Trends im Maschinen­bau: Grün & digital

Energieeffizienz steht an der Spitze der Agenda im Maschinenbau. In einer Branche, die für einen erheblichen Anteil am globalen Energieverbrauch verantwortlich ist, bieten Verbesserungen in diesem Bereich sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile. Innovative Technologien wie optimierte Antriebssysteme und intelligente Steuerungssysteme ermöglichen es Maschinen und vor allem Anlagen weniger Energie zu verbrauchen, während sie gleichzeitig ihre Leistungsfähigkeit erhöhen. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) ist Energieeffizienz der entscheidende Faktor zur Erreichung der Klimaziele. ABB setzt hierbei auf Technologien wie Softstarter, Novolink™, Frequenzumrichter, Motorkonzepte der Effizienzklassen IE4 und IE5 sowie intelligente Komponenten, die den Energie- und Ressourcenverbrauch sowie die Treibhausgasemissionen reduzieren.

Mit dem ABB Ability^TM Energy Manager bietet ABB  eine Softwarelösung an, die darauf abzielt, den Energieverbrauch zu minimieren und  Betriebskosten signifikant zu senken. Durch den Einsatz dieser Lösung können Unternehmen ihren Energieverbrauch präzise überwachen und analysieren, um effizientere und kostensparende Maßnahmen zu ergreifen. ABB InSite ergänzt dieses Angebot, indem es Unternehmen ermöglicht, ihre Betriebsdaten in Echtzeit zu überwachen und zu analysieren, was Effizienz und Performance der Unternehmen spürbar verbessern kann. Zusammen bieten diese Produkte eine umfassende Lösung für Anwender, die nach Wegen suchen, ihre Betriebsabläufe zu optimieren und gleichzeitig ihre Ausgaben zu reduzieren.

Dekarbonisierung im Maschinenbau bedeutet untern anderem die Abkehr von fossilen Brennstoffen und die Hinwendung zu erneuerbaren Energiequellen. Dies umfasst zum Beispiel die Einführung von Prozessen wie der Elektrolyse zur Produktion von grünem Wasserstoff, als sauberen Brennstoff . Darüber hinaus investiert die Branche in die Entwicklung regenerativer Produktionsprozesse, um den ökologischen Fußabdruck weiter zu reduzieren. Für die Dekarbonisierung der Industrie spielt die Elektrifizierung von Industrieprozessen und die Entwicklung von kohlenstoffarmen Brennstoffen eine Schlüsselrolle.

Seit über 130 Jahren ist die Elektrizitätsversorgung eine Kernkompetenz von ABB, und genau diese Expertise kommt auch bei der Elektrolyse zum Einsatz, einem zentralen Prozess bei der Wasserstoffsynthese. Einfach ausgedrückt benötigt man für die Herstellung von Wasserstoff lediglich Wasser, Strom sowie eine Anode und eine Kathode. ABB stellt die benötigte Technologie bereit, um die notwendige Stromversorgung für diesen Prozess zu liefern. Ein besonderes Merkmal unseres Angebots ist die Vielfalt der Optionen. Denn ABB bietet mit dem Umrichter ASC880 eine IGBT- oder Dioden-basierte Lösung an. Einsetzbar  sind aber auch Thyristor-basierte DC-Stromrichter der Reihe DCS880 oder ein hybrides Konzept. Diese Bandbreite an Optionen ermöglicht es, maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedlichste Marktanforderungen zu bieten. Zudem spielen bei der Integration von Elektrolyseanlagen in intelligente Stromnetze (Smart Grids) Leistungsschalter wie der SACE Infinitus eine Schlüsselrolle, indem sie eine reibungslose und effiziente Energieverteilung ermöglichen. Der SACE Infinitus ist ein innovativer, nach IEC 60947-2 zertifizierter, halbleiterbasierter Leistungsschalter, der speziell für Gleichstromnetze entwickelt wurde. Er zeichnet sich durch ultraschnelle Schaltgeschwindigkeiten aus, die eine 100-mal schnellere Ausschaltung als herkömmliche Schutzsysteme ermöglichen. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Bewältigung schnell ansteigender Fehlerströme in DC-Systemen, was die Betriebskontinuität erhöht.

Die Kreislaufwirtschaft zielt darauf ab, den Lebenszyklus von Produkten zu verlängern und Abfall zu reduzieren. Im Maschinen- und Anlagenbau bedeutet dies die Entwicklung von Produkten, die leichter recycelt, repariert oder wiederverwendet werden können. Dieser Ansatz fördert nicht nur die Nachhaltigkeit, sondern führt auch zu einer effizienteren Nutzung von Ressourcen und Materialien. ABB hat sich das Ziel gesetzt, dass bis 2030 80 Prozent der Produkte und Lösungen dem Kreislaufkonzept entsprechen. Mit EcoSolutions^TM hat ABB ein Konzept entwickelt, das die Kreislauffähigkeit von Produkten transparent und messbar macht.

Im Bereich Schalt- und Steuerungstechnik generiert ABB über 35% des Umsatzes mit Produkten, die eine unabhängige Umweltproduktdeklaration (EPD) besitzen. Diese Produkte sind ein integraler Bestandteil des ABB EcoSolutions^TM-Portfolios, das auf Nachhaltigkeit und umweltfreundliche Technologien ausgerichtet ist. ABB hat sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2025 den Anteil am Umsatz mit Produkten aus dem EcoSolutions^TM-Portfolio in diesem Bereich auf beeindruckende 80% zu steigern.

Die Digitalisierung hat sich als Game-Changer im Maschinenbau erwiesen. Mit Technologien wie dem Internet der Dinge (IoT), künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen können Unternehmen ihre Produktionsprozesse optimieren, Ressourcen effizienter nutzen und die Produktivität steigern. Datenanalysen und vernetzte Systeme ermöglichen es, Energieverbrauch und Emissionen zu überwachen und zu reduzieren, während gleichzeitig die Wartung vereinfacht und Ausfallzeiten minimiert werden. ABB bietet die notwendigen Tools für die Digitalisierung aller Bereiche der Produktion und unterstützt mit intelligenten Softwarelösungen und Services.

Die Gewährleistung von Kontinuität ist ein zentraler Aspekt der Digitalisierung.  Der OPC UA-Standard ermöglicht prinzipiell eine nahtlose Integration der Komponenten aller Hersteller. Zusätzlich fördern die integrierten Sicherheitsfeatures der Open-Standard-Kommunikationsschnittstelle OPC UA eine sichere Anbindung von Industriegeräten. Novolink™-Module von ABB realisieren unter anderem über eine OPC UA-Schnittstelle die Brücke von konventioneller Schalttechnik zu Industrie 4.0. Die umfassende Datenverfügbarkeit bietet Anwendern die Möglichkeit, vorausschauende Wartungskonzepte zu realisieren, ihre Betriebseffizienz zu steigern und gleichzeitig den Energieverbrauch zu optimieren.