Die Verbrauchsdaten von Maschinen, potenzielle Leckagen oder „Energieverschwender“ zu identifzieren und Verbesserungen vorzunehmen, kann Industrieunternehmen Kosten sparen. Wie dies bei Druckluftanwendungen aussehen kann, zeigt ein Projektbeispiel.

Verbrauchsdaten zu identifizieren kann viele Kosten sparen. (Bild: stockphoto-graf – stock.adobe.com)

Sinnvoll gesetzte Ziele müssen messbar sein – am besten in Zahlen. Dies gilt auch für das Erreichen einer höheren Energieeffizienz und von Nachhaltigkeitsplänen. Denn ohne den Verbrauch von Anlagen oder Gebäuden zu kennen, lassen sich Verbesserungen kaum realisieren. Energiemanagement ist die Lösung und zielt zum einen auf die Effizienz etwa von Anlagen, zum anderen beschreibt es laut DIN EN ISO 50001 einen organisatorischen Ablauf im Unternehmen. Wie lassen sich Einsparpotenziale erfolgreich erkennen?

Im Wesentlichen muss zur Umsetzung von Energieeinsparungen zunächst ein messbarer (Ziel-)Wert definiert werden. Nur damit lässt sich nach einem definierten Zeitraum feststellen, ob eine Maßnahme auch erfolgreich umgesetzt wurde. Dafür empfiehlt es sich, den Weg über die vier Schritte „Visualisieren, Analysieren, Herleiten, Verbessern“ zu beschreiten. Im ersten Schritt ist die Auswahl der Messstelle und das Platzieren intelligenter Sensorik notwendig, die aktuelle Daten zum Energieverbrauch in Echtzeit liefert und mit deren Hilfe sich in der Folge die Daten visualisieren lassen. Anschließend erfolgt die Datenanalyse mithilfe von Grafiken, die auf Nutzungszweck und Anwender zugeschnitten sind. So lässt sich etwa herleiten, was genau zur Veränderung der Daten führt und beispielsweise einen ungewöhnlich hohen Druckluftverbrauch verursacht, um daraufhin konkrete Optimierungsmaßnahmen einzuleiten. Ob diese effektiv, sinnvoll und ausreichend waren, wird letztlich mit wiederholtem Messen festgestellt – und der Kreislauf beginnt von vorn. Mittlerweile kann auch künstliche Intelligenz (KI) auf diesem Weg unterstützen, doch weiterhin hilfreich sind menschliche Anwender, welche die Maschine seit Jahren kennen. Ein weiterer Faktor ist, die Daten involvierten Mitarbeitern an die Hand zu geben. Damit erhalten diese nicht nur Informationen, sondern auch die Motivation zur Kostensenkung.

Im Zuge der Digitalisierung erreichen Sammeln, Management und Überwachung von Daten eine neue Dimension. Die Visualisierung und Analyse dieser Daten bietet SMC unter dem Stichwort „Energietransparenz“ aus einer Hand: Anwender bekommen fertige Baugruppen geliefert, die nur durch den Anschluss etwa von Schläuchen und Netzteil in vorhandenen Maschinen eingebaut werden. Die Daten werden anschließend per Mobilfunk zur anbietereigenen IoT-Plattform übertragen, für die Anwender Zugänge erhalten und via „Plug-and-Use“ schon Minuten nach der Installation die Energiedaten der Maschine sehen. Die Daten lassen sich über standardisierte Schnittstellen wie CSV, oder Rest zudem anderen Systemen zuführen.

Eine klassische Form der Verbrauchsanalyse verwies auch bei einem der größten deutschen Mineralwasser­unternehmen auf ein deutliches Optimierungspotenzial bei seinen pneumatischen Trockeneinrichtungen. So kann beim Füllen und Verschließen zuckerhaltiger Getränke vorkommen, dass diese überschäumen und klebrige Rückstände an der Flasche anhaften. Nach dem Verschließen werden Deckel und Flaschenhals daher mit Wasser abgeschwallt und mit Druckluft getrocknet. Lange wurden dafür Mehrkanal-Druckluftdüsen mit einem sehr hohen Druckluftverbrauch eingesetzt, woraufhin der Getränkeabfüller hier deutliche Energieeinsparpotenziale erkannte.

