Door: Redactie - 21 oktober 2022 |
Energiebesparing loont, niet alleen voor ons milieu en niet alleen sinds de enorme prijsstijgingen voor primaire energiebronnen. Elke kWh niet-verbruikte energie, elke kilogram CO2 tel. Om deze reden sleutelt Beckhoff al lang aan verschillende instellingen voor productie en bestaande gebouwen, altijd met het grote doel voor ogen – het verminderen van de CO2-Neutraliteit.
Beckhoff implementeerde al in 2016 met succes een energiebeheersysteem en werd in hetzelfde jaar door TÜV Süd gecertificeerd volgens ISO 50001. Het energiebeheersysteem helpt de kosten en het energieverbruik van het bedrijf gestaag te verminderen. Voorwaarde hiervoor is de voortdurende registratie van alle relevante verbruik. Uit hun analyse blijkt dat er mogelijkheden zijn voor verdere maatregelen om het energieverbruik te verminderen. Op die manier voldoet Beckhoff niet alleen aan de wettelijke vereisten, maar vervult het bedrijf ook zijn verantwoordelijkheid voor klimaat- en milieubescherming. Omdat minder energieverbruik automatisch leidt tot een enorme vermindering van de CO2-uitstoot – de grote uitdaging van de komende jaren voor alle bedrijven om een klimaatneutrale economie tot stand te brengen. Beckhoff gaat deze uitdaging aan en stelt zichzelf ambitieuze doelen
“Wij zetten ons in om de energie-efficiëntie van ons bedrijf te verhogen”, zegt Johannes Beckhoff, die naast zijn functie als XPlanar-productmanager in het energieteam van Beckhoff verantwoordelijk is voor het thema algemeen energiebeheer. Concreet betekent dit dat de energieprestaties (energieverbruik in kWh per 1.000 euro omzet) voortdurend moeten worden verbeterd en dat op lange termijn meer gebruik moet worden gemaakt van hernieuwbare energiebronnen. in 2018 bedroeg de verhouding 14,32 kWh/1.000 euro bij Beckhoff Automation Duitsland en tegen 2021 kan die verhouding worden teruggebracht tot 13,35 kWh/1.000 euro.
Intussen bedraagt het aandeel van de “grijze stroom” in de energiebehoefte binnen de Beckhoff-groep in Duitsland (Beckhoff Duitsland, Smyczek, Fertig Motors) minder dan 1 % (vanaf 2021). En van de 11 miljoen kWh groene stroom die wordt gebruikt, produceert Beckhoff nu al ongeveer 10% zelf met eigen fotovoltaïsche systemen, met een geïnstalleerd piekvermogen van momenteel 1.081 kWpen de tendens is stijgend. Het laatste project van Hans Beckhoff op de Hannover Messe was de installatie van nog meer zonnepanelen op de locatie Verl: modules met een totaal van 509 kWp output zullenworden geïnstalleerd op meer dan 170 carports op zonne-energie. Een andere PV-installatie met 650 kWp op een productiegebouw is gepland. Na voltooiing van de geplande uitbreidingen bedraagt het geïnstalleerde fotovoltaïsche vermogen 2240 kWp bij Beckhoff, Smyczek en Fertig Motors. Voorts werden de verwarmingssystemen in bestaande gebouwen gedeeltelijk vernieuwd en uitgebreid met plafondverwarmings- en koelpanelen en warmtepompen of volledig omgebouwd tot lokale verwarming. Waar mogelijk wordt de verlichting consequent omgeschakeld op led-technologie en wordt een vraaggerichte, daglichtafhankelijke regeling toegepast.
De tot nu toe genomen maatregelen hebben al lang hun vruchten afgeworpen: geëvalueerd volgens de internationaal erkende standaard “The GHG Protocol: A Corporate Accounting and Reporting Standard”, is het Beckhoff CO2-cijfer van 2019 tot 2020 al fors gedaald, van 23,7 ton CO2e (CO2-equivalent) per miljoen euro omzet naar 14,9. Dit komt overeen met een verlaging met 37%. In totaal werd in 2020 slechts 13.763 ton CO2 uitgestoten. En Beckhoff compenseert deze onvermijdelijke emissies via CO2-certificaten van de gGmbH myclimate. “Natuurlijk staat de directe vermijding van CO2-uitstoot op de eerste plaats, gevolgd door hun voortdurende vermindering,” benadrukt Anne Schaper, Energy Management Officer bij Beckhoff.
Links: Compacte embedded-PC’s en energiemeetklemmen worden gebruikt om het energieverbruik in de productie te registreren. Rechts: De klapbare stroomtransformatoren van de SCT-serie vergemakkelijken de aanpassing en integratie van bestaande systemen en gebouwen in een uitgebreid energiebeheersysteem. Foto: Beckhoff.
