Green Production : B&R, Maplan, Voestalpine: Grüne Pioniere

Der Nukleus der Industrieelektronik findet sich in Eggelsberg. Innen im Produktionswerk des Innviertler Industriebetriebs B&R läuft eine Modelloffensive bei Steuerungen und Automatisierungstechnik, die Kunden kribbelig macht. Ein paar Meter weiter entsteht Großes: Die Schweizer Mutter ABB dreht den Geldhahn für ein Forschungszentrum auf. 1000 neue Arbeitsplätze sollen bis 2022 entstehen. Und auch in luftiger Höhe tut sich was – vor allem für Freunde der subtilen Mehrung von Effizienz: Der Automatisierer nahm eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von einem Megawatt in Betrieb. Prognostizierter Jahresertrag: rund eine Million Kilowattstunden. Ein mehr als respektabler Wert – denn die Anlage schafft es mit einer Fläche von 7.500 Quadratmetern nicht nur in die Rankings der größten Eigenverbrauchsanlagen Österreichs. Der jährlich um 11.000 Tonnen reduzierte Ausstoß von CO2 schafft auch den hart kalkulierenden Praktikern im Unternehmen Wonnestunden.

Im Mai gab es bei B&R bereits Überlegungen, die Leistung der Photovoltaikanlage zu verdoppeln. „Noch heuer werden wir die bestehende Ein-Megawatt-Anlage um weitere 500 Kilowatt erweitern“, heißt es bei B&R. Zusätzlich wird auf dem Neubau eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von rund 350 Kilowatt installiert. „Das ergibt im Endeffekt eine Gesamtleistung von rund 1,85 Megawatt“, so ein Sprecher. Damit liegt man im Trend. Zwar sanken laut des aktuellen Investitionsberichts der Internationalen Energieagentur IEA die weltweiten Investitionen in den Energiesektor 2017 im dritten Jahr in Folge. Auf den weltweiten Produktionsbereich heruntergebrochen heißt das, die Ausgaben für Energieeffizienz gingen 2017 um acht Prozent zurück. Doch in Europa weht ein anderer Wind. Projekte zur Green Production erleben einen Boom – ein Überblick über die spannendsten Aktivitäten.

Die Preisfrage ist stets dieselbe: Welche Maßnahmen bringen besonders hohe Energieeinsparungen? Bringt die Summe vieler kleiner Einzelmaßnahmen in durchdigitalisierten Werken überhaupt den erwünschten Hebel? Muss man auf größtmögliche Energieautarkie – etwa durch Aufbereitung von Abwärme – setzen? Oder liegt der Schlüssel vielleicht woanders, nämlich etwa in der energetischen Simulation?

An der TU Darmstadt gibt es dazu eine klare Meinung: Ohne ganzheitlichen Ansatz wird es mit der großen Einsparung nichts. Im Rahmen einer Modellfabrik wurden die Maschinen einer realen Prozesskette mit den klassischen Schritten Zerspanen, Härten und Reinigen zur Fertigung eines Hydraulikbauteils optimiert. „Ein ganzheitliches Konzept zum Austausch und der Weiterverwendung von Energien der Maschinen untereinander und mit dem Fabrikgebäude brachte den Durchbruch“, heißt es bei den Forschern des Instituts für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen. Spielwiese für die Forscher war eine mehrstufige Fertigung eines Serienbauteils von Bosch Rexroth. Als Technologiepartner hat Bosch Rexroth zum Energie-Monitoring und -Controlling der Fabrik auf Steuerungs- und Feldebene beigetragen. Verbräuche werden energieformübergreifend bis auf Komponentenebene erfasst. Ergebnis: Durch ein gezieltes Schalten der Maschinen und ihrer Nebenverbraucher in Energiesparmodi sank der Energieverbrauch deutlich. Die Ansteuerung der Energiemodi kann nun manuell vom Maschinenbediener, aus der SPS und autonom aus der Produktionssteuerung – der MES – heraus erfolgen.

Und in Österreich? Drei Vorzeigeregionen, in denen innovative Energietechnologien großflächig erprobt werden sollen, sind seit Kurzem in Umsetzung. Der Klima- und Energiefonds fördert die drei Regionen mit knapp 31 Millionen Euro aus Mitteln des bmvit. In der Initiative „Vorzeigeregion Energie“ werden mit innovativen Energietechnologien aus Österreich Musterlösungen für intelligente, sichere und leistbare Energie- und Verkehrssysteme der Zukunft entwickelt und demonstriert. Mit einer Gesamtlaufzeit bis 2025 und einem Förderbudget in der Höhe von bis zu 40 Millionen Euro pro Vorzeigeregion werden drei thematisch unterschiedliche Vorzeigeregionen gefördert – in Summe werden 120 Millionen Euro zur Verfügung gestellt, zwei weitere Ausschreibungen für Umsetzungsprojekte in diesen drei Regionen folgen.

