Smart Consumer – Forschungsprojekt zur Optimierung der Energieeffizienz

Während des Großprojekts mit einem Gesamtvolumen von mehr als zehn Millionen Euro soll eine höhere Energieeffizienz mit einer innovativen Kopplung von Energieströmen innerhalb der Unternehmen erzielt werden Beim Kunststoffverarbeiter Junghans ist die Wärmerückgewinnung ein zentraler Aspekt

Energie spielt in einem Markt, der sich zunehmend verschärft eine große Rolle. Die Betriebskosten im Bereich des Energieverbrauchs werden nach wie vor von vielen Betrieben unterschätzt. Und das obwohl markante Einsparungen erzielt werden können. Während es am Beispiel Gas für die meisten Unternehmer selbstverständlich ist Portale wie gaspreisvergleich.org aufzusuchen um zunächst die Angebote verschiedener Gasversorger zu vergleichen und von günstigen Konditionen zu profitieren, machen sich nur wenige über die konkrete Optimierung des Gaseinsatzes Gedanken. Genau wie bei Gas verhält es sich bei Strom, Öl und Co. Erkennen Unternehmen das Potenzial, dass sich aus einer effizienteren Energienutzung ergibt, lässt die Verblüffung darüber nicht lange auf sich warten. Das Forschungsprojekt Smart Consumer setzt an dieser Stelle an. Die Fragestellung wie Energieeffizienz in Industrieunternehmen gesteigert werden kann, soll beantwortet werden. Für das Projekt stellen die Junghans Kunststoffwaren-Fabrik aus Hessisch Lichtenau und der italienische Süßwarenhersteller Ferrero ihre Betriebe zur Verfügung. Das Projekt startete 2014 und soll dreieinhalb Jahre laufen. Gefördert wird die Forschungsarbeit vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Ziel des Forschungsprojektes ist es, in einem realistischen Produktionsumfeld, wie es die beiden Unternehmen bieten, zum Reduzieren und Steuern des Energiebedarfs intelligente Lösungen zu entwickeln. Der wissenschaftliche Leiter des Instituts IdE Professor Hesselbach: „Dabei ist es uns wichtig, dass die erarbeiteten Lösungen auch auf andere Unternehmen übertragbar sind.“

Die Teilprojekte – Junghans und Ferrero

Smart Consumer beinhaltet zwei Teilprojekte. Zum einen wird im Produktionsbetrieb der Junghans Kunststoffwarenfabrik der Fokus auf die Optimierung der Energieversorgung gelegt. Der Betrieb hat sich auf die Produktion von

Verschlüssen, Deckel, Behälter und Verpackungen spezialisiert. Folgende Produkte gehören zum Repertoire:

• Eindrückdeckel
• Streuverschlüsse
• Schraubdeckel
• Kindersichere Verschlüsse
• Kunststoffbehälter
• Süßstoffspender
• Dosierverschlüsse

Die Ergebnisse des Projektes sollen kunststoffverarbeitenden Betrieben Lösungen an die Hand geben, um die Energieeffizienz zu steigern. Die Zielsetzung des Projekts ist ambitioniert: Sowohl Energiekosten als auch Primärenergiebedarf sollen um 50 Prozent reduziert werden. Klaus Junghans, Geschäftsführer des Betriebs sieht klare Chancen in der Forschungsarbeit: „Nachhaltiges Wirtschaften ist von jeher ein elementarer Bestandteil unseres Unternehmens. Dieses Forschungsprojekt bietet uns die Möglichkeit, der energieeffizienteste Kunststoff verarbeitende Spritzgussbetrieb Europas zu werden. Die zukünftige Reduktion des Energiebedarfs um 50 Prozent ist ein Meilenstein in unserer Firmengeschichte und unser Beitrag zur Energiewende“.

Zur Erreichung der Ziele sind mehrere Maßnahmen notwendig. Beispielsweise muss die Beheizung der Produktionsmaschinen umgestellt werden. Während zuvor mit einer elektrischen Heizung gearbeitet wurde, wird die Versorgung künftig mit Thermalöl realisiert. Damit einhergeht eine Maximierung der Flexibilität. Denn die Maschinen sollen anschließend mit mehreren Energiequellen versorgt werden können, wie beispielsweise durch die Verbrennung von Gas, mit elektrischer Energie oder der Abwärme aus Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozessen. Klar fokussiert wird in der Kunststoffwarenfabrik die Steigerung des Wärmenutzungsgrades, welcher zum Teil den Umbau der Gebäudetechnik, Spritzgießmaschinen und Wärmenetze erfordert. Zum anderen stehen Energieeinsparungen im Bereich Klimatisierung und Kühlung beim Süßwarenhersteller Ferrero im Rahmen des zweiten Teilprojektes an. Gerade die Effizienz der Kühlung ist beim Verarbeiten von empfindlichen Lebensmitteln ein wichtiges Thema. Angestrebt wird künftig eine punktgenau Kühlung des einzelnen Produktes, anstatt wie bisher die gesamte Halle zu kühlen.

Energie-Monitoring-System zur Analyse von Energieströmen

Bei beiden Teilprojekten werden zudem die Erfassung, Bewertung und Steuerung der Energieströme innerhalb der Betriebe angestrebt. Beide Unternehmen implementieren dafür ein Energie-Monitoring-System. Das System stellt die Basis zur Energiestromsteuerung dar und wird es erleichtern den künftigen Energiebedarf zu prognostizieren. Mit den erstellten Prognosen soll eine kostenoptimierte Strombeschaffung ermöglicht werden, in dem Strom zu dem Zeitpunkt gekauft wird, wenn er besonders kostengünstig ist. Auch die Entlastung der Stromnetze gehört zu den Zielsetzungen. Die Unternehmen Imtech und Limón entwickeln bei beiden Projekten gemeinsam eine simulationsgestützte Steuerung von Energieströmen. Die Integration der Produktionstechnik liegt dabei im Verantwortungsbereich der Limón GmbH aus Kassel. Imtech aus den Niederlanden obliegt die Zuständigkeit der technischen Gebäudeausrüstung und der Energieflüsse der Energieversorgung.

Am Ende sollen die teilnehmenden Unternehmen zum „Smart Conumser“ werden und damit zu intelligenten Energieverbrauchern.