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Innovative Energieeffizienzkonzepte –ganzheitlicher Ansatz bei Festo
Kolloquium EnergieeffizienzEsslingen, 28. März 2011
Dr. Axel GomeringerLeiter Innovation & Technology ManagementFesto AG & Co. KGEsslingen
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo
Energieeffizienz allgemein1
Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2
Maßnahmen für Energieeffizienz3
Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
Mega-Trends im Maschinenbau
Kontinuierlicher Kunden- und Kostendruck
Angepasste Lösungen
Innovative Technologien
Marktvielfalt
Produktverfügbarkeit h k
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 3
Globalisierung und –lieferfähigkeitSteigende Energiekosten und Umweltbewusstsein
Nachhaltigkeit kann neuen Innovationszyklus auslösen !Nachhaltige „effiziente“ on Kontradiev Zyklen der
6. Welle
„Technologien
Bio-techIn
nova
tio Kontradiev-Zyklen der technologischen Entwicklung
TV, Luftfahrt,Computer
4 Welle
techIT
5. Welle
Sozial
Elektrizität, Chemie,
Automobil
4. Welle
Ökologie Ökonomie
Nach-haltig
Mechanisierung
Stahl & Eisenbahn
2. Welle
Automobil3. Welle
Daraus erwachsen Chancen und f d f d hi b
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 4
1785 1845 1900 1950 1990 2020 Jahren
1. Welle Herausforderungen für den Maschinenbau
Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo
Energieeffizienz allgemein1
Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2
Maßnahmen für Energieeffizienz3
Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
Energieeffizienz@Festo Lösungen für eine wirtschaftliche und nachhaltige Zukunft
Produkte & LösungenIntelligente Auslegung
• Intelligente und innovative Auswahl-Software unterstützen Sie bei der Auslegung von Systemen.
• Damit kann man Komponenten kleiner
• Festo bietet Produkte und Lösungen an, die Energie effizienter nutzen! Schon heute lassen sich mit Lösungen von Festo überraschende Einspar-potenziale realisieren. p
auslegen und ver-meidet die Kumulation von Sicherheitsfaktoren.
• Vom Front-End über die Ventil- und Ventilinsel-Ebene bis zur hoch-effizienten Druckluft-aufbereitung.
Services
• Festo Energy Saving Services bieten ein maßgeschneidertes Dienstleistungsprogramm • Nutzen Sie die Kompetenz unserer Vertriebs-
Training & Consulting
g g p gzur Ermittlung und bestmöglichen Aus-schöpfung von Einspar-potentialen.
• Das Servicepaket zur ganzheitlichen und
hh l i i
pIngenieure und Energy Efficiency Consultants.
• Profitieren Sie aus den Synergien von Industrienähe und dem Trainingsangebot
F t Did ti
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 6
nachhaltigen Energie-einsparung ist für alle Anwender interessant.
von Festo Didactic.
• Simulation und Optimierung
Energieeffizienz@Festo Einsparpotenziale im Engineering Auslegung Produkte
Training Services
p gvon Antriebssystemen
• Simulations-Software vermeidet Überdimensionierung!
i kl f b h• ca. 40% weniger Druckluftverbrauch durch Verzicht auf Überdimensionierung
• ca. 10% geringere Anschaffungskosten
Beispiel: Bewegung eines Käselaibs 12 kg um eine Strecke von 25 cm bei 60 Zyklen/min und 300ms Zykluszeit.
Einschichtbetrieb mit 8h/Tag und 200 Tage/Jahr./ g g /J
DNC 40 DNC 32
Energieverbrauch 18.37 Nl/5 Zyklen 11.86 Nl/5 Zyklen
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 7
Energiekosten pro Jahr (0.025 € / m³)
592.11 € 341.58 €
Die richtigen Produkte & Lösungen
• Portfolio von
Energieeffizienz@Festo Auslegung Produkte
Training Services
Energieeffizienz-Produkten
• ApplikationsspezifischeAuswahl der effizientesten
i i l
DGC MS EMMS-ST
Individual cylinder - valvecombinations
Automatisierungslösung
• Im System denken -Lokales Optimum ist nicht zwangsläufig auch globales LDM 1 DPA
1
1
3 5
53
R R2 4
42
Reverse zwangsläufig auch globales Optimum!