Das Thema Volumenstrom ist gerade in der Getränkeindustrie ein guter Ansatzpunkt für die Senkung der Energiekosten“, sagt Ralf Heldenberger, Segment Leader Beverage bei SMC, der Unternehmen aus der Getränkebranche bei vielen ähnlichen Aufgaben unterstützt. Er hatte auch in diesem Fall die passende Lösung parat: Volumenstromverstärker pusten an der Trockenstation nun vor der Deckelprüfung die Tröpfchen fort. Eine hocheffiziente Komponente, die den Volumenstrom multipliziert: Pro Drucklufteinheit, die in das Element eintritt, erzeugt es einen um das Vierfache höheren Ausgangsvolumenstrom. Die Umrüstung erforderte lediglich eine neue Befestigung für die Volumenstromverstärker in der Anlage und Testdurchläufe zur Justierung. Zum Einsatz kommen zwei leistungsstarke und zugleich energieeffiziente Volumenstromverstärker der Serien ZH10-X185 und ZH20-X185 (Betriebsdruckbereich: 0 ~ 0,7 MPa). Zusammen reduzieren sie den Druckluftverbrauch deutlich von 30,6 m³/h auf 19,2 m³/h. In der Kostenbilanz bedeutet dies bei dem Getränkeabfüller eine Energieeinsparung an der Abblasstation von rund 789 Euro pro Jahr. Für die druckluftbetriebenen Volumenstromverstärker ist zudem keine eigene Stromversorgung notwendig, geeignet sind sie neben dem Wegblasen von Wassertropfen ebenfalls für Schneidspäne wie auch zum Absaugen von Schweißrauch oder dem Transport von pulverförmigen Materialien oder Pellets.

Prozesswärme gehört zu den größten Energieverbrauchern in der Industrie. Und damit lässt sich hier auch besonders viel Energie einsparen – etwa durch den sinnvollen Einsatz von Pumpen und intelligente Erhitzertechnik. Mehr über die Einsparung von Prozesswärme erfahren Sie hier

Die Wartungsfreiheit der Lösungen vereinfacht zudem die Instandhaltung und senkt die Kosten weiter. Diese Erfolge sind für das Energie- und Umweltmanagementsystem des Mineralwasserunternehmens bereits jetzt messbar. Gezielt werden weitere Lösungen eingesetzt und unter anderem auch auf Energy Saving Audits zurückgegriffen, um weitere Einsparpotenziale zu definieren.

Im Sinne eines effizienten wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Anlagenbetriebs lässt sich letztlich selbst im Detail mit kleinen pneumatischen Lösungen der Energieverbrauch reduzieren. Ob dies mit Sensortechnologie geschieht, die Daten an eine zentrale Stelle liefert, oder mit Mobilfunk- und IoT-Lösungen, ist eine individuelle Entscheidung. Wichtig ist, Energiesparpotenziale mit Blick auf morgen bereits heute zu nutzen. Die Schritte ins Ziel: messen, visualisieren und analysieren, um „Energieverschwender“ zu erkennen und Systeme mit passenden Lösungen stetig zu verbessern. Diese Optimierung liefert so die Basis für fundierte Entscheidungen, die in der Folge die Produktivität, die Leistung und die Gesamteffizienz eines Unternehmens verbessern können.

ERDE (Erntekunststoffe Recycling Deutschland) ist ein Rücknahmekonzept für Erntekunststoffe. Seine Notwendigkeit geht auf den massiven Einsatz von Silagestretchfolien, Flachsilofolien, Unterziehfolien und anderer Kunststoffprodukte in der Landwirtschaft zurück. Diese dürfen die Umwelt nach ihrem Einsatz nicht belasten und müssen der Kreislaufwirtschaft zugeführt werden. Um eine nachhaltige und ressourcenschonende Agrarwirtschaft sicherzustellen haben Mitglieder der IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen gemeinsam mit RIGK die Initiative für den Umweltschutz ergriffen und das ERDE-System ins Leben gerufen. An den ERDE-Sammelstellen kann jeder Landwirt gebrauchte Flachsilofolien, Unterziehfolien, Siloschläuche, Silagestretchfolien, Spargelfolien, Lochfolien sowie Netzersatzfolien, Rundballennetze, Pressengarne und Vliese kostengünstig abgeben. Geschultes Personal überprüft vor Ort, ob alle Abgabekriterien – getrennte Sammlung, grobe Reinigung, keine Fremdmaterialien – erfüllt sind. Für die Rückgabe von Spargelfolie können sich die Spargelbauer direkt an RIGK wenden. (Bild: ERDE)

