Energieschätze heben! Strom sparen in der Intralogistik
„Eigentlich ist es ganz einfach“, weiß Stefan Storck von Remmert und schmunzelt. „Unsere Kunden können am meisten Geld sparen, wenn sie ihren Strom gar nicht erst verbrauchen. Aber das ist natürlich nicht möglich, denn dann ginge ja gar nichts mehr. Daher haben wir uns als Intralogistiker überlegt, wie wir unsere Kunden unterstützen können, damit sie bei ihrer Lagerlogistik Energie sparen.“
Remmert hat den Energiebedarf seiner Anlagen drastisch reduziert, um satte 40 Prozent. Etwa durch einen intelligenten Standby-Modus in der Software und der Rückumwandlung der Lageenergie des Regalbediengeräten (RBG) in elektrischen Strom (Rekuperation). „Das machen wir alles schon heute“, sagt Kollege Michael Krajewski. „Und für die fernere Zukunft beobachten wir den Trend zum Gleichspannungsnetz für den ganzen Betrieb.“
Amortisationszeitraum: Break-even in Sichtweite
„Die spezielle Software-Einstellung für den Ready-to-work-Modus rechnet sich schon nach zehn Betriebsstunden“, ist sich Storck sicher. „Für die Rekuperation mit Rückspeisung der Energie ins Netz, also ohne Kondensatorbatterie, kalkulieren wir mit drei Jahren. Und die noch sparsamere Variante mit Kondensatorbatterien ist zurzeit noch sehr teuer und amortisiert sich nur, wenn sich die Kosten für den Anschluss der Anlage entsprechend reduzieren. Mit der Kondensatorlösung können wir die Anschlussleistung des RBG auf unter 20% des normalen Anschlusswertes senken. Diese Lösung kann auch gewählt werden, wenn die benötigte Anschlussleistung netzseitig nicht zur Verfügung steht.“
Standby am Regalbediengerät spart richtig
„Der einfachste Kniff, um den Energiebedarf eines Lagersystems zu reduzieren, ist der Ready-to-work-Modus. Unsere Software schaltet in diesen Modus, wenn absehbar ist, dass das RBG beispielsweise für mehr als 30 Sekunden keine Fahrt haben wird. Das Wiederanschalten des RBG ist mit nur drei Sekunden flott genug, dass der Anwender den kleinen Verzug kaum bemerkt“, sagt Michael Krajewski aus dem Team SiReNe (Sicherheit, Retrofits und Neuentwicklung) bei Remmert.
„Erstaunlich ist die Energieersparnis durch das Standby“, ergänzt Stefan Storck, der seit über 30 Jahren in der Elektrokonstruktion bei Remmert arbeitet. „Allein durch das Standby sparen Kunden mit einem Jahresbedarf von 50.000 Kilowattstunden gute 10.000 Kilowattstunden. Also 20 Prozent. Das sind schon keine Peanuts mehr.“
Rekuperation und Speichern der Energie im System
„Strom wollen alle sparen“, fährt Storck fort. „Eine weitere Idee, die wir umgesetzt haben, ist Rekuperation. Und die elektrische Energie wollen wir dann idealerweise im System speichern, sodass sie zu Verfügung steht, wenn sich das RBG wieder bewegt. Das geht aber mit chemischen Batterien nicht, die sind zu träge und haben eine zu geringe Anzahl an Ladezyklen. Und bei geschätzten einer Million Fahrten des RBG pro Jahr, kann man sich vorstellen, dass die Ladezyklen derzeit verfügbarer Batterien dafür einfach nicht ausreicht.“
Krajewski übernimmt: „Aber Kondensatoren können das! Die Idee ist, eine Kondensatorbatterie fährt quasi mit dem Regalbediengerät mit. Bei jeder Abwärtsbewegung wandeln wir die Hubwerksenergie zurück in elektrische Ladung und speichern diese im Kondensator. Die Reaktionsgeschwindigkeit von Kondensatorbatterien ist schnell genug. Das Tolle daran: Der recycelte Strom aus dem Kondensator ist schon bezahlt, kostet also nichts mehr.“ Storck ergänzt: „Die Energie, die unwiederbringlich verloren geht, etwa durch Reibung, speist der Kunde dann einfach kontinuierlich nach.“ Parallel verfolgt Remmert den Ansatz, den Energiebedarf innerhalb des Systems Dauerhaft zu protokollieren. Es wird ein Energiemonitoring in das System eingebaut. Dies ist bei Neuanlagen vom Werk aus möglich, bei Bestandssystem kann es aber schnell und einfach nachgerüstet werden. Dadurch ist es möglich, den wirklichen Energiebedarf darzustellen und die Prozesse energetisch zu optimieren.
