Fraunhofer-Gesellschaft

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Energieeffiziente Produktionsanlagen

 
: Drossel, W.-G.

Fraunhofer-Verbund Produktion:
Kongress Ressourceneffiziente Produktion 2009 : 25. Februar 2009, Leipzig
Leipzig, 2009
15 S.
Kongress Ressourceneffiziente Produktion <2009, Leipzig>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWU ()
Produktionssystem; Entwurf; Bilanzierung; Energieeffizienz

Abstract
Die Anforderungen, den Energieverbrauch der Bearbeitungsmaschinen zu senken, haben sich für Anwender und auch Hersteller von Werkzeugmaschinen in jüngster Zeit erheblich verstärkt.
Bei spanenden Werkzeugmaschinen entstehen Energieumsätze vor allem durch die Nutzung elektrischer Energie zur Erzielung der gewünschten Gestaltänderung am Werkstück sowie für den Betrieb der fertigungstechnischen Infrastruktur im Bereich der Kühlschmierstoffaufbereitung oder der Ablufttechnik. Ressourcenverbräuche sind vor allem auf die Anwendung von Kühlschmierstoffen und auf die Entstehung der Späne- und Ölabfälle zurückzuführen.
Während bei spanenden Werkzeugmaschinen die Spindel und die Vorschubeinheiten je nach Bearbeitungsfall die maximale Leistungsaufnahme bestimmen, konnte durch einzelne Messungen belegt werden, dass besonders die von der Maschine auch in Stillstandszeiten (z.B. während Rüst- und Pausenzeiten) aufgenommene Grundleistung die Energieaufnahme dominiert.
Charakteristisch für Werkzeugmaschinen ist ferner, dass die mittlere aufgenommene Leistung in der Regel nur einen Bruchteil der Anschlussleistung ausmacht. Das erklärt sich nicht zuletzt durch den relativ geringen Zeitanteil, in dem tatsächlich gespant wird.
Potenziale zur Erhöhung der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen ergeben sich aus der im Stand-by-Betrieb benötigten Energie einerseits und dem relativ hohen unproduktiven Zeitanteil.
Die Konsequenz daraus ist die komplette Abschaltung der Maschine in freien Schichten, z.B. am Wochenende, und zumindest das Abschalten nicht benötigter Verbraucher (Späneförderer, Hydraulik, Absaugung, Schmierung, Kühlung, Achsantriebe) bei kürzeren Stillständen (Sleep-Modus). Erforderlich ist allerdings die Beherrschung des thermischen Verhaltens der Maschine, um kurze Warmlaufphasen zu erreichen oder sie ganz zu eliminieren. Ein Weg dahin ist eine gleitende thermische Kompensation.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-91498.html