Vorreiter auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit in Industrie 5.0

Eine Fallstudie aus Dubai über Irland

Eingereicht von WEG

Nachhaltigkeit hat in der Aufzugsbranche ebenso hohe Priorität wie in anderen Sektoren, insbesondere im Zuge der Industrie 5.0, die auf Nachhaltigkeit und Umweltschutz setzt. Vor dieser Herausforderung stand ein irisches Unternehmen für automatisierte Lagersysteme, das ein industrielles Aufzugssystem benötigte, das auch bei Temperaturen bis zu -25 °C nachhaltig betrieben werden kann. Reinaldo Stuart Junior, Direktor von WEG Automation Europe, erläutert, warum sich das Unternehmen an WEG wandte, um elektrisch betriebene Systeme zu erhalten, die Industrieaufzüge selbst bei Minusgraden nachhaltig antreiben können.

Der Bericht der Europäischen Kommission (EK) mit dem Titel „Industrie 5.0: Auf dem Weg zu einer nachhaltigen, menschenzentrierten und resilienten europäischen Industrie“ beschreibt Industrie 5.0 als die Integration sozialer und ökologischer Prioritäten Europas in technische Innovationen. Zu den Schwerpunkten gehören Technologien für Energieeffizienz, erneuerbare Energien, Speicherung und Autonomie, wodurch Industrieaufzüge eine Vorreiterrolle in Industrie 5.0 einnehmen.

Industrie 5.0 beeinflusst bereits Gesetzgebung und Förderprogramme. Die italienische Industrie beispielsweise setzt verstärkt auf nachhaltige und resiliente Produktionssysteme – ein Trend, der sich voraussichtlich europaweit ausbreiten wird. Industrieaufzüge spielen eine entscheidende Rolle für eine resiliente Industrie, indem sie den effizienten, zuverlässigen und sicheren Transport von Gütern und Personal innerhalb von Produktions- und Verarbeitungsanlagen gewährleisten. Allerdings müssen einige Industrieaufzugssysteme komplexere logistische Herausforderungen meistern.

Irisches Unternehmen übernimmt erstes Dubai-Projekt

Nehmen wir zum Beispiel Moffett, ein Unternehmen für automatisierte Lagersysteme in Irland, das sein erstes internationales Projekt in Dubai, VAE, realisiert. Das Projekt umfasste ein dreistöckiges, 30 m hohes Gebäude mit einem Durchsatz von 85 Paletten pro Stunde.

Moffetts Ziel war es, Paletten mit einem Gewicht von über 1500 kg mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s in einer Höhe von sechs bis 30 m zu bewegen. Darüber hinaus musste das automatisierte Lagersystem in einem Temperaturbereich von -25 °C bis 40 °C funktionieren. Der Betrieb eines Industrieaufzugs unter solchen Bedingungen stellt besondere Herausforderungen dar, insbesondere hinsichtlich Leistung, Sicherheit und Wartung.

Kalte Umgebungen können die Zuverlässigkeit und Effizienz der mechanischen Systeme eines Aufzugs erheblich beeinträchtigen. Schmierstoffe und Hydraulikflüssigkeiten verdicken sich bei niedrigen Temperaturen, was die Reibung und den Verschleiß an beweglichen Teilen erhöht. Dies kann zu geringeren Geschwindigkeiten, höherem Energieverbrauch und häufigeren Wartungsarbeiten führen. Extreme Kälte kann außerdem dazu führen, dass sich Metallkomponenten zusammenziehen, was wiederum zu Fehlausrichtungen oder mechanischen Ausfällen führen kann. Daher ist es entscheidend, speziell entwickelte Schmierstoffe und Materialien zu verwenden, die für Minustemperaturen ausgelegt sind, um optimale Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten.

Darüber hinaus muss der Aufzugsantrieb extremen Temperaturen und hohen Belastungen standhalten. Anfangs verwendete Moffett einen Antrieb eines anderen Herstellers, der jedoch nicht ordnungsgemäß funktionierte. Daraufhin wandte sich Moffett an den Systemintegrator Technidrive, einen WEG-Vertriebspartner. Technidrive wiederum beschaffte bei WEG einen hocheffizienten 11-kW-Motor vom Typ W22 und einen Frequenzumrichter CFW11 mit der entsprechenden Programmiersoftware. Der Frequenzumrichter ist unerlässlich, um das Speichersystem schneller zu beschleunigen und abzubremsen. Da sich das Gewicht der Wagen im Aufzug ändert, sind Anpassungen erforderlich. Die Aufzüge benötigten daher ein automatisches Korrektursystem, um diese Gewichtsänderungen auszugleichen.

