Nachhaltige Energieträger durch Automatisierung optimal nutzen

\“Öl hält die Weltwirtschaft am Laufen\“, lautet die Überschrift eines Beitrages der deutschen Bundeszentrale für politische Bildung. Als wichtigste Quelle am internationalen Energiemarkt und als wertvoller Grundstoff in der Textil-, Pharma- und Chemieindustrie deckt das Erdöl heute den Großteil des weltweiten Primärenergiebedarfs ab. Bei unverändertem Konsum reichen die Reserven allgemeinen Schätzungen zu Folge allerdings nur noch für 40 Jahre – eine alarmierende Prognose angesichts der globalen Bedeutung. Ähnliche Probleme zeigen sich in der Nutzung von Kohle und Erdgas. Vorwiegend zur Stromerzeugung verwendet, steht die Kohle an zweiter Stelle der fossilen Energieträger. Verfügbar für weitere 150 Jahre, zeichnet sich auch hier eine Erschöpfung der Vorkommen ab. Noch schneller wird dies für das Erdgas der Fall sein. Experten rechnen damit, dass die bestehenden bekannten Weltreserven bei gleich bleibendem Verbrauch und gleicher Förderung bereits nach 60 Jahren aufgebraucht sein werden. Auch das in Kernkraftwerken als Primärenergieträger genutzte Uran wird keine dauerhafte Entspannung der Energiediskussion bringen. Schon heute ist eine begrenzte Nutzung absehbar. Während die fossilen Energieträger in naher Zukunft verbraucht sein werden, steht die Sonne als größte Energiequelle für weitere 5Mrd. Jahre zur Verfügung. 99,98% des gesamten Energiebeitrages zum Erdklima stammt von der Sonne. Die jährliche Energiemenge entspricht etwa dem 10.000-fachen des Weltprimärenergiebedarfs. \“Hier liegt ein enormes Nutzungspotenzial für die Weltwirtschaft. Derzeit nur in geringem Maße ausgeschöpft, gehört die Sonnenergie zu den Hauptthemen der Zukunft\“, erklärt Franz Enhuber, Key Project Agent bei B&R. Effiziente Anlagen durch Retrofit Neben der Betrachtung verfügbarer Ressourcen lohnt sich auch ein Blick auf die Energieerzeugungsanlagen selbst. \“Etwa ein Drittel aller Anlagen gilt nach heutigen Standards als veraltet. Schlechter Wirkungsgrad bzw. hohe Verlustleistung wirken sich kostspielig auf die Energiegewinnung aus. Durch ein Retrofit ist es möglich, den Wirkungsgrad und die Verfügbarkeit der Anlagen deutlich zu verbessern und eine ressourcenschonende Energieerzeugung zu gewährleisten\“, weiß Franz Enhuber. In Kooperation mit einem österreichischen Anbieter von Erd- und Biogasanlagen, engagiert sich B&R seit mehreren Jahren im Bereich der Energieerzeugung. Auch Alstom, ein weltbekannter Hersteller von Energieerzeugungsanlagen, setzt auf B&R-Technologie. Gemeinsame Ziele sind die Optimierung und Erhöhung der Anlageneffizienz. B&R kann als Partner im Bereich erneuerbare Energien sowohl moderne Automatisierungstechnologie als auch Projekterfahrung in der Energieerzeugung einbringen. Heute noch wenig genutzt, treten nachhaltige Energieträger immer stärker in den Fokus der Weltwirtschaft. Gefragt sind Technologien, die einen hohen Wirkungsgrad von Anlagen bei gleichzeitiger Schonung wertvoller Energieressourcen gewährleisten. Technologische Kompetenz \“Wind, Wasser, Sonne, Biomasse und Biogas helfen dabei, die Abhängigkeit von Erdöl, Kohle und Erdgas zu verringern und eine langfristige Energieversorgung sicherzustellen. Ein weiterer Vorteil von sogenannten \’grünen Anlagen\‘ liegt aber auch im verbesserten Klimaschutz. Umweltbelastende CO2-Emissionen drastisch zu senken oder zur Gänze meiden sind wichtige Themen\“, berichtet Enhuber. Zahlreiche Pilotprojekte belegen das Engagement von B&R im Bereich des Umweltschutzes. Das Unternehmen stellt nicht nur energieeffiziente Produkte für den Maschinenbau bereit, sondern unterstützt auch kurze Innovationszyklen bei der Umsetzung moderner Energieerzeugungsprojekte im Neubau und für Retrofit. Regelungstechnik für die Windkraft \“Auf den Gebieten der Wind- und Wasserkraft spielen vor allem moderne Regelungstechnik und leistungsfähige Diagnose- und Fernwartungssysteme eine entscheidende Rolle\“, erklärt Enhuber und verweist auf die Kooperation mit der Firma Andritz, einem österreichischen Experten in Sachen Wasserkraft. Die universelle Turbinenregelung erfüllt die Anforderungen moderner Regel- und Steuerungskonzepte von Klein- bis Großturbinen. Hohe