Unterdessen bleibt auch die Industrie ihrem Kurs treu. Beim Elastomermaschinenbauer Maplan deckt eine Photovoltaikanlage mit 200 Kilovoltampere erstaunliche drei Viertel des Strombedarfs der Kottingbrunner. Der Boden des Bürotraktes als auch der Produktionsstätte ist mit einer Fußbodenheizung ausgestattet. Diese wird mittels Grundwasser-Wärmepumpe ökologisch geheizt oder gekühlt. Wer nach draußen schaut, erblickt saftiges Grün: 40 Prozent der Außenflächen sind begrünt und werden mittels Brunnenwasser beregnet.

Und viele Einzelprozesse wurden nach ökologisch sinnvollen Maßstäben umgekrempelt. Stichwort papierlose Fertigung. Aber auch Lackier- und Trockenkabine inklusive Wärmerückgewinnung. Durch neue Konservierungsmethoden der Lieferanten ist heute kein Teilewaschen der angelieferten Stahlkomponenten mehr notwendig. „Die Lieferanten liefern die Teile heute bereits trocken an. Damit fallen im Gegensatz zu früher keine Konservierungsstoffe mehr für die Entsorgung an“, heißt es bei Maplan.

Auch nicht von schlechten Eltern: Das Abwärme- und Wärmerückgewinnungskonzept im neuen Edelstahlwerk der Voestalpine. Wärme aus den Schmelzaggregaten wird in einem Heißwasserspeicher zwischengelagert. Von dort gelangt es in das interne Voestalpine-Fernwärmenetz – mit einem deutlichen Umwelteffekt: „Wir koppeln die Wärme großteils in das Netz der Stadt Kapfenberg aus“, erzählt Harald Buchgeher, verantwortlich für internationale Projekte bei der Voestalpine High Performance Metals. „Alternativ wird es werksintern genutzt, etwa zur Bereitstellung von Kälte“, erzählt der Projektleiter. Das Ergebnis: Bis zu 22 Gigawattstunden Fernwärme werden so pro Jahr eingespart. Auch Staub, Wärme und Lärm – drei ungeliebte Begleiter in Produktionen – werden so gut es geht verbannt. Rekordverdächtig das Entstaubungsvolumen von 3,8 Millionen Normkubikmetern pro Stunde, das im Edelstahlwerk dann bei der Entstaubung sämtlicher Schmelzaggregate sowie der Werkshallen zur Verfügung stehen wird. Die Kühlung der Produktionsanlagen im neuen Werk erfolgt über einen geschlossenen Kreislauf. Durch eine sogenannte Rückkühlanlage sinkt die Kühlwasserentnahme und -rückgabe in den nahen Thörlbach um mehr als 90 Prozent.

Im "Green Energy Lab" werden das Burgenland, Niederösterreich, die Steiermark und Wien zur Testregion für das zukünftige Energiesystem mit einem signifikant hohen Anteil an erneuerbaren Energien. Im Fokus stehen die Flexibilisierung und Digitalisierung des Energiesystems zur Unterstützung der Energieversorgungssicherheit, aber auch die Sektorkopplung. Christian Panzer, Vereinsobmann der Forschungsinitiative Green Energy Lab: „Das Green Energy Lab ebnet den Weg für die Energiewende: Endkunden und Akteure der gesamten Innovationskette werden in der Vorzeigeregion einbezogen und die Bausteine für ein flexibles, erneuerbares Energiesystem in großem Maßstab umgesetzt.“

Mit "New Energy for Industry" soll in Oberösterreich, Salzburg und der Steiermark gezeigt werden, dass eine hundertprozentige erneuerbare Energieversorgung von Industriestandorten möglich ist. Verbundkoordinator NEFI, Wolfgang Hribernik, Head of Center for Energy am AIT Austrian Institute of Technology: „NEFI definiert technologische Innovationsfelder, die das gesamte Energiesystem abbilden, etwa im Bereich der Energieeffizienz. Die ersten Projekte, die demnächst starten, sind Ausgangspunkt und Grundgerüst für die notwendigen Technologieentwicklungen und werden demonstrieren, dass Dekarbonisierung in der Industrie machbar ist.“

Ziel der "Wasserstoffinitiative Vorzeigeregion Austria Power & Gas" ist schließlich die Demonstration der Umstellung der österreichischen Volkswirtschaft auf ein stark Wasserstoff-basiertes Energiesystem. Dabei stehen Herstellung, Speicherung, Verteilung und Anwendung von erneuerbarem Wasserstoff in den Bereichen Energieversorgung, Industrie und Mobilität im Fokus. Verbundkoordinator Horst Steinmüller: „Sektorkopplung wird bei der Umstellung auf ein erneuerbares Energiesystem notwendig sein. Erneuerbare Gase, deren Herstellung und Anwendung in der Vorzeigeregion WIVA P&G demonstriert wird, spielen dabei eine zentrale Rolle.“