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Effi ziente Energietechnik für Premium-Lichtsysteme

Deutschland

2016Kunststoff-verarbeitung

Die herausragende Markstellung verdankt manStärken in den Bereichen Innovationskraft, Pro-duktions-Knowhow, Flexibilität, Zuverlässigkeitund Service. Eine wesentliche Zielsetzung bei derEntwicklung von Lichtsystemen ist die Verbesse-rung der Effizienz sowohl im Hinblick auf die Ener-gieausbeute als auch auf die Leuchtkraft. DasThema Effizienzverbesserung ist aber auch einkontinuierlich verfolgtes Ziel in der gesamtenKonzernorganisation. So verfolgt man seit Jahrenim Bereich der Energieversorgungsbereiche eineoffensive Energiesparpolitik. Aktuelles Beispiel da-für ist der im Gewerbegebiet Haag in Wieselburgentstandene Neubau eines Abdeckscheibenwer-kes mit Logistikzentrum.

Egal bei welchen Lichtverhältnissen ist »Sehenund gesehen werden« im Straßenverkehr vonexistenzieller Bedeutung. Aus diesem Grund stehtdie Leistungsfähigkeit von Lichtsystemen imAutomobilbau kontinuierlich auf dem Prüfstandund fordert den Erfindergeist von Entwicklernheraus. Neben der Technik spielt aber auch das Er-

scheinungsbild dieser Systeme eine wesentlicheRolle. Scheinwerfersysteme sollen also nicht nurLicht ins Dunkel der Nacht bringen, sondern demFahrzeug ein attraktives und dynamisches Gesichtgeben. Die Fertigung solch komplexer und leis-tungsstarker Lichtsysteme und deren Komponen-ten erfordert ein entsprechend hoch qualifiziertesund sicheres Produktionsumfeld. Im Sektor Ener-gie- und Medienversorgung sind daher die Berei-che Kältetechnik, Heizwärme, Druckluft sowie Kli-ma- und Lüftungstechnik besonders gefordert.Bei der Konzeption und Umsetzung der System-technik kommt es daher darauf an, für einehöchstmögliche Effizienz, Konstanz und Sicher-heit zu sorgen. »Zusammen mit den ONI-Fachleu-ten haben wir ein ganzheitliches Medienversor-gungskonzept entwickelt, das auf das Anforde-rungsprofil unserer Produktionsbedingungen hinmaßgeschneidert wurde. Die Versorgungssicher-heit stand dabei verständlicherweise im Vorder-grund. Wie in unseren anderen Werken wolltenwir auch für den Werksneubau im GewerbegebietHaag eine höchstmögliche Ener gie effi zienz errei-chen, weil die Energiekosten für uns eine wesent-liche Belastungsgröße darstellen. Aus diesemGrund haben wir besonderes Augenmerk daraufgelegt, die gebäudetechnische Ausrüstung opti-mal aufeinander abzustimmen. Damit haben wirdie Grundlage für eine bestmögliche Nutzung dereingesetzten Energien geschaffen«, beschreibtder verantwortliche Facility Manager Günter Parbdie zu Beginn der Projektplanung getroffene Ziel-setzung.

Effizienzschlüssel ist die Systemtemperatur

Im neuen ZKW-Werk in Wieselburg-Haag werdendie Abdeckscheiben für Premium-Hauptschein-werfer gefertigt. Die Abdeckscheiben selbst wer-den im Spritzgießverfahren produziert und an-schließend einer komplexen Nachbehandlungunterzogen, um die für den straßen taug lichen Be-trieb erforderlichen Eigenschaften zu erhalten.Für die Fertigung der Scheiben kommen hydrau-lisch angetriebene Engel-Spritzgießmaschinen imSchließkraftbereich von 11.000 bis 17.000 Kilo-newton zum Einsatz. Werkzeuge und Hydraulikder Maschinen werden über zwei getrennte,unterschiedlich temperierte Kühlkreisläufe ver-sorgt.

Diese Systemtrennung wurde bewusst gewählt,weil man die Voraussetzung schaffen wollte, diekostenlos zur Verfügung stehende Abwärme fürHeizzwecke zu nutzen und nicht einfach in dieUmwelt abzuleiten. »Wir wissen aus der Umset-zung von ähnlich gelagerten Projekten in anderenLiegenschaften um die vielen Vorteile dieser Ener-gierückgewinnung. So nutzen wir speziell in denÜbergangs- und Wintermonaten nicht nur einge-setzte Energie gleich zweifach, sondern vermei-den in diesen Zeiten den Energieaufwand für eineRückkühlung über konventionelle Rückkühlwer-ke«, beschreibt Peter Teufel als der für den Anla-genbetrieb Verantwortliche die Vorteile der Sys-temtechnik.

