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Energieeffizienz – mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine
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Herzlich Willkommen bei Festo
Roland Volk
Mai 2017
......
– Ihrem weltweiter Partner in der Fabrik-und Prozessautomatisierung
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Unsere heutige Agenda
KAFFEE-PAUSE
9:00 Uhr
10:30 Uhr
11:00 Uhr
13:00 Uhr
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Unsere Geschichte: von der Holzbearbeitung zur Automatisierung
4
19251955
19561965 1989 2000 2001
Erstes Geschäftsfeld: Holzbearbeitungsmaschinen. Heute: Festool
Festo erkennt das Potenzial der Pneumatik für die Fabrikautomatisierung
Italien: erste Vertriebs-gesellschaft außerhalb Deutschlands
Didactic
Erfindung und Markteinführung der Ventilinsel
Weltweit größtes mechatronisches
Baukasten-Angebot
Bionic Learning
Network
als Impulsgeber für die Automatisierung
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Unser Ziel: die Erhöhung Ihrer Produktivität
Sie wollen den richtigen Partner?
Sie wollen Sicherheit?Sie wollen Sicherheit?Sie wollen Effizienz?
Sie wollen Sicherheit?Sie wollen Effizienz?Sie wollen Einfachheit?
Sie wollen Sicherheit?Sie wollen Einfachheit?Sie wollen Kompetenz?Sie wollen Effizienz?
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•Seit 1925 zukunftsorientiert•Mit der nötigen Kontinuität•Gesicherte finanzielle Basis
Produktions-, Innovations-, Bildungs-, Service- und Logistikqualität
•Prävention gegen physische Schäden jeder Art
• Zahlreiche sicherheits-technische Lösungen
Berücksichtigung spezifischer Bedürfnisse jeder Branche
Expertise
Maschinensicherheit
Qualität
Ein Familienunternehmen
• Jederzeit erreichbar •Mehr als 250 Niederlassungen• In 176 Ländern zuhause•Gesellschaften in 61 Ländern
Weltweit präsent
Wir sind
Ihre Sicherheit
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•Möglichst einfach bei maximaler Funktionalität
• Z. B. bei der elektrischen Antriebslösung OptimisedMotion Series oder der selbsteinstellenden Dämpfung PPS
Neue Produktgeneration
In 3 Schritten zum Ziel: einfach Produkt auswählen, CAD-Daten in Ihre Pläne übernehmen und bestellen
Engineering Tools
•Pneumatik, Servo-pneumatik und Elektrik
•Reduzierte Komplexität •Weniger Zeitaufwand im
Einkauf
Alles aus einer Hand Bis zu 50 % einsparen durch komplett montierte und geprüfte Lösungen
Einbaufertige Lösungen•24 Stunden erreichbar•Preise, Lieferzeit und
Auftragsverfolgung sind jederzeit einsehbar
Bequemer Online Shop
Wir sind
Ihre Einfachheit
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•Spezialisten, die sich in Ihrem Business zu 100 % auskennen
Branchen-Know-how
•Schulung unserer eigenen Mitarbeiter•Hochwertige Qualifizierung für Kunden
Ein Lernunternehmen
•Kleine Produktmodifikationen oder Neuentwicklungen
• Exakt auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten • In Kooperation mit Ihnen entwickelt
Kundenspezifische Komponenten
•Der Nutzen definiert die Wahl des Antriebs • Immer die passende Technologie verfügbar
Partner für elektrische und
pneumatische Automatisierung
Wir sind
Ihre Kompetenz
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• Technologieneutrale Beratung für Komponenten, Subsysteme und Komplettlösungen
• Festo Energy Saving Services – Druckluftverbrauch bis zu 60 % senken
Energieeffizienz
Über- oder Unterdimensionierung durch perfekte Simulation mit Auslegungssoftware vermeiden
Optimierte Auslegung
Technische Merkmale eingeben – aus einer Liste mit Vorschlägen auswählen
Intelligenter Produktfinder
Wertschöpfungstiefe selbst wählen: vormontierte Baugruppen bis hin zu Einbaufertigen Lösungen
Easy Assembly Services
Maximale Flexibilität in der Fertigung, minimale Toleranz: • 11 Global Production Centres• 6 Regional Service Centres• 28National Service Centres
Production on demandWir sind
Ihre Effizienz
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Treffpunkt Automation Energieeffizienz
Mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine
Einleitung
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Herausforderungen des 21. Jahrhunderts
RohstoffverknappungDie weltweite Rohstoffentnahme hat sich die letzten 30 Jahren verdoppelt (70 Milliarden Tonnen/Jahr)
Sinkende BiodiversitätTierpopulationen sanken im Durchschnitt um 33 Prozent im Vergleich zu 1970.
Fossile Brennstoffe80 Prozent des weltweiten Energiebedarfswerden heute aus fossilen Brennstoffenabgedeckt, deren Vorräte begrenzt sind.
KlimawandelDie Temperatur der Erdatmosphäre istum vier Grad höher als vor Beginn derIndustrialisierung.
Steigende WeltbevölkerungZwischen 9 und 10 Milliarden Menschen leben 2050 Menschen auf der Erde.
Ökologischer FußabdruckBei gleicher Lebensweise benötigen wirim Jahr 2050 fast 3 Erden.
NACHHALTIGKEIT als Megatrend
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Die globale politische Bedeutung von Energieeffizienz steigt!Weltweit beeinflussen politische Energieziele das volkswirtschaftliche Handeln
EU-Zielsetzung 20-20-20Reduktion Primärenergiebedarf der Mitgliedstaaten um 20 % bis 2020
EU Energieprogramm▪ Ökodesign-Richtlinie▪ Finanzierungs- und Anreizsysteme für
Investitionen▪ Etc.
