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Industrie 4.0 - für Hessens produzierendes Gewerbe

DRUCKLUFTMESSUNG NACH MAß - Klimaschutz dank hochauflösender Betriebssimulation

 

In enger Abstimmung mit der Kundschaft entwickelt Postberg Messtechniken und Software, um Druckluftanwendungen in der Industrie effizienter zu machen. Allein in der deutschen Wirtschaft liegt das Einsparpotenzial bei ca. 400 Millionen Euro pro Jahr. Eine digitale Simulation hilft bei der Analyse des Betriebs.

Für die stetige Entwicklung des eigenen Know-hows orientiert sich Postberg konsequent an den Bedürfnissen und Anliegen von Druckluftbetreibern. Denn Einsparpotenziale bei industriellen Druckluftanwendungen sind das Kerngeschäft des Kasseler Unternehmens seit über 15 Jahren.

Rund 60.000 Druckluftanlagen kommen in der deutschen Industrie als Energieträger zum Einsatz. Die Anlagen verdichten atmosphärische Luft und transportieren sie über weite Strecken. Bei der Entspannung setzen sie die Druckluft in Arbeit um. Im Vergleich zu anderen industriellen Verfahren zählt Druckluft nach wie vor zu den Energieverschwendern: An Leckagen entweicht Luft, komplexe Anlagen arbeiten oft ineffizient. Steigende Energiekosten und Nachhaltigkeitsvorgaben erhöhen den Handlungsbedarf der Betriebe zusätzlich.

Im Konfigurationsbereich der Simulyse werden die zu vergleichenden Druckluftanlagen, das noch erschlossen werden kann. Konzepte und Szenarien angelegt – ein digitaler Klon der aktuellen und späteren Realität des Druckluftsystems.

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DRUCKLUFTMESSUNG NACH MAß - Klimaschutz dank hochauflösender Betriebssimulation

 

In enger Abstimmung mit der Kundschaft entwickelt Postberg Messtechniken und Software, um Druckluftanwendungen in der Industrie effizienter zu machen. Allein in der deutschen Wirtschaft liegt das Einsparpotenzial bei ca. 400 Millionen Euro pro Jahr. Eine digitale Simulation hilft bei der Analyse des Betriebs.

Für die stetige Entwicklung des eigenen Know-hows orientiert sich Postberg konsequent an den Bedürfnissen und Anliegen von Druckluftbetreibern. Denn Einsparpotenziale bei industriellen Druckluftanwendungen sind das Kerngeschäft des Kasseler Unternehmens seit über 15 Jahren.

Rund 60.000 Druckluftanlagen kommen in der deutschen Industrie als Energieträger zum Einsatz. Die Anlagen verdichten atmosphärische Luft und transportieren sie über weite Strecken. Bei der Entspannung setzen sie die Druckluft in Arbeit um. Im Vergleich zu anderen industriellen Verfahren zählt Druckluft nach wie vor zu den Energieverschwendern: An Leckagen entweicht Luft, komplexe Anlagen arbeiten oft ineffizient. Steigende Energiekosten und Nachhaltigkeitsvorgaben erhöhen den Handlungsbedarf der Betriebe zusätzlich.

Im Konfigurationsbereich der Simulyse werden die zu vergleichenden Druckluftanlagen, das noch erschlossen werden kann. Konzepte und Szenarien angelegt – ein digitaler Klon der aktuellen und späteren Realität des Druckluftsystems.

Schon die Analyse der Schwachstellen ist für Betreiber eine große Herausforderung. „Die allgemein üblichen Analysen beruhen auf groben Erfahrungswerten und nehmen nicht die gesamte Anlage in den Blick“, berichtet Peter Otto, Geschäftsführer und Gesellschafter von Postberg. „Sie können die komplexen Dynamiken und spezifische Zustände im Realbetrieb unserer Kundschaft nicht in ihren Prognosen abbilden.“

Den Ungenauigkeiten der üblichen Prognosen begegnet Postberg mit einer detaillierten Simulation des gesamten Druckluftsystems. Vorbild dafür waren vergleichbare Programme für komplexe Heizungs- und Lüftungssysteme. „Wir haben den Industrie-4.0-Gedanken aus diesem Bereich übernommen und speziell für Druckluftbetreiber immer weiter ausgestaltet“, erzählt Otto.