Die drei großen Kunststoffverbände GKV Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie, Plastics Europe Deutschland und VDMA Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen haben sich zu einer neuen Kommunikationsinitiative "Wir sind Kunststoff" zusammengeschlossen. Mit der Initiative wollen die Verbände im Themenbereich der Kunststoffe sensibilisieren. So spricht man über zahlreiche Kanäle ein breites Publikum an und möchte Konsumenten und Verbrauchern das Thema Kunststoff, Kunststoffindustrie und Kreislaufwirtschaft verständlich machen und näherbringen. Dafür hat man auch eine Online-Plattform "Dein Kunststoff" gestartet, die dabei auch als Sprachrohr für die breite Gesellschaft dienen soll. Den Akteuren ist es hierbei wichtig im ständigen Dialog zu stehen. Denn über die Kunststoffindustrie wird zwar viel gesprochen, aber viel zu wenig mit den entscheidenden Akteuren dahinter. (Bild: GKV)

Die Initiative Holy Grail 2.0 konzentriert sich auf digitale Wasserzeichen für besseres Verpackungsrecycling. Die Initiative umfasst die gesamte Wertschöpfungskette und wurde von dem europäischen Markenverband AIM ins Leben gerufen. Ziel ist es zu untersuchen, ob eine innovative digitale Technologie zu einer besseren Sortierung und einem qualitativ hochwertigeren Recycling für Verpackungen in der EU beitragen und so die Kreislaufwirtschaft vorantreiben kann. Digitale Wasserzeichen funktionieren wie ein für das menschliche Auge unsichtbarer Barcode auf der Verpackung. Sie könnten dazu beitragen, die Sortierung der Verpackungsabfälle im Abfallstrom zu revolutionieren – denn dieser Ansatz schafft neue Möglichkeiten, die mit derzeitigen Technologien nicht durchführbar sind. Entsprungen ist das digitale Wasserzeichen aus der Initiative New Plastics Economy der Ellen MacArthur Foundation. Hersteller Procter & Gamble liefert elf Varianten von Lenor Unstoppables mit dem digitalen Wasserzeichen auf der Verpackung in Deutschland, Österreich und der Schweiz aus. Die Verpackungen können somit in dafür ausgerüsteten Sortieranlagen erkannt und dem richtigen Verwertungsstrom zugeführt werden. Zu den Mitgliedern aus der Verpackungsbranche zählen unter anderen Alpla, Amcor, All4Labels, Arburg, Avery Dennison, Berry, Borealis, Bosch, Braskem, CCL, Constantia Flexibles, Dow, Elopak, Fuji Seal, Gizeh, Graham Packaging Company, Greiner, Jokey, Paccor, Pöppelmann, Reifenhäuser, Sick, Sleever International, Siegwerk, Sonoco, Stora Enso, Tetra Pak, Wipak. (Bild: AIM)

Die Ellen MacArthur Foundation (EMF) ist eine in Großbritannien eingetragene Wohltätigkeitsorganisation, die die Kreislaufwirtschaft fördert. Sie tut dies durch die Entwicklung und Förderung des Konzepts der Kreislaufwirtschaft und arbeitet dabei mit Unternehmen, politischen Entscheidungsträgern und Wissenschaftlern zusammen. 2010 gründete die britische Weltrekord-Seglerin Ellen MacArthur die Ellen MacArthur-Stiftung mit dem Ziel die Vermüllung der Weltmeere zu stoppen. Neben vielen Mitgliedern aus der ganzen Supply-Chain wie beispielsweise Markenartiklern, Rohstoffproduzenten, Handelsketten und Online-Plattformen ist auch die Verpackungsbranche unter anderen durch folgende Firmen vertreten: ABB, ALPLA, Aptar, Avery Dennison, Berry, BASF, Constantia Flexibles, DS Smith, Graphic Packaging, Greiner, Henkel, Nature Works, RePack, SchneiderElectric, Tetra Pak, Verallia. (Bild: Ellen McArthur Foundation)

Das World Plastics Council (WPC), 2014 gegründet, entstand aus einer Initiative führender globaler Hersteller von Kunststoffen. Der Vorstand der Organisation setzt sich aus Führungskräften der Unternehmen Braskem, Lyondellbasell, Sabic, Chevron Phillips Chemical Company, Reliance Industries, China Petroleum and Chemical Industry Federation (CPCIF) und Covestro zusammen. Der WPC bietet Mitgliedsunternehmen eine Plattform, um gemeinsame Probleme effizient anzugehen und Themen mit globaler Reichweite eine gemeinsame Stimme zu geben. So will man im Umgang mit Kunststoffen sensibilisieren, gemeinsam Lösungen koordinieren und den Wissenstransfer mit verschiedenen Regionen auf der Welt gewährleisten. Der WPC ersetzt nicht die derzeitigen nationalen oder regionalen Kunststoffverbände, sondern konzentriert sich auf globale und auch überregionale Themen. Zu den Mitgliedern gehören unter anderem BASF, Borealis, Borouge, Braskem, Chevron Phillips, Covestro, Dow, Exxon Mobil, CPCIF, Equate, Ineos, Kolon, Lyondel Basell, Reliance Industries, Sabic, SCG, Sibur, Shell, Tasnee, Total und Trinseo. (Bild: World Plastics Council)