Technidrive und WEG entwickelten gemeinsam eine automatische Korrekturbewegung im Frequenzumrichter, die sicherstellt, dass der Lift während der Fahrt des Wagens stets waagerecht bleibt. Dadurch wird ein Absenken des Lifts unter schwerer Last verhindert und ein ruhiger und stabiler Betrieb gewährleistet. Technidrive befasste sich außerdem mit der Bremsenergierückgewinnung, die beim Abbremsen eines Motors oder beim Absenken einer Last entsteht. Ursprünglich war der Bremswiderstand für extreme Belastungen nicht ausreichend und konnte zu Überhitzung führen. Technidrive vergrößerte die Bremswiderstände und ergänzte den Aufbau um einen Überhitzungsschutz, um eine Überhitzung durch die Bremsenergierückgewinnung zu verhindern.

Technidrive führte alle Berechnungen und Konstruktionen von Grund auf selbst durch, um sicherzustellen, dass der Motor für die Anwendung geeignet ist und über ausreichendes Drehmoment, Drehzahl und Leistung verfügt.

Elektrisch angetriebene Systeme: Ein industrielles Rückgrat

Der Übergang zu Industrie 5.0 muss mit dem Rückgrat der meisten industriellen Prozesse beginnen: elektrisch betriebenen Systemen. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) sind diese Systeme für 53 % des weltweiten Stromverbrauchs verantwortlich. Neue Technologien können diesen erheblichen Energiebedarf jedoch reduzieren und gleichzeitig die Produktionslinien widerstandsfähiger machen. Die jüngsten Investitionen der WEG in Europa unterstützen diese Strategie.

WEG ist seit Jahrzehnten ein weltweit führender Anbieter von Elektromotorentechnologie und verfügt mittlerweile über ein breites Know-how, das weit über Motoren und Antriebe hinausgeht. Die Gründung des Geschäftsbereichs WEG Automation Europe im Jahr 2023 war ein strategischer Schritt, der es WEG ermöglichte, eine starke industrielle Basis für Automatisierung und Industrieelektronik für europäische Kunden aufzubauen. Diese Expansion steht im Einklang mit WEGs ganzheitlichem Ansatz für Antriebstechnik, der sich im WEGmotion Drives-Paket widerspiegelt.

Der integrierte Ansatz von WEG basiert auf einer intelligenten Komplettlösung, die Motor, Getriebe, Antrieb und Automatisierungskomponenten in einem einzigen System vereint. Das WEGmotion Drives-Konzept konzentriert sich auf maßgeschneiderte Lösungen für strategische Branchen wie Kunststoff, Metall, Papier, Recycling und Bergbau. Unternehmen dieser Branchen erzielen so maximale Energieeffizienz und Zuverlässigkeit und stärken damit ihre Nachhaltigkeit und Resilienz auf dem Weg zu Industrie 5.0.

Technologien, die Industrie 5.0 unterstützen

Die Technologien von WEG unterstützen auch das für Industrie 5.0 zentrale Ziel der „Menschenzentrierung“. Die Automatisierungslösungen von WEG ermöglichen es Ingenieuren, datengestützte Entscheidungen zu treffen, die den Energieverbrauch und den Wartungsaufwand minimieren, die CO2-Emissionen reduzieren und gleichzeitig die Betriebszeit verbessern.

Da Nachhaltigkeit in verschiedenen Branchen immer wichtiger wird, bildet die Aufzugsindustrie keine Ausnahme. Das Beispiel des irischen Unternehmens für automatisierte Lagersysteme verdeutlicht die Herausforderungen und innovativen Lösungen, die für einen nachhaltigen Betrieb unter extremen Bedingungen erforderlich sind. Mit Unterstützung fortschrittlicher Technologien und strategischer Partnerschaften ebnen Unternehmen wie WEG den Weg für eine nachhaltigere und widerstandsfähigere Zukunft – ganz im Sinne der Ziele von Industrie 5.0.