E|Melt - Entwicklung eines Demonstrators zum Aufzeigen der Wirksamkeit von Energieeffizienzmaßnahmen im NE-Schmelz- und Druckgussbetrieb (Green Factory Bavaria)

In Druckguss-Betrieben liegt oftmals eine ineffiziente Nutzung der Schmelzöfen vor, die den Hauptanteil des Gesamt-Energieverbrauchs ausmachen. Die Ineffizienz resultiert aus einer mangelhaften Datengrundlage und dadurch bedingten, nicht optimalen Reaktionen auf verschiedene intralogistische Einflüsse. Durch eine Optimierung der innerbetrieblichen Abläufe sind erhebliche Senkungen des Energieverbrauchs erzielbar, die aufgrund der hohen Energiekosten-Belastung mit einer deutlichen finanziellen Entlastung des Betriebs verbunden sind.

Um das innerbetriebliche Einsparpotential greifbar zu machen, sollte im Rahmen des Projekts E|Melt ein Demonstrator entwickelt werden, der die Untersuchung intralogistischer Energieeffizienzmaßnahmen (bspw. Optimierung der Staplersteuerung, Material-Vorwärmung) erlaubt. Mithilfe des Demonstrators werden Industriepartnern die Auswirkungen verschiedener Maßnahmen offen gelegt, wobei neben der Betrachtung reiner Effizienz-Aspekte auch die Wirtschaftlichkeit der durchgeführten Schritte verstärkt berücksichtigt wird.

Zur Verwirklichung des Demonstratorsystems wurde das im Vorläufer-Projekt „Smart Melting“ entwickelte Simulationsmodell verwendet, das eine präzise Berechnung des Materialflusses sowie der thermodynamischen Verhältnisse innerhalb der Schmelzöfen erlaubt. Durch die Kombination der Tools Matlab, Simulink und Stateflow ist hierbei eine gekoppelte Simulation ereignisdiskreter und kontinuierlicher Vorgänge möglich. Das Modell wird im Rahmen des Projekts erweitert (bspw. durch zusätzliche thermodynamische Modelle), flexibilisiert und damit für die Abbildung verschiedenster Betriebe ausgelegt. Hierbei werden sowohl Anlagenparameter, wie die Schmelzleistung der Öfen, als auch betriebliche Besonderheiten (bspw. Anzahl der Aluminium-Legierungen, Staplersteuerung) berücksichtigt.

Die Ergebnisse werden in eine internetbasierte, leicht bedienbare Benutzeroberfläche übertragen, die eine Analyse verschiedener Druckgussbetriebe für eine breite Nutzerbasis ermöglicht.