Effizient einsortiert
In den vier Minuten, die Sie zum Lesen dieses Artikels benötigen, sortiert die sparsame Verteilanlage von Wegener + Stapel rund 300 Pakete.
Seit 1967 baut Wegener + Stapel Förderanlagen für den innerbetrieblichen Materialfluss. Das Unternehmen aus dem niedersächsischen Bergen hat sich dabei auch als Spezialist für hocheffiziente Sortieranlagen für die Logistikbranche einen Namen gemacht. Eine der zentralen Aufgaben in diesen Anlagen übernehmen die sogenannten Drehausschleuser, die die Pakete aus den Rollenbahnen aussortieren.
Für deren Betrieb vertrauen die Fördertechniker seit drei Jahren auf Technologie und Know-how von Rexroth. Nun hat Wegener + Stapel mit Rexroth-Unterstützung eine Paketverteilanlage für einen führenden Logistik-Dienstleister realisiert, in der heute pro Stunde bis zu 4.500 Pakete mit einem Gewicht von bis zu 32 Kilogramm verteilt werden.
„Im Fokus der Planungsphase stand neben der exakten, schnellen und paketschonenden Verteilung der Sendungen vor allem der energieeffiziente Betrieb“, erläutert Wolfgang Bortels, der als Leiter Automation bei Wegener + Stapel für das Projekt verantwortlich zeichnete.
Intelligente Motoren
„Aufgrund des Anforderungsprofils haben wir für die Projektierung der Paketverteilanlage und deren insgesamt 41 mit Antriebstechnik ausgestatteten Drehausschleusern auf das System IndraDrive Mi gesetzt“, berichtet Karl-Heinz Gebhard, Branchenmanager Allgemeine Automation bei Rexroth.
Anders als bei konventionellen Antrieben sind hier die Antriebsregler nicht zentral in einem Schaltschrank untergebracht. Vielmehr sind Regelelektronik und Servomotor zu einer kompakten Einheit kombiniert. Eine Technologie, die vielfältige Vorteile bietet: Da sich die Antriebe in Reihe schalten lassen, reduziert sich der Verkabelungsaufwand um bis zu 85 Prozent. Für Energieversorgung sowie Programmierung und Kommunikation ist ein einziges Kabel ausreichend. Weil sich die Intelligenz und Leistungselektronik in den Motoren selbst befindet, sinkt das Volumen der Schaltschränke um gute zwei Drittel. Auch der Installationsaufwand für Schaltschrankmontage und Verlegung der Kabel fällt deutlich niedriger aus.
Leistung rauf – Verbrauch runter
Highlight in Sachen Energieeffizienz im Falle der Sortieranlage: Gegenüber einem konventionellen Antrieb ist die Sortierleistung der Anlage deutlich höher und hat gleichzeitig einen bis zu 35 Prozent niedrigeren Energieverbrauch. Für eine solch signifikante Steigerung der Anlageneffizienz ist eine ganze Reihe von Faktoren maßgeblich.
In Reihe geschaltet, verringert sich der Verkabelungsaufwand um 85 Prozent.
So nutzt die Anlage beispielsweise konsequent die im System vorhandene Bewegungsenergie. Da bei der Verteilanlage bis zu 20 IndraDrive Mi-Antriebe in einem Lastkreis zusammengeschlossen sind, lässt sich die Bremsenergie generatorisch nutzen, indem sie nachfolgenden Beschleunigungsvorgängen zur Verfügung gestellt wird. Dieser Energieaustausch zwischen zeitweilig generatorisch und motorisch arbeitenden Antrieben senkt den Energiebedarf um bis zu 15 Prozent.
Energie im System halten
Für weitere deutliche Energieersparnis trägt ein modernes Versorgungsgerät bei. Dieses ist in der Lage, überschüssige Energie wieder in das Versorgungsnetz zurück zu speisen. Somit bleibt vom System ungenutzte Bremsenergie verwertbar. Bei einer Paketverteilanlage summiert sich dieser Effekt schnell auf eine Einsparung von rund 20 Prozent, da in großem Umfang Bremsenergie anfällt, die sonst als Wärme verloren gehen würde. Positiver Nebeneffekt: Die Energie wird nicht mehr wie üblich im Schaltschrank mittels Bremswiderständen in Wärme umgewandelt, was eine Klimatisierung erspart.
Um die Anlageneffizienz weiter zu erhöhen, können die Antriebsspezialisten zusätzlich Speichermodule integrieren. Diese speichern die kurzfristig überschüssige Bremsenergie, um sie dann wieder für Beschleunigungsvorgänge zur Verfügung zu stellen. „Die höchste Energieeffizienz ergibt sich dann, wenn die Energie im System selbst bleibt, denn jede Rückspeisung ist wieder mit Verlusten verbunden“, erläutert Gebhard.
Vollgas nach Maß
Ein weiterer positiver Einfluss auf den Energieverbrauch ergibt sich aus dem Einsatz einer modernen Motion Control zur Steuerung der Synchromotoren. Hier haben die Antriebsspezialisten ein beschleunigungsoptimiertes Bewegungsprofil realisiert. Ähnlich wie beim Automotor kann auch beim Elektromotor die Beschleunigung energieungünstig oder -sparend erfolgen.
Im Drehausschleuser wird die Bremsenergie gespeichert.
Wer beispielsweise beim Anfahren im ersten Gang mit Vollgas die Reifen quietschen lässt, verzeichnet einen deutlich höheren Spritverbrauch als Fahrer, die behutsam beschleunigen. „So senken wir nicht nur den Energieverbrauch, sondern schonen Mechanik und Transportgüter. Im Testbetrieb haben wir damit sogar gefüllte Eierkartons sortiert“, berichtet Projektleiter Bortels und ergänzt: „Wir haben zudem gemeinsam mit Rexroth die Konstruktion und auch den Ausschleuszeitpunkt optimiert. Diese Maßnahmen führten zu einer deutlichen Leistungssteigerung.“ Durch die optimale Bewegung des Drehausschleusers konnte die Bandgeschwindigkeit von 1,3 auf 1,5 Meter pro Sekunde erhöht werden, so dass die Anlage nun rund 500 Sendungen mehr pro Stunde sortieren kann.
Entscheidender Faktor
In der Gesamtheit haben alle Maßnahmen zur Energieeinsparung einen deutlichen Effekt: Bei einem angenommenen Betrieb von etwa 300 Tagen im Jahr und einer Betriebsdauer von täglich zwölf Stunden verbraucht die Anlage im Jahr rund 23.400 Kilowattstunden weniger. Das entspricht bei einem Strompreisniveau von 0,12 Euro pro Kilowattstunde einer Einsparung von rund 2.800 Euro und einer Senkung der CO2-Emission um gut vierzehn Tonnen.
„Energieeffizienz ist ein entscheidender Wettbewerbsfaktor und für uns sowie unsere Kunden eines der großen Themen. Wenn sich mit einem Antrieb die Leistung steigern und gleichzeitig der Verbrauch signifikant senken lässt, sind das überzeugende Argumente“, meint Wolfgang Bortels abschließend.
Weitere Informationen:
www.boschrexroth.com/energieeffizienz
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