• Gesamte pneumatische und elektrische
LDM 1 DPA
CMMD-AS
Reverse controller
und elektrische Wirkungskette berücksichtigen
• Antriebe, Ventiltechnik,
OVEM SOPA GFDM EnergyMonitoring
Crust-breaker
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, ,Vakuum, Greifen, DL-Aufbereitung, Sensorik H-Portal
Energy Saving ServicesEnergieeffizienz@Festo Auslegung Produkte
Training Services
Analyse
Druckluft-*
Druckluft-
Planung Umsetzung ErhaltungErst-
BegutachtungEinführung “Energiesparen
in Druckluftsystemen”Druckluft-
versorgung*Druckluft-
anwenDruckluft-
anwenDruckluft-
versorgung*Druckluft-
versorgung*Druckluft-
anwen-
Messungkl f
Druckluft-b h
versorgung* anwen-dung
Entwicklung Durchführung Regelmäßige Kompressor-d l
Erfassung der aktuellenSituation
in Druckluftsystemen” versorgung* anwen-dung
anwen-dung
versorgung* versorgung anwen-dung
Druckluft-versorung
verbrauchs-analyse
Leckage Management Konzept
Entwicklung d k
Durchführung
Korrekturmaßnahmen
Regelmäßige Leckageortung und
und AnlagenmessungenSituation
Indentifikation von Kundenbedürfnissen und
Zielen
DruckluftqualitätsanalyseModernisierungskonzept
Konzeption C di i
Modernisierungs-konzept
Einführung
Regelmäßige präventive und korrektive Instandhaltung
Leckageortung und Druckluftqualitätsanalyse
Ermittlung von Basis-Datenund möglichen
Einsparpotenzialen
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Leckage-OrtungCondition
Monitoring System
Condition Monitoring
System
g
SchulungenEntwicklung
Maßnahmenplan
Gezielte Trainings für Energieeffizienz:
Energieeffizienz@Festo Training & Consulting Auslegung Produkte
Training Services
• Energy Saving/Der Verschwendung auf der Spur –wirtschaftlicher Einsatz der Pneumatik
o Kosten der Drucklufterzeugung mit Berechnungsbeispielenkl f l f h d f llo Druckluftqualität für verschiedene Einsatzfälle
o Messen der Leckageluftmenge und Ermittlung von deren Kosteno Drucklufttrocknung und ihre Kosteno Dimensionierung des Druckluftnetzeso Dimensionierung der Wartungseinheit über die Schläuche und g g
Verschraubungen bis zum Antrieb
• Wirtschaftlicher Technologievergleich der Antriebstechniko Technologievergleich der Antriebstechnik nach technischen,
wirtschaftlichen und sicherheits relevanten Kriterienwirtschaftlichen und sicherheits-relevanten Kriterieno Optimierungspotentiale in der Pneumatiko Optimierungspotentiale in der Elektriko Entscheidungsfindung bei Technologieüberdeckungo Welche weichen Kriterien entscheiden mit ?
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 10
o Wie sieht die Antriebstechnik in der Zukunft aus?
Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo
Energieeffizienz allgemein1
Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2
Maßnahmen für Energieeffizienz3
Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
Energieeffizienz@Festo
DruckverlusteEnergie Druckniveau
Wege zur Energieeffizienz
Leckagen
Druckverlustereduzieren
Energie abschalten
Luftspar-
Druckniveaureduzieren
Schlauch-
reduzierenschaltungen
Strom-volumen
reduzieren
richtigeEnergie-
verbrauchsenken
Gewicht
Dimensio-nierung
Reibung Schulung
Rück-gewinnung
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
Gewichtreduzieren
Reibungreduzieren
SchulungMitarbeiter
Hohe Einsparpotenziale beim Teilehandling mit Vakuum! Luftspar-schaltungen
Kleine und leichte Vakuumgeneratoren können direkt im Greifbereich eingesetzt werden!
