Beschreibung

Als Produzent von Zementen und Spezialbaustoffen gehören die SCHWENK Zement zur energieintensiven Grundstoffindustrie. Zur Herstellung ihrer Produkte benötigen sie sowohl beträchtliche Mengen elektrischer als auch thermischer Energie. Zukünftig sollten die Voraussetzungen zur effizienten und ressourcenschonenden Energienutzung geschaffen werden. Dabei standen sowohl die Gestaltung von energieeffizienten Prozessen als auch die Optimierung des Energieeinsatzes und somit die Reduzierung des spezifischen Energieverbrauchs im Vordergrund. Um diese Ziele zu erreichen, sollte, unter Berücksichtigung aller Betrachtungen, ein Energiemanagementsystem (EMS) eingeführt werden. Damit könnten alle Maßnahmen zur ständigen Verbesserung der Energieeffizienz ihrer Prozesse und Anlagen koordiniert und überwacht werden. Insbesondere sollte ein EMS die Sicherstellung und Verfügbarkeit der erforderlichen Informationen, sowie auch die Zuordnung des anfallenden Energieverbrauchs nach Produkten und Anlagenbereichen beinhalten.
Auf Grund dieser Forderungen wurde ein ProCoS Energiemanagementsystem der Kisters AG Karlsruhe mit SAE Datenerfassungssystemen installiert.

Geforderte Funktionen

• Verwendung der bestehenden Infrastruktur
• Modulares und erweiterbares System
• Automatische Zählwerterfassung und - verarbeitung
• Online Schnittstelle zu verschiedenen Produktionsleitsystemen
• Transparenz hinsichtlich energetischer Ströme
• Ermittlung von spezifischen Verbrauchswerten einzelner Produktionsbereiche
• Automatische Kostenstellen- und Fremdverrechnung
• Lastgang- und Verbrauchsoptimierung (bezogen auf die jeweilige Beschaffungssituation)
• Erstellung einer bestmöglichen Lastprognose für kurz- und langfristige Horizonte
• Bereitstellung von Daten für eine kostenoptimierte und strukturierte Strombeschaffung
• Bereitstellung der Daten für das betriebliche Energiemanagementsystem.

Zielsetzung des Projekts

Um weitere Optimierungspotenziale der modularen Produktionsanlagen identifizieren und nutzen zu können, war es unerlässlich, die energetischen Ströme und das Lastverhalten der einzelnen Produktionsstufen möglichst genau zu kennen.
Unter Zuhilfenahme entsprechender Energiekennzahlen sollten weitere Potenziale aufgedeckt und Entwicklungen dokumentiert werden können. Hierfür war die zeitsynchrone Erfassung und  Archivierung der energetischen Ströme und der Produktionsdaten mit Sortenbezug notwendig. Bisher war dies  aufgrund der teilweise fehlenden zeitlichen Auflösung und der Erfassung in unterschiedlichen Systemen nicht möglich.

Umsetzung des Projektes

In der ersten Ausbaustufe wurden ca. 30 Stationen (600 Stromzähler und 500 Messwerte) in Betrieb genommen. Ca. 300 Rechenwerte ermöglichen die Zuordnung der Energieströme zu Anlagenteilen. An allen 6 Standorten der SCHWENK Zement KG übernehmen mehrere unserer Komponenten diese Aufgabe. Insgesamt wurden 5 modulare Datenerfassungssysteme (net-line FW-50) und 3 Kompaktstationen (net-line FW-5) verbaut. Die ProCoS Anbindung verschiedener  Altsysteme (U 1600 Gossen Metrawatt) ging reibungslos vonstatten.
Mit den SAE Stationen werden Energiedaten über Impulssignale und analoge Eingaben erfasst. Zusätzlich wird an jedem Standort über eine Profibus-Schnittstelle die Kopplung zu den Produktionsleitsystemen (Polcit) realisiert. Darauf wurde besonderes Augenmerk gelegt. Die Konfiguration und Inbetriebnahme der Fernwirksysteme war mit dem Parametriertool setIT schnell und einfach umzusetzen.
Somit konnten die Ziele der SCHWENK Zement vollständig umgesetzt worden.

Nutzen und positive Effekte

• Zeitgleiche und exakte Zuordnung des Energiebedarfs zu Produktionsdaten (Strom, Brennstoffe, Sorte, Tonnage, Laufsignal im 15-Min-Raster)
• Bildung zusätzlicher Kennzahlen in (beinahe) beliebigen Zeitrastern ermöglichten eine bessere   Verbrauchsanalyse der einzelnen Anlagenteile und trugen zur Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion des Energiebedarfs bei.
• Durch exakte Ermittlung der Energieströme und des Lastbedarfs konnte die Planung und die Prognosegüte weiter verbessert werden. Dadurch wurden die Strombezugskosten und Netzentgelte weiter optimiert.
• Transparenz und Optimierung durch umfassendes Reporting
• Energieberichte (Schichtprotokolle, Monats- und Jahresberichte)
• Kostenstellenverteilung
• Berichte für die EEG-Zertifizierung (Verbrauchsanalyse, Produktionskennzahlen, Benchmarks)

Bilder