Quelle: Enerdata
12th Five Year Plan China2011-2015
Part 6:
Green development, construct energy conservation and environment friendly society
Weniger als 3 Ziele
Keine Information verfügbar
Mehr als 10 Ziele
3-10 Ziele
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Energieverbrauch in Deutschland in 2011
30%
29%26 %
15 %
Struktur des Energieverbrauchs nach
Sektoren in Deutschland(Angaben in % und TWh)
Industrie (732 TWh)
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (374 TWh)
Haushalte (648 TWh)
Verkehr (713 TWh)
8 %
66%
21 %
Energieverbrauch nach Anwendungsbereichen
in der Industrie im Jahr(Angaben in % und TWh)
Mechanische Energie (Strom) (155 TWh)
Raumwärme (57 TWh)
Sonstige Prozesswärme (481 TWh)
Warmwasser (7 TWh); Klimakälte (Strom) (5 TWh); Sonstige Prozesskälte (Strom) (5 TWh); Informations- und Kommunikationstechnik (Strom) (9 TWh); Beleuchtung (Strom) (10 TWh)
Quellen: Bundesumweltamt, http://www.umweltbundesamt.de/, 2012; Living Planet Report des WWF, 2012.; Die Zukunft der Energie, Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, 2013.; Bericht der Weltbank, Turn down the heat: climate extremes, regional impacts, and the case for resilience, 2012; Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, http://www.bmwi.de/, 2012
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Energieverbrauch in Deutschland in 2014
29%
30%26 %
15 %
Struktur des Energieverbrauchs nach
Sektoren in Deutschland(Angaben in % und TWh)
Industrie (697 TWh)
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (361 TWh)
Haushalte (615 TWh)
Verkehr (730 TWh)
8 %
66%
21 %
Energieverbrauch nach Anwendungsbereichen
in der Industrie im Jahr(Angaben in % und TWh)
Mechanische Energie (Strom) (146 TWh)
Raumwärme (56 TWh)
Sonstige Prozesswärme (460 TWh)
Warmwasser (7 TWh); Klimakälte (Strom) (5 TWh); Sonstige Prozesskälte (Strom) (5 TWh); Informations- und Kommunikationstechnik (Strom) (9 TWh); Beleuchtung (Strom) (10 TWh)
Quellen: Umweltbundesamt, http://www.umweltbundesamt.de/, 2012; Living Planet Report des WWF, 2012.; Die Zukunft der Energie, Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, 2013.; Bericht der Weltbank, Turn down the heat: climate extremes, regional impacts, and the case for resilience, 2012; Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, http://www.bmwi.de/, 2012
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Stromverbrauch in Deutschland in 2014
2402 TWh = 2.4 × 109 MWh
Verkehr30%
Haushalte26%
Gewerbe, Handel,Dienstleistungen
15%
Industrie29%
Sonstige Prozesswärme66%
Mechanische Energie (elektrisch)
21%
Druckluft7%
Arbeitsluft
Druckluftwerkzeuge
Pneumatische Antriebe
(ca. 20%)
Steuerluft
Aktivluft Prozessluft Vakuumluft Prüfluft
Raumwärme
8%
Sonstige 5%
…davon Druckluft
697 TWh
146 TWh
10,2 TWh
2,04TWh
408MWh
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EinsparpotenzialeDruckluft
Verteilung 16%
Anwendung 49%
Erzeugung 34%
Aufbereitung 1%
Market Pull – Einsparpotenziale finden sich überallMärkte suchen nach Innovationen um Einsparpotentiale auszuschöpfen!
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Regulatory Push – mehr und mehr Normen und StandardsErhöhte Regulierungsdichte aufgrund international hoher politischen Priorität
Gesetzliche Vorschriften
EU-Rahmenrichtlinien regulieren besonders relevante Bereiche z.B. Ökodesign-Vorschriften für energieintensive Produkte
Normative Grundlagen
Energiemanagement (ISO 50001) als notwendiges Engagement für Steuererleichterungen und zukünftig gesetzlich verpflichtend
Praxisnahe Entscheidungshilfen
z.B. anerkannte Regeln der Technik und Kennzeichnungen (z.B. Labels) gewinnen an Bedeutung und werden zu Standards.
Unternehmen stehen unter Druck
Energieeffizienz wird
zur Notwendigkeit
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Energieeffizienz als gesamtunternehmerische Aufgabe
Konstruktion
Produktion
Vertrieb
Logistik
Einkauf
Instandhaltung
Qualität
Teamwork
Energie-
effizienz
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Energieeffizienz@FestoLösungen für eine wirtschaftliche und nachhaltige Zukunft
Produkte & LösungenIntelligente Auslegung
Services
• Intelligente und innovative Auswahl-Software unterstützen Sie bei der Auslegung von Systemen.
• Damit kann man Komponenten kleiner auslegen und ver-meidet die Kumulation von Sicherheitsfaktoren.
• Festo Energy Saving Services bieten ein optimales Dienstleistungsprogramm zur Ermittlung und bestmöglichen Aus-schöpfung von Einspar-potentialen.
• Das Servicepaket zur ganzheitlichen und nachhaltigen Energie-einsparung ist für alle Anwender interessant.
• Nutzen Sie die Kompetenz unserer Vertriebs-Ingenieure und Energy Efficiency Consultants.
• Profitieren Sie aus denSynergien von Industrienähe und dem Trainingsangebot von Festo Didactic.
Training & Consulting
• Festo bietet Produkte und Lösungen an, die Energie effizienter nutzen! Schon heute lassen sich mit Lösungen von Festo überraschende Einspar-potenziale realisieren.
• Vom Front-End über die Ventil- und Ventilinsel-Ebene bis zur hoch-effizienten Druckluft-aufbereitung.
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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0.4 kg Steinkohle*
0.5 kg Brennholz* 100 l Erdgas*
Energie ist ein teures Gut!
1 kWh = 1000 W * 1 h = eine Stunde lang 1000
Watt Leistung
*Brennwert (fossile Energieträger):
0.0265 g Uran*
Variabel
Länder Preise / kWh (2015)
Deutschland 0,1586 €
Frankreich 0,0964 €
Österreich 0,1088 €
Italien 0,172 €
China 0,098€
USA 0,065€
Variabel Variabel
Verteilung UmwandlungErzeugung
Ø EU28 0,1234€
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Moderne Druckluftsysteme sind aus Effizienzsicht voll wettbewerbsfähig !
• Basis ist veraltete Anlage• Nicht eindeutige AngabenAber: Leider weit verbreitetVeröffentlichung F. Ilmberger & F. Seyfried, BWK, 1994
7% als „Wirkungsgrad“
Moderne Anlage von Erzeugung bis Anwendung mit Wärmerückgewinnung
Moderne Anlage von Erzeugung bis zur Anwendung
Quelle: EnEffAH – Energieeffizienz in der Produktion im Bereich Antriebs- und Handhabungstechnik
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oh
ne
Wä
rme
rück
-g
ew
inn
un
g
Durchschnitt „Alter Schraubenkompressor“
Spanne der Druckluftkosten je m³1
,8 c
t/N
m³
1,5
ct/
Nm
³
1,9
ct/N
m³
10
ct/
Nm
³
Optimum
Mit
Wä
rme
rück
-g
ew
inn
un
g
Innovative Energieeffizienz-Konzepte beginnen bei der Drucklufterzeugung
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Wie berechnen sich Druckluft-Kosten?
