Smart Melting - GreenFactory Bavaria

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines softwarebasierten Prozessmanagementsystems (PMS) zur Steigerung der Energieeffizienz im Schmelzbetrieb der Metallindustrie.

Ein typischer Gießerei-Betrieb für Leichtmetalle (Aluminium, Magnesium) besteht aus einem Schmelzbetrieb und nachgeordnetem Gussbetrieb. Dabei fordert der Gussbetrieb flüssiges Aluminium vom Schmelzbetrieb (Pull-Prinzip). Nachfrageschwankungen, hervorgerufen durch Störungen/Stillstände, führen zu einer ineffizienteren Betriebsweise der Schmelzanlagen, die mit einem um rund 50% höheren Energieverbrauch gegenüber dessen jeweiligem Betriebspunkt-Verbrauch beziffert werden können.

Zum Ausgleich der Nachfrageschwankungen sind in konventionellen Schmelzbetrieben i.d.R. Überkapazitäten bei den Schmelzanlagen sowie zum Ausgleich von Spitzen zusätzlich Speicher installiert. Aus den Überkapazitäten ergeben sich bei optimaler Betriebsweise Zeitfenster, die zu einer effizienteren Betriebsweise der Schmelzanlagen genutzt werden können (Reduzierung der Schmelzleistung bewirkt bis zu einem gewissen Grad eine Steigerung der Effizienz der Schmelzanlage).

Um eine solche optimale Betriebsweise zu erreichen, wird eine Prozesssteuerung entwickelt, die aktuelle Nachfrage-Situation, den Systemzustand (Auslastung, Speicherstände, etc.) und die Lieferfähigkeit der Schmelzanlagen berücksichtigt. Dies kann durch eine Prozesssimulation realisiert werden. Das PMS verknüpft die Systemberechnung, die Prozesssteuerung sowie die dafür notwendige Datenaufnahme und –verarbeitung und die Ausgabe der Befehle an Maschinen und Arbeiter.




Projektleitung

Prof. Dr. Wolfgang Schlüter

Projektdauer

01.10.2013 - 31.07.2018

Projektpartner

ZF Gusstechnologie GmbH
Bundesverband Deutscher Gießerei-Industrie

Projektförderung

Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

Förderprogramm

Green Factory Bavaria

Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)