„Höchstes Potenzial für Kostenreduktionen“

Interview mit Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis, Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik, Ruhr-Universität Bochum

Welche Rolle spielt die Energieeffizienz in der Industrieautomation? Was ist ihr wichtigster Treiber?

In den vergangenen drei Jahrzehnten bestand das Hauptziel der Industrieautomation in der Einführung von Produktionsrobotern, um einerseits die Kosten zu reduzieren und andererseits die Produktionsqualität zu sichern. Dabei ist der Energiebedarf stark in den Hintergrund geraten. Daher bietet die Steigerung der Energieeffizienz heutzutage und für die nächsten 30 Jahre das höchste Potenzial für eine weitreichende Kostenreduktion in der Industrie. Darüber hinaus können energieeffiziente Systeme einen positiven Beitrag für den Umweltschutz und für die Steigerung der Lebensqualität vor allem in den immer größer werdenden Ballungsgebieten leisten.

Mit welchen großen Herausforderungen ist die Verbesserung der Energieeffizienz in der Industrieautomation konfrontiert?

Die größten Herausforderungen für die Steigerung der Energieeffizienz sind die Schaffung des entsprechenden gesetzlichen Rahmens und die Abschaffung von starren Arbeitsplatzvorstellungen hinsichtlich Arbeitszeit und Arbeitsplatzgestaltung. Zusätzlich werden die immer knapper werdende Liquidität der Industrie und gleichzeitig die daher sinkende Investitionsbereitschaft restriktiv für die Schaffung einer hohen Energieeffizienz wirken.

Welche technologischen Innovationen und Systeme sind für eine energieeffiziente Industrieautomation wichtig?

Für eine nennenswerte Steigerung der Energieeffizienz wird eine breite Nutzung von intelligenten Netzen und breitbandiger Kommunikationsinfrastruktur vorausgesetzt. Darüber hinaus sind vor Ort der Produktion und des Energieverbrauchs Energiemanagementsysteme auf Basis von Prozessmodellen und Algorithmen zur selbstlernenden Optimierung sowie eine zuverlässige Sensorik erforderlich.

Wie lässt sich der Ausbau der Energieeffizienz in der Industrieautomation weiter beschleunigen? Welche Lenkungsmaßnahmen sind hilfreich?

Die Schaffung von wirtschaftlichen Anreizen und eine Flexibilisierung des Arbeitsrechts hinsichtlich der Arbeitszeit kann die Steigerung der Energieeffizienz beschleunigen. Wirtschaftliche Anreize können durch eine gestaffelte Besteuerung des CO₂-Ausstoßes geschaffen werden. Das heißt bei Überschreitung des Grenzwertes einer Stufe soll die Steuer für eine Tonne CO₂ – und/oder für den Energieverbrauch – steigen. Zusätzlich kann eine Verkürzung der Abschreibungszeit der Investitionen zur Erhöhung der Energieeffizienz förderlich sein.

Ein Blick voraus: Welche Energieeffizienz-Lösungen werden die Industrieproduktion im Jahr 2050 prägen?

Technische Lösungen in zwei entscheidenden Bereichen werden zu einer Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion führen. Zum einen ist dies die Erhöhung des Wirkungsgrades direkt bei den Energiewandlern, die die für die verschiedenen Prozesse erforderliche Energie bereitstellen, und zum anderen die Verbesserung des Prozesswirkungsgrades durch bedarfsgerechte Energiebereitstellung über intelligente, dynamische Stellglieder wie Stromrichter. Darüber hinaus werden Systeme für eine tiefe Prozessüberwachung und Prozessoptimierung die günstigsten Sollwerte für die gütegebenden Betriebsgrößen des Prozesses berechnen und vorgeben, so dass die Prozessablaufkennlinien dynamisch angepasst werden. Damit wird der spezifische Verbrauch des Prozesses ohne Einbußen bei der Güte zusätzlich reduziert.