen der Lödige Industries. Und das verantwortliche Projektteam von SEW-Eurodrive ist sich einig: „Energie mittels intelligenter, verlustarmer Kondensatortechnik zu recyceln, ist ein wegweisender und sinnvoller Schritt zur nachhaltigen Entlastung unserer Umwelt.“

Im Detail

Software für eine optimierte Produktion und Logistik

Moderne Softwarebausteine von SEW-Eurodrive sind der Schlüssel für eine optimierte Produktion und Logistik und somit der Initiator für entscheidende Wettbewerbsvorteile. „Movikit“-Softwaremodule bieten dem Anwender eine hohe Flexibilität. Sie verkürzen die Inbetriebnahmezeiten durch einfache Parametrierung. Vor allem jedoch fördern sie die Innovation, denn sie stellen neue Funktionen für eine Maschine bereit und ermöglichen dem Kunden, eigene Applikationen zu programmieren. Dabei leistet SEW-Eurodrive tatkräftige Unterstützung und wird auch in Zukunft mit neuen Softwaremodulen die Automatisierung von Kundenapplikationen erleichtern. „Movikit“ und andere Softwarekomponenten bilden weiterhin einen stark wachsenden Bestandteil des Automatisierungs-baukasten „Movi-C“.

Petra Ernst-Gutierrez, Head of Marketing & Communications, Lödige Industries

Gunthart Mau, Referent Fachpresse, SEW-Eurodrive

AnhangGröße
Beitrag als PDF herunterladen1.53 MB

· Artikel im Heft ·

Elektrisch, effizient, energiesparend
Seite 6 bis 7
20.08.2021
Hochregallager-Erweiterung um 12.000 Stellplätze
Im Auftrag der Adolf Würth GmbH & Co. KG wurde das bestehende dreigassige vollautomatische Hochregallager im Vertriebszentrum Nord in Künzelsau-Gaisbach um vier Gassen erweitert. Durch das im...
22.06.2022
Mobile Systeme für den Gestelltransport in der wandelbaren, modularen Fabrik
Flexibilität, Wandlungsfähigkeit, Vernetzung und autarke Module sind die Schlagworte für die Gestaltung von Fabriken. Unternehmen stehen ständig vor der Herausforderung, Produktionslinien stückzahl-...
26.08.2020
Nachhaltige Optimierung und Erweiterung der Lagerkapazitäten
Seit 30 Jahren betreibt das Unternehmen Tillmann Wellpappe ein Hochregallager in Sundern, welches bereits einmal vergrößert werden musste. Durch die wachsende Nachfrage nach individuell bedruckten...
26.08.2020
Retrofit erhöht die Zuverlässigkeit des Hochregallagers einer Molkerei
Dank qualitativ hochwertiger Komponenten, konsequenter Wartungen und guter Anlagenpflege läuft die Intralogistik in vielen Lagern oftmals über Jahrzehnte einwandfrei. So auch bei Hochwald Foods. Das...
26.08.2020
Wieder störungsfreier Betrieb mit planbaren Wartungskosten
Um auch für die nächsten zehn Jahre weiter auf Wachstumskurs bleiben zu können, hat sich die Ostfriesische Tee Gesellschaft für die Modernisierung ihres Hochregallagers und der Regalbediengerät (RBG)...
05.10.2020
Automatisiertes Distributionszentrum für Getränkekonzern
Saisonale Spitzen, eine hohe Variantendichte, schwere und zugleich empfindliche Ware: Die Lagerung ihrer Produkte stellt Getränkehersteller und -händler wie Asahi Beverages vor besondere...