Robotik, vorausschauende Instandhaltung und Energievielfalt
Auf der Hannover Messe 2017 waren neben der Digitalisierung Internet of Things (IoT), Industrie 4.0 und Big Data die wohl wichtigsten Schlagwörter. Auffallend war zudem die Präsenz der Sensortechnik. Eine Vielzahl an Sensoren macht sich daran, zu den heimlichen Herrschern der Anlagentechnik und von Industriesystemen zu werden. Sie bilden die Basis für alle Vernetzung, sind „Augen“, „Nase“, „Ohr“ und weitere technische „Sinne“, die auf vielfältigste Weise wahrnehmen, was um sie herum geschieht. Die Daten werden in die Cloud gefunkt, ausgewertet, zurückgespielt und bilden so die Basis für weitere Entscheidungen des Systems. Am augenscheinlichsten ist dies bei den Robotern der Fall, die zunehmend autonomer werden. Da die Zusammenarbeit mit Menschen in der Produktion zu einer wichtigen Aufgabe dieser Maschinen wird, setzt sich hier mehr und mehr der Begriff Cobots als Verknüpfung von Robotern und Collaboration (Zusammenarbeit) durch.
Grundlagen von „predictive maintenance“
Doch die Sensorik kann noch weitaus mehr. Sie bildet die Basis für eine vorausschauende Instandhaltung („predictive maintenance“). Sensoren zeigen die Alterung von Komponenten und deren baldigen Ausfall an. Mit dieser Vorhersage kann die Technik rechtzeitig gewartet werden, Komponenten können ausgetauscht und somit Ausfallzeiten minimiert werden. So ist etwa der „ABB Ability Smart“-Sensor eine „Remote Condition Monitoring“-Lösung, mit der die Anwender über ein Smartphone oder ein spezielles Internetportal den Zustand ihrer Niederspannungsmotoren überprüfen können. Die Daten werden an die Cloud übertragen und zu verwertbaren Informationen über den Zustand und die Leistung des Motors verarbeitet. Diese Informationen werden dem Anwender in einem leicht verständlichen Format zur Verfügung gestellt. Die Lösung ermöglicht eine vorausschauende Analyse. So erwartet man bei ABB, dass mittels vorausschauender Wartung auf Basis der Sensordaten Stillstandszeiten um bis zu 70 % reduziert, die Motorlebensdauer um bis zu 30 % verlängert und der Energieverbrauch um bis zu 10 % gesenkt werden können. Unter „ABB Ability“ hat das Unternehmen zudem seine digitalen Lösungen und Dienstleistungen zusammengefasst.
Siemens hat sein „Sentron“-Portfolio erweitert. Die Geräte messen alle Größen eines Wechselstromsystems. Zur weiteren Verarbeitung der Messdaten lassen sich die Geräte mittels integrierter Kommunikationsschnittstellen einfach in übergeordnete Automatisierungs- und Energiemanagementsysteme einbinden. Zusammen mit der Software „powermanager“ bilden die Geräte ein Energiemonitoringsystem, das sich gut für kleine und mittelständische Betriebe eignet.
Letztlich gewinnt die vorausschauende Wartung durch „Big Data“ im Umfeld von Industrie 4.0 weiter an Dynamik. Es wird immer einfacher, instandhaltungsrelevante Daten zu sammeln und zu verarbeiten. Zugleich kann auch das Energiemanagement von den Daten profitieren. Es erlaubt ein nachjustieren der Systeme im Betrieb und somit eine kontinuierliche Energieverbrauchsoptimierung.
HGÜ und Gleichstromsysteme in Gebäuden
Ist unser Stromsystem derzeit auf Wechselspannung (AC) aufgebaut, gibt es einige Anzeichen dafür, dass sich dies künftig, zumindest in Teilen, ändern könnte. So macht die Gleichstromtechnik bedeutende Fortschritte. Wird für die Fernübertragung von Energie bereits verstärkt die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) genutzt, könnten nun auch (Industrie-)Gebäude von einem Gleichstromnetz profitieren.
Photovoltaikanlagen, Brennstoffzellen und Batteriespeicher etwa sind für Gleichstrom wie geschaffen. Hier könnte durch den Wegfall von Wechselrichtern der erzeugte Strom direkt und ohne Wandlung genutzt werden. Inwieweit hier eine neue Entwicklung beginnt, wird sich zeigen.
Energievielfalt
Strom und Wärme respektive Kälte gehören zusammen wie Effizienz und Dezentralität, hieß es in der Messeankündigung. Daher wurden diese Themen räumlich nebeneinander auf der Energy im Rahmen der Hannover Messe in Halle 27 präsentiert. Hier spielte die Energieeffizienz eine Rolle. Denn jede kWh die nicht gebraucht wird, muss auch nicht erzeugt werden. Die Weiternutzung von Abwärme in anderen Prozessen oder in Form von Raumwärme kann in der Industrie wesentlich zu einer Verbesserung der Energienutzung beitragen. Das gilt in ähnlicher Weise für KW(K)K-Anlagen. Durch die Kraft-Wärme-(Kälte)-Kopplung werden Energieströme verbunden. So können Wärme, Kälte und Strom für unterschiedliche Anforderungen bereitgestellt und genutzt werden.
Um Energie sowohl flexibel bereitstellen als auch nutzen zu können, spielen Energiespeicher eine wichtige Rolle. Dabei wachsen das Angebot und die Vielfalt besonders schnell. Ob Stromspeicher, Wärmespeicher, Rotationsspeicher oder Druckluftspeicher – immer neue Systeme werden vorgestellt und bieten die Möglichkeit, eine passgenaue Lösung zu realisieren.
Die Hannover Messe 2018 läuft vom 23. bis 27. April 2018. Das Partnerland wird Mexiko sein.
