Richtlinien einhalten und sparen

Nach der Umrüstung auf die neue Blue e+ Kühlgeräte-Generation wurden über 70 Prozent oder 25.000 Euro pro Jahr an Energiekosten eingespart. (Bild: Rittal GmbH & Co. KG)

Nach der Umrüstung auf die neue Blue e+ Kühlgeräte-Generation wurden über 70 Prozent oder 25.000 Euro pro Jahr an Energiekosten eingespart. (Bild: Rittal GmbH & Co. KG)

Der Blick liegt auf dem GWP-Wert

Die Schaltschrank-Kühlgeräte und Chiller von Rittal sind auch nach 2020 weiterhin zugelassen, da sie mit einem hermetisch geschlossenen Kältekreislauf arbeiten und die verwendeten Kältemittel R134a, R410a und R407c einen GWP-Wert (Global Warming Potential) kleiner als 2500 haben. Kältemittel mit einem GWP größer als 2500 sind ab dem 1. Januar 2020 verboten. Zur Erläuterung: Das (relative) Treibhauspotenzial GWP gibt an, wie viel eine festgelegte Menge eines Treibhausgases zum Treibhauseffekt beiträgt; als Vergleichswert (Äquivalent) dient Kohlendioxid (CO²). Der GWP-Wert beschreibt die mittlere Erwärmungswirkung über einen bestimmten Zeitraum. Die CO²-äquivalente Menge ist das Produkt aus absoluter Menge des HFKW (teilfluorierter Kohlenwasserstoff) und dem jeweiligen GWP des HFKW. Im Fokus der EU-Verordnung: schrittweise Begrenzung der F-Gase-Mengen zum Schutz der Umwelt. Industrie, Anlagenbetreiber und Endanwender müssen also sukzessive auf Kältemittel mit niedrigerem GWP-Wert umsteigen. Zur Umsetzung dieser schrittweisen Beschränkung (Phase-Down) begrenzt die Europäische Kommission die HFKW-Mengen, die in der EU in Verkehr gebracht werden dürfen. Das heißt, dass für alle Unternehmen, die HFKW herstellen oder einführen, festgelegt ist, wie viel dieser Stoffe sie in der EU in Verkehr bringen dürfen. Für den Einsatz anderer, weniger treibhausschädlicher Kältemittel gibt es weder eine ‚One-size-fits-all-Lösung‘ noch ein Allgemeinrezept. Vielmehr muss bei der Suche nach Stoffalternativen zu HFKW und HFCKW (teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe) bei konkreten Anwendungen die Gesamtheit aller auftretenden Emissionen der tatsächlichen Anlagennutzung betrachtet werden. Zu beachten ist: Klimafreundliche Alternativen müssen hinreichend energieeffizient sein, damit die Reduzierung der direkten Emissionen aus den Alternativen zu HFKW und HFCKW nicht durch höhere indirekte Emissionen aus dem Energieverbrauch ad absurdum geführt wird.

 

 Schaltschrank-Kühlgeräte und Chiller von Rittal sind von den ausgesprochenen Verwendungsverboten nicht betroffen und daher über 2020 hinaus zukunftsfähig. (Bild: Rittal GmbH & Co. KG)

Schaltschrank-Kühlgeräte und Chiller von Rittal sind von den ausgesprochenen Verwendungsverboten nicht betroffen und daher über 2020 hinaus zukunftsfähig. (Bild: Rittal GmbH & Co. KG)

Kühlgeräte zukunftsfähig machen

Wie zukunftsfähig Kühlgeräte sind, hängt unter anderem vom eingesetzten Kältemittel ab. Schaltschrank-Kühlgeräte und Chiller von Rittal sind von den ausgesprochenen Verwendungsverboten nicht betroffen. Als hermetisch geschlossen gekennzeichnete Einrichtungen mit einer Menge von weniger als zehn Tonnen CO²-Äquivalent müssen keiner Dichtheitskontrolle unterzogen werden; dies trifft auf alle Rittal-Schaltschrank-Kühlgeräte zu. Füllmengen, GWP-Werte und CO²-äquivalente Angaben sind auf den jeweiligen Typenschildern sowie bei den Produktbeschreibungen auf der Rittal-Website ersichtlich.

