MY FACTORY 10/2024

01 Wenn bei der

01 Wenn bei der Zerspanung Kühlschmierstoff unter hohem Druck zugeführt werden muss, eröffnen frequenzgesteuerte Hochdruckpumpen große Einsparmöglichkeiten EFFIZIENZBOOSTER FÜR HOCHDRUCKPUMPEN IN BEARBEITUNGSZENTREN FREQUENZREGELUNG NACHGERÜSTET, ENERGIEVERBRAUCH HALBIERT UMWELTTECHNIK Zusammen mit dem Energiemanagement- Team von Bosch Power Solutions rüstete Knoll Maschinenbau Fertigungslinien eines Motorenwerks um. Betroffen waren die Hochdruckpumpen von fast 50 Bearbeitungszentren. Sie wurden mit Frequenzumrichtern ausgestattet und versorgen die Maschinen jetzt bedarfsgerecht mit Kühlschmierstoff (KSS). Die Energieeinsparung beträgt im Schnitt über 50 Prozent. Umweltschutz, CO 2 -Bilanz und Energieeffizienz sind Top- Themen unserer Zeit, mit denen sich auch die Industrie intensiv beschäftigt. Bei dem Bad Saulgauer Unternehmen Knoll Maschinenbau genießen sie in vielfältiger Weise hohe Priorität: im Bürogebäude, der Produktion, aber auch bei den angebotenen Produkten, Lösungen und Dienstleistungen. Als führender Anbieter von Pumpen, Filtern und kompletten KSS-Systemen propagiert das Unternehmen zum Beispiel den Einsatz von frequenzgeregelten Hochdruckpumpen zur KSS- Versorgung an Werkzeugmaschinen – nicht nur in der Erstausstattung, sondern auch als Nachrüstung. Um die damit erzielbaren Energieeinsparungen bei laufendem Betrieb zu ermitteln, entwickelte Knoll schon vor rund fünfzehn Jahren den sogenannten E-Pass. Diese Messdienstleistung und die damit verbundene Umrüstung nutzen inzwischen zahlreiche metallbearbeitende Betriebe. S8 SUPPLEMENT 2024