Kosten sparen durch kontinuierliches Nachladen ohne Spitzen
„Der Einsatz der Kondensatorbatterie hat noch weitere Vorteile“, fährt Krajewski fort. „Wenn wir die Energie im Lagersystem halten, haben wir keine Peaks, mit denen wir Strom aus dem Netz ziehen. Die üblichen Stromspitzen können entfallen. Die Energie ist ja schon im Kondensator. Das ist praktisch, da wir so die Anschlusswerte bei der Projektierung für die gesamte Anlage sehr niedrig halten können. Das spart ebenfalls Kosten. Denn bei höheren Anschlusswerten für den Starkstrom bitten die Stadtwerke oder andere Energieversorger ordentlich zur Kasse. Außerdem lässt sich mit diesem Konzept bei den Einmalkosten sparen, beispielsweise bei den Leitungen im Betrieb, da wir ohne Peaks einen viel geringeren Querschnitt und damit Materialeinsatz für die Leitungen benötigen. Eine weitere Ersparnis liegt beim Personal, weil die Installation viel schneller geht.“
Storck ergänzt: „Außerdem können wir so auch Kunden unsere Intralogistik-Lösungen anbieten, die an ihrem Standort vielleicht gar nicht die Möglichkeit haben, eine derart starke Stromleitung legen zu lassen.“
Ausblick: Ready for Retrofit und ein DC-Netz für den ganzen Betrieb
Die Entwicklungsteams bei Remmert machen sich viele Gedanken, wie das Lager der Zukunft aussehen könnte. Krajewski: „Schon vor der Auslieferung an unsere Kunden haben wir im Blick, wie man unsere Lagersysteme in vielen Jahren auf- beziehungsweise nachrüsten kann. Wir liefern alle Remmert-Anlagen Retrofit-ready aus. Das ist für unsere Kunden natürlich äußerst attraktiv, denn so müssen sie sich keine Sorgen machen, dass das System nach 15 Jahren veraltet wäre. Im Gegenteil! Wir können die Lagerlösungen später einfach mit moderneren Komponenten auf den aktuellen Stand der Technik bringen. Für mehr Nachhaltigkeit und Zukunftssicherheit!“
„Eigentlich wollen wir weg vom profanen Lager nach alter Art. Alles gehört automatisiert“, sagt Storck. „Es wird kein Stapler mehr gefahren. Das Lager pumpt, wie ein großes Herz, das Material durch den Betrieb. Fahrerlose Transportfahrzeuge übernehmen die Güter, sodass die Aufstellorte von Bearbeitungsmaschinen beliebig werden. Menschen werden dann gar nicht mehr mit dem Material in Kontakt kommen, was Unfälle auf null reduziert.“
Storck fährt fort: „Eine weitere Entwicklung, die wir sehr genau verfolgen, ist der Umstieg von Wechselstrom auf Gleichstrom im gesamten Betrieb. Betreibt man Antriebe direkt am Gleichstromnetz, können durch den Wegfall des Wechselrichters die Verluste reduziert werden, die sonst durch die Umwandlung entstehen. Alle beweglichen Teile rekuperieren, die Photovoltaikanlage auf dem Dach der Halle speist effizient Strom ein. Wir haben einen konstanten Energiefluss für den ganzen Betrieb und alle Peaks werden im eigenen Netz gepuffert. Für diese Herausforderung sind die dafür benötigten Komponenten zurzeit noch ‚Exoten‘, aber solche Lösungen werden sich in zehn bis zwanzig Jahren weiter durchsetzen. Und das denken wir jetzt schon mit.“
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