Den gesamten Artikel ist in der Broschüre "Industrie 4.0 - für Hessens produzierendes Gewerbe" vom Hessischen Ministerium für Wirtschafts, Energie, Verkehr und Wohnen erschienen.

PDF-Kurzversion - nur Beitrag von Postberg+Co.
PDF-Langversion - Alle Beiträge Hessischer Unternehmen zum Thema "Industrie 4.0"

Quelle: Hessen Trade & Invest GmbH, 2021

"Energiewende ist Herkulesaufgabe"

"Energiewende ist Herkulesaufgabe"
 

Bundestagsabgeordneter Timon Gremmels (SPD) warb auf dem 2. Kasseler Energiemanagertag dafür, die EEG-Umlage abzuschaffen. Vergütungen müssten in Zukunft anders finanziert werden.

Gremmels ist Mitglied im Ausschuss für Wirtschaft und Energie. Zur Eröffnung des Zweiten Kasseler Energiemanagertages sagte Gremmels: „Am Beispiel der Wasserstoffproduktion zeigt sich exemplarisch, welche Bedeutung bezahlbare erneuerbare Energie für Industrie und Innovation innehat. Als SPD-Bundestagsfraktion wollen wir die EEG-Umlage bis Mitte des Jahrzehnts deshalb für alle Anwendungen ganz auf null absenken. Denn nur mit bezahlbarem Strom aus Wind und Sonne sichern wir die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie und lösen die Fesseln der Energiewende.“ Der 2. Kasseler Energiemanagertag wurde vom Unternehmen Postberg + Co GmbH veranstaltet und fand am 24. Februar statt.

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"Energiewende ist Herkulesaufgabe"
 

Bundestagsabgeordneter Timon Gremmels (SPD) warb auf dem 2. Kasseler Energiemanagertag dafür, die EEG-Umlage abzuschaffen. Vergütungen müssten in Zukunft anders finanziert werden.

Gremmels ist Mitglied im Ausschuss für Wirtschaft und Energie. Zur Eröffnung des Zweiten Kasseler Energiemanagertages sagte Gremmels: „Am Beispiel der Wasserstoffproduktion zeigt sich exemplarisch, welche Bedeutung bezahlbare erneuerbare Energie für Industrie und Innovation innehat. Als SPD-Bundestagsfraktion wollen wir die EEG-Umlage bis Mitte des Jahrzehnts deshalb für alle Anwendungen ganz auf null absenken. Denn nur mit bezahlbarem Strom aus Wind und Sonne sichern wir die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie und lösen die Fesseln der Energiewende.“ Der 2. Kasseler Energiemanagertag wurde vom Unternehmen Postberg + Co GmbH veranstaltet und fand am 24. Februar statt.

Postberg-Geschäftsführer Peter Otto verwies als Gastgeber des Energiemanagertags auf den Erfolg der Energiewende: „Wir haben unseren Strom in Deutschland im Corona-Jahr 2020 zu 55 Prozent erneuerbar erzeugt. Das ist eine echte Erfolgsgeschichte.“ Auch sei es im Kampf gegen den Klimawandel seit 2000 in einem „ersten Schritt immerhin gelungen, das Wachstum von Energieverbrauch und CO2 Emissionen durch mehr Energieeffizienz zu entkoppeln“. Jedoch seien in derselben Zeit auch viele energieintensive Industrien nach Indien und China abgewandert.

Der Dienstleister Postberg will mit den Energiemanagertagen die relativ junge Gruppe der Energiemanager vernetzen. Das Berufsbild sei erst vor zehn Jahren offiziell geschaffen worden. Es gebe viele junge Energiemanager, die durch den Erfahrungsaustausch mit den Älteren der Berufsgruppe schneller lernen könnten.

Der Transformationsprozess der Energiewirtschaft über die kommenden 30 Jahre zu einer verbraucherorientierten und dezentralen Versorgung brauche sowohl weitere technische Innovationen als auch den freien Wettbewerb der Unternehmen. Hierzu könnten Ingenieure und Energiemanager einen wichtigen Beitrag leisten. Die Politik müsse die Rahmenbedingungen schaffen, dass Investitionen nicht nur von Großunternehmen getätigt werden.