Jährliche Kosten der Vakuumerzeugung pro Ventil
VADM-95 ohne Luftspar-
schaltung LP A
VADMI-95-LS mit Luftspar-
schaltung LS P
Vakuumpumpeist über die
gesamte werden!schaltung LP-A schaltung LS-P gesamte Produktionszeit
im Betrieb
Energiekosten für die Vakuumerzeugung pro
288€ 5€ 160€
Jahr
Investitionskosten (verteilt auf 5 Jahre)
Generator-Pumpe 16€ 70€ 120€jährlich
Schlauch, Ventil jährlich 0€ 0€ 40€
Instandhaltungskosten 0€ 0€ 200€
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Summe 304€ 75€ 520€
Ventile so nahe wie möglich an den Zylinder –Ventilinseln möglichst dezentral
DNC-32 DNC-32
Schlauch-volumen
reduzierenDNC-32
Geringe SchlauchlängeDNC-32
Große Schlauchlänge
Schlauch zwischen Ventil und Zylinder
PUN-8x1,250,3 m lang
PUN-8x1,253,0 m lang
Druckluftverbrauch Arbeitszylinder
2,62 Nl/ Zyklus
Druckluftverbrauch 0 092 Nl/ Z kl 0 919 Nl/ Z kl
uc u t e b aucSchlauch
0,092 Nl/ Zyklus 0, 919 Nl/ Zyklus
Energiekosten pro Jahr (2,5 ct / m³)
325 € 424 €
Einkaufspreis Arbeitszylinder
91 €
25% i D kl ft b h d h A d d V til i d Näh d
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• ca. 25% weniger Druckluftverbrauch durch Anordnung des Ventils in der Nähe des Arbeitszylinders
Je kürzer der Schlauch desto höher der Durchfluss - weniger LuftverbrauchDruckverluste
reduzieren
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Energieeffiziente Anlagen –Höherer Druck für bestimmte Anwendungen
Druckniveaureduzieren
• Druck nur für bestimmteAnwendungen erhöhen
• Ermöglicht Reduktion des Netzdrucks
EinsparungenUnter Berücksichtigung der Investitionskosten g gEinsparungen von bis zu 15 %.
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 16
Druckzonen bilden wo möglich! Bereits in der Planungsphase berücksichtigen
Druckniveaureduzieren
BeidseitigeAnsteuerung
mit max. Betriebsdruck
Ansteuerung mit Druckzone
Arbeitszylinder: DNC-32-250-PPV-A
Betriebsdruck: 6 bar6 bar ausfahren
2,5 bar einfahren
Verfahrzeit:0,5 s ausfahren0,5 s einfahren
Energiekosten h
325 € 249€pro Jahr:
325 € 249€
Mehrkosten bei der Investition:
ca. 50 €
Di I titi h t i h h i l i
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Angepasste Schaltung für eine Rückhubbewegung mit geringer Kolbenkraft / Geschwindigkeit
Die Investition hat sich nach weniger als einem Jahr amortisiert
Leichtbau - Gewichtsreduktion in bewegten Applikationen Gewichtreduzieren
VN
VUVB
DSNUPPiezoventil
ADNP
DFK, EFK
MAS
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CK-U
Leckage vermeiden und regelmäßig prüfen spart sofort Geld ! Leckagen reduzieren
Ursachen von Leckagen ... und Maßnahmen zur Vermeidung
Setzungseffekte an h
Weichdichtendes harten Kunststoffdichtungen
Weichdichtendes Prinzip mit Käfig
Festo Typ OL / OK
Verschleiß an Mechanische
Kolbenstangen-dichtungen durch Querkräfte
Mechanische Überbestimmung vermeiden
Festo Typ SGS / SSNG
Beschädigung der Dichtungen in Steckverbindern durch
Schlauchschneiderverwenden !
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„Grat“ am SchlauchFesto Typ: ZRS
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Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo
Energieeffizienz allgemein1
Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2
Maßnahmen für Energieeffizienz3
Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
Fundament UnternehmenskulturEnergieeffizienz@Festo
Mitarbeiterkompetenz• Festo als lernendes Unternehmen ist geprägt von einer Kultur der permanenten Verbesserung• Festo als lernendes Unternehmen ist geprägt von einer Kultur der permanenten Verbesserung
und Optimierung – auch in Bezug auf Energieeffizienz• Investitionen von 1,5 % des des Umsatzes in Aus- und Weiterbildung sichern Wissen
Technologie und Innovation• Forschung und Entwicklung neuer energieeffizienter Produkte und Lösungen.• Kooperation mit führenden Forschungsinstituten und Kunden• Durch Simulation und Berechnung entstehen Bauformen mit optimierter Energieeffizienz.• Virtual Reality verbessert die energieeffiziente Konstruktion
Qualitätsmanagement• Qualitätssicherung und hohe Prufungsstandards • Dauerläufe im Rahmen der Produkttests hohe Lebensdauer
Produktionsprozesse und Standorte• Die Produktionsprozesse von Festo werden permanent in punkto Energieeffizienz optimiert.• Auszeichung mit dem Druckluft Energy Award 2007 für 20% weniger Druckluftverbrauch im
Produktionswerk St. Ingbert
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011 21
Immer eingebaut in Produkte und Lösungen von Festo:ein hoher Standard an Energieeffizienz!
Dr. Axel GomeringerLeiter Innovation & Technology
Festo AG & Co. KG
ManagementRuiter Str. 8273734 Esslingenaxg@de.festo.com0711/347-503010711/347-50301
CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011
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