Teilbereich der ZKW-Technikzentrale mit Pumpengruppen, Wärmetauscher- und Filtereinheiten fürden Rückkühlkreislauf. Bilder: ONI

Effiziente Energietechnik fürPremium-Lichtsysteme

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■ PRAXIS – Medienversorgungskonzepte

Die ZKW-Group mit demStammwerk im österreichi-schen Wieselburg ist eineder ersten Adressen, wennes um hocheffiziente Pre-mium-Lichtsysteme, Elek-trik- sowie Elektronikmodu-le für die Automobilindust -rie geht. Für einen Werks-neubau wurde ein besonde-res Augenmerk auf die opti-mal aufeinander abge-stimmte gebäudetechnischeAusrüstung gelegt und da-mit die Grundlage für einebestmögliche Nutzung dereingesetzten Energien ge-schaffen.

Autor:Dipl.-Ing. Rüdiger DzubanMarketing und Vertrieb ONI-Wärmetrafo GmbH51789 Lindlar-Frielingsdorfwww.oni.de

Um die Abwärme aus dem Maschinenkühlkreis ei-nem möglichst breiten Nutzerspektrum zur Verfü-gung stellen zu können und gleichzeitig eine Ver-netzung mit anderen Abwärmequellen auf mög-lichst hohem Niveau zu ermöglichen, wurden dieMaschinen mit so genannten Tropenkühlern aus-gerüstet. Diese Wärmeaustauscher sind in der La-ge, bei einer Kühlwassertemperaturspreizung von42 auf 37 Grad Celsius die Temperatur des Hyd -rauliköls auf optimalem Niveau zu halten. Diegegenüber normal ausgerüsteten Maschinen umsieben Kelvin erhöhte Temperatur im Kühlkreis-rücklauf bringt neben der vielfältigen Einsatzmög-lichkeit als Heizmedium den Vorteil mit sich, dassWärmeaustauscher-Nutzflächen in der Größe er-heblich reduziert werden können. In der Folge re-duzieren sich die Investitionskosten für das Wär-merückgewinnungssystem. Allein aus der Maschi-nenkühlung stehen somit für die Einspeisung indas Heizwärmeversorgungsnetz zirka 450 Kilo-watt an Abwärme zur Verfügung.

Aus der Drucklufterzeugung, die mit entspre-chenden Ölkühlern für die Wärmerückgewin-nung ausgelegt wurde, stehen zusätzliche 210 Ki-lowatt Abwärme und aus der Kühlwassererzeu-gung für verschiedene Unternehmensbereichemit einer Vorlauftemperatur von 17 Grad Celsiusbis zu 1225 Kilowatt für Heizzwecke bereit.

Prozessoptimierte Werkzeugtemperierung

Qualitativ hochwertige Formteile wie die bei ZKWgefertigten Scheinwerfer-Abdeckscheiben, die zu-dem eine spannungsfreie, homogene Material-struktur aufweisen müssen, erfordern im BereichSpritzgussfertigung klar definierte und konstanteinzuhaltende Produktionsbedingungen. Ver-ständlich, wenn man bedenkt, dass die besten Pro-duktinnovationen ihr Potenzial nur dann voll zumEinsatz bringen können, wenn auch der Ferti-gungsprozess so gemanagt wird, das Prozessstabi-lität für die ganze Charge bei möglichst kurzen Zyk -luszeiten und einer permanenten Prozessüber -wachung für die Fertigung in Richtung Null-Fehlersichergestellt wird. In der Spritzgussfertigungkommt der Werkzeugtemperierung daher eineentscheidende Bedeutung zu. Nur ein intelligentesTemperiermanagement, das jeden einzelnen Werk-zeugtemperierkreis individuell steuert und über-wacht, sorgt für die Einhaltung der unverwechsel-baren Thermostruktur im zu fertigenden Formteil.Durch höchste Qualitätsanforderungen bestimmt,kommen bei ZKW daher an Stelle von konventio-nellen Temperiersystemen dynamisch arbeiten-de Rhytemper ®-Mehrkreis-Temperiersysteme zumEinsatz.