02 02 Durch Frequenzregelung sinkt der Energieverbrauch für Pumpe und Kühler auf nunmehr 28,3 Prozent 03 Messgerät für Druck und Volumen des benötigten KSS 03 Ein Knoll-Kunde und -Partner in Sachen E-Pass und Energieeffizienz bei KSS-Anlagen ist Bosch Power Solutions (PS) am Standort Homburg. Zu dieser Niederlassung gehört seit 2008 eine eigene Abteilung, die sich mit dem Thema Energiemanagement beschäftigt. Ein Projektteam identifizierte damals zunächst im eigenen Werk verschiedene Einsparpotenziale. Energiemanager Bernhard Kohl ist seit Anfang an dabei. Er erklärt: „In unserem Produktionswerk am Standort Homburg stellen wir Komponenten für Diesel- und inzwischen auch Wasserstofftechnologie her. Unsere ersten Energieeffizienz-Projekte betrafen die mechanische Fertigung mit definierter und undefinierter Schneide, wo wir Einsparpotenziale bei den Waschprozessen, der Versorgung mit Druckluft, Hydraulik und dem Kühlschmierstoff erkannten. Wir überlegten uns Maßnahmen, testeten diese aus und übertrugen sie aufs ganze Werk. Damit waren wir sehr erfolgreich und konnten in verschiedenen Bereichen die Effizienz erheblich steigern.“ Auch heute noch erzielt das Energiemanagement-Team werksintern kontinuierlich drei bis fünf Prozent Energieeinsparung pro Jahr. IN SACHEN ENERGIEEFFIZIENZ WELTWEIT TÄTIG 2014 entstand die Idee, das gewachsene Know-how auch anderen Bosch-Standorten und dem externen Markt anzubieten. „Diese Idee haben wir zusammen mit dem Bosch-Geschäftsbereich ‚Bosch Energy and Building Solutions‘ umgesetzt, der bei allen Projekten als Integrator und Generalunternehmer fungiert“, sagt Michael Blon, Koordinator der Energy-Services & Energy-Platform bei Bosch Power Solutions. Für entsprechende Aufträge bildete die Energiemanagement-Abteilung ein externes Team, das inzwischen weltweit tätig ist und neben Bosch-Werken auch für Kunden aus der Automobilbranche und anderen Industriesegmenten arbeitet. Ein großes Projekt tat sich 2021 im Motorenwerk eines deutschen Automobilherstellers auf, in dem unter anderem Kurbelwellen und Zylinderköpfe produziert werden. Michael Blon erklärt: „In den meisten Fällen starten wir mit einer umfassenden Analyse. Unsere Experten sehen sich zunächst die verschiedenen Bereiche des jeweiligen Werks an und identifizieren Möglichkeiten zur Energieeinsparung. So auch in diesem Fall, bei dem wir ein großes Potenzial in der Zerspanung erkannten. Dort wurden 49 ExCello-Bearbeitungszentren mit ungeregelter KSS- Hochdruckversorgung eingesetzt. Die Umrüstung auf bedarfsgerechte Bereitstellung des KSS durch frequenzgesteuerte Hochdruckpumpen eröffnete hohe Einsparmöglichkeiten.“ Bernhard Kohl ergänzt: „Derartige Umbaumaßnahmen an Werkzeugmaschinen hatten wir bereits im eigenen Werk durchgeführt – in Zusammenarbeit mit Knoll Maschinenbau. Durch die positiven Erfahrungen nahmen wir diese Pumpenspezialisten auch im Motorenwerk mit ins Boot, zumal die ExCello-Maschinen bereits mit Knoll-Druckerhöhungsstationen ausgestattet waren.“ MESSSYSTEM FÜR DIE EFFIZIENZANALYSE VON HOCHDRUCKPUMPEN Thomas Wissel, für das Bosch-Werk in Homburg zuständiger Außendienstmitarbeiter bei Knoll, erklärt: „Wir haben mit dem Knoll E-Pass ein besonderes Messsystem für die Effizienzanalyse von Hochdruckpumpen im Portfolio (s. Kasten). Damit können wir in weniger als einer Stunde die Einsparmöglichkeiten bei laufendem Betrieb ermitteln. Abhängig vom Ergebnis übernehmen wir anschließend gerne den Umbau.“ Nachdem Michael Blon und seine Energiemanagement-Kollegen die Verantwortlichen im Motorenwerk von den zu erwartenden Einsparmöglichkeiten an den ExCello-Maschinen in Kenntnis gesetzt hatten, stimmten diese nach einer ersten Kostenkalkulation der E-Pass-Messung und dem Umrüsten einer Pilotmaschine zu. Da die 49 Bearbeitungszentren in mehreren Fertigungslinien verschiedene Aufgaben übernehmen, die je nach Werkzeug eine KSS-Versorgung in verschiedenen Druckstufen bis maximal 64 bar erfordern, wählten sie gemeinsam eine Referenzmaschine aus, deren Bearbeitungsoperation repräsentative Messergebnisse versprach. Die E-Pass-Messung übernahm Florian Schönbucher, der bei Knoll seit 2017 für das Thema Energieeffizienz im Service Vertrieb zuständig ist. Er erklärt den Hintergrund des Einsparpotenzials und der Messung: „An den ExCello-Maschinen hatten wir Hochdruckpumpen im Einsatz, die über ein Vario-Ventil für unterschiedliche Druckstufen sorgen. Sie erzeugen aber dennoch kontinuierlich den vollen Volumenstrom, so dass der nicht benötigte Kühlschmierstoff abströmen muss. Damit ist ein vielfältiger Energieverlust verbunden, den ein Frequenzumrichter vermeiden hilft. Denn er sorgt über die Drehzahlanpassung der Pumpe für eine bedarfsorientierte Druckregelung.“ SUPPLEMENT 2024 S9