Bericht

Mit der Smart-E-Factory greifen Nissrin Arbesun Perez und Patrick Spanier im CIIT-Techtalk ein Thema auf, das uns alle betrifft: Nachhaltigkeit in der industriellen Produktion. Konkret erläutern die beiden Referenten, wie die energetisch smarte Fabrik für die ressourcenschonende Produktion aussehen wird, die derzeit in der SmartFactoryOWL in Lemgo umgesetzt wird.

Die industrielle Produktion birgt große Potenziale zur Einsparung von elektrischer Energie und somit zur Erreichung der globalen Klimaziele. Prozesse wie das Senken und Heben von Lasten in Hochregalen, die Beförderung von Material und Waren sowie thermische Prozesse in Produktionsanlagen verursachen Lastspitzen und hohe Energieverbräuche in Fabriken. Ebenso sind Einsparpotenziale mit möglichen Materialeinsparungen durch verbesserte Planungs- und Produktionsabläufe verbunden. Doch während an der einen Stelle ein Überangebot an regenerativen Energien erzeugt wird, müssen an anderer Stelle Lastspitzen in der Produktion aufgrund fehlender Optimierungen durch das Übertragungsnetz abgedeckt werden. Mit diesen Herausforderungen befasst sich das Projekt „Smart-E-Factory“. Nissrin Arbesun Perez vom Fraunhofer IOSB-INA und Patrick Spanier von der Technischen Hochschule OWL erläuterten den ZuschauerInnen die Themen und Ziele. „Energieoptimierung war schon immer Thema in der SmartFactoryOWL, seit einiger Zeit rückt Nachhaltigkeit ins Zentrum unserer Aktivitäten,“ so Perez.

Die Videoaufzeichnung finden Sie auf unserem Youtube-Kanal: https://www.youtube.com/watch?v=ux3qTG8Ugek

Hier gelangen Sie zur Homepage des Projekts Smart-E-Factory: https://smartfactory-owl.de/smart-e-factory/

Die Folien des Vortrags stehen hier zum Download bereit: TechTalk Smart-E-Factory_Folien

Ganzheitliche energetische Betrachtung

Um praxisnahe Lösungen zu schaffen, die in der industriellen Produktion mit möglichst geringem Aufwand umgesetzt werden können, erarbeitet das Projektteam einen Brownfield-Ansatz. Das bedeutet, das bereits bestehende Anlagen energetisch optimiert werden und dass die Planung nicht auf „der grünen Wiese“ stattfindet. Perez: „Zunächst brauchen wir Transparenz über die Verbraucher. Dafür haben wir bereits Sensorik nachgerüstet, z.B. für die Messung von Druckluft. Dann geht es um die Optimierung des Energieverbrauchs und um ein Konzept für die optimale Nutzung regenerativer Energien. Für die ganzheitliche Betrachtung beziehen wir alle relevanten Perspektiven ein, also die Stadtwerke Lemgo als Erzeuger, die Energiespeicherung und natürlich alle Verbraucher. Die Ergebnisse werden über Transfer-Maßnahmen in die Breite getragen.“

Einerseits geht es um das Gebäude selbst, z.B. hinsichtlich der Beleuchtung und Klimatisierung. Zum anderen steht die Produktionsebene im Fokus.

Gleichspannung nutzen

Patrick Spanier erläutert, dass die Nutzung der industriellen Gleichspannung ein weiteres Thema ist. „Für eine bessere Energie- bzw. Ressourceneffizienz setzen wir auf Gleichspannung. Dabei kann der Gleichrichter in Komponenten entfallen und wir nutzen die Solarenergie direkt, also ohne Verluste. Zudem verbessert sich die Netz-Stabilität und die energetische Kopplung der e-mobility und der Produktion ist möglich. Daher rüsten wir nach und nach von AC auf DC um. So haben wir abschließend einen Vergleich von Wechselstrom zu Gleichstrom bezogen auf die gesamte Energieeffizienz,“ erklärt Spanier.

Um diese technologischen Herausforderungen zu adressieren und die Industrie bei der Umsetzung klimaschonender Technologien zu unterstützen, werden digitale Lösungen benötigt. Hierzu hat sich ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern aus Ostwestfalen-Lippe formiert und entwickelt eine Modellfabrik am Beispiel der Lemgoer SmartFactoryOWL: die Entwicklung einer Smart-E-Factory. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) fördert das Projekt in den nächsten drei Jahren und damit die dadurch mögliche Erforschung und Entwicklung digitaler Technologien zur energetischen Optimierung von Fabriken sowie den Transfer dieser Ergebnisse in kleine und mittelständische Unternehmen.

Das Fraunhofer IOSB-INA aus Lemgo leitet das Projektkonsortium. Beteiligt sind zudem das Institut für Energietechnik (IFE) der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL), das Softwareunternehmen IANUS Simulation GmbH und der Betreiber, der in der SmartFactoryOWL ansässigen CUNA-Mehrweg-Produktion, die Hadi-Plast GmbH. Darüber hinaus unterstützen mehrere assoziierte Partner wie die Stadtwerke Lemgo, unser CIIT-Partner Weidmüller, Lenze und die Effizienz-Agentur NRW das Projekt.

Über Nissrin Arbesun Perez:

Nissrin Arbesun Perez ist am Fraunhofer IOSB-INA als Transfer- und Innovationsmanagerin in der SmartFactoryOWL tätig. Sie ist für den Technologietransfer in kleine und mittelständische Unternehmen zuständig und begleitet über das Mittelstand-Digital Zentrum Ruhr-OWL seit 2016 KMU bei der digitalen Transformation. Als Industrie 4.0 Reallabor ist die SmartFactoryOWL für den Technologietransfer eine unverzichtbare Anlaufstelle für die Industrie. Daher gestaltet Nissrin Arbesun Perez auch die strategischen und technologischen Entwicklungen der SmartFactoryOWL – wie dem Betrieb der CUNA-Mehrweg-Produktion oder der Umsetzung der BMUV geförderten Smart-E-Factory – maßgeblich mit.

Über Patrick Spanier:

Patrick Spanier ist an der Technischen Hochschule OWL als Transfer-Manager im Rahmen des Programmes „Innovative Hochschule“ tätig. Er ist für den Technologietransfer im Forschungs-Cluster „Produktion & Automation“ zuständig und begleitet Projekte mit industrieelektronischem Charakter in regionalen, nationalen und internationalen Programmen. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen bei Leistungselektronik, Antriebstechnik und industriellen DC-Netzen.

Über die SmartFactoryOWL:

Die SmartFactoryOWL, ein Kooperationsprojekt der Fraunhofer-Gesellschaft und der Technischen Hochschule OWL, ist eine herstellerunabhängige und offene Industrie 4.0 Forschungs- und Demonstrationsplattform und zugleich Testfeld für den Mittelstand in Ostwestfalen-Lippe. Durch Demonstration des Anwendernutzens von Industrie 4.0 Bausteinen sollen Unternehmen für die Potentiale der Digitalisierung und intelligenten Automation sensibilisiert und informiert werden. Gleichzeitig können sie in der SmartFactoryOWL neue Technologien erproben, testen und mit Unterstützung eines interdisziplinären Expertenteams in ihre Produktions-, Arbeits- und Geschäftsprozesse integrieren.