Die Loop-Initiative wurde im Januar 2019 auf dem Weltwirtschaftsforum in Davos vorgestellt. Hinter Loop steckt ein auf Mehrwegverpackungen spezialisiertes US-amerikanisches Recyclingunternehmen namens Terracycle. Weiterentwickelt wird Loop mit der Unterstützung großer Konsumgüterkonzerne wie Procter & Gamble, Unilever, Nestlé und Pepsico. Mittlerweile wurde Loop in verschiedenen Pilotmärkten in den USA, in Frankreich und von Tesco in Großbritannien eingeführt. Das Prinzip von Loop ist einfach: Online oder im Laden bieten die beteiligten Konzerne ihre Produkte in speziellen, für die mehrfache Wiederbefüllung optimierten Verpackungen an. P&G hat beispielsweise elf verschiedene wiederbefüllbare Verpackungen extra für die Loop-Plattform entwickelt. Im Jahr 2021 wird Loop international weiter expandieren und in Kanada, Japan, Australien und Deutschland auf den Markt kommen. (Bild: Loop)

Die Alliance to End Plastic Waste hat vier Schwerpunkte: Infrastrukturen für Kreislaufwirtschaft einzuführen und weiterzuentwickeln, innovative Technologien und Lösungen voranzutreiben, Nationen und Bürger zu informieren sowie die Umwelt von Kunststoffabfall zu säubern. Die Allianz gegen Plastikmüll in der Umwelt (Alliance to End Plastic Waste, AEPW) besteht aus rund 50 globalen Unternehmen. Sie hat bereits Mittel von 1 Milliarde $ zugesagt, mit dem Ziel, 1,5 Mrd. US-Dollar im Laufe der nächsten fünf Jahre in verschiedene Projekte und Kooperationen zu investieren. Neue Lösungen zur Minimierung und zum Management von Plastikabfällen sollen entwickelt und im Industriemaßstab auf den Markt gebracht werden. Hierzu gehören auch Lösungen zur Wiederverwendung bereits genutzter Kunststoffe, um eine Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen. Unternehmen wie Amcor, BASF, Berry, Braskem, Clariant, Covestro, Dow, Exxon Mobil, Greiner, Sealed Air, und Storopack sind bei Alliance to End Plastic Waste engagiert. (Bild: Alliance to End Plastic Waste)

Intensive Landwirtschaft, Kunststoffansammlungen in den Weltmeeren, der stetig wachsende ökologische Fußabdruck: Die Art, wie wir als Gesellschaft konsumieren und produzieren, geht zunehmend zulasten von Mensch und Umwelt. Die Circular Economy Initiative Deutschland will das ändern. Dazu sind Veränderungsprozesse entlang der gesamten Wertschöpfung notwendig. Die Initiative fokussiert dabei folgende Themen: Zirkuläre Geschäftsmodelle und digitale Technologien als Innovationstreiber Neue Wertschöpfungsnetzwerke für Batterien und Verpackung Rahmenbedingungen für eine zirkuläre Transformation und Bemessung der volkswirtschaftlichen Circular Economy PotenzialeDarüber hinaus zielt das Vorhaben darauf ab, die Entwicklung erster Pilotprojekte anzustoßen. Aktivitäten in Forschung und Entwicklung sollen vorangetrieben, relevante Technologien, Funktionssysteme oder Materialien forciert und umgesetzt werden. Die Förderung für das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung bereitgestellt. Die Initiative wird unter der Federführung von Acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und in Kooperation mit Systemiq durchgeführt. (Bild: Circular Economy Initiative Deutschland)

