Mehr Transparenz in Sachen Energie

Mehr Transparenz in Sachen Energie
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Während die Erfassung der Druckluft an der Streckblasmaschine mit dem „Promass 80F“ erfolgt…
16.12.2014 | Produktionskosten senken, Energie- und Wasserverbrauch reduzieren ohne dabei die Produktsicherheit zu vernachlässigen: Getränkeproduzenten müssen heute zahlreichen Aspekte beachten, wenn sie umweltgerecht produzieren wollen. Vor allem benötigen sie dafür aber eins: Aussagekräftige Kennzahlen. Diese liefert ein Energiemonitoring, das alle relevanten Verbräuche online erfasst.

In der Getränkeindustrie ist der Kostendruck unverändert hoch, nicht zuletzt aufgrund steigender Energie- und Produktionskosten. Um die Energiekosten im Griff zu behalten, bedarf es des kontinuierlichen Wissens um den aktuellen Verbrauch. Vor dieser Herausforderung stand ein grosser deutscher Fruchtsafthersteller im Jahr 2011, als es darum ging, die Energieverbräuche der Abfülllinien zu optimieren.

 

Begonnen mit einem Umweltmanagementsystem auf der Basis von ISO 14001, arbeitet der Fruchtsafthersteller seit Mitte der 1990er Jahre nach dem international anerkannten Standard Eco-Management and Audit Scheme. Besser bekannt ist das System für nachhaltiges Umweltmanagement unter der Bezeichnung EU öko-Audit. Jährlich definiert das Unternehmen konkrete Umweltziele und veröffentlicht sie in seiner Umwelterklärung. Eines dieser Ziele: Die Online- Erfassung aller relevanten Verbräuche bei der kaltaseptischen Abfüllung der fruchthaltigen Getränken in PETFlaschen. Dabei vertraute der Hersteller auf Endress+Hauser als Komplettanbieter. Die vor Ort installierte Messtechnik, zusammen mit Auswertegerät RMC621, ermöglicht es, den konkreten Verbrauch zu ermitteln. Mit Druckluft und Dampf standen zwei kritische Kenngrössen im Zentrum der Messungen.


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…übernimmt der Masse-durchflussmesser „t-mass 65F“ die Erfassung der Druckluft am Füller

Druckluft: Die Herstellung der Flaschen aus den PET-Rohlingen erfolgt nach dem Streckblasverfahren, so dass entsprechend grossen Mengen steriler Druckluft benötigt werden. Die Erfassung der Druckluft an der Streckblasmaschine erfolgt mit dem Promass 80F.

 

Dank schnellem Coriolis-Messprinzip garantiert das Durchflussmessgerät eine Erfassung des pulsierenden Luftstromes mit einer Toleranz von 0,35 Prozent.

 

Die Erfassung der Druckluft am Füller erfolgt mit dem t-mass 65F. Das Gerät arbeitet nach dem thermischen Prinzip als direkter Massedurchflussmesser. Die Messbereichsdynamik von 1:100 ermöglicht eine exakte Erfassung, sowohl während der Abfüllung als auch in der produktionsfreien Zeit.


Dampf: Neben Druckluft spielt der Dampf bei der aseptischen Abfüllung eine grosse Rolle. Dies spiegelt sich in einem hohen Verbrauch wider. Sowohl das Produkt wird schonend mit Dampf pasteurisiert als auch der Füller in regelmässigen Abständen mit Dampf sterilisiert.

 

Zum Einsatz kommen zwei druck- und temperaturkompensierte Durchflussmessgeräte Prowirl 72F, die nach dem Wirbelprinzip arbeiten. Als dritte Kenngröße wird der Stromverbrauch erfasst. Zum einen interessiert der Verbrauch der verschiedenen Bereiche der Abfüllanlage. Zum anderen wird Hoch- und Niedertarif erfasst, um die exakte Korrelation zu den tatsächlichen Stromkosten herzustellen. Die Messungen ermöglichen es, mit dem  Energiemanager RMC621 alle wesentlichen Kennzahlen und Verbräuche zu ermitteln. Im Rechenmodul lassen sich Grenzwerte setzen, die bei überschreitung einen Alarm auslösen. Der Energiemanager eignet sich für Gase, Flüssigkeiten und Dampf. Er erlaubt die simultane Berechnung von bis zu drei Messapplikationen. Hochgenaue Prozessberechnungen auf der Basis von Gleichungen und/oder abgelegten Stoffdatentabellen sind möglich. Sämtliche relevanten Informationen werden in einem übergeordneten System zusammengeführt. So stellt ein Ethernet-Gateway die digitalen Stromimpulse als XML-Daten über TCP/IP zur Verfügung. Der Energiemanager wiederum leitet die Verbräuche über ein Kommunikationsmodul an die Software weiter. Zusätzlich übernimmt ein OPC-Server das Auslesen und die Bereitstellung weiter Informationen aus der Anlagensteuerung. Alle Daten werden in der Monitoringsoftware eSight zusammengeführt. Mit ihr lassen sich in wenigen Schritten komplexe Energieanalysen ausführen oder Erfolge von Optimierungsmassnahmen dokumentieren. Bei den hohen Energieverbräuchen einer kaltaseptischen Abfülllinie haben selbst kleine Optimierungen grosse Einsparungen zur Folge. So liess sich mit eSight der Dampfeinsatz für die Sterilisation optimieren. Der Getränkehersteller setzt sich für die Zukunft ehrgeizige Ziele und plant, das Monitoring auf das ganze Werk auszubauen – beispielweise um die Abwassermenge im Prozess schrittweise um 50 Prozent zu reduzieren. Ein anderer Aspekt ist die Optimierung der Arbeitsabläufe. Hier verbirgt sich ein grosses Potential zum Energieeinsparen, ohne dass Investitionen getätigt werden müssen. Ein Beispiel hierfür ist ein sequentielles Anfahren von Maschinen, um Lastspitzen zu vermeiden.


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