Konjunkturprogramm für den Klimaschutz

Ein wichtiger erster Beitrag der Bundesregierung sei das aktuelle Konjunkturprogramm, da 56 Mrd. von den 130 Mrd. Euro auf Energie- und Klimathemen entfielen. Verbände wie der Bundesverband Mittelständische Wirtschaft (BVMW) müssten darauf achten, dass das Geld aus diesen Programmen auch beim Mittelstand und bei innovativen Start-ups lande. Der Green Deal in Europa gebe Hoffnung für die durch Corona stark betroffenen Länder im sonnigen Süden.

Beim Strom setze Deutschland noch zu sehr auf Importkohle anstatt zum Beispiel auf Methan oder Wasserstoff aus Power-to-Gas-Lösungen. „Bis 2030 könnten wir in Deutschland 30 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs aus erneuerbaren Quellen selbst decken“, sagte Otto. Heute sind es 17,4 %, die aus erneuerbaren Quellen kommen. Der größere energetische Teil der Prozesswärme- und Raumwärme sowie der gesamte Mobilitätssektor basierten noch zu sehr auf fossilen Energieträgern. Die schrittweise Besteuerung von CO2 und die Bündelung von Einzelschritten im Gebäudeenergiegesetz aus 2020 sei ein „Beschleuniger“ für das Thema Energieeffizienz im Wärmesektor und in der Mobilität.

Die Energiewende sei eine Herkulesaufgabe von 30 Jahren, während derer etwa eine Billion Euro in die Decarbonisierung investiert werden müssten. Das entspreche 33 Mrd. Euro an Investitionen im Jahr. Davon entfallen laut Maximilian Gege vom Bundesdeutscher Arbeitskreis für Umweltbewusstes Management etwa 223 Mrd. Euro auf die Steigerung der Energieeffizienz, davon wiederum 150 Mrd. Euro auf die energetische Gebäudesanierung inklusive Heizung.

Die Investition zahle sich jedoch rasch aus, argumentierte Otto. Aktuell importiere Deutschland für etwa 87 Mrd. Euro Energie im Jahr. Wenn es gelinge, in zehn Jahren ein gutes Drittel einzusparen, rechne sich das Herkulesprojekt von alleine.

Mit der Einführung der ISO 50001 Zertifizierung vor rund zehn Jahren entstand die Berufsgruppe der Energiemanagementbeauftragten. Im Jahr 2019 gab es laut Postberg etwa 18.000 auditierte Unternehmen weltweit, davon 5.800 in Deutschland. Im Jahr darauf waren es bereits 8.500 zertifizierte Unternehmen in Deutschland.

Viele der Unternehmen vernetzen sich lokal in mehr als 291 Energieeffizienz-Netzwerken. Jedoch gibt es keine Bildungs- und Netzwerkveranstaltung speziell für Energiemanager im deutschsprachigen Raum. „Diese Lücke wollen wir mit dieser Veranstaltung schließen. Alle Energiethemen sollen in der Breite für Ausbildungspunkte mit Anerkennung vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle sorgen, welche Auditoren und Energiemanager jährlich als Weiterbildungsmaßnahmen nachweisen müssen“, sagte Peter Otto.

Die Firma Postberg bietet Lösungen für die Einsparung von Kosten durch die Optimierung von Druckluftsystemen. Im Jahr 2021 veranstaltete Postberg das zweite Mal die Kasseler Energiemanagertage.

Quelle: Energie & Management, 24.02.2021

Effizientere Druckluft für Hersteller von Landmaschinen

Effizientere Druckluft für Hersteller von Landmaschinen

 

Ein Landmaschinenhersteller am Standort Bruchsal hat seine Kompressorstation erneuert. Damit werden 23 % der Energie verglichen zur Altanlage eingespart.

Ein Landmaschinenhersteller stellt am Standort Bruchsal in Linienfertigung Fahrerkabinen für verschiedenste Landmaschinen her. Als Energieträger wird dafür unter anderem Druckluft benötigt, die in einer zentralen Kompressorstation hergestellt wird. Nachdem die vier verbauten Kompressoren in die Jahre gekommen waren und nur mit hohem Instandhaltungsaufwand verfügbar zu halten waren, hat sich das Unternehmen für einen kompletten Neuaufbau entschieden.

