Energieverbrauch optimieren beim Spritzgießen

Weniger reinstecken – mehr rausholen

Dass man den Energieverbrauch in der Spritzgießfertigung nicht nur mit neuester Maschinentechnik und entsprechenden Investitionen senken kann, sondern auch in bestehenden Produktionseinheiten, beweist das Unternehmen Backhaus: Mit einigen von Oni geplanten und durchgeführten Maschinenoptimierungen sank der Energiebedarf um durchschnittlich etwa 30 Prozent.</p

Anspruchsvolle Spritzgießbauteile – Luftführung der Daimler E-Klasse im Motorraum um den Kühler herum.

Eine bewegte Geschichte hat das Unternehmen Backhaus hinter sich: Das bereits 1925 gegründete Unternehmen ist nach mehreren Übernahmen und Namensänderungen seit 2012 dank eines Management Buy-outs wieder selbständig und firmiert seitdem erneut unter dem Namen des Firmengründers. Damit einher ging ein Investitionsschub, der nahezu alle Bereiche umfasst und sich inzwischen in deutlich steigenden Umsätzen niederschlägt.

Im Fokus stehen einerseits die weitere Spezialisierung auf komplexe Bauteile aus Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren sowie auf Mehrkomponententeile und andererseits die Erweiterung und Modernisierung des Maschinenparks zur Kapazitätserweiterung und nachhaltigen Effizienzsteigerung. Bereits unter Regie des letzten Eigentümers hatten die Produktionsverantwortlichen – darunter der jetzige Eigentümer, begonnen die Energiebilanzen zu optimieren: Im Zuge der Überholungen von Spritzgießmaschinen wurde die Etacontrol-Technologie von Oni integriert. Diese Weiterentwicklung des Oni-Maschinenoptimierungssystems bietet eine Lösung, um die Energiekosten bestehender – auch älterer – Spritzgießmaschinen erheblich zu senken, ohne Effizienzeinbußen hinnehmen zu müssen. Geschäftsführer Manfred Gante: „Vor allem bei den großen Maschinen, auf denen wir beispielsweise großflächige Interieurteile, Lüfter und anderes für die Automobilindustrie produzieren, macht der Energieaufwand den weitaus überwiegenden Teil der Kosten aus. Hier haben wir mit Etacontrol angesetzt.“

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Komplexe und großflächige Komponenten wie diese „Abdeckung Fußraum“ lassen sich nach der Maschinenoptimierung auf vorhandenen Anlagen deutlich wettbewerbsfähiger produzieren.

Im Kern handelt es sich bei dieser Technologie um ein der jeweiligen Spritzgießaufgabe angepasstes Management der Maschinenparameter, vor allem der Antriebsleistung der Ölpumpen. Eine Steuerung verarbeitet die für die verschiedenen Schritte des Einspritzprozesses erforderlichen Leistungsdaten und regelt den Ölstrom effizienter – ohne Verlängerungen der Taktzeiten oder Qualitätseinbußen. „Nach Ausrüstung der ersten Maschinen mit der entsprechenden Steuerung hat Oni die teilespezifischen Programme für die Regelung geschrieben, heute machen wir das selbst“, erklärt Manfred Gante. „Dafür benötigen wir jeweils durchschnittlich nur etwa 2 Stunden. Beim Umrüsten wird das entsprechende Steuerungsprogramm gestartet, alles andere läuft automatisch.“

Neben den direkten Einsparungen durch geringeren Energieverbrauch der Maschine ergeben sich in der Folge geringe Aufwendungen durch sinkende Kosten für die Kühlung der Hydraulik. Inzwischen hat Backhaus 21 Maschinen verschiedener Hersteller im Schließkraftbereich von 4500 bis 13.000 Kilonewton mit der Oni-Technologie ausgerüstet. Damit wurde der Energieverbrauch nach Unternehmensangaben um durchschnittlich rund 30 Prozent gesenkt – ohne das Leistungsspektrum der Maschinen einzuschränken. Deren volle Leistung bleibt bei Bedarf stets abrufbar.

Bauteile wie diese Seitenverkleidung für einen Kleintransporter bieten allein aufgrund der erforderlichen Maschinengröße (Schließkraft 15.000 Kilonewton) und Zykluszeiten (rund 46 bis 52 Sekunden) erhebliche Kostensenkungspotenziale.

Schnelle Amortisation
Zur direkten Stromkostensenkung addiert sich laut Manfred Gante die Tatsache, dass mit dem steigenden Produktionsmengen und der Installation zusätzlicher Maschinen sowohl die Stromversorgung des gesamten Unternehmens wie auch die Kühlanlage an ihre Grenzen gestoßen seien. Hier lieferte die deutliche Senkung des spezifischen Energieverbrauchs der Maschinen erhebliche Reserven, die bestehenden Anlagen konnten und können ohne Erweiterungen und die dazu notwendigen Investitionen weiter genutzt werden.

Geschäftsführer Manfred Gante: „Damit rechnet sich die Investition in Etacontrol in weniger als einem Jahr.“

Eine Modellrechnung macht die Potenziale deutlich: Bei durchschnittlich 5000 Betriebsstunden jährlich und einem Leistungsbedarf von 50 Kilowatt – typisch für eine 500-Tonnen-Maschine – ergibt sich bei einer Verbrauchsabsenkung um 30 Prozent (entsprechend 75.000 Kilowattstunden) und 12 Cent pro Kilowattstunde eine Einsparung von 9000 Euro. „Damit“, so Manfred Gante“, rechnet sich die Investition in Etacontrol in weniger als einem Jahr.“ Das gelte auch, weil die Maschinen für die Ausrüstung mit der Technologie nur kurzzeitig aus der Produktion genommen werden müssen und danach keinerlei Systemwartungen mehr anfallen.

Mit dieser Technologie lassen sich auch ältere Maschinen wettbewerbsfähig, effizient und gewinnbringend einsetzen. Die Einsparungen wirken über die eigentliche Maschine hinaus auf die gesamte Infrastruktur wie Kühltechnik und Stromversorgung – bei sehr überschaubaren Zeiträumen für das ROI, wie die Anwendungen beim Unternehmen Backhaus zeigen.

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