Innovative Energieeffizienzkonzepte –ganzheitlicher Ansatz bei Festo

Kolloquium EnergieeffizienzEsslingen, 28. März 2011

Dr. Axel GomeringerLeiter Innovation & Technology ManagementFesto AG & Co. KGEsslingen

CR-PI/Dr. Axel Gomeringer Innovative Energieeffizienzkonzepte 28. März 2011

Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo

Energieeffizienz allgemein1

Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2

Maßnahmen für Energieeffizienz3

Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4

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Mega-Trends im Maschinenbau

Kontinuierlicher Kunden- und Kostendruck

Angepasste Lösungen

Innovative Technologien

Marktvielfalt

Produktverfügbarkeit h k

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Globalisierung und –lieferfähigkeitSteigende Energiekosten und Umweltbewusstsein

Nachhaltigkeit kann neuen Innovationszyklus auslösen !Nachhaltige „effiziente“ on Kontradiev Zyklen der

6. Welle

„Technologien

Bio-techIn

nova

tio Kontradiev-Zyklen der technologischen Entwicklung

TV, Luftfahrt,Computer

4 Welle

techIT

5. Welle

Sozial

Elektrizität, Chemie,

Automobil

4. Welle

Ökologie Ökonomie

Nach-haltig

Mechanisierung

Stahl & Eisenbahn

2. Welle

Automobil3. Welle

Daraus erwachsen Chancen und f d f d hi b

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1785 1845 1900 1950 1990 2020 Jahren

1. Welle Herausforderungen für den Maschinenbau

Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo

Energieeffizienz allgemein1

Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2

Maßnahmen für Energieeffizienz3

Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4

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Energieeffizienz@Festo Lösungen für eine wirtschaftliche und nachhaltige Zukunft

Produkte & LösungenIntelligente Auslegung

• Intelligente und innovative Auswahl-Software unterstützen Sie bei der Auslegung von Systemen.

• Damit kann man Komponenten kleiner

• Festo bietet Produkte und Lösungen an, die Energie effizienter nutzen! Schon heute lassen sich mit Lösungen von Festo überraschende Einspar-potenziale realisieren. p

auslegen und ver-meidet die Kumulation von Sicherheitsfaktoren.

• Vom Front-End über die Ventil- und Ventilinsel-Ebene bis zur hoch-effizienten Druckluft-aufbereitung.

Services

• Festo Energy Saving Services bieten ein maßgeschneidertes Dienstleistungsprogramm • Nutzen Sie die Kompetenz unserer Vertriebs-

Training & Consulting

g g p gzur Ermittlung und bestmöglichen Aus-schöpfung von Einspar-potentialen.

• Das Servicepaket zur ganzheitlichen und

hh l i i

pIngenieure und Energy Efficiency Consultants.

• Profitieren Sie aus den Synergien von Industrienähe und dem Trainingsangebot

F t Did ti

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nachhaltigen Energie-einsparung ist für alle Anwender interessant.

von Festo Didactic.

• Simulation und Optimierung

Energieeffizienz@Festo Einsparpotenziale im Engineering Auslegung Produkte

Training Services

p gvon Antriebssystemen

• Simulations-Software vermeidet Überdimensionierung!

i kl f b h• ca. 40% weniger Druckluftverbrauch durch Verzicht auf Überdimensionierung

• ca. 10% geringere Anschaffungskosten

Beispiel: Bewegung eines Käselaibs 12 kg um eine Strecke von 25 cm bei 60 Zyklen/min und 300ms Zykluszeit.

Einschichtbetrieb mit 8h/Tag und 200 Tage/Jahr./ g g /J

DNC 40 DNC 32

Energieverbrauch 18.37 Nl/5 Zyklen 11.86 Nl/5 Zyklen

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Energiekosten pro Jahr (0.025 € / m³)

592.11 € 341.58 €

Die richtigen Produkte & Lösungen

• Portfolio von

Energieeffizienz@Festo Auslegung Produkte

Training Services

Energieeffizienz-Produkten

• ApplikationsspezifischeAuswahl der effizientesten

i i l

DGC MS EMMS-ST

Individual cylinder - valvecombinations

Automatisierungslösung

• Im System denken -Lokales Optimum ist nicht zwangsläufig auch globales LDM 1 DPA

1

1

3 5

53

R R2 4

42

Reverse zwangsläufig auch globales Optimum!