Hinzu kam, dass bei Ausfall des größten Kompressors keine ausreichende Redundanz bei gleichzeitigen Verbrauchsspitzen vorhanden war. Auch plante das Unternehmen Produktionserweiterungen mit neuen Druckluftverbrauchern, die das Risiko der zu knappen Redundanz noch vergrößert hätten. Besonders in den heißen Sommermonaten fehlte zudem ausreichend Kühlluftmenge in der Station, sodass zu hohe Temperaturen in der Druckluftzentrale (DLZ) die Ausfallwahrscheinlichkeit zusätzlich erhöhten. Um eine Entscheidung treffen zu können, hat das Unternehmen Postberg+Co. GmbH die Analyse und Planung übernommen. Basis für die Anpassungen im Verbrauchsprofil war die von Postberg entwickelte Simulationssoftware SIMULYSE(R).

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Effizientere Druckluft für Hersteller von Landmaschinen

 

Ein Landmaschinenhersteller am Standort Bruchsal hat seine Kompressorstation erneuert. Damit werden 23 % der Energie verglichen zur Altanlage eingespart.

Ein Landmaschinenhersteller stellt am Standort Bruchsal in Linienfertigung Fahrerkabinen für verschiedenste Landmaschinen her. Als Energieträger wird dafür unter anderem Druckluft benötigt, die in einer zentralen Kompressorstation hergestellt wird. Nachdem die vier verbauten Kompressoren in die Jahre gekommen waren und nur mit hohem Instandhaltungsaufwand verfügbar zu halten waren, hat sich das Unternehmen für einen kompletten Neuaufbau entschieden.

Hinzu kam, dass bei Ausfall des größten Kompressors keine ausreichende Redundanz bei gleichzeitigen Verbrauchsspitzen vorhanden war. Auch plante das Unternehmen Produktionserweiterungen mit neuen Druckluftverbrauchern, die das Risiko der zu knappen Redundanz noch vergrößert hätten. Besonders in den heißen Sommermonaten fehlte zudem ausreichend Kühlluftmenge in der Station, sodass zu hohe Temperaturen in der Druckluftzentrale (DLZ) die Ausfallwahrscheinlichkeit zusätzlich erhöhten. Um eine Entscheidung treffen zu können, hat das Unternehmen Postberg+Co. GmbH die Analyse und Planung übernommen. Basis für die Anpassungen im Verbrauchsprofil war die von Postberg entwickelte Simulationssoftware SIMULYSE(R).

Projektteam (v.l.): Peter Otto von Postberg + Co. sowie Jürgen Mauderer, Matthias Förster und Manfred Hummel vom Anlagenbauer Ehlgötz Bild: Postberg+Co.

Die Anlage wurde im vergangenen Jahr erneuert: Zunächst musste der Druckluftverbrauch der Produktion gemessen werden, um für die Auslegung auf aktuelle und valide Verbrauchsdaten zurückgreifen zu können. Hierzu montierte Postberg eine kalorimetrische Volumenstrommessung. Diese verfügt über den notwendigen Dynamikbereich, um sowohl Spitzenlast- als auch Grundlastverbräuche wie die der Leckagen zu erfassen. Parallel wurde nach Informationen des Unternehmens der zu erwartende Mehrverbrauch des neuen Druckluftverbrauchers ermittelt und dem gemessenen Verbrauch hinzugefügt. Auch konnten historische Spitzenverbrauchswerte aus der vorhandenen Kompressorstation berücksichtigt werden, sodass ein finales Druckluftverbrauchsprofil entstand.

Eine im Juli und August 2020 durchgeführte Leistungsmessung hat laut Postberg ergeben, dass die in der Simulyse prognostizierte energetische Einsparung in der Umsetzung tatsächlich erschlossen wurde. Dazu dienten neben den gerechneten Daten aus der Kompressorsteuerung reale Messdaten aus installierten Strom-, Druckluft-, und Wärmemengenzählern. Insgesamt ergab die Strom- und Volumenstromleistungsmessung eine Einsparung von 23 % verglichen mit der Altanlage. In absoluten Zahlen 163.173 kWh pro Jahr beziehungsweise 87,6 t CO2 jährlich.

Neben den Kosten- und CO2-Einsparungen ist das umgesetzte Konzept so ausgelegt, dass sich die Laufzeiten auf alle vier Kompressoren über zehn Jahre gut verteilen. Laut den Ergebnissen der Simulation sei hier eine zusätzliche Einsparung von 78 % der Instandhaltungskosten möglich. Kein Kompressor kommt über eine Gesamtlaufzeit von 40.000 Betriebsstunden.