Fixe Kosten:• Anschaffung , Abschreibung,
Zinsen• Platzkosten
Variable Kosten: • Stromverbrauch• Öl- und Wasserverbrauch• Wartungs- und
Reparaturkosten
Jährliche LieferleistungKompressor(nach ISO 1217; 20°C, 1000 mbar)
+ Durchschnittliche Kosten der Druckluft:
0,019 €/Nm³
=
Erfahrungswerte:
• Moderne Kompressoren-Systeme haben eine Druckluftkennzahl zwischen 90 und 120 Wh/Nm³ (Druckluftkennzahl = Energieaufwand pro Nm³ verdichtet auf 6bar rel.)
• Die typische Verteilung von Energiekosten und weitere Kosten (Abschreibung und Wartung) für ein Kompressorsystem ist 75/25
• Durchschnittliche Druckluftkosten: 0,019 €/Nm³• Durchschnittliche Stromkosten: 0,14 €/kWh
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Quelle:
Die Planung einer Kompressorstation benötigt viel Erfahrung!
Komponenten (in Reihenfolge):
• Öl/Wasserabscheider for
Kondensatreinigung
• Kondensatablass
• Steuerung
• Speicher
• Kompressoren
• Kältetrockner
• Zyklonabscheider
• Filter
• Rohre für die Druckluft
• Rohre für Ansaugluft
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System zur
Wärmerückgewinnung
Komponenten einer modernen Druckluftstation
Öl-Wasser-
Trenner
Druckbehälter
Kältetrockner
Feinfilter
Kompressor
Abluftsystem
Zulufteinrichtung
Kondensatableiter
Übergeordnete
Steuerung
Quelle:
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Energieeinsparung durch Druckabsenkung
Leistungsbedarf des Kompressor erhöht sich um 6% pro bar
Die Absenkung des Betriebsdruckes, bedeutet bei der Druckluft-Erzeugung eine Energieeinsparung von ca. 6% pro bar. Quelle:
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Energieeffiziente Anlagen –Höherer Druck für bestimmte Anwendungen
Wird nur für eine Anwendung, z.B. beim Einpressen eines Teils, ein höherer Druck benötigt, ist der Einsatz eines Druck-Boosters günstiger als den Systemdruckam Kompressor zu erhöhen
Die Investitionskosten der Kompressoren sind in der Berechnung berücksichtigt
Variante 1Netzdruck 10bar
Variante 2Netzdruck 6bar + Druckbooster
Betrieb
Kosten/m3 0,024€ 0,019 €
Lieferleistung / Jahr 360.000m3 360.000 m3
plus 5% für Druckbooster–Versorgung18.000m3
Lieferkosten Druckluft gesamt
8.650 € 7.200€
Einsparung 1.450 €
zusätzlicher Invest(Druckbooster)
1.200 €
Amortisationszeit ca. 10 Monate
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Verteilung und Nutzung
Aufbau des Leitungssystems, Rohrlänge, Rohrdurchmesser
Druckfresser:
• Lange Leitungen• Kleine Innendurchmesser• Enge Leitungskrümmer• Verengungen• Armaturen undAnschlüsse
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Verteilung und Nutzung
Der Druckverlust ist proportional der Rohrlänge l
Abhilfen:• Ringleitungen statt Stichleitungen• Rohr- und Schlauchdurchmesser
groß genug dimensionieren
dies gilt auch für die Leitungen- zu den Maschinen und - zu den Ventilen / Ventilinseln
D5P Verlust
~l
und umgekehrt proportional D5 !!!
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Druckabfälle vermeiden
XX
X
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Druckabfälle vermeiden
XX
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3
XDruckabfälle vermeiden
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Druckabfälle vermeiden
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Gewinde A/A Gewinde I/I
Stecker/Kupplung ¼““ 1610 Nl 1373 Nl
Stecker/Kupplung 3/8“ 1755 Nl 1733 Nl
Stecker/Kupplung 1/2“ 1764 Nl 1782 Nl
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Beispiel 1
Beispiel 2gleiche AnlageAndere Einspeisung
Druckabfälle vermeiden
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Druckabfälle reduzieren
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Stimmt der Druck an der Wartungseinheit ??
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Mess-System AirCS®
Durchfluss-Sensor
Druck-Sensor (Eingangsdruck)
Spannungsversorgung für Sensoren
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Mess-Aufbau
Stellen Sie mit der Drossel den Durchfluss auf 50Nl/min ein
Starten Sie die Messung mit Schlauch ø6mm (5m lang)Und wechseln Sie dann auf ø4mm (5m lang)
Notieren Sie den jeweils den Eingangsdruck und den Druck am zweiten Drucksensor am Ende des Schlauches
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Konfiguration einer Wartungseinheit
Wichtige Daten:
• Maximaler Durchfluss• Benötigte Druckluftqualität
-> brauchen alle Verbraucherdie selbe Qualität ??
• Welche Qualität liefert der Kompressor
• Anschlussgröße
Annahme: Qualität der Druckluft vom Kompressor entspricht DIN ISO (8573-1/2010) Klasse 7.4.47 = Partikelgröße max.40µm4 = DTP +3°C4 = Restölgehalt 5mg/m3
Grundsatz für den Einsatz von Filtern:So viel wie nötig, so wenig wie möglich !!
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Konfiguration einer Wartungseinheit
Filter-Druck-Regelventil (40µ)
Filter(5µ)
Filter(1µ)
Filter(0,01µ)
6.4
.46
.4.4
7.4
.47
.4.4
2.4
.32
.4.3
1.4.1
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Der überwiegende Anteil der Unternehmen kennt den Standby-Verbrauch seiner Produktionsanlagen nicht !!
Quelle:
Der Energieeffizienz-Index der deutschen Industrie
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“If you cannot measure it, you cannot improve it” *
Sensorintegration in unseren Wartungseinheiten
Differenzdrucksensor zur Filterüberwachung
• Die sichere Überwachung der Fein- und
Feinstfilter warnt rechtzeitig, nicht erst wenn es
zu spät ist!
• Ökonomisch — Filterwechsel genau nach Bedarf
Drucksensor zur Drucküberwachung
• Kontinuierliche Kontrolle der Betriebsdrücke
Durchflusssensor zur Verbrauchsüberwachung
• Durchflussmessung zum Überwachen und Steuern
• Erfassung und Kontrolle des Luftverbrauchs
* Lord Kelvin, 1883 (britischer Physiker)
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Auswertungssoftware
Stabiler KofferTransport und Aufbewahrung
Mit dem Air-Flow Analyser Energie autark messen und mobil aufzeichnen!
