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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2022

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2022

NEWS & TRENDS MIT

NEWS & TRENDS MIT AUTOMATISIERUNG UND DIGITALISIERUNG ZUR KLIMANEUTRALITÄT ENABLER EINER „ALL-ELECTRIC-SOCIETY“ Ob beim Kauf von Haushaltsgroßgeräten oder eines neuen Fahrzeugs, in Industrie und Politik – die Themen Energieeffizienz und Klimaneutralität sind die wohl alles bestimmende Aufgabe dieser Zeit. Die Industrie hat die Notwendigkeit zum Handeln längst verstanden und erarbeitet Maßnahmen- und Investitionspläne, wie sie den Weg zur klimaneutralen Produktion beschreiten können. Wir sprechen mit Dr.-Ing. Gunther Kegel, CEO der Pepperl+Fuchs Gruppe sowie Präsident des ZVEI e. V., über die aktuellen Entwicklungen und Herausforderungen. Herr Dr. Kegel, Sie sagten einmal, es sei noch nicht gelungen, allen gesellschaftlichen Gruppen zu vermitteln, dass die Elektrotechnik wie keine andere Disziplin für die Lösung der allermeisten großen Aufgaben der mit Abstand wichtigste „Enabler“ ist. Wie kommen wir also zu mehr Akzeptanz? GUNTHER KEGEL: Zunächst muss man klarstellen, dass der Umbau unserer Wirtschaft und Gesellschaft hin zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft mit erneuerbarem Strom als dominante Energiequelle nicht nur für den Erhalt eines lebensfreundlichen Klimas notwendig ist. Wir werden Experten zufolge im Jahr 2050 etwa zehn bis elf Milliarden Menschen auf diesem Globus sein. Wohlstand und Lebensqualität für all diese Menschen lässt sich nicht mehr durch den Verbrauch nicht-erneuerbarer Ressourcen erreichen. Für die Mehrheit der Menschen, die in wirtschaftlichen Entwicklungsräumen leben, ist das Narrativ des Verzichts auch keine zukunftsfähige Vision. Diese Menschen wollen alle erst einmal den Wohlstand westlicher Länder erreichen. Verzicht bedeutet auch immer nachlassende Bruttowertschöpfung und somit nachlassende Sozialprodukte. Die Kosten des Umbaus von Gesellschaft und Wirtschaft können aber nur durch wachsende Wirtschaftsleistung bezahlt werden. Die Lösung kann deshalb nur lauten: durch Innovation Wachstum und Wohlstand in einer nachhaltigen Gesellschaft und Wirtschaft zu sichern. Unterstellen wir einmal, dass die zehn Milliarden Menschen in 2050 individuell so mobil wie die heutige Gesellschaft in den Industrieländern sein wollen. Dann fahren im Jahr 2050 auf diesem Erdball gut fünf Milliarden Fahrzeuge, im Vergleich zu heute ca. 1,3 Milliarden. Diese Fahrzeuge müssen dann zu annähernd 100 % aus recyceltem Material bestehen und Strom aus erneuerbaren Quellen tanken. Dabei hat der Elektromotor einen zweieinhalb Mal besseren Wirkungsgrad als ein Verbrennungsmotor – wir erhöhen also die Energieeffizienz der Mobilität dramatisch. Und genau das ist die Aufgabe auch für alle anderen Sektoren: Industrie, Gebäude, Landwirtschaft, Handel und Dienstleistungen, etc. – Elektrifizierung und Energieeffizienz sind die Hebel der „All-Electric-Society“. Sie sind in der Automatisierungsbranche bekannt als großer Verfechter der Ingenieurskunst und der Elektrotechnik, die uns dem Ziel der Klimaneutralität ein großes Stück näher bringen können. Für welche Bereiche hätte die Industrie heute schon die technischen Möglichkeiten? GUNTHER KEGEL: Lassen Sie mich das anhand von ein paar Beispielen verdeutlichen. Unsere Dienstfahrzeugflotte mit Verbrennungsmotor verbrauchte in 2019 allein in Deutschland etwa 500 Terawattstunden (TWh) fossiler Brennstoffe. Die gleiche Fahrleistung hätte auch mit nur 220 TWh Strom erreicht werden können. Im Gebäude hat eine Luftwärmepumpe einen fünf Mal höheren Wirkungsgrad. 500 TWh verbranntes Gas könnten also durch 100 TWh Strom ersetzt werden. Auch in der Industrie können Energieverbräuche durch den Einsatz entsprechender Technologien massiv gesenkt werden. In der Fertigungsindustrie

