3 minAntriebstechnikVeröffentlicht am 23. Juni 2022

Energieverbrauch von Kühlsystemen senken: CERN setzt auf ABB

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An der französisch-schweizerischen Grenze liegt das CERN, die Europäische Organisation für Kernforschung. Die Forschungsorganisation für Teilchenphysik hat ihren Sitz in Genf, wo unter anderem energieintensive Laborexperimente durchgeführt werden. Dabei entfallen bislang 20 % des Gesamtenergieverbrauchs auf Motoren für den Antrieb von Pumpen, Lüftern, Kompressoren oder Kühltürmen. In einer Kooperation zwischen CERN und ABB werden Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung von Kühl- und Lüftungssystemen ermittelt.

Das Ziel des gemeinsamen Projekts von CERN und ABB ist, das gebündelte Know-how zu nutzen, um den Energieverbrauch der Kühl- und Lüftungssysteme von CERN zu senken und die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Dabei werden mit der Lösung „ABB Ability Digital Powertrain“ digitale Leistungsdaten von mehreren Hundert Industriemotoren erfasst. Diese werden im Anschluss von ABB-Experten analysiert, sodass präzise ermittelt werden kann, wie viel Energie an welchen Stellen verbraucht wird. Dadurch lässt sich auch bestimmen, wo durch die Anpassung von Zeitplänen und Lasten oder die Umrüstung auf hocheffiziente Motoren und Frequenzumrichter Energie eingespart werden kann. Durch dieses Vorgehen kann der Energieverbrauch um bis zu 15 % reduziert werden.

Neben der Optimierung des Energieverbrauchs werden die Daten auch für das Condition Monitoring genutzt, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Wenn Kühlsysteme ausfallen, kann dies ein Experiment für 48 Stunden lahmlegen. Daher ist es für die Ingenieure umso entscheidender, beispielsweise Vibrationen, welche auftreten, wenn Komponenten das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, frühzeitig zu erkennen. Mit dieser vorausschauenden Wartung lassen sich auch die Wartungskosten senken.

Teil des Projekts ist auch das Erstellen digitaler Zwillinge. Mit deren Hilfe wird das CERN bei der Anpassung der Kühlung für neue Experimente und Infrastrukturen fortgeschrittene Diagnosen durchführen und Szenarien offline testen können. Am Ende des Projekts steht ein Fahrplan, mit welchem CERN weitere Energieeinsparungen erzielen und seine Umweltbelastungen verringern kann.

Datenerfassung

ABB wird digitale Leistungsdaten von Hunderten von elektrischen Industriemotoren erfassen, um das CERN bei der Verbesserung der Energieeffizienz seiner kritischen Kühlsysteme zu unterstützen, Quelle: CERN

Unsere Innovationspartnerschaften helfen uns, mit unserer Arbeit, mit der wir die Grenzen von Wissenschaft und Technik am CERN neu definieren, positive Auswirkungen auf die Gesellschaft zu erzielen. Durch unsere Kooperation mit ABB wollen wir neue Erkenntnisse für die Reduzierung unseres Stromverbrauchs gewinnen. Wir hoffen zudem, dass auch andere große Forschungseinrichtungen und die Industrie unserem Beispiel folgen. Daher haben wir mit ABB vereinbart, die Erfahrungen aus diesem Projekt öffentlich zugänglich zu machen.

Han Dols, Head of Business Development & Entrepreneurship am CERN.

Die Kooperation zwischen CERN und ABB soll auch als Beispiel für andere energieintensive Forschungseinrichtungen dienen. Indem Erkenntnisse und Best-Practice-Verfahren öffentlich zugänglich gemacht werden, können energieintensive Forschungseinrichtungen ihren ökologischen Fußabdruck verringern und ihre Systeme zuverlässiger machen.

Unsere Partnerschaft mit dem CERN wird veranschaulichen, wie wir von Erkenntnissen aus digitalen Energieverbrauchsanalysen und Condition-Monitoring-Diensten profitieren können, die bessere Entscheidungen über die elektrischen rotierenden Maschinen in einer Großforschungseinrichtung ermöglichen. Als Partner des CERN freuen wir uns darauf, die Einrichtung auf ihrem digitalen Weg in eine energieeffiziente Zukunft zu unterstützen.

Mari E. Haapala, Digital Lead von ABB Motion