Een sleutelrol in CO2-verlaging is energiebewaking. De basisvoorwaarde en de basis voor het bereiken van doelstellingen is het kennen van de feitelijke situatie. Beckhoff gebruikt al jaren software van het in Stuttgart gevestigde bedrijf Optenda. “Om je bewust te worden van het energieverbruik en het zo gericht te kunnen verlagen, moet je het natuurlijk eerst bij zoveel mogelijk verbruikers meten en alles vervolgens centraal samenbrengen”, aldus Johannes Beckhoff. Sinds 2019 worden alle processen omtrent DIN ISO 50001 bij Beckhoff en Smyczek ondersteund door Optenda’s Energy Monitor-software. De tool maakt de verschillende energiestromen (stroom-, warmte-, perslucht- en stikstofverbruik) op de bedrijfslocaties transparant – geregistreerd via PC-based control en het uitgebreide assortiment aan meetklemmen en stroomsensoren. De consistente en systeemgeïntegreerde energiemetingstechnologie schept de voorwaarde om de doel- en werkelijke status van systemen en gebouwen rechtstreeks in het controlesysteem te vergelijken en de productiecijfers in de gaten te houden. Op die manier kan dreigende schade aan de installaties of oneigenlijk gebruik van de voorzieningen in een vroeg stadium worden opgespoord en kan optimalisatiepotentieel gemakkelijker worden onderkend.
Interne efficiëntiemaatregelen zoals de controle van verlichtingstijden en bedrijfstijden voor ventilatie en airconditioning kunnen door middel van monitoring worden gekwantificeerd met besparingen in MWh. In de eigen productiegebouwen van Beckhoff kon bijvoorbeeld 210 MWh/a aantoonbaar worden bespaard door optimaliseringsmaatregelen.
Door continu toezicht op het productieverbruik kunnen afwijkingen in een vroeg stadium worden opgespoord en verholpen, bijv. lekken in het persluchtnet. Door het verbruik op productieniveau te registreren, kan het energieverbruik per product worden gekwantificeerd en gecontroleerd.
Continue gegevenscontrole gaat meestal gepaard met aanzienlijke inspanningen, omdat extra sensoren vaak achteraf moeten worden geïntegreerd, d.w.z. meestal tegen hoge kosten en soms met behulp van speciale componenten. Met de energiemeetklemmen, stroomtransformatoren, overstroombeveiligingsklemmen en voedingen van Beckhoff kan dit daarentegen met standaardcomponenten en dienovereenkomstig weinig moeite worden gerealiseerd – ook in het kader van achteraf uitrusten.
Als automatiseringsspecialist maakt Beckhoff het mogelijk om de relevante stroomvoorzieningscomponenten tot een transparant totaalsysteem te combineren. Alleen een dergelijke gecombineerde toepassing biedt een volledig overzicht van de energievoorziening, beginnend bij individuele machines en zich uitstrekkend tot productiehallen en kantoorgebouwen.
Met de stroomtransformatoren van de SCT-serie heeft Beckhoff de energiemeetketen vanaf de registratie van de fysieke meetwaarde tot de overdracht van de gegevens naar de cloud voltooid. Het brede gamma stroomtransformatoren bestrijkt alle relevante toepassingen van 1 tot 5.000 A. Er is keuze uit twee concepten, die elk schaalbaar zijn voor verschillende ontwerpen en prestatieklassen en daardoor geschikt zijn voor een breed scala van toepassingen. De SCT-serie is breed gediversifieerd, variërend van kosteneffectieve 3-fasen transformatorsets, ook voor gebouwentechniek, tot standaard industriële transformatoren voor de machinebouw en oplossingen voor proefopstellingen met bijzonder hoge nauwkeurigheidseisen.
Het concept van gedistribueerde vermogensmeting biedt een bijzonder efficiënte en kosteneffectieve manier om exacte vermogensmeetgegevens te verkrijgen, zelfs in complexere systemen: het centrale element is de EL3446 6-kanaals stroomingangsklem voor maximaal 1 A AC/DC meetstroom. Hiermee kunnen nauwkeurige vermogenswaarden worden bepaald, zelfs bij ruimtelijk gescheiden spannings- en stroommetingen. Doorslaggevend hierbij is dat de EL3446, als zuivere stroommeetklem, kan worden gebruikt om alle relevante elektrische gegevens van het voedingsnet te bepalen, met inbegrip van de reële vermogensmeetwaarden. De klemmen ontvangen de voor de berekening van de vermogensgegevens vereiste spanningswaarden via EtherCAT van een EL3443 3-fasen vermogensmeetklem, die slechts één keer per netwerk afzonderlijk wordt geïnstalleerd – qua tijd exact gesynchroniseerd via de gedistribueerde klokken van EtherCAT. Dit concept van gedistribueerde vermogensmeting beperkt de hardware- en installatiekosten tot een minimum.
