Angepasster Fahrstil… kann den Energieverbrauch von Werkzeugmaschinen um ein Drittel senken.
40 Prozent der Betriebsausgaben für Werkzeugmaschinen sind Kosten für Energie und Medien. Dies zeigen exemplarische Studien. Ein weiterer Anstieg der Energiepreise und damit auch deren Anteil an den Betriebskosten ist zu erwarten. Im Projekt EWOTeK soll der Energieverbrauch von Werkzeugmaschinen durch eine intelligente Lastermittlung und geeignete Standby-Strategien gesenkt werden. Um die Transparenz des Energieverbrauchs zu erhöhen und die Einsparpotenziale genauer zu quantifizieren, sind zunächst grundlegende Messungen zum dynamischen Momentanenergieverbrauch von Werkzeugmaschinen und ihrer wesentlichen Komponenten erforderlich. Auf dieser Grundlage sollen eine lernbasierte und/oder prädiktive Lastabschätzung, ein Konzept für abgestufte Standby-Betriebsarten und die Optimierung ausgewählter Komponenten entwickelt werden – dies sind zum Beispiel bedarfsorientierte Kühlkonzepte, energiesparende Hydraulikkonzepte und eine bedarfsgerechte Schmierung von Spindellagern. Anhand von Prototypen werden dann die erschlossenen Energiesparpotenziale aufgezeigt. Eine transparente Darstellung der Kosten-Nutzen-Relation soll die Marktakzeptanz einer ressourcenschonenden und umweltfreundlichen Werkzeugmaschine mit energieeffizienten Komponenten und Betriebsarten steigern.
01.07.2009 bis 30.06.2012
Auch in Hinblick auf Werkzeugmaschinen wird der Einsatz energieeffizienter Technologien mehr und mehr zum Verkaufsargument. EWOTek hat eine detaillierte Analyse des Energieverbrauchs einer Demonstratorwerkzeugmaschine durchgeführt und dann den Energieverbrauch sowohl der Gesamtmaschine als auch einzelner Komponenten optimiert. Die Effizienzsteigerungen wurden anhand eines exemplarischen Prüfwerkstücks belegt.
Anhand einer Fräsmaschine demonstrierten die Projektpartner die Ergebnisse auf der EMO Messe 2011 auf dem Blue Competence Stand des VDW. Dieser Demonstrator ist mit einem Palettenwechsler, einer hydraulischer Spannvorrichtung, einem Kettenwerkzeugmagazin, einer Kühlschmierstoffaufbereitungsanlage und einem 35 kW Asynchronspindelantrieb ausgestattet. Die Auswirkungen von Optimierungsmaßnahmen wie zum Beispiel die druckgeregelte Kühlschmierstoffzufuhr mit drehzahlvariabler Pumpe, die drehzahlgeregelte Hydraulik im Maschineneinsatz oder ein Druckumsetzer können an diesem Demonstrator geprüft werden.
5 bis 55 Prozent des Energieverbrauchs einer Werkzeugmaschine entfallen auf die Kühlschmierstoffanlage. Dabei stellt insbesondere deren Hochdruckpumpe einen wesentlichen Verbraucher dar. In EWOTeK wurde untersucht, inwieweit sich der Einsatz einer Druckregelung mit Frequenzumrichtern positiv auf die Energieeffizienz der Werkzeugmaschinen auswirkt. Die Amortisation der Druckregelung hängt von der Betriebszeit und Betriebsart der Kühlschmierstoffpumpe ab. Umso kleiner der Durchmesser des Werkzeugs und umso höher der eingestellte Druck ist, desto größer ist die Energieeinsparung.