Durchflusssensor30..3000 l/minFiltermodul
40µ
Drucksensor 0..10 bar
Datenlogger 2.000.000 Datensätze
LiPo-Akku21.000 mAh / ca. 1 Tag
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Energie-Effizienz-Modul - MSE6-E2M
Intelligentes, vernetztes Wartungsgerät
• Reduziert und überwacht selbständig den Luftverbrauch an Maschinen
• Automatische Leckage-Erkennung
Produktmerkmal/-nutzen
• Eine automatische Abschaltung der Druckluftzufuhr im Stand-by reduziert den Luftverbrauch
• Die automatische Leckage-Erkennung ermöglicht eine gezielte Wartung
• Die permanente Überwachung von Druck, Durchfluss und Verbrauch und steigert die Prozesssicherheit
• Feldbus (Profibus-DP) zur einfachen Anbindung der Einheit an die Steuerung
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Spotlight: Energie Effizienz Modul - MS6-E2M
Feature: Standby Erkennung und automatische Abschaltung
Δt
Durchfluss
Zeit
offen geschlossen
Das Modul erkennt, dass nicht mehr produziert wird und sperrt dann ab.
- 20 %
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Spotlight: Energie Effizienz Modul - MS6-E2M
Feature: Leckage Erkennung
Druck
Zeit
offen geschlossen
Δp
Leckage
RealΔtleak
Im abgesperrten Zustand prüft das E2M die Dichtigkeit des Systems. Bei zu starkem Abfall wird die Steuerung informiert.
ΔpΔtreal
Ideal
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Was bringt eine optimierte Dimensionierung in der Pneumatik?Aus der Praxis: Handhabung von Paketen in der Logistikbranche
Systemparameter
▪ Masse 12 kg
▪ Hub 250 mm
▪ Schlauchlänge 1 m
Betriebsdaten
▪ 30 Zyklen pro Minute▪ 8 Stunden pro Tag▪ 200 Arbeitstage pro Jahr
Ø 40 mm
Ø 32 mm
Energie-verbrauch
Betriebsdauer [a]21 3 4
Geringerer Energieverbrauch - geringere Investitionskosten
Verwendung kleinerer Baugrößen …
-34 %
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Verschiedene Installationskonzepte ermöglichen kurze Schlauchlängen
Einzel-AnschlussMultipol
Feldbus-Technologie
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Installationskonzept Einzelanschluss / Zylinder-Ventil-Kombinationen
•Konventionelle Montage•und Anschlusstechnik
• Zeit- und kostenaufwendigeMontage
• Großer Materialaufwand• Hohe Fehlerquote bei Installation
und einzelne Überprüfung allerVerbindungen
• Großer Platzbedarf für Kabelpakete
• sehr kurze Zykluszeiten• kleine Totvolumen
• einfache Fehlersuche• Ventil und Zylinder sind teilweise in
Sichtweite
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018
Installationskonzept Multipol
Benefits
Ein vieladriges Kabel verbindetVentilinsel und eine Steuerung. • Schneller elektrischer Anschluss der
Ventile über vorkonfektioniertenMultipolstecker und Kabel
• Anschluss an jede Steuerung möglich• Alle elektrischen Verbindungen
integriert• Ventile sitzen nahe an den
Aktuatoren
• Ideal bei kompakten Maschinen• Kostengünstig, geringe Installations-
und Prüfzeit
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Installationskonzept Feldbus-Technologie
Benefits
• Interne Verdrahtung auf der Ventilinsel• Die Signalübertragung erfolgt seriell über den
Feldbus-Anschluss: lange Entfernungen können mit
elektrischen Signalleitungen überbrückt
werden Schlauchlängen werden verkürzt- Reduzierung der Zykluslaufzeiten
- Reduzierung von Schlauch-Totvolumen
• Ein- und Ausgänge sind vom Schaltschrank indie Ventilinsel verlagert• Ideal bei komplexen Anlagen und Maschinen
mit mehreren Stationen
• Spart: Kosten, Platz, Installations-, Inbetriebnahme-, Prüfzeit
• Geräte-/Peripherie-Diagnose möglich
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Beispiel aus der Praxis
Technologiefabrik ScharnhausenMontageanlage für Ventile
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Dezentrale Installation der Ventile für Montagefunktionen incl. Druckreduzierung
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Beispiel aus der Praxis
Schlauchlänge 3m 2,2m 1,4m
LuftverbrauchSchläuche [Nm³]
1401 1027 654 3082
Berechnungsgrundlagen
Zykluszeit: 13 sec.2-Schicht-Betrieb250 Tage / Jahr
3 Stopper pro ModulSchlauch: PUN-6 (4mm innen)Druck: 6bar
Druckluftkosten: 0,023€/Nm³
~71€ / Modul~ 570€ / Maschine
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Beispiel aus der Praxis
Schlauchlänge 1,4 0,6m 1,4m
LuftverbrauchSchläuche [Nm³]
654 280 654 1588
Berechnungsgrundlagen
Zykluszeit: 13 sec.2-Schicht-Betrieb250 Tage / Jahr
3 Stopper pro ModulSchlauch: PUN-6 (4mm innen)Druck: 6bar
Druckluftkosten: 0,023€/Nm³
Einsparung:
1494Nm³ = ~34€ / Modul~ 270€ / Maschine
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Druckniveau bedarfsgerecht und dezentral reduzieren
Vorher32 mm, 500 mm 5,1 Nl6 bar
6 bar
Nachher
32 mm, 500 mm 4,0 Nl6 bar
3 bar
Aus der Praxis: Druckreduzierter Rückhub
Reglerplatte für MPA Ventilinsel: VMPA1-B8
-22 %
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Zyl. Ø40mmHub 250mm
Zyl. Ø32mmHub 250mm
Energieverbrauch 3,77 Nl / Zyklus(+0,86Nl / Schlauch)
2,43 Nl / Zyklus(+0,86Nl / Schlauch)
Energiekosten pro Jahr (0.019 € / m³)
~505 € ~360 €- 30 %
Einkaufspreis 100% 88 %- 12 %
Beispiel: Bewegung eines Pakets mit 12 kg Strecke von 250 mm 60 Zyklen/min - 300ms ZykluszeitEinschichtbetrieb mit 8h/Tagund 200 Tage/Jahr.
Energieeffizienz@Festo - Überdimensionierung vermeiden
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PneumatikDSBC-40
Opt. BaugrößeDSBC-32
Berechnung und Vergleich
Kosten incl. Anschaffung, Montage, Wartung, Instandhaltung, Energieverbrauch, Verzinsung der Investition zu 3%
Kleinerer
Durchmesser
möglich,
durch die hohe
Leistungsdichte
des P-Zylinders !