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Kommt gar nicht in die Tüte? Dafür aber in den Beutel: Ob Lebensmittel, Pharmaprodukte, Kosmetika, Tiernahrung oder Reinigungsmittel – die Firma SN Maschinenbau aus Wipperfürth sorgt mit der passenden Beutelpacktechnik für die richtige Verpackung. Damit nicht nur die Beutel, sondern auch die Maschinen dicht bleiben, verwendet der Hersteller die KDS Kabeldurchführungssysteme von Conta-Clip.

FMH80 von SN im hygienischen Design: Die HFFS-Rundläufermaschine mit acht Stationen dient der Herstellung, Befüllung und Versiegelung von Flachoder Standbodenbeuteln. (Bild: Conta-Clip Verbindungstechnik GmbH)

Angefangen hatte alles 1956, als die Gebrüder Höller die erste vollautomatische Beutelverpackungsmaschine mit sechzig Beuteln pro Minute herstellten. Nach einer Übernahme ihrer Gründung durch Robert Bosch im Jahr 1964 und nach diversen Erweiterungen und Neugründungen, ist die SN Maschinenbau Deutsche Beutelpack-Technik heute der Weltmarktführer für horizontal arbeitende Form-, Füll- und Verschließmaschinen (HFFS) und einer der führenden Hersteller von FS-Rundläufermaschinen. Am Standort Wipperfürth treiben über 270 Mitarbeiter die technische Entwicklung weiter voran. Neben neuen Greifer-Technologien und Siegeleinrichtungen hat der Maschinenbauer auch die erste horizontale 5-fach Maschine mit zehn Rundläuferstationen entwickelt und am Markt eingeführt. Das Fertigungsspektrum reicht heute von kleinen Maschinen für 20 Einheiten/min bis zu Hochleistungsanlagen mit einer Ausbringungsleistung von mehreren hundert Beuteln in der Minute. Zu den Kunden des Verpackungsmaschinenherstellers, der komplette Anlagen einschließlich Verpackungsmaschinen, Dosiersystemen für alle Füllgüter und der erforderlichen Peripherie liefert, zählen u.a. Dr. Oetker, Kraft, Erasco, Nestlé oder Dehner. So vielfältig wie die abgefüllten Produkte sind auch die Arten und Formen der Verpackungsbeutel. Je nach Produktart und Marke fertigen und/oder befüllen SN-Maschinen z.B. Siegelrandbeutel, Flachbeutel, Standbodenbeutel, Seitenfaltenbeutel oder Konturbeutel.

Lebensmittelverarbeitende bzw. -verpackende Maschinen müssen eine besonders einfache und gründliche Reinigung ermöglichen. SN verfolgt daher bei den Maschinengerüsten den konstruktiven Ansatz, Auflageflächen so weit wie möglich zu reduzieren. Auf diese Weise können sich Produktrückstände nicht auf Maschinenteilen ansammeln, sondern im Sinne einer einfacheren Reinigung direkt auf den Boden durchfallen. Zur Minimierung horizontaler Flächen ist der Maschinenbauer bestrebt, die Verkabelung und Verschlauchung für die Anlagenmodule weitgehend in die tragenden Rahmenteile zu verlegen. An den Stellen, an denen Stromkabel, Druckluft- oder auch Vakuumschläuche zu den jeweiligen Applikationen geführt werden müssen, verwendet SN zur Abdichtung des Rahmeninneren Kabeldurchführungssysteme, die eine unkomplizierte Konfektionierung und nachträgliche Änderungen der Verdrahtung oder Verschlauchung gestatten.

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Bei den „einfachen“ Reihenklemmen wird das Innovationspotenzial oft unterschätzt. Die neuen PTV-Klemmen von Phoenix Contact kombinieren nun die Handling-Vorteile der Push-in-Technik mit der Übersichtlichkeit der Schraubklemme – und bieten damit die im Markt gern genutzte seitliche Leiterzuführung. Der ungestörte Blick auf die Markierung und die direkte Leiterzuführung ohne Biegeradien sind damit auch beim Push-in-Anschluss kein Problem mehr.‣ weiterlesen

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Mit dem Konzept der Systemtechnik hat sich Hager im Bereich der Niederspannung bis 630A in den vergangenen Jahrzehnten zu einem führenden Anbieter entwickelt. Die Idee hinter diesem Konzept: Möglichst viele Anwendungen mit einem kompletten Lösungsangebot aus einer Hand abzudecken. Diesen Systemgedanken hat Hager mit Unimes H mittlerweile auch auf den Hochstrombereich übertragen – Grund genug, sich dieses Konzept einmal genauer anzuschauen, das in Kombination mit dem Verteilersystem Univers N sogar ein durchgängiges System bis hin zur Etagenverteilung durch einen Anbieter bietet.