Dadurch, dass die Bestandsanlage als Vergleichskonzept in der Simulyse ergänzt wurde, konnten auch die zu erwartenden Kosteneinsparungen und die Amortisationszeit berechnet werden. Einsparungen wurden nicht nur durch die verbesserte Effizienz des Gesamtsystems, sondern auch durch eine deutliche Reduzierung der jährlichen Wartungskosten erzielt. Das Unternehmen rechnet damit, dass sich die Anlage in rund zwölf Jahren amortisiert hat.

Während der Umbauarbeiten 2020 wurde in Bruchsal mit Leihkompressoren gearbeitet. Sie haben für diesen Zeitraum die komplette Druckluftversorgung überbrückt. Sowohl die Leihkompressoren als auch die Gesamtrealisierung der neuen Druckluftstation übernahm der Anlagenbauer Ehlgötz aus Karlsruhe. Ende Mai 2020 ist trotz des Corona-Lockdowns die Gesamtabnahme der neuen Druckluftzentrale erfolgt.

Postberg ist ein Unternehmen, das auf Druckluftanwendungen in der Industrie spezialisiert ist. Das Portfolio umfasst Produkte und Ingenieurdienstleistungen rund um die großformatige Druckluftanwendung. Mit der Betriebssimulation SIMULYSE ist es laut Postberg möglich, das Zusammenwirken von Steuerfunktionen, dem spezifischen Betriebsverhalten der Kompressoren und den Anforderungen der sich stetig verändernden Bedarfssituation zu analysieren und auszuwerten.

Veröffentlicht in Energie & Management, 23.02.2021

Das Druckluftwärmekraftwerk in der Praxis, lesen Sie hier alles rund um das Thema und wie die Städtischen Werke Sie unterstützen!

Eine Verdichterschraube ist wie das Herz eines Druckluftkompressors - Fitness-Tracker für Kompressoren

Digitalisierung KI soll dabei helfen, rechtzeitig vor einem Infarkt zu warnen: Die Firmen Postberg+Co und inTec automation haben mit der Universität Kassel das Forschungs- und Entwicklungsprojekt SCIENTIA gestartet.

Um die Verfügbarkeit und Energieeffi zienz von Druckluftkompressoren zu erhöhen, soll Künstliche Intelligenz (KI) auf einem Messgerät helfen. Gefördert wird das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben SCIENTIA durch das noch junge hessische Programm distr@l. „Wir sind stolz, dass unser Projekt positiv bewertet worden ist“, sagt Steffen Frodl vom Baunataler Unternehmen inTec automation. „Das Förderprogramm soll dem Mittelstand helfen, die Digitalisierung der eigenen Produkte und Dienstleistungen voranzutreiben.“

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Weitere Informationen zum Förderprogramm "distr@l" des Bundeslands Hessen finden Sie hier.

„Die Macht der kleinen Schritte“ - Zukunftsgestaltung mit klugen Lösungen der Ingenieure

In Kassel haben Ingenieure und Unternehmen den Impuls der jungen Bewegung „Fridays for Future“ aufgenommen und formieren sich zur Initiative
„Engineers for 2 Degree-Target“. Der Anstoß hierzu ging von Peter Otto aus. Er selbst ist Vater von drei Kindern, Unternehmer und praktizierender Ingenieur.
Seit den „1. Kasseler Energiemanagertagen 2019“ am 18. und 19. September 2019, zu denen Otto eingeladen hatte, schlossen sich bereits über 40 Unterstützer
und Initiatoren in der Initiative zusammen. Die Initiative stellt sich seither der Öffentlichkeit und möchte eine Plattform für Ingenieure und Techniker sein,
die mit ihren Ideen zum Gelingen des Klimaziels beitragen.

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"Austauschbare Wechselarmaturen für die Inline-Analytik" - Eine Messpunktschnittstelle für mehr Anlagenverfügbarkeit

Eine von Postberg gemeinsam mit einem Unternehmen in der Prozessindustrie entwickelte Messpunktschnittstelle
stellt die Prozessanbindung für die Analysemesstechnik dar. Diese besteht aus einer kombinierten Schwenk- und
Wechselarmatur, welche den Austausch von Armatur und Sensorik ohne Betriebsunterbrechung ermöglicht.

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