Elekt. Achse ESBF-32
0 €
1.000 €
2.000 €
3.000 €
4.000 €
5.000 €
6.000 €
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Gesamtkosten über 10 Jahre
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Mit halber Länge der Verschlauchung halbiert sich das Schlauchvolumen und der Luftverbrauch.Deshalb:• Ventilinseln möglichst dezentral• Ventile so nahe wie möglich an den Zylinder
Zyl. Ø32mmHub 250mm Langer Schlauch
Zyl. Ø32mmHub 250mm Kurzer Schlauch
Schlauch zwischen Ventil und Zylinder
PUN-8x1,253,0m lang
PUN-8x1,250,3 m lang
Druckluftverbrauch Arbeitszylinder
2,43 Nl/ Zyklus~ 265€
Druckluftverbrauch Schlauch
0, 856Nl/ Zyklus~95 € / Jahr
0,086Nl/ Zyklus~ 9,50 € / Jahr
Energiekosten pro Jahr (0,019€/m³)
~ 360€ ~ 275€
Energieeffizienz@Festo - Schlauchvolumen reduzieren
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Berechnung und Vergleich
Kosten incl. Anschaffung, Montage, Wartung, Instandhaltung, Energieverbrauch, Verzinsung der Investition zu 3%
Zusätzliche
Reduzierung des
Totvolumens
(kürzere
Schläuche)
PneumatikDSBC-40
Opt. Baugröße DNC-32 + Totvol. Reduzieren
Elekt. Achse ESBF-32
0 €
1.000 €
2.000 €
3.000 €
4.000 €
5.000 €
6.000 €
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Gesamtkosten über 10 Jahre
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Angepasste Schaltung für eine Rückhubbewegung mit geringer Kolbenkraft / Geschwindigkeit
BeidseitigeAnsteuerung mit
max. Betriebsdruck
Ansteuerung mit Druckzone
Arbeitszylinder: Zyl. Ø32mm / Hub 250mm
Betriebsdruck: 6 bar6 bar ausfahren 3
bar einfahren
Verfahrzeit:0,5 s ausfahren0,5 s einfahren
Energiekosten pro Jahr:
275€ 220€
Mehrkosten bei der Investition:
ca. 50 €
Die Investition hat sich in einem Jahr amortisiert
DSBC-32-250-PPSA-N3
Energieeffizienz@Festo - Druckreduzierter Rückhub
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PneumatikDSBC-40
Opt. Baugröße DNC-32 +Totvol. reduziert+Druckred.
Berechnung und Vergleich
Kosten incl. Anschaffung, Montage, Wartung, Instandhaltung, Energieverbrauch, Verzinsung der Investition zu 3%
Druckzonen
(Rückhub mit
geringerem Druck)
bringt weitere
Verbesserung
7
Elekt. Achse ESBF-32
0 €
1.000 €
2.000 €
3.000 €
4.000 €
5.000 €
6.000 €
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Gesamtkosten über 10 Jahre
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Praktische Übung: Optimieren einer Applikation
Ausgangssituation
Zylinder: Ø 40mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 3m
Optimierung 1:Kleinerer Zylinder
Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 3m
Optimierung 2:Kürzere Schläuche
Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 1m
Optimierung 3:Druckreduzierung im Rückhub
Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 1mDruckregler 3 bar im Rückhub
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Praktische Übung: Einstellen der Parameter
Einstellungen
Anzahl Zyklen: 5Frequenz (f/Hz): 0,3
Messung starten
Ablauf starten
Nach Zyklusende
Messung stoppen
Verbrauch notieren
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Messung 1:Zylinder: Ø 40mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 3m
Messung 2:Kleinerer Zylinder
Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 3m
Messung 3:Kürzere Schläuche
Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 1m
Messung 4:Druckreduzierung im Rückhub
Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mmSchlauchlänge: 2 x 1mDruckregler 3 bar im Rückhub
Praktische Übung: Messungen durchführen
Messung starten
Ablauf starten
Nach Zyklusende
Messung stoppen
Verbrauch notieren
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7
Und jetzt geht es weiter mit ….
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Green Automation – Druckluft effizient eingesetzt !!
Leckageverluste im Allgemeinen zwischen
30% und 50%!
„Wirkungsgrad pneumatischer Antriebe
nahe bei 5%...(EU study,
Veröffentlichung von 1996,…)“
„Effizienz von Druckluftanlagen
bei 10%...“
Ist die Pneumatik unter Druck ??!!
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Was interessiert uns bei einem Technologievergleich?
Energie
Produktivität
Kosten
Umwelt
Technik
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Kostenbetrachtung
Total Cost of Ownership (TCO)
Gliederung nach Kostenarten
• Direkte Kosten
• Anschaffung
• Indirekte Kosten
• Energiekosten
• Wartung/Service
• Verbrauchsmaterial
• Training/Schulungen
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Total Cost of Ownership (TCO)
LED-Lampe oder Glühlampe?
10 Jahre mit 15.000h (ca. 4h pro Tag)
Betrachtung der Einzelpreise 14,99 € 0,69€
Betrachtung Life-Cycle 10 Jahre 14,99 € 10,35€
Stromverbrauch 10 Jahre (0,28€ je kWh) 25,20€ (6W) 168,00€ (40W)
Gesamtkosten 10 Jahre 40,19€ 178,35€
Ganzheitliche Berücksichtigung aller Produktmerkmale / Produktvorteile über den gesamten Lebenszyklus erforderlich !
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Pneumatische oder elektrische Antriebe? Eine Frage der Anwendung!
Einige Schlüsselfragen zur Technologieauswahl:
• Hat der Antrieb weitere Aufgaben außer Spannen oder Halten?
• Müssen mehr als drei Positionen angefahren werden?
• Muss frei und flexibel positioniert werden?
• Ist ein ruckfreier Bewegungsablauf gefordert?
• Sind lange Wege zurückzulegen, dabei hohe Geschwindigkeiten
und kurze Zyklen gefordert?
Können Sie alle Fragen mit „Nein“
beantworten, dann ist es sinnvoll pneumatische Antriebe einzusetzen.
Können Sie eine der Fragen mit „Ja“
beantworten, dann ist es sinnvoll einen elektrischen oder servo-pneumatischen
Antrieb einzusetzen
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Pneumatische AntriebeElektrische Antriebe
Natürlich haben beide Technologien Stärken und Schwächen!