• Gesamte pneumatische und elektrische

LDM 1 DPA

CMMD-AS

Reverse controller

und elektrische Wirkungskette berücksichtigen

• Antriebe, Ventiltechnik,

OVEM SOPA GFDM EnergyMonitoring

Crust-breaker

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, ,Vakuum, Greifen, DL-Aufbereitung, Sensorik H-Portal

Energy Saving ServicesEnergieeffizienz@Festo Auslegung Produkte

Training Services

Analyse

Druckluft-*

Druckluft-

Planung Umsetzung ErhaltungErst-

BegutachtungEinführung “Energiesparen

in Druckluftsystemen”Druckluft-

versorgung*Druckluft-

anwenDruckluft-

anwenDruckluft-

versorgung*Druckluft-

versorgung*Druckluft-

anwen-

Messungkl f

Druckluft-b h

versorgung* anwen-dung

Entwicklung Durchführung Regelmäßige Kompressor-d l

Erfassung der aktuellenSituation

in Druckluftsystemen” versorgung* anwen-dung

anwen-dung

versorgung* versorgung anwen-dung

Druckluft-versorung

verbrauchs-analyse

Leckage Management Konzept

Entwicklung d k

Durchführung

Korrekturmaßnahmen

Regelmäßige Leckageortung und

und AnlagenmessungenSituation

Indentifikation von Kundenbedürfnissen und

Zielen

DruckluftqualitätsanalyseModernisierungskonzept

Konzeption C di i

Modernisierungs-konzept

Einführung

Regelmäßige präventive und korrektive Instandhaltung

Leckageortung und Druckluftqualitätsanalyse

Ermittlung von Basis-Datenund möglichen

Einsparpotenzialen

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Leckage-OrtungCondition

Monitoring System

Condition Monitoring

System

g

SchulungenEntwicklung

Maßnahmenplan

Gezielte Trainings für Energieeffizienz:

Energieeffizienz@Festo Training & Consulting Auslegung Produkte

Training Services

• Energy Saving/Der Verschwendung auf der Spur –wirtschaftlicher Einsatz der Pneumatik

o Kosten der Drucklufterzeugung mit Berechnungsbeispielenkl f l f h d f llo Druckluftqualität für verschiedene Einsatzfälle

o Messen der Leckageluftmenge und Ermittlung von deren Kosteno Drucklufttrocknung und ihre Kosteno Dimensionierung des Druckluftnetzeso Dimensionierung der Wartungseinheit über die Schläuche und g g

Verschraubungen bis zum Antrieb

• Wirtschaftlicher Technologievergleich der Antriebstechniko Technologievergleich der Antriebstechnik nach technischen,

wirtschaftlichen und sicherheits relevanten Kriterienwirtschaftlichen und sicherheits-relevanten Kriterieno Optimierungspotentiale in der Pneumatiko Optimierungspotentiale in der Elektriko Entscheidungsfindung bei Technologieüberdeckungo Welche weichen Kriterien entscheiden mit ?

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o Wie sieht die Antriebstechnik in der Zukunft aus?

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Maßnahmen für Energieeffizienz3

Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4

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Energieeffizienz@Festo

DruckverlusteEnergie Druckniveau

Wege zur Energieeffizienz

Leckagen

Druckverlustereduzieren

Energie abschalten

Luftspar-

Druckniveaureduzieren

Schlauch-

reduzierenschaltungen

Strom-volumen

reduzieren

richtigeEnergie-

verbrauchsenken

Gewicht

Dimensio-nierung

Reibung Schulung

Rück-gewinnung

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Gewichtreduzieren

Reibungreduzieren

SchulungMitarbeiter

Hohe Einsparpotenziale beim Teilehandling mit Vakuum! Luftspar-schaltungen

Kleine und leichte Vakuumgeneratoren können direkt im Greifbereich eingesetzt werden!

Jährliche Kosten der Vakuumerzeugung pro Ventil

VADM-95 ohne Luftspar-

schaltung LP A

VADMI-95-LS mit Luftspar-

schaltung LS P

Vakuumpumpeist über die

gesamte werden!schaltung LP-A schaltung LS-P gesamte Produktionszeit

im Betrieb

Energiekosten für die Vakuumerzeugung pro

288€ 5€ 160€

Jahr

Investitionskosten (verteilt auf 5 Jahre)

Generator-Pumpe 16€ 70€ 120€jährlich

Schlauch, Ventil jährlich 0€ 0€ 40€

Instandhaltungskosten 0€ 0€ 200€

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Summe 304€ 75€ 520€

Ventile so nahe wie möglich an den Zylinder –Ventilinseln möglichst dezentral

DNC-32 DNC-32

Schlauch-volumen

reduzierenDNC-32

Geringe SchlauchlängeDNC-32

Große Schlauchlänge

Schlauch zwischen Ventil und Zylinder

PUN-8x1,250,3 m lang

PUN-8x1,253,0 m lang

Druckluftverbrauch Arbeitszylinder

2,62 Nl/ Zyklus

Druckluftverbrauch 0 092 Nl/ Z kl 0 919 Nl/ Z kl

uc u t e b aucSchlauch

0,092 Nl/ Zyklus 0, 919 Nl/ Zyklus

Energiekosten pro Jahr (2,5 ct / m³)