Durch die Überwachung der Energiebilanzen undAnpassung der Parameter wie Temperaturdifferenzund Volumenstrom in jedem einzelnen Temperier-kreis wird dafür gesorgt, dass der thermische Fin-gerprint des Formteils nahezu konstant bleibt.Durch den Einsatz der Rhytemper®-Technik redu-ziert man zudem von vornherein den Aufwand fürdas thermische Einfahren der Werkzeuge, weil diewärmetechnischen Formteilparameter nach Werk-zeugwechsel sofort zur Verfügung stehen. Findetein Werkzeugwechsel statt und ist die Vorwärmungabgeschlossen, wird ab Fertigungsfreigabe die op-timale Form ober flächen tem pera tur in kürzester

Zeit eingeregelt und bei jedem Schuss überwacht.Die dafür notwendige Kühlkreis-Versorgungsein-heit mit Mess- und Steuerelementen beziehungs-weise der entsprechenden Regeleinheit ist platz-sparend in unmittelbarer Nähe der Werkzeugplattemontiert, um Verschlauchungswege so kurz wiemöglich zu halten. Kühlwasserseitig wird über ei-nen separaten Kreislauf mit einer Temperatur -spreizung von 17 auf 20 Grad Celsius versorgt. DieRückkühlung erfolgt vorrangig über eine nahezukostenlose Brunnenwasserversorgung, für die bisauf den Stromeinsatz zur Pumpenversorgung keinezusätzliche Primärenergie notwendig ist. Nur indem Fall, in dem die Brunnen-Schüttmenge nichtausreicht oder die Abnahmeleistung durch Zu-schaltung von anderen Abnehmern die Brunnen-leistung übersteigt, wird zur Spitzenlastdeckungauf wassergekühlte, hoch effiziente Kältemaschi-nen zurückgegriffen.

Wenig Energie für ein gutes Klima

»Für die verschiedenen Unternehmensbereiche,speziell in den Produktionszonen, sind die jeweili-gen Anforderungsprofile für die raumlufttechni-schen Bedingungen klar definiert und durch ge-eignete Systeme ganzjährig sicherzustellen. DasSpektrum reicht dabei von der einfachen Be- undEntlüftung bis zur Reinraumtechnik auf höchstemNiveau. Üblicherweise schlagen für den Betriebdieser lufttechnischen Anlagen erhebliche Ener-giekosten zu Buche. Wir haben daher zusammenmit den ONI-Fachleuten bereits bei der Konzept-findung auf höchstmögliche Energieeffizienz ge-setzt, um die Energiekosten auf Minimalniveau zubringen«, erläutert Peter Teufel die getroffeneZielsetzung.

Die lufttechnische Versorgung für den Spritzguss-bereich wird über drei zentrale Zonengeräte miteiner Luftleistung von jeweils 50.000 Kubikmeterpro Stunde realisiert. Die Geräte sind alle mit je ei-

ner Wärmeaustauschereinheit für den Heiz- undKühlbetrieb ausgerüstet.

Der Heizwärmebedarf wird nahezu zu 100 Pro-zent aus der Abwärme der Spritzgießmaschinenbeziehungsweise Druckluftkompressoren oderder Kaltwassererzeugung gedeckt. Der Kühlener-giebedarf wird aus der Brunnenwasserversorgunggedeckt und in Spitzenzeiten auf die Kühlwasse-rerzeugung durch die hoch effizienten wasserge-kühlten Kältemaschinen zurückgegriffen. Analogzu diesem Systemaufbau sind auch die Bereicheorganisiert, die mit Zonengeräten für die Versor-gung mit konditionierter Luft ausgerüstet sind.

»Wir müssen durch geeignete Maßnahmen einehundertprozentige Sicherheit hinsichtlich der Ver-sorgung mit Medien wie Heiz- und Kühlwasser,Druckluft oder konditionierter Raumluft gewähr-leisten. In diesem Bereich folgt der Versorgungssi-cherheit jedoch recht nah die Forderung nachwirtschaftlich optimierter Energieeffizienz. Auchwenn die Energiepreisentwicklung zurzeit eineVerschnaufpause eingelegt hat, wird bei allen vonuns ausgeführten Anlagen und eingesetzten Sys-temen darauf geachtet, dass unter Berücksichti-gung wirtschaftlicher Aspekte höchstmöglicheEnergieeffizienz sichergestellt wird. Damit wollenwir dafür sorgen, dass unsere Energiekostennachhaltig auf Minimalniveau gehalten werden.Bei dem hier am Standort zusammen mit der Fir-ma ONI umgesetzten, ganzheitlichen Anlagen-konzept wurden alle möglichen Einsparpotenzialegenutzt, um das gesteckte Ziel zu erreichen. Da-mit sind wir auch an diesem Standort für die Zu-kunft gut gerüstet«, so das gemeinsame Resümeeder Projektverantwortlichen Günther Parb undPeter Teufel.

● INFO zum Unternehmen:

ZKW-Lichtsysteme GmbH

3250 Wieselburg

Österreich

www.zkw-group.com

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Dynamisch arbeitendes Rhytemper®-Temperiersystem zur Sicherung von Prozessstabilität und opti -malen Fertigungsbedingungen.

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