Automation als Green-Enabler

Green Automation hiess der Schwerpunkt bei den diesjährigen Fachpressetagen des Redaktionsbüro Stutensee. Und es zeigte, sich, dass das Thema «nachhaltige Produktion» die Automatisierungsunternehmen nun wirklich erreicht hat.

Wasserstoff für Mobilität nutzbar machen

Wasserstoff wird in den Medien zwiespältig diskutiert. Grüner Wasserstoff könnte jedoch unter bestimmten Voraussetzungen zur ökologischen Alternative zum Diesel-LKW werden. Wichtig ist dann aber der Ausbau eines geeigneten Tankstellennetzes. In seinem Vortrag zeigte Christian Wirl von der WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, welche messtechnische Herausforderungen beim Betrieb von H₂-Tankstellen bestehen (Drücke bis 900 bar und Temperaturen von -40 °C bis +85 °C), aber auch welche Herausforderungen Normen mit sich bringen, die derzeit noch permanent im Wandel sind.

Die physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff machen den Einsatz ebenfalls nicht einfacher: Er ist hochentzündlich, extrem klein, dringt damit in Metallstrukturen ein und kann diese verspröden. Zudem kann er die gewünschte Langzeitstabilität von Messsignalen beeinflussen.

Dennoch ist der Referent davon überzeugt: «Der messtechnische Bedarf für die Infrastruktur wird sich zielstrebiger befriedigen lassen, sobald die laufenden Normgebungen weitgehend abgeschlossen sind. Parallel dazu ist die Wasserstoff-Branche bestrebt, die Kosten beim Bau und Betrieb von Tankstellen durch Standardisierungen, günstigere Komponenten und optimierte Abläufe zu senken, um das H₂-Tanken auch preislich attraktiv zu gestalten. Daraus ergeben sich zusätzliche Anforderungen für die Mess- und Regeltechnik in Richtung Effizienzsteigerung.»

Intelligent Energie sparen mit IoT-Vernetzung

Laut Branchenverbänden lässt sich der Strombedarf in Unternehmen durch smarte Vernetzung um bis zu 80 Prozent senken. Integrierte IoT-Konzepte verringern nicht nur den CO₂-Ausstoss, sondern auch die energiebezogenen Betriebskosten. Damit befasste sich Dennis Paul, Bereichsleiter IoT-Projekte bei Wireless Logic mdex GmbH, in seinem Vortrag. Er zeigte, wie sich die neuesten LPWAN-Mobilfunkstandards für die M2MKommunikation, die bewusst auf Energie-Effizienz zugeschnitten sind, hier sinnvoll nutzen lassen.

Paul sprach über Sparpotenziale zum Beispiel beim Licht-Monitoring smarter Beleuchtungssysteme oder bei der Gebäudeautomatisierung: «Nicht immer lohnt sich der Aufwand für eine vollständige Restaurierung der Aussenhülle von Gebäuden oder sie ist technisch nicht umsetzbar. Durch die Vernetzung von Gebäudefunktionen kann trotzdem erhebliches Energiesparpotenzial erschlossen werden, indem man Ressourcen und Funktionen bedarfsgerecht zur Verfügung stellt.»

Möglich wird das mit der eUICC-Technologie von eSIM-Chips. Die nur 6 × 5 mm eSIMs werden bereits auf den Platinen der Endgeräte fest verbaut, sind resistent gegen Feuchtigkeit und Vibrationen und eignen sich so perfekt zur Vernetzung in der Fertigung und Lagerlogistik sowie für mobile Anwendungen. Der Clou ist jedoch die Zukunftssicherheit: Die Datenverbindung kann bei eSIMs Over-the-Air eingespielt und verwaltet werden.

Nachhaltigkeit in der Verbindungstechnik

Dass bereits jede einzelne Schraube zum Energiesparer werden kann, zeigte Michael Pult von der Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG. Ein Hauptaugenmerk für die Verringerung des CO₂-Outputs liege auf der produzierenden Industrie, insbesondere auf der Automobilindustrie. Doch auch die Zulieferindustrie müsse mit neuen Konzepten, Verfahren und Produkten ihren Anteil leisten.

Mit dem ACO2-Save-Ansatz betrachtet das Unternehmen nicht nur Emissionen über die gesamte Lieferketten, sondern sucht schon bei der Planung und Entwicklung von Verbindungslösungen nach Einsparmöglichkeiten. Ein sehr grosser Einspareffekt ergibt sich z.B. durch den Einsatz innovativer Verbindungs- und Kaltumformtechnik.

Gemeinsam mit dem Kunden analysiert das Unternehmen beispielsweise Möglichkeiten zum Wechsel der Produktionstechnologie von Teilen. So kann es teilweise sinnvoll sein, Teile, die derzeit noch spanabhebend hergestellt werden, als Kaltumformteilen mit geringerem Materialeinsatz und insgesamt kosteneffizienter zu fertigen. Ein solcher Wechsel der Produktionstechnologie kann dann Emissionen um 45 Prozent reduzieren.

Lean, Green und Smart

Im letzten Vortrag im Schwerpunkt Green-Automation standen Energieketten im Fokus. Christian Ziegler, Leiter Produktmanagement e-Ketten bei Igus, verdeutlichte wie lean, smart und green miteinander in Verbindung stehen, denn auch Prozesse lean und smart zu gestalten hat letzten Endes Einfluss auf die Nachhaltigkeit. Unter dem Brand chainge (abgeleitet aus Chain und Change) vernetzt das Unternehmen Wertstofflieferanten mit Recyclern und Verarbeitern. Das Programm startete 2019 und hat seither 70 t Altkunststoff eingesammelt, davon allein 37 t im Jahr 2022. Diesen können Recycler aufbereiten und wieder der Produktion zuführen.

Der Fokus liegt auf technischen Kunststoffen und darauf, diese einfach und schnell dem Recycling zuzuführen. Aus den so eingesammelten Altkunstoffen entstehen dann neue Produkte. Zum Beispiel haben die Energieketten-Experten 28 Kettentypen mit dem Recyclingmaterial «igumid CG» ab Lager im Angebot. Diese haben die gleichen technischen Eigenschaften und Belastungsgrenzen wie e-Ketten aus Standardmaterial, sind preisneutral und bringen 28 % CO₂-Einsparung nach EPD.