325 € 424 €

Einkaufspreis Arbeitszylinder

91 €

25% i D kl ft b h d h A d d V til i d Näh d

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• ca. 25% weniger Druckluftverbrauch durch Anordnung des Ventils in der Nähe des Arbeitszylinders

Je kürzer der Schlauch desto höher der Durchfluss - weniger LuftverbrauchDruckverluste

reduzieren

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Energieeffiziente Anlagen –Höherer Druck für bestimmte Anwendungen

Druckniveaureduzieren

• Druck nur für bestimmteAnwendungen erhöhen

• Ermöglicht Reduktion des Netzdrucks

EinsparungenUnter Berücksichtigung der Investitionskosten g gEinsparungen von bis zu 15 %.

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Druckzonen bilden wo möglich! Bereits in der Planungsphase berücksichtigen

Druckniveaureduzieren

BeidseitigeAnsteuerung

mit max. Betriebsdruck

Ansteuerung mit Druckzone

Arbeitszylinder: DNC-32-250-PPV-A

Betriebsdruck: 6 bar6 bar ausfahren

2,5 bar einfahren

Verfahrzeit:0,5 s ausfahren0,5 s einfahren

Energiekosten h

325 € 249€pro Jahr:

325 € 249€

Mehrkosten bei der Investition:

ca. 50 €

Di I titi h t i h h i l i

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Angepasste Schaltung für eine Rückhubbewegung mit geringer Kolbenkraft / Geschwindigkeit

Die Investition hat sich nach weniger als einem Jahr amortisiert

Leichtbau - Gewichtsreduktion in bewegten Applikationen Gewichtreduzieren

VN

VUVB

DSNUPPiezoventil

ADNP

DFK, EFK

MAS

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CK-U

Leckage vermeiden und regelmäßig prüfen spart sofort Geld ! Leckagen reduzieren

Ursachen von Leckagen ... und Maßnahmen zur Vermeidung

Setzungseffekte an h

Weichdichtendes harten Kunststoffdichtungen

Weichdichtendes Prinzip mit Käfig

Festo Typ OL / OK

Verschleiß an Mechanische

Kolbenstangen-dichtungen durch Querkräfte

Mechanische Überbestimmung vermeiden

Festo Typ SGS / SSNG

Beschädigung der Dichtungen in Steckverbindern durch

Schlauchschneiderverwenden !

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„Grat“ am SchlauchFesto Typ: ZRS

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Innovative Energieeffizienzkonzepte – ganzheitlicher Ansatz bei Festo

Energieeffizienz allgemein1

Ganzheitlicher Ansatz bei Festo2

Maßnahmen für Energieeffizienz3

Nachhaltigkeit als Unternehmenskultur4

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Fundament UnternehmenskulturEnergieeffizienz@Festo

Mitarbeiterkompetenz• Festo als lernendes Unternehmen ist geprägt von einer Kultur der permanenten Verbesserung• Festo als lernendes Unternehmen ist geprägt von einer Kultur der permanenten Verbesserung

und Optimierung – auch in Bezug auf Energieeffizienz• Investitionen von 1,5 % des des Umsatzes in Aus- und Weiterbildung sichern Wissen

Technologie und Innovation• Forschung und Entwicklung neuer energieeffizienter Produkte und Lösungen.• Kooperation mit führenden Forschungsinstituten und Kunden• Durch Simulation und Berechnung entstehen Bauformen mit optimierter Energieeffizienz.• Virtual Reality verbessert die energieeffiziente Konstruktion

Qualitätsmanagement• Qualitätssicherung und hohe Prufungsstandards • Dauerläufe im Rahmen der Produkttests hohe Lebensdauer

Produktionsprozesse und Standorte• Die Produktionsprozesse von Festo werden permanent in punkto Energieeffizienz optimiert.• Auszeichung mit dem Druckluft Energy Award 2007 für 20% weniger Druckluftverbrauch im

Produktionswerk St. Ingbert

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Immer eingebaut in Produkte und Lösungen von Festo:ein hoher Standard an Energieeffizienz!

Dr. Axel GomeringerLeiter Innovation & Technology

Festo AG & Co. KG

ManagementRuiter Str. 8273734 Esslingenaxg@de.festo.com0711/347-503010711/347-50301

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