Energieverteilersystem Unimes H (Bild: Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG)

Grundsätzlich handelt es sich beim Energieverteilsystem Unimes H um eine bauartgeprüfte Schaltgerätekombination nach DIN EN61439-1/-2 (VDE 0660-600-1/-2) zum Bau von Niederspannungs-Hauptverteilungen bis 4000A Bemessungsstrom. Mögliche Anwendungen erstrecken sich auf Infrastruktur-Einrichtungen wie Bahnhöfe, Flughäfen oder Autobahntunnel, auf Geschäftsgebäude wie Hotels, Banken, Einkaufszentren und Sportstätten. Aber auch in Rechenzentren, Krankenhäusern, Verwaltungsgebäuden oder der Industrie ist das System unimes H einsetzbar.

Unimes H umfasst Schranktypen mit Tiefen von 600 und 800mm sowie Schrankbauhöhen von 2000 und 2200mm. Der Bemessungsstrom bestimmt dabei die notwendige Tiefe der Schränke: Ab 2.950A sind Schranktiefen von 800mm zu verwenden. Insgesamt setzt sich das Schranksystem zusammen aus zwölf verschiedenen Schrankgrundvarianten inklusive Basisschränken, Typen bis 1.600, 2.000, 2.500, 3.200 und 4.000A sowie Abgangsschränken, Univers N Modulschränken und Eckschränken. Die Schranktypen sind kombinierbar für die oben genannten Anwendungsgebiete in der Infrastruktur und in der Gebäudetechnik. Dazu kann ein Steuerfach oder das Univers N-Ausbaukit bei einzelnen Schrankvarianten integriert werden. In dieses können Steuerungs- und/oder Messgeräte im Schrank eingebaut werden, die zum einen berührungsgeschützt sowie zum anderen innerhalb der Bauform integriert sind. Bemerkenswert: Über den Modulschrank Univers N kann die gesamte Systemtechnik der Innenausbausysteme Univers N und Univers N HS mit Bemessungsströmen bis zu 1.600A integriert werden. Die Grundlage aller Schranktypen des Energieverteilsystems Unimes H bildet der Basisschrank. Von diesem Basisschrank als neutraler Plattform für Schaltgerätekombinationen gibt es zwei Varianten: Eine ohne integrierten Kabelraum sowie eine mit integriertem Kabelraum. Das Konzept der Schrankvarianten erleichtert die Übersicht, reduziert die Montagezeiten und erhöht die Betriebssicherheit und Bediensicherheit. Zudem bieten die Basisschränke weitere flexible Lösungsmöglichkeiten: Sie können eingesetzt werden als angereihte Einzelschränke für die Kabelräume der Nachbarschränke, zum Einbau von Kompensationsanlagen oder Zählereinrichtungen, von modularen Abdeckplattensystemen oder von Montageplatten für den individuellen Ausbau. Bei der Standardauslieferung der Schränke werden verschiedene Ausbaustufen unterschieden. Die Standardausführung umfasst je nach Schrankvariante den Grundschrank mit verzinkter Rückwand, wobei je nach Schranktyp aber auch weitere Ausbaustufen bestellt werden können. So lassen sich auf der Grundlage des Basisschranks aus standardisierten Schrankvarianten mehr als 1.000 Ausführungsvarianten zusammenstellen. Hervorzuheben ist dabei die Verbindungstechnik mit bohrungsloser Anbindung an das Hauptsammelschienensystem H-SaS. Es erlaubt kurze Verbindungen und Montagezeiten von Einspeisungen und Ableitungen. Durch die bohrungslose Montage werden zudem Querschnittsverringerungen vermieden.