Stärken
Schwächen
▪ Fahrprofile flexibel programmierbar▪ Einfache Regelung des Antriebsystems▪ Hohe Laststeifigkeit▪ Hohe Dynamiken möglich▪ Belastungsabhängiger Energieeinsatz
▪ Relativ komplexer Systemaufbau▪ Dezentrale Wärmeerzeugung
▪ Nur bedingt überlastfähig▪ Relativ hoher Platzbedarf▪ Relativ hohe Anschaffungskosten
▪ Einfach, kostengünstig▪ Wartungsarm, zuverlässig und robust▪ Hohe Schutzart sowie Explosionsschutz▪ Hohe Leistungsdichte, d.h. kleinbauend
▪ Einfache Installation und Inbetriebnahme▪ Überlastfähigkeit
▪ Energieverbrauch als negatives Image
▪ Energieverluste bei Leckagen▪ Geräuschentwicklung
▪ Bewegungen ohne Zwischenposition▪ Geringe Laststeifigkeit
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Elektrische und
Pneumatische
Automatisierung
Effizienz beginnt bei optimaler Dimensionierung …… unabhängig von der Technologie
Unsere Engineering ToolsEinfach kostenlos im Festo Supportportal downloaden: www.festo.de
Pneumatic Drives / GSED
Positioning Drives
Dimensionierung von Motoren-, Controller- und Achsauslegung inkl. Führungsauslegung unter Berücksichtigung externer Kräfte.
Perfekte Simulationen ersetzen
teure Realitätstests. Auswahl, Konfiguration undDimensionierung der pneumatischen Steuerungskette.
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Effizienz beginnt mit intelligenter Auslegung
8
Bei pneumatischen und elektrischen Antrieben
Simulation ersetzt teure RealitätstestsAuslegungssoftware unterstützt bei Auswahl, Konfiguration und Dimensionierung der pneumatischen Steuerungskette.
• ca. 40% weniger Druckluftverbrauch durch Verzicht auf Überdimensionierung
• ca. 10% geringere Anschaffungskosten
Kein Potenzieren von SicherheitsfaktorenPositioningDrives verwendet Positionswerte, Nutzmasse und Einbaulage zur Auslegung von Antriebsmechanik, Getriebe und Motor.
• bis zu 70% Energieeinsparung durch Reduzierung der Sicherheitsfaktoren
• ca. 20% geringere Anschaffungskosten
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Elektrische Antriebssysteme – Festo Auslegungs-Software
Motor
E-AchseController
PositioningDrives
Einzigartige Kombination aus
• Berechnungstool• Produktauswahl• Simulationswerkzeug
Für die komplette Antriebskette
• Motorcontroller• Motor• Ggf. Getriebe• Achse• Inkl. Führung
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Systemparameter Führung Ergebnisse
Festo Auslegungs-Software – Positioning Drives
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Pneumatische Lösung:
geringere InvestitionskostenElektrische Lösung:
höhere Energieeffizienz
Energieeffizienz ist aber nicht immer kosteneffizient!
Eine TCO*-Betrachtung klärt auf!
Anwendung: Y-Z-HandlingPositionierung von Bauteilen
Betriebsdaten
▪ 1,5 Sekunden Zykluszeit▪ 24 Stunden pro Tag▪ 360 Arbeitstage pro Jahr
Kosten
▪ Stromkosten 0,14 €/kWh
▪ Druckluftkosten 0,019 €/Nm³
* Total Cost of Ownership ≜ Lebenszykluskosten
Elektrische Lösung
Pneumatische Lösung
Gesamt-Kosten [€]
Betriebs-dauer [a]
2000
14000
12000
8000
10000
6000
4000
1 2 3 4 5
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… eine Untersuchung in allen Details macht Sinn!
Anwendung: Y-Z-HandlingPositionierung von Bauteilen
Betriebsdaten
▪ 3 Sekunden Zykluszeit▪ 24 Stunden pro Tag▪ 360 Arbeitstage pro Jahr
Kosten
▪ Stromkosten 0,14 €/kWh
▪ Druckluftkosten 0,019 €/Nm³
* Total Cost of Ownership ≜ Lebenszykluskosten
Elektrische Lösung
Pneumatische Lösung
Gesamt-Kosten [€]
Betriebs-dauer [a]1
2000
14000
12000
8000
10000
6000
4000
2 3 4 5
Eine kleine Veränderung der Zykluszeit …
… macht die Wahl der Technologie einfach!
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… aber eine Daumenregel hilft bei der Auswahl.
Je größer die Hublänge,
je geringer die Haltekraft und
je kürzer die Haltedauer,
desto effizienter ist die Elektrik.
Als Daumenregel kann man festhalten:
Je kleiner die Hublänge,
je größer die Haltekraft und
je länger die Haltedauer,
desto effizienter ist die Pneumatik.
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Bestimmt die Applikation die Antriebstechnologie ?!
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Transport Applikation
Transport von Boxen auf Palletten
Horizontale Bewegung von ~50 kg
über eine Strecke von 2407 mm.
Aktuelle Lösung:
Kolbenstangenloser Zylinder Ø 32 mm
Versorgungsdruck: 7bar
Weitere Daten:
2-Schicht-Betrieb (16h)
250 Tage pro Jahr
Druckluftkosten: 0,023 €/Nm³
Elektrische Energie: 0,16 €/kWhFrage des Kunden:
Ist es sinnvoll auf einen elektrischen Antrieb umzustellen ? (Da dies ja ein wirklich großer pneumatischer Antrieb ist !
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Transport Applikation
Kostenanalyse
Anschaffungskosten
Pneumatik 620 €
Elektrik 2760 €
Pneumatik
Elektrik
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018 99
Transport Applikation
Kostenanalyse
Energiekosten / Jahr 2-Schicht-Betrieb (16h); 250 Tage pro Jahr; Zykluszeit: 3 Zyklen pro Stunde
Pneumatik Elektrik
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018 100
Transport Applikation
Kostenanalyse
TCO - Betrachtung
1 Jahr 10 Jahre
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018
Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018 102
Alt oder Neu ? Metall oder Techno-Polymer ?
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018 103
Alt oder Neu ? Metall oder Techno-Polymer ?