Das Projekt Ceflex wurde von einem Konsortium aus Unternehmen ins Leben gerufen, die die gesamte Wertschöpfungskette flexibler Verpackungen abdecken. Das Ziel des Projektes Ceflex ist, den Beitrag flexibler Verpackungen zur Kreislaufwirtschaft zu steigern. Die Unternehmen des neuen Konsortiums werden dazu Systemdesignlösungen weiterentwickeln. Somit schließt das neue Projekt Ceflex an das kürzlich abgeschlossene Fiace-Projekt an, in dessen Rahmen die Wertschöpfung quantifiziert und bessere Recycling-Möglichkeiten für flexible Verpackungen ermittelt werden konnten. Ein weiterer Vorgänger ist das von Innovate UK finanzierte technische Reflex-Projekt, welches das Recycling flexibler Verpackungen in Großbritannien und Nordirland zum Gegenstand hatte. Derzeit sind 34 Unternehmen am Projekt beteiligt, die allesamt wichtige Positionen innerhalb der Wertschöpfungskette einnehmen, darunter Rohstofflieferanten, Weiterverarbeiter von Verpackungen, Markeninhaber, Einzelhändler, Organisationen für Herstellerverantwortung, Sammler, Sortierer und Recycler sowie weitere Technologieanbieter und Endabnehmer von Sekundärrohstoffen. Zu den Unternehmen der Verpackungsbranche gehören Materialproduzenten wie BASF, Borealis, Dow Europe, DSM, Exxon Mobil, Flint Group, Follman, H.B. Fuller, Huber Group, Sappi, Siegwerk, und Folienproudzenten beziehungweise Veredler wie Albéa, Aluflex Pack, Amcor, AR Packaging, Constantia Flexibles, Coveris, Ecolean, Gerosa, Goglio, Gualapack, Huhtamaki, Innovia Films, Jindal, Klöckner Pentaplast, Mondi, Neopac, RKW Group, Schur Flexibles, Sealed Air Corporation, Smurfit Kappa Bag-in-Box, Sonoco, Storopack, Südpack, Taghleef Industries, Toppan, Wipak sowie Markenartikler und Handelsunternehmen. (Bild: Ceflex)

Das Forum Rezyklat wurde 2018 von DM-Drogerie Markt initiiert und versteht sich als agiles Bündnis. 47 Mitglieder bestehend aus Händlern, Herstellern, Entsorgern, Verpackungsherstellern und Vertretern der Politik, bilden die gesamte Wertschöpfungskette entlang der Kreislaufwirtschaft ab. Gemeinsam arbeitet das Forum Rezyklat an Strategien und Maßnahmen zur Förderung der Kreislaufwirtschaft. DM-Drogerie Markt wird zum 2. Quartal 2021 das Projektmanagement des Forums an GS1 Germany übergeben. GS1 Germany begleitet die Entwicklung und Implementierung offener, branchenübergreifender, weltweit gültiger Standards.. Dabei gehört DM gemeinsam mit Rossmann und Globus weiterhin dem Lenkungsteam an. Alpla, Bakic Packaging, BellandVision, Borealis, Greiner Packaging und Schäfer-Etiketten gehören beispielsweise zu den Mitgliedern des Forum Rezyklat aus der Verpackungsbranche. (Bild: Forum Rezyklat)

Im Rahmen der 2019 gegründeten Circular Plastics Alliance wollen zahlreiche Unternehmen und Organisationen die Wiederverwertung von Kunststoffen in Europa vorantreiben. Das von der Europäischen Kommission ins Leben gerufene Bündnis umfasst rund 100 Partner aus allen Bereichen im Wertschöpfungskreislauf – darunter Hersteller und Verarbeiter von Kunststoffen, große Einzelhändler sowie Entsorgungs- und Recyclingfirmen, Verpackungsunternehmen und Hersteller von Druckfarben. Die Allianz hat zum Ziel, dass ab 2025 jährlich zehn Millionen Tonnen recycelte Kunststoffe in der Europäischen Union verwendet werden. ALPLA, Avery Dennison, BASF, Bericap, Berry, Borealis, Ceflex, Clariant, Covestro, Dow, Duo Plast, GKV, Gizeh, Greiner, Jokey, Klöckner Pentaplast, Menshen, Multivac, Pöppelmann, RKW, Seufert, Siegwerk, Südpack, Verpa gehören zu der Liste der Unterzeichner aus der Verpackungsindustrie. (Bild: Circular Plastic Alliance)

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Technotrans, Meinerzhagen, feiert auf der K 2022 die Premiere seiner hocheffizienten Kältemaschinenbaureihe mit frequenzgeregelten Schraubenverdichtern und demonstriert zudem eine KI-basierte Prozessdatenüberwachung. Darüber wird die Weiterentwicklung der Temperiergeräteserie Eco Line sowie eine neue variotherme Umschalt- und Steuerungseinheit vorgestellt.Weiterlesen...

Auf der K 2022 in Düsseldorf zeigt Steinert, Köln, Lösungen, wie gemischte Kunststofffraktionen nicht nur nach Farbe, sondern auch nach Typen sortiert werden können.Weiterlesen...

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