Ansprüche an betriebliche Sicherheit, Regelgüte und Verfügbarkeit unterstreichen den Nutzen der Integration in einem System. Im Bereich der Windkraft, wo ungeheure Kräfte auf die Anlage wirken, bedarf es strukturschonender Regelungen, um die hohe Belastung mechanischer Teile wie Getriebe, Lager und Turm signifikant zu reduzieren und damit die Lebensdauer der Windkrafträder zu erhöhen. Der enorme Energieeintrag und das damit verbundene Zerstörungsrisiko erfordern unausweichlich eine anspruchsvolle und zuverlässige Sicherheitstechnik. Die geographische Verteilung der Anlagen in Windparks und die schwer zugänglichen Schaltschränke verlangen nach zuverlässigen Ferndiagnose-Lösungen. \“Mechanismen wie Remotezugriff über Webservices, OPC oder VNC, die sich im Maschinenbau bereits vielfach bewährt haben, sind hier optimale Voraussetzungen für die zentrale Überwachung und Bedienung von Windkraftanlagen\“, verrät Enhuber. Energieerzeugung näher am Verbraucher 50% der genutzten regenerativen Energie wird heute aus Biomasse und Biogas gewonnen. Seit Mitte der 90er-Jahre beteiligt sich B&R an der Nutzung von Biomasseenergieträger auf der ganzen Welt. Erfolgreiche Projekte in China und Österreich sind heute beispielgebend für die Errichtung moderner Biomasseanlagen. So betreibt die Energie AG eines der größten Biomassekraftwerke Österreichs (50MW) mit B&R-Technologie. Zuverlässige Versorgung für 26.000 Haushalte mit elektrischer Energie und Fernwärme für 6.000 Haushalte unterstreicht die Ökobilanz dieses Projektes. Mobilität und Umweltfreundlichkeit stehen im Mittelpunkt von Biogasanlagen. Mit dem Anspruch näher zum Verbraucher zu rücken, richten sich die gemeinsamen Bemühungen eines bekannten österreichischen Anbieters und B&R auf die Entwicklung dezentraler Energieerzeugungskonzepte. Umweltverträglichkeit und ein netzunabhängig arbeitendes Steuerungssystem für den Einsatz in entlegenen Regionen gehören zu den wichtigsten Anforderungen moderner Biogasanlagen. \“Dezentralisierung ist aber ein Aspekt, der alle Bereiche erneuerbarer Energienutzung betrifft. Verbraucher profitieren von kürzeren Bereitstellungswegen und mehr Unabhängigkeit von zentralen Netzbetreibern\“, sagt Franz Enhuber. Auch im Biogasbereich steht für ihn die Regelungstechnik klar im Vordergrund. Im Rahmen der langjährigen Partnerschaft gelang es, einen hohen Grad an Integ­ration von der Generatorregelung bis hin zur Motorregelung zu erreichen. \“Die Aufgabe moderner Regelungstechnik ist es, schnelle Reaktionszeiten an der Gesamtanlage sicherzustellen\“, betont Enhuber. Aufgrund der Anlagenarchitektur und der optimalen Integration modernster Automatisierungstechnologie gehören die Anlagen des österreichischen Biogasanlagen-Herstellers gegenwärtig zu den effizientesten Systemen am Markt. Im Bereich der Sonnenenergie nehmen die Jahresproduktionen jährlich zu. Moderne Produktionsanlagen für Photovoltaik müssen darauf ausgerichtet sein, qualitativ hochwertiges Silicium zu produzieren. Hersteller, wie Evergreen (USA) oder Solar World AG (Deutschland) setzen auf die Flexibilität und Integrationsdichte von B&R-Technologie. Die wirtschaftliche Beherrschung der komplexen Prozesse ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg von Photovoltaik-Technologie auch im Sinne des Umweltschutzes. Automatisierungstechnik für Umweltschutz Obwohl derzeit weltweit nicht entscheidend, gewinnen nachhaltige Energiequellen deutlich an Aufmerksamkeit. Begrenzte Möglichkeiten im Bereich fossiler Energieträger und ein verstärkter Kostendruck am Energiemarkt verlangen nach neuen Wegen in der Energiegewinnung. Mit der Entwicklung von Technologien zur nachhaltigen Energieeinsparung setzt B&R seit mehreren Jahren Akzente im Bereich des Umweltschutzes. Als Partner im Bereich erneuerbarer Energien, verstärkt das Unternehmen seinen Fokus auf umweltverträgliche Energielösungen. B&R verfügt über Projekterfahrungen in den Bereichen Wind- und Wasserkraft, Biomasse und Biogas sowie Solarenergie. Durch die Nutzung langfristig verfügbarer Energiequellen sowie die Reduktion des Energieverbrauchs in neuen und bestehenden Maschinen und Anlagen sorgt das Unternehmen schon heute für wettbewerbsfähige Lösungen von morgen.