Die Beumer Group ist mit 5.500 Mitarbeitenden ein international agierender Hersteller von Intralogistikanlagen und -systemen. Ihre innovativen und modularisierten Maschinen wollte das Unternehmen mit einem innovativen Schaltschrankdesign ausstatten. Dazu verglichen am Firmensitz in Beckum drei angehende Techniker im Rahmen einer Projektarbeit Verdrahtungskonzepte im Schaltschrank einer Beumer Stretch Hood-Maschine. Diese überzieht eine hochflexible Folie über Vollpaletten, z.B. mit Zementsäcken, sodass diese transportsicher verpackt sind und auch außen gelagert werden können. Bisher war der zur Maschine gehörende Schaltschrank 2m hoch sowie 1,8m breit und enthielt ein Klimagerät. Nicht zuletzt auch dank langjähriger guter Verbindungen konnte man den Lütze Vertriebsingenieur Rudolf Killmann von dem Praxisvergleich überzeugen. Er unterstützte das Projekt zur passiven Schaltschrankkühlung mit einem individuellen Airstream-Rahmen und Temperatursensoren. Erste Simulationen mit dem Online-Tools Airtemp 2.0 zeigten die Einsparmöglichkeiten recht schnell.
„Wir konnten einen Schrank konzipieren, bei dem sich die Klimatisierung bis 35°C Umgebungstemperatur eliminieren lässt“, berichtet Marc Hilgenstock, Senior Expert Forschung und Entwicklung bei Beumer. Durch Wegfall der Klimaanlage ließen sich die Betriebskosten bei einer Beumer Stretch Hood-Maschine um 24 Prozent reduzieren. „Einen solchen Hebel erzielt kein Energiesparantrieb der Welt“, ist Hilgenstock überzeugt, der die drei Jungtechniker beim Projekt betreute.
Größe, Gewicht und Kosten sparen
Auch den zweiten Systemvorsprung von Airstream kann er bestätigten: „Der Schrank wird ein Drittel schmaler. Nun reicht ein Format von 1,2m.“ Das sei im Dialog mit Endkunden durchaus wichtig bei der Frage des Aufstellortes. Zudem biete die Lösung in puncto Produktdesign und Innovationskraft große Vorteile. Außerdem seien noch genügend Ausbaureserven vorhanden – in etwa so wie beim größeren, konventionellen Schrank.
Ein weiteres Plus des schlanken Formats: Das Transportvolumen ist signifikant kleiner, weil der Verzicht auf ein sperriges Klimagerät auch Schranktiefe spart, was die Logistikkosten ebenso senkt wie das von 520 auf 320kg reduzierte Gewicht. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Schaltschränken kräftig eingeheizt
Die Messreihen hat Till Jagusch aus dem Bereich Electrical Engineering bei Beumer durchgeführt. Er wollte herausfinden, wie und wo Hotspots mit und ohne Klimagerät entstehen. Um die Temperatur im Schaltschrank zu erhöhen, wurde die Verpackungsmaschine Beumer Stretch Hood unter Belastung gesetzt. Um den Aufwand mit der Folie zu verringern, wurde die Kraft des Folienziehens mit starken Gummibändern so simuliert, dass die Belastung dem regulären Betrieb beim Kunden vor Ort entspricht.
Als Klimakammer baute das Team eine große Holzbox, die über den jeweiligen Testschrank gestülpt wurde, sodass die Umgebungstemperatur mittels Heizgebläse auf die gewünschten 30, 35 und 40°C erwärmt werden konnte. Gemessen wurde in den drei Temperaturstufen zunächst am konventionellen Schaltschrank, jeweils mit und ohne Klimagerät und dann zwei mal beim kleineren Schaltschrank mit Airstream-Rahmen – einmal mit und einmal ohne Airblower Lüfter zur internen Luftumwälzung. Bei den insgesamt zwölf Messungen waren immer neun Temperatursensoren im Schaltschrank platziert. Zudem erfasste eine Wärmebildkamera die Hotspots. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
Einsparungen auf einen Blick:
– Breite des Schaltschranks: um 1/3 reduziert (von 1.800 auf 1.200mm)
– Gewicht: um 38 Prozent reduziert (von 520 auf 320kg)
– Verpackungsvolumen: um 27 Prozent reduziert
– Versandkosten: um 25 Prozent gesenkt (am Beispiel eines Transports nach Frankreich)
– Betriebskosten (Energie): 24 Prozent Einsparung (bis 35°C Außentemperatur)- Produktionskosten: Einsparungen durch Entfall des Klimageräts und 1/3 kleineres Format
– Verringerung des CO2 Footprints: 24 Prozent
– Zusätzliche Vorteile: deutlich homogenisierte Innentemperatur des Schaltschranks. Vermeidung von Hotspots.
Hotspots ganz kühl betrachtet
Das Ergebnis aller akribisch dokumentierten Messreihen war eindeutig: Airstream homogenisiert die Innentemperatur im Schaltschrank deutlich und Hotspots lassen sich vermeiden. So kann der Schaltschrank trotz des geringeren Schrankvolumens bis 35° Außentemperatur noch genug warme Luft über die Außenwände abstrahlen, ohne dass ein Klimagerät erforderlich wäre.
Da der Airstream-Rahmen kompakt baut, ergeben sich schon in der Fertigung des Schranks bei Beumer Vorteile: So lassen sich Display und Bedienelemente günstiger in der Seitenwand platzieren, womit man in einer Art Vorfertigung aufbauen, teilbestücken und später ganz nach Kundenwunsch links oder rechts einsetzen kann – gut für die flexiblere Aufstellung an der Maschine. Außerdem lassen sich die Feldleitungen leichter mit den Reihenklemmen verbinden. Für einen erfahrenen Elektrotechniker ist das laut Hilgenstock ‚ein Augenschmaus‘. Alle Leitungen aus dem Feld kann er ohne Tüfteln einfach anschließen.