NEWS & TRENDS werden 40 % der Energie in Elektromotoren, Maschinen, Förderbändern etc. verbraucht. Würde man alle installierten Motoren durch neueste, energieeffiziente Servoantriebe austauschen und in intelligente Automatisierungslösungen einbetten, könnte man mehr als 80 % des Energieverbrauchs der Motoren einsparen. Auf die Fertigungsindustrie bezogen wären das immer noch 32 % Einsparung. Das bedeutet also, dass es ausgereifte technische Möglichkeiten für energieeffiziente Anlagen gibt? GUNTHER KEGEL: Unsere Innovationen sind schon heute Teil nachhaltiger, energiesparender Lösungen in allen Bereichen der Industrie. Dabei tragen unsere Produkte selbst nur in einem verschwindend kleinen Anteil zum Energieverbrauch bei. Wir reden bei unseren Sensoren und Trennbausteinen über 24 Volt und einige Milliampere. Die Herausforderung besteht darin, neue Maschinen und Anlagen so zu automatisieren, dass sie zum einen elektrisch und digital und zum anderen energieeffizient sind. Unseren Anwendern, sei es der Chemie-, Metall-, Lebensmittel-, Intralogistik- oder Automobilindustrie, die passenden Produkte für deren Elektrifizierung und Energieeffizienz zu liefern, ist der größte und direkte Hebel, den wir haben. Wie sieht der Hebel für energieeffiziente Anlagen und Produktionsprozesse aus? GUNTHER KEGEL: Die Produkte und Systeme, die wir in energieeffiziente Anlagen unserer Kunden integrieren dürfen, heben sich durch eine generell verbesserte Funktionalität, Effizienz und Zuverlässigkeit ab, sind aber ansonsten eher eine „enabling technology“ für energieeffiziente und ressourcenschonende Produktionsprozesse. Es macht aber z. B. keinen Sinn, in einer alten, unveränderten Anlage nur die Sensorik auszutauschen. Man muss die Anlage und ihre Automatisierung schon ganzheitlich überarbeiten, wenn man Effizienzpotenziale heben will. Welche Rolle spielt die Digitalisierung auf dem Weg zur Klimaneutralität? GUNTHER KEGEL: Klimaneutralität wird sich nur durch drei wesentliche Ausbaupfade erreichen lassen: umfassende Elektrifizierung, den Ausbau erneuerbarer Energieträger und eine erhöhte Energieeffizienz. Um Anlagen energieeffizienter zu machen, braucht man Automatisierung und Digitalisierung. Wenn Sie bspw. Energieerzeugung und Energieverbrauch intelligent koppeln wollen, die sogenannte Sektorkopplung, müssen beide Welten zunächst einmal digitalisiert sein. Dann kann der Verbraucher seinen Energiebedarf automatisch mit dem Erzeuger verhandeln und somit könnten z. B. Verbrauchsspitzen deutlich geglättet werden. Dazu ist Industrie 4.0 unerlässlich. Inwiefern wirft uns das weltweite und branchenübergreifende Problem der Lieferengpässe im Halbleiterbereich in der digitalen und klimaneutralen Transformation zurück? GUNTHER KEGEL: Noch hat die Transformation der Energieerzeugung vorrangig ein ganz anderes Problem: Die Planungsund Genehmigungsverfahren dauern, vor allem hier in Deutschland, viel zu lange. Wir kommen gar nicht dazu, die geplante Windkapazität und den Leitungsausbau voranzutreiben, weil die entsprechenden Zulassungen mehrere Jahre dauern. ELEKTRISIERENDE KOMPETENZ – MESS-, LADE- UND NETZTECHNIK conrad.de/voltcraft

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