Hochmoderne Druckluftversorgung: Contracting spart Energie

Das Unternehmen Horst Scholz stellt Präzisionsteile aus Kunststoff her. Mikrobauteile, Produkte für die Medizintechnik und technische Präzisionsteile finden aus dem oberfränkischen Kronach ihren Weg zu Herstellern vorwiegend in der Automobilindustrie, der Medizintechnik und für Lifestyle-Produkte. Gerade im medizinischen Bereich sind die Anforderung an die Qualität der Produkte hoch, entsprechend hoch sind auch die Anforderungen an die Qualität der Druckluft, die im Betrieb sowohl als Steuer- als auch als Prozessluft eingesetzt wird.

Um bei der Druckluftversorgung ständig auf dem technisch neusten Stand zu sein und neue Möglichkeiten im Sinne von Industrie 4.0 zu nutzen, aber auch, weil es gerade im Bereich der Automobilzulieferindustrie immer wieder zu Schwankungen kommt, traf die Geschäftsführung die Entscheidung, eine Contracting-Station zu wählen, als vor einiger Zeit die Erneuerung der Druckluftstation anstand. Bei diesem Betreibermodell bleibt die Druckluftstation selbst Eigentum des Herstellers und der Betreiber nutzt die Druckluft praktisch wie Strom aus der Steckdose. Berechnet wird nur die tatsächlich verbrauchte Druckluftmenge auf Basis eines Festpreises. Dadurch werden in der Bilanz Fixkosten zu variablen Kosten. Abgesehen davon, dass die Station nicht in seinem Eigentum ist, hat der Betreiber jedoch alle Vorteile einer hochmodernen Druckluftversorgung. Da die räumlichen Gegebenheiten bei Scholz beengt waren, wurde die neue Station platzsparend in einer Container-Variante auf dem Dach des Unternehmens installiert. Dies erforderte Millimeterarbeit bei der Anlieferung, aber sobald die Anlage geliefert war, konnte es auch schon mit der Versorgung losgehen.

Nach einem ausführlichen Druckluftaudit, das den Bedarf des Unternehmens detailliert aufschlüsselte, wurde die Druckluftstation nach dem neusten Stand der Technik konzipiert – einschließlich aller Eigenschaften, die eine moderne Station heute zu bieten haben sollte. Natürlich stehen eine qualitativ hochwertige, zuverlässige Druckluftversorgung, Effizienz und Energiekostenersparnis im Vordergrund, aber auch Wartungsfreundlichkeit und die Vernetzung und Steuerung im Sinne von Industrie 4.0 mit der Möglichkeit zur vorausschauenden Wartung spielen eine Rolle. Zusätzlich wurde ein Sicherheitskonzept mit eingeplant. Die bei der Analyse gewonnenen Daten wurden in die Steuerung der neuen Anlage – in diesem Fall ein Sigma Air Manager 4.0 (SAM 4.0) – eingegeben und sind die Grundlage für einen hocheffizienten Betrieb der gesamten Station. Kompressoren und Komponenten zur Druckluftaufbereitung mit integrierten Industrie-PCs, die alle ihre Daten an eine übergeordnete Steuerung weitergeben können, bilden dafür die Basis.

Diese übergeordnete Steuerung überwacht gleichzeitig die Komponenten, die Umgebungs- und die Produktionsbedingungen und passt die erzeugte Druckluftmenge exakt an den jeweiligen Bedarf des Betriebes an. Sie optimiert unter anderem die Druckgüte, passt die Förderleistung der Kompressoren-Station bei schwankendem Druckverbrauch automatisch an, optimiert umfassend die Energieeffizienz auf Basis von Regelverlusten, Schaltverlusten, Druckflexibilität und macht die Druckluftstation fit für künftige Service Leistungen wie vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Zusätzlich bietet die Steuerung die Möglichkeit der Ferndiagnose. Das heißt, wenn vom Betreiber gewünscht, werden die Daten konstant an ein Datencenter des Herstellers geschickt und überwacht. Die übergeordnete Steuerung analysiert eigenständig die jeweilige Situation und schickt gegebenenfalls eine Meldung an das Service-Team, direkt an den Monteur vor Ort oder an das zentrale Datencenter. Dieses zentrale Datencenter des Herstellers ist nun Dreh- und Angelpunkt für alle weiteren Aktivitäten, und zwar weltweit. Um eine sichere und schnelle Datenübertragung sowohl intern als auch extern zu gewährleisten, ist die Druckluftstation bei Scholz zusätzlich mit Sigma Network ausgerüstet. Dieses leistungsfähige Netzwerk auf Ethernet-Basis ist in sich sicher abgeschlossen und garantiert eine optimale Überwachung und effiziente Steuerung der Druckluftstation bei gleichzeitig höchster Datensicherheit.

Die generierten Daten ermöglichen es, dass die Wartung nicht mehr nach festen Intervallen durchgeführt wird, sondern ebenfalls bedarfsorientiert. Parallel zur Meldung der übergeordneten Steuerung, dass eine Wartung fällig ist, wird die Materialfluss-Infrastruktur geregelt. Auch diese hat als Zentrale das World-Wide-Datencenter des Herstellers. Die Materialforderungen können automatisch an das Distribution-Center weitergeleitet werden. Dies koordiniert den Material-Support mit der eigenen Produktion des Herstellers oder gegebenenfalls mit Unterlieferanten, sodass die Materialversorgung ständig gesichert ist und gleichzeitig die Kosten niedrig gehalten werden, weil keine unnötige Produktion angestoßen wird. Die Lieferung des Materials zum Betreiber kann direkt erfolgen. All dies erhöht die Betriebssicherheit sowie die Effizienz und senkt gleichzeitig die Kosten.

Die übergeordnete Steuerung ist bereits auf ein mögliches Wachstum der Druckluftstation ausgelegt. Ein einfaches Upgrade der Software ermöglicht eine Erweiterung ohne zusätzliche Investition in neue Hardware.

Karl-Herbert Ebert, Leiter Technik und Entwicklung bei Scholz, ist sehr zufrieden mit der Lösung. „Die gesamte Druckluftversorgung lief von Anfang an reibungslos“, sagt er. „Der Container wurde geliefert, angeschlossen und die Luft war da“. Die Möglichkeit der vorausschauenden Wartung, die die neue Steuerung ebenfalls mit sich bringt, ist für Ebert zumindest indirekt von Nutzen, denn von der gesamten Wartung habe er nichts mitbekommen. Besonders freut er sich darüber, dass durch das neue Konzept auch die Energiekosten deutlich gesenkt werden konnten. Mit der neuen Druckluftstation wurde erstmals bei Scholz auch die Möglichkeit der Wärmerückgewinnung genutzt. Der Hersteller heizt jetzt mit der Abwärme der Kompressoren, die bei der Drucklufterzeugung entsteht, die Hallen. Auch die Möglichkeit, Energiemanagement nach ISO 50001 zu betreiben, ist für Ebert ein dickes Plus. Insgesamt ist er sehr zufrieden. Ebert: „Wir haben heute eine komfortable Lösung für die Druckluftversorgung, die viele Vorteile bietet.“ aru