Embedded-PC’s met hun flexibele communicatiemogelijkheden via OPC UA vormen de ruggengraat voor de registratie van het verbruik en doeltreffende tegenmaatregelen. Foto: Beckhoff.
Met TwinCAT 3 Building Automation is een uitgebreid pakket functiemodules beschikbaar voor gebouwautomatisering. Om het regelsysteem te integreren in een beheers- en bedieningsniveau, moet communicatie via BACnet en OPC UA is rechtstreeks geïntegreerd. Dankzij de openheid van PC-based control, was Optenda in staat om zijn Energy Monitor snel via OPC UA te verbinden met de bestaande meetinfrastructuur van Beckhoff. “Met meer dan 200 relevante gegevenspunten is dit een groot voordeel, zoals al snel duidelijk werd in de loop van het project,” benadrukt Dennis Ulke, Manager Sales en Business Development bij Optenda.
Voor de intelligente besturing van alle fabrieken koppelt PC-based control verlichting, zonwering, vensterbediening, verwarming, ventilatie en airconditioning op een centraal platform. Dit vermindert het aantal afzonderlijke fysieke gegevenspunten en de kans op fouten. Bovendien zijn alle gegevens beschikbaar in één systeem – de basisvoorwaarde voor een succesvolle energiemonitoring. Functies zoals zonwering, thermische automatisering en daglichtafhankelijke verlichtingsregeling dragen aanzienlijk bij tot energiebesparing. Daarnaast zijn er HVAC-functies uit het TwinCAT-pakket, zoals zomernachtkoeling, zomercompensatie, back-upbedrijf en tijdschema’s. Met behulp van deze HVAC-modules kunnen verdere energiebesparingsmogelijkheden worden benut via de aanwezigheidsafhankelijke regeling van de handel.
Verschillende embedded-PC’s zoals de CX9020, CX5100 of CX7000 vormen het controlecentrum voor de energiebewaking. Met zijn ventilatorloze ARM Cortex™ A8-processor (1 GHz klokfrequentie) is de embedded-PC CX9020 bij uitstek geschikt voor kleine tot middelgrote projecten op het gebied van gebouwautomatisering. In combinatie met de TwinCAT 3 Lightning Solution kan de CX9020 bijvoorbeeld worden gebruikt om de verlichting van hele hallen te bedienen; met TwinCAT 3 Building Automation kan hij worden gebruikt voor de zonwering, lichtregeling en airconditioning van kantoren. De krachtigere CX5100 embedded-PC is het optimale besturingsplatform voor het automatiseren van gebouwen met veel gegevenspunten. Met deze serie kunnen bijvoorbeeld meer dan 2000 BACnet-objecten zonder problemen worden bestuurd en beheerd. De CX7000 embedded-PC is ontworpen voor kleine stand-alone oplossingen in gebouwen, bijv. een compact ventilatiesysteem of ruimteautomatisering. Met zijn acht geïntegreerde multifunctionele ingangen en vier multifunctionele uitgangen is het een zeer kosteneffectieve compacte besturingseenheid.
Uitgerust met deze componenten kon Beckhoff kort na het begin van de verbruiksregistratie een groot besparingspotentieel binnen een ventilatie- en airconditioningsysteem in de eigen gebouwen en installaties vaststellen: 63 t CO2. De Energy Monitor met zijn gebruikersvriendelijke interface maakt de analyse en de initiële optimalisatiemogelijkheden snel zichtbaar en zorgt ook voor de overeenkomstige resultaatcontrole achteraf. “Drie maanden na de ingebruikneming waren besparingen van ongeveer 20.000 euro per jaar vastgesteld en gerealiseerd – en duurzaam, aangezien de besparingen in de loop van de tijd blijven bestaan. “Als er niets was gedaan, zou de 20.000 euro aan besparingen daarentegen een steeds terugkerende kostenpost zijn geweest – met de stijgende energieprijzen zou het steeds duurder zijn geworden. Het is dan ook de moeite waard inefficiënties op te sporen en snel te elimineren. We zijn erg blij dat we met onze software het juiste gereedschap kunnen leveren,” zegt Dennis Ulke.
De Energy Monitor-software registreert niet alleen het elektriciteitsverbruik, maar ook alle relevante verbruiksgegevens van andere vormen van energie, zoals warmte en perslucht. Het kan worden gebruikt om net zo snel de CO2-Emissies voor het respectieve energietype. Hierdoor wordt het evenwicht, dat nodig is om de CO2-Neutraliteit, aanzienlijk sneller en gemakkelijker. Omdat efficiënt energiebeheer een efficiënte CO2-Emissiebeheer.
Lees ook:
Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.
IndustrieVandaag is een onafhankelijk platform met het laatste nieuws van vandaag over de procesindustrie, industrial processing, productie industrie, maakindustrie en elektronica industrie.
Neem contact met ons op:
Tel +31 (0)23 737 07 63
Email via contactpagina