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018
6bar 4bar
Vakuum – Druck reduzieren und Energieeffizienz steigern
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Gesteuerte Vakuumerzeugung und Vakuumüberwachung
Energie-einsparung
Ohne Luftsparschaltung
Mit LuftsparschaltungVakuumdruck p
- 0.7
- 0.5
Durchfluss q - Vakuumdüse
Energie-einsparung
Vakuumgenerator OVEM
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Vergleich von Vakuum-Saugdüsen
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018 108
Ist-Zustand Möglichkeit zur Optimierung
Vakuum-Anwendungen
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018
Vakuumsaugdüsen vs. Vakuumpumpe
Vakuum-pumpe
Vakuum-Generator 2 X VN-07
Vakuum-Generator 2 X OVEM-07
Invest 1300 € 200 € 520 €
Zyklen/ min
28
Vakuum Aktivzeit
1,5 s 0,5 s
Druckluft-verbrauch
39,2Nl/min
14 Nl/min
Energie-kosten /Tag
0,36 € 0,13 €
Energie-kosten/Jahr
360 € 128,70 € 45,96 €
Wartungs-kosten
100€ 0,00 € 0,00 €0,00 €
1.000,00 €
2.000,00 €
3.000,00 €
4.000,00 €
5.000,00 €
6.000,00 €
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Vacuum pump
VN-Nozzle
OVEM
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Energieeffiziente Anlagen – Blas -und Sperrluft
Auslegung Blas- und Sperrluft
• Richtige Düsen / „jede“ Düse ist besser als ein offener Schlauch
• Notwendigkeit der Sperrluft prüfen (z.B. besser abgedichtete Greifer)
• Druckreduzierung
• Taktung oder Bedarfsorientiert
(Nachlaufzeiten der Sperrluft beachten)
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Blasdüsen
Die Vorteile im Vergleich zu Einlochdüsen
• Senkung des Geräuschpegels um bis zu 12 dB
• Niedriger Arbeits-Luftdruck bei gleicher Blaskraft
• Geringerer Luftverbrauch
• Bessere Blaswirkung auf größerer Entfernung
• Geringere Betriebskosten
Quelle: www.lechler.de
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Blas -und Sperrluft
Druck Lochdurchmesser 2mm Lochdurchmesser 4mm
1bar 30 Nl/min 14.400 Nl/ Schicht 92 Nl/min 44.160 Nl/ Schicht
2bar 45 Nl/min 21.600 Nl/ Schicht 150 Nl/min 72.000 Nl/ Schicht
3bar 62 Nl/min 29.760 Nl/ Schicht 220 Nl/min 105.600 Nl/ Schicht
4bar 80 Nl/min 38.400 Nl/ Schicht 280 Nl/min 134.400 Nl/ Schicht
5bar 97 Nl/min 46.560 Nl/ Schicht 350 Nl/min 168.000 Nl/ Schicht
6bar 116 Nl/min 55.680 Nl/ Schicht 450 Nl/min 216.000 Nl/ Schicht
Blasanwendungen sind zu vermeiden, bzw. mit Bedacht auszuwählen ! Ziel ist es, mit möglichst wenig Drucklufteinsatz eine maximale Schubkraft zu erzielen.
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„Neues“ EEF-Produkt - Taktgeberventil
Der Taktgeber (Multivibrator) dient zum Erzeugen von stufenloseinstellbaren Signalen in Steuerungen. Er wird eingesetzt fürschnelle Zylinderbewegungenbei Membran-Zylindern und einfachwirkendenoder auch doppeltwirkenden Zylindern. Kurzhubige, schnelleKolbenstangenbewegungen sind notwendigzur Erregung von Schwingförderern,zum Abklopfen von Absauganlagen, Bunkern oder zur Bewegung kleinerer Siebrüttelanlagen.
Funktionsbeschreibung aus dem Katalog:
Diese Funktion kann optimal für gepulste Blasanwendungen genutzt werden.
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Neues EEF-Produkt VLG-¼ oder VLG-1/8
X
P
Durch Verschließen eines Arbeitsanschlusses (2 oder 4) und einer Drossel vor der Blasdüse kann die Funktion eines Impulsgebers für eine Blasanwendung realisiert werden
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0
50
100
150
200
Fächerdüse mit VLG 6bar
VLG Schlauch Düse
Verbrauch VLG mit Düse: ~72 Nl/min
Einsparpotential
Arbeitszeit/Tag 16hArbeitstage/Jahr 250TageDruckluftkosten 0,019€
VLG Schlauch DüseVerbrauch [Nm3] 17242,79 54720 52800Kosten 327,61 € 1.039,68 € 1.003,20 €
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Schlauch mit VIELEN Löchern zur Kühlung von Netzteilen und Controllern im SchaltschrankVerbrauch :- 300 Nl/min- 432 Nm3 / Tag (24h)- 157680 Nm3 / Jahr ~ 3150 €
Ein Beispiel aus der Praxis (zum Schmunzeln) – Einsatz von Blasluft
EEF-Massnahme:Schaltschrank-Kühlung
~1100 €
Return on Invest~ 5 Monate
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018
Intelligente AuslegungIntelligente und innovative Auswahl-Software für die richtige Auslegung von Systemen.
Industrial EducationProfitieren Sie von der Industrienähe und dem Trainingsangebot der Festo Didactic.
Energieeffizienz@Festo: Unser Ansatz und unser Leistungsportfolio
Produkte und LösungenFesto bietet Produkte und Lösungen an, die Energie effizienter nutzen!
ServicesFesto Energy Saving Services: das Servicepaket zur bestmöglichen Ausschöpfung von Einsparpotenzialen.
Fokus
Energie-effizienz
TR-P\Roland Volk Treffpunkt Automation Erstellt: 11.3.2016 Geändert: 2.3.2018
Festo Energy Saving Services
• Ganzheitliches Konzept zur Optimierung von Druckluftsystemen
• Für einen energieeffizienten, umweltbewussten und nachhaltigen Anlagenbetrieb
• Modulares Service-Angebot entsprechend Ihren Anforderungen
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Wir übernehmen die Druckluft in Ihrem Energie Management System!
Unsere zertifizierten Services betrachten dabei das gesamte Druckluftsystem
Zertifizierte Konformität zu ISO/DIS 11011Compressed air energy efficiency audit
Energiemanagement ISO 50001
DruckluftISO 11011
Von Erzeugung ... … über Verteilung … … zur Nutzung.
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Ganzheitliche Betrachtung pneumatischer Systeme
Druckluft-erzeugung
Druckluft-aufbereitung
Druckluft-verteilung
Anwendung
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Unsere Kompetenz: Energy Saving Serviceleistungen
LeckagebeseitigungLeckageortung
Energieanalyse Drucklufterzeugung
Pre Audit Druckluft Qualitätsanalyse
Beratung Energieeffizienzanalysefür Maschinen
Druckluftverbrauchs-analyse
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Quelle: Compressed air systems in the European Union, ISI 2000
Auffinden und Beseitigen von Leckagen
Wärmerückgewinnung
Auslegung des Pneumatiksystemseinschl. Mehrdruck-Leitungsnetz
Kompressoren z.B.mit variabler Motordrehzahl
Sonstige Maßnahmen
Maßnahmen zur Energieeinsparung bei der Drucklufterzeugung
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Leckagen und Druckluftkosten
Installierte
Kompressorleistung in
kW
Durchschnitt Verbrauch
in Nm³/min
Druckluftkosten pro
Jahr
Davon Leckagekosten
(20% Leckagen)
50 5 47.880 € 9.576€
200 20 191.520 € 38.304 €
500 50 478.800 € 95.760 €
Geschätzte jährliche Druckluftkosten bei: Betriebsdauer: 8400 h/Jahr; Auslastung Kompressoren: 65%; Spezifische Leistung: 6,5kW/(m³/min)
Druckluftkosten: 0,019€/Nm3
1mm Leck 6bar
ca. 63 Nl/min
ca. 600 € /Jahr
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Leckageortung
• Das Ortungsgerät mit Mikrophon, ermöglichen das Orten von Leckagen unmittelbar an den Komponenten. Auch unter lauten Produktionsbedingungen!