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Wie kann man die Wertschöpfungskette im Schaltanlagenbau konkret optimieren? Wo stehen Unternehmen heute in Bezug auf verfügbare digitalisierte und automatisierte Arbeitsweisen? Eplan präsentiert die Panel Building Automation Matrix (PAM). Die Basis bildet eine Feldstudie bei 150 Unternehmen inklusive definierter Fallstudie. Mit PAM analysieren die Berater von Eplan in nur wenigen Minuten den individuellen Status quo von kundenspezifischen Prozessen im Schaltanlagenbau. Im Benchmark-Vergleich ergeben sich konkrete Einsparpotenziale, die synchronisiert von Eplan und Rittal im Bereich Maschinentechnik, Software und Consulting umgesetzt werden.

Die zunehmende Komplexität der Steuerungstechnik und ihrer Komponenten, der Kundenwunsch nach Individualisierung, nationale wie internationale Normen, Last-minute-Änderungen und immer engere Liefertermine setzen den Schaltschrankbau unter enormen Kostendruck. (Bild: Eplan Software & Service GmbH & Co. KG)

Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette und Datendurchgängigkeit über Prozesse und Systeme hinweg – das sind die Voraussetzungen für die Automatisierung der Prozesse im Steuerungs- und Schaltanlagenbau. Doch wie steht es aktuell um den Grad der Digitalisierung der Branche? Wo liegen noch Potenziale? Vielfach wissen Unternehmen nicht, wo sie konkret ansetzen können.

Eplan schafft hier Abhilfe: Eine neue softwarebasierte Methode ermittelt auf Basis einer Feldstudie mit 150 Unternehmen weltweit die einfach zu erzielenden Optimierungspotenziale, die in Bezug auf Maschinen, Software und Consulting in enger Zusammenarbeit von Eplan und Rittal umgesetzt werden können. Willkommener Nebeneffekt bei der Umsetzung: eine höhere Digitalisierung in der Fertigung und das Automatisieren von Wiederholaufgaben. „Mit der Panel Building Automation Matrix (PAM) haben wir ein Tool entwickelt, das nahezu auf Knopfdruck die Arbeitsweise eines Unternehmens im Steuerungs- und Schaltanlagenbau analysiert und offene Potenziale im Fertigungsprozess aufzeigt“, erklärt Haluk Menderes, Geschäftsführer von Eplan. PAM bietet eine Analyse und Bewertung des aktuellen Workflows zur Herstellung elektrischer Schaltschränke in Bezug auf Profitabilität und Effizienz. Die Auswertung enthält Vorschläge für Optimierungen, deren Umsetzung und die erforderlichen Investitionen. Interessant für Kunden: Exakte Zeiteinsparungen in diversen Bereichen des Workflows – beispielsweise in der Verdrahtung, bei der Betriebsmittelbeschriftung oder in der NC-Fertigung – werden aufgelistet. Eine exakte ROI-Betrachtung gibt Aufschluss darüber, wann sich eine Investition beispielsweise in Software amortisiert.

PAM ist seit Anfang Mai 2019 global bei Eplan im Einsatz und das Feedback von ersten US-amerikanischen Kunden ist begeisternd. „Mit PAM hat Eplan sein jahrzehntelanges Expertenwissen im Schaltschrankbau zu einem umsetzbaren, personalisierten Plan für den ROI in unserer Werkstatt gebündelt“, erklärt Wright Sullivan, President von A&E Engineering, und Jacob Wilson, Director Engineering, Sales and Development bei Design Ready Controls fügt hinzu: „PAM war in der Lage, unsere aktuellen Arbeitsabläufe und Fertigungszeiten nach einer 20-minütigen Bewertung genau zu reproduzieren.“ Das spornt Eplan und Rittal an, in Zukunft weitere Prozessschritte in die Analyse aufzunehmen. So ist angedacht, zusätzliche Software-Tools von Rittal zu integrieren – ebenso eine ROI-Betrachtung für die Anschaffung von beispielsweise dem neuen Rittal Wire Terminal zur automatisierten Verdrahtung oder dem vollautomatischen Bearbeitungszentrum Perforex aufzunehmen. Die Analyse per PAM erfolgt durch den Vertrieb und ist übrigens kostenlos und unabhängig von dem Erwerb der Eplan oder Rittal Produkte.

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Ob Serienfertigung oder Unikate: Zum klassischen Schaltschrankbau gehört eine Vielzahl manueller Arbeitsschritte. Das macht den Prozess insgesamt zeitaufwendig und teuer. Die Lösung: Eine Produktivitätssteigerung bei gleichzeitig höherer Flexibilität und Transparenz verspricht die durchgängige Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Vollständig digitalisierte Prozessabläufe erhöhen die Effizienz in Fertigung und Planung um fast 40 Prozent.

Der digitale Zwilling entsteht in der Aufbauplanung mit Eplan Pro Panel. (Bild: Unitechnik Systems GmbH)

Ziel sollte es im Schaltschrankbau daher sein, die verschiedenen Prozesse miteinander zu vernetzen und die entstehenden Daten für alle Arbeitsschritte zentral zu verwalten. Medienbrüche, wie sie bei der Neueingabe von Daten in andere Systeme oder durch die Übergabe von Schaltplänen in Papierform entstehen, sind zu vermeiden. Im Ergebnis profitieren Fertigungsunternehmen von deutlich effizienteren Abläufen. Sind die einzelnen Arbeitsschritte von der Elektrokonstruktion im CAD-System über die Aufbauplanung bis hin zur mechanischen Fertigung, Verdrahtung und zur abschließenden Prüfung eng im digitalen Datenaustausch verzahnt, lässt sich der Aufwand für Arbeitsgänge wie das manuelle Übertragen von Stücklistendaten minimieren. Einen weiteren vermeidbaren Mehraufwand stellen manuelle Mehrfacheingaben von schon aus der Konstruktion vorhandenen Informationen dar. Diese binden nicht nur Arbeitszeit, sondern erhöhen zusätzlich die Fehleranfälligkeit. Sind die einzelnen Prozessschritte untereinander nicht vernetzt, müssen Änderungen am ursprünglichen Auftrag zudem in mehreren Systemen umgesetzt werden.

Der digitale Zwilling begleitet den gesamten Fertigungsablauf und senkt die Fehler – anfälligkeit. Bei der abschließenden Funktionskontrolle spielt er ebenfalls eine wichtige Rolle. (Bild: Unitechnik Systems GmbH)

Einen hohen Mehrwert für die Vernetzung der Arbeitsschritte im Schaltschrankbau bringt der digitale Zwilling. Das Modell entsteht in der Elektrokonstruktion und bei der Aufbauplanung. Anschließend begleitet der Zwilling den gesamten Produktionsprozess und versorgt die einzelnen Abteilungen mit den jeweils erforderlichen Informationen. Die Besonderheit: Kunde, Schaltanlagenbauer und deren Zulieferer arbeiten mit dem gleichen Modell. „Die Gerätehersteller, z.B. Siemens, Schneider oder SEW, liefern Eplan-Makros, in denen alle Eigenschaften ihrer Produkte abgebildet sind. Unsere Elektrokonstrukteure fügen diese Geräte in ihren Schaltplan ein und erzeugen so eine logische Version des Modells“, erläutert Mathias Terstegen, Fertigungsleiter Schaltanlagenbau bei der Unitechnik Systems GmbH. Der Aufbauplaner bringt das Modell anschließend in eine physische Form, indem er die Geräte im virtuellen Schaltschrank anordnet. Das fertige Modell beinhaltet alle Maße und zeigt die einzelnen Geräte im Inneren in realistischer 3D-Darstellung. Ebenfalls enthalten sind die gesamte Verdrahtung mit allen Drahtwegen, Kabelkanälen und Hutschienen (Position und Länge) sowie sämtliche Bohrungen und Ausschnitte. Die haptische Darstellung vereinfacht viele Tätigkeiten, da einzelne Positionen im Gewerk leichter erkannt werden. Im Ergebnis ist die Fertigung weniger zeitaufwendig und die Fehleranfälligkeit sinkt maßgeblich.

Die aktuelle Entwicklung unserer Gesellschaft ist geprägt durch komplexe Systeme, integrale Prozessen und deren Verknüpfungen in der physisch-realen wie auch digital-virtuellen Welt. Deren Handlungsräume nehmen direkten Einfluss auf die Produktionswelt und sind unter dem Stichwort Industrie 4.0 weltweit subsummiert. Im persönlichen wie auch im beruflichen Umfeld wachsen so Produkte, Dienstleistungen, Produktionsanlagen wie auch Objekte mit eingebetteter Software zu intelligenten und verteilten Systemen zusammen und verlangen unsere „cyberphysische“ Aufmerksamkeit. Wie können wir diesen Anforderungen gerecht werden? Was beschreibt die DNS des Mitarbeiters der Zukunft für produzierende Unternehmen?‣ weiterlesen

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