Energiespeicher im Antriebssystem von Werkzeugmaschinen zur Erhöhung der Energieeffizienz

Die Energie- und Ressourceneffizienz ist neben der Produktivität und der Verfügbarkeit zu einem der wichtigsten Auslegungskriterien für Werkzeugmaschinen geworden. Ein Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz kann durch die ganzheitliche Analyse und Optimierung der Spitzenleistung und Verlustenergien in Werkzeugmaschinenantrieben erreicht werden. Der Einsatz von Doppelschicht-Kondensatormodulen mit hoher Energiedichte ermöglicht es, die zurückgeführte Energie im Zwischenkreis temporär zu speichern und den Antrieben verlustarm für den nächsten Beschleunigungsvorgang zur Verfügung zu stellen. Die Schwankungsbreite der Wirkleistungsaufnahme aus dem Netz bei hochdynamischen Beschleunigungs- und Abbremsprozessen im Antriebsverband wird dadurch minimiert. Die Vorteile liegen in der Minderung der Spitzenleistung, in der Vermeidung der "notwendigen" Überdimensionierung des Ein-/Rückspeisemoduls des Antriebsverbandes und in einem stabilen und prognostizierbaren Leistungsaufnahmeniveau von Werkzeugmaschinen. Im vorliegenden Beitrag wird auf die optimale Dimensionierung der Energiespeicher eingegangen. Weiterhin werden simulative und messtechnische Untersuchungen vorgestellt, die das Effizienzpotenzial der Energiespeichersysteme im Zwischenkreis von Werkzeugmaschinen bestätigen.