• Parabolspiegel mit integriertem Laser ermöglichen das Orten von Leckagen bis auf eine Entfernung lt. Hersteller von ca. 20m
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Leckageortung
Serviceumfang
• Überprüfung des gesamten Druckluftsystems auf Leckagen: vom Kompressor bis zur pneumatischen Anwendung
• Leckageortung per Ultraschalldetektor im laufenden Betrieb (wenn möglich)
• Markierung der gefundenen Leckagen
• Schätzung der Leckagegröße in l/min
• Einordung der Leckagen in drei Kategorien
• Erfassung der für Instandsetzungen und Verbesserungen relevanten Informationen im Energy Saving Assessment Portal
• Fotodokumentation der georteten Leckagen
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Leckageortung Nutzen
Ihr Nutzen• Problemstellen und Leckagen die für das
menschliche Ohr nicht hörbar sind werden gefunden
• Die Klassifizierung nach Leckagegrößeermöglicht systematische Behebung
• Informationen aus dem Portal , z.B. Reparaturzeit, Ersatzteilliste, Vorgehensweise Reparatur etc. nutzen bei der effizienten Leckagebehebung
• Reduzierung des Druckluftbedarfes (nach EU Durchschnitt ca. 20%) und dadurch Senkung von Energie
• Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und Prozesssicherheit.
• Reduzierung des CO2 Ausstoßes.
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Leckageortung
Kennzeichnung und Klassifizierung der Leckagestellen inkl. Fotodokumentation
Leckage level
Leckage-
volumen
Nl/min
Leckagekosten
bei
0,019€/Nm³
Low < 2,5 < 25€
Medium 2,5 - 9 < 85€
High 9 - 64 < 685€
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• Angabe des Leckageortes
• Eingabe des Soundlevels
• Klassifizierung der Leckagegröße in l/min.
• Ersatzteilliste
• Geschätzte Reparaturzeit
• Vorgehensweise zur Reparatur
• Hinweise auf Optimierungsmöglichkeiten
Systematische Dokumentation der ermittelten Leckagen:
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Dokumentation im Festo-Portal
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Leckagebeseitigung
• Sie erhalten für eine systematische Beseitigung Zugriff auf das Festo Assessment Portal
• Sie erhalten von uns Hinweise zur systematischen Vorgehensweise
• Die Leckagebeseitigung und Reparatur kann von eigenem Personal in ihrem Hause durchgeführt werden
• Alternativ wird die Beseitigung und Reparatur durch unsere Festo Servicetechniker erledigt
• Auf Wunsch werden Festo Ersatzteile durch uns nach Stückliste beschafft und angeliefert
Warten kostet bares Geld!
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Aus der Praxis:
„Wir sind mit Festo und seinen Energy SavingServices sehr zufrieden. Wir konnten damit
unseren Druckluftverbrauch um ca. 8 %senken.“ Remo Dubbeld, Maintenance Manager
Tate & Lyle, Niederlande
Schwerpunkt: Ortung und Beseitigung von Leckagen
6000 l/min
75000 €
Detektierte Leckagen, Jährliche Einsparungen
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Aus der Praxis: Maschinenoptimierung in der MöbelindustrieMaschinenmessung, Maschinenanalyse und Optimierung
Zentrale Druckreduktion von 8 auf 6 bar
Abschaltung von Blasluftfunktionen imStand-by Modus
Detektion und Reparatur von Leckagen
Druckreduzierter Rückhubbei Linearantrieben
Austausch defekter Antriebe und Ventile
3500 €2500 €
17 Monate
Investition, Einsparung, Amortisationszeit
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Make or Buy?
Selbst machen oder machen lassen?
• Sind die notwendigen Messgeräte vorhanden?• Ist die Erfahrung zur Durchführung vorhanden?• Ist genügend Zeit und Kapazität für eine systematische
Durchführung vorhanden• Wie lange dauert die Durchführung und wie hoch sind die internen
Kosten• Sind entsprechende Ersatzteile vorrätig und wie aufwendig ist die
Beschaffung aller Bauteile• Ist genügend Information vorhanden um auf neuste
technologische Lösungen zu modernisieren
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Zusammenfassung der Festo Energy Saving Services
• Druckluftsysteme bieten erhebliche Einsparpotenziale
• Reduzierung des CO2 Ausstoßes• ein ganzheitlicher Ansatz ist besser als die
Einzelbetrachtung• herstellerneutrale Bewertung• TÜV zertifizierte Leistung• Anlagenverfügbarkeit erhöhen, Produktivität
steigern• keine Belastung hausinternen Personals oder
Kapazitäten• Transparenz des Druckluftsystems• vorbereitet sein!
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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Unsere heutige Agenda
Energiekosten und Drucklufterzeugung
Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E
Vakuum
Blas -und Sperrluft
Services
Zusammenfassung
Verteilung der Druckluft
Druckluftaufbereitung, Sensoren
Optimierungspotential inpneumatischen Systemen
Neue Produkte und Tools
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12 x Energie sparen!
12 unterschiedliche Maßnahmen: das sind 12 Wege, erfolgreich Energie zu sparen.
Unser Tipp: Lassen Sie sich von Experten von Festo beraten, die sich in puncto Energieeffizienz auskennen unddie Umsetzung dieses ganzheitlichen Ansatzes beherrschen.
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Zusammenfassung
• Die Anforderungen vom Markt und aus gesetzlichen Regularien werden höher
• Energieeffizienz ist Team-Work• im Unternehmen• bei ihren Lieferanten• bei ihren Kunden• im Unternehmensverbund
• Jede Antriebstechnologie hat Ihre Vorteile• Richtig ausgelegt und eingesetzt ist sowohl die Pneumatik als auch die
Elektrik energieeffizient
• Wir bieten unseren Kunden einen umfangreichen Support
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Energieeffizienz@FESTO
Wir nehmen
das Thema ernst !
„Vergeude keine Energie,
verwerte und veredle sie!“
Chemie-NobelpreisträgerWilhelm Ostwald (1912)
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Welche Fragen dürfen wir beantworten?
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Roland VolkExpert Energy efficient automation
Tel. 0711 / 347 – [email protected]
Energieeffizienz – mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine