Alles elektrisch, alles fein? Die Antwort von Industry und Strategic Account Manager Industry, Benjamin Böhm, und Project Manager Philipp Baumann darauf lautet: „Jein“. Gemeinsam treiben sie beim Verbindungstechnik- und Automatisierungsspezialisten Wago Lösungen für die Elektrifizierung der Industrie voran. In vielen Projekten begegnen ihnen immer wieder die gleichen Problemstellungen: Lastspitzen, geringe Netzanschlussleistung sowie die Einbindung von eigenen Erzeugern und Speichern. „Diese drei grundlegenden Herausforderungen müssen betrachtet werden. Denn sie haben entscheidenden Einfluss darauf, wie erfolgreich die Umstellung am Ende wirklich ist – wirtschaftlich und mit Blick auf das, was noch kommen kann“, sagt Benjamin Böhm.
Lastspitzen vermeiden
Peak Shaving, sprich das Vermeiden von Lastspitzen, ist für produzierende Unternehmen nichts Neues. „Wer die mit seinem Energieversorger vorher festgelegte Leistungsgrenze innerhalb eines einzigen 15-minütigen Messzeitraums überschreitet, macht jedes weitere kW des Leistungspreises‘ teurer“, erklärt Philipp Baumann. Mit dem Zuwachs von strombetriebenen Fahrzeugen steigt das Risiko für diese teuren Leistungsspitzen. „Wenn auf Lithium-Ionen umgestellt wird, kann der Strombedarf schon einmal ad hoc in die Höhe schnellen und reißt diesen 15-Minuten-Mittelwert.“
Hinzu kommt: Wo Intralogistik ist, ist Logistik nicht fern. „Neben E-Transportern steigt gleichzeitig die Zahl an E-Trucks auf unseren Straßen.“ Laut einer Studie der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft PwC zur Nutzfahrzeugmesse IAA Transportation im Jahr 2024, könnte bereits 2030 mehr als jeder fünfte LKW weltweit batterieelektrisch fahren. 2040 könnten es dann 90 Prozent sein. „Diese E-Trucks müssen auch geladen werden, z.B. per Hypercharger, die dann mal bis zu 1MW Leistung ziehen. Idealer Zeitpunkt dafür ist das Be- und Entladen, wo der LKW eh steht“, bemerkt Baumann. Elektrische Dienstwagen und Mitarbeiterautos kämen gegebenenfalls noch hinzu.
Netzanschlussleistung im Blick
Mit dem steigenden Strombedarf, muss meist auch die Netzanschlussleistung mitwachsen. Doch eine neue Kundenstation bzw. ein neuer Trafo ist nicht nur teuer, sondern die Wartezeiten darauf können mehrere Monate betragen. „Deswegen sind Unternehmen natürlich bestrebt, ihre bestehende Netzanschlussleistung optimal auszunutzen“, berichtet Philipp Baumann und gibt einen weiteren Punkt zu bedenken, der dabei beachtet werden muss: „Ladepunkte zählen zu den sogenannten steuerbaren Verbrauchseinrichtungen. Deswegen unterliegen sie dem § 14a des Energiewirtschaftsgesetztes (EnWG). Das bedeutet: Der Netzbetreiber darf die Leistung aus der Ferne drosseln. Diese Möglichkeit muss technisch am Netzanschlusspunkt umgesetzt werden.“
Eigene Energieerzeuger einbinden
Die Dächer von Produktions- und Lagerhallen sind prädestiniert für Photovoltaikanlagen. Blockheizkraftwerke sind verbreitet. Sie liefern Strom abseits der gegebenen Netzanschlussleistung. Ein zusätzlicher Speicher kann Lastspitzen abpuffern. „Dem wachsenden Strombedarf so zu begegnen, ist deshalb gängig. Aber auch diese Assets müssen nicht nur an-, sondern auch situativ sinnvoll eingebunden werden, damit sie den erhofften Mehrwert bringen.“ Das MOVEsystem von IEF-Werner transportiert Bauteile und Produkte zuverlässig, modular und kosteneffizient – ob auf Werkstückträgern, direkt auf Riemen oder in Paletten. Anwender profitieren von maximaler Flexibilität. ‣ weiterlesen
MOVEsystem bewegt mehr:
Die Lösung: dynamisches Lastmanagement
Im Zusammenhang mit Lösungen fällt immer wieder der Begriff „dynamisches Lastmanagement“. Kurzgefasst dient es dazu, Energieverbräuche optimal an dem aktuellen Bedarf anzupassen. Dazu harmonisiert es Ladevorgänge und Energiekapazitäten. Um das zu erreichen, werden die Belastungen fortlaufend gemessen und automatisiert angeglichen. Richtig umgesetzt, stellt es sicher, dass Lastspitzen vermieden sowie die vorhandenen Netzanschlussleistung und eigene Erzeuger und Speicher effizient genutzt werden.
Ganzheitliches Energie-Handling
Deswegen sollte auch die Ladeleistung von Flurförderzeugen in der Intralogistik abhängig von der Gesamtlast dynamisch bestimmt, fortlaufend angeglichen und optimiert werden. „Erst die kontinuierliche Anpassung unter Einbindung und Nutzung aller verfügbaren Kapazitäten ermöglicht ein ganzheitliches und am Ende auch kostenorientiertes Lastmanagement“, sagt Benjamin Böhm. „Um das zu erreichen, macht die Bandbreite der Möglichkeiten zum Messen, Steuern und Regeln die Qualität einer Ladeinfrastruktur aus“, ergänzt Philipp Baumann.
Wago betrachte Elektrifizierung in der Intralogistik und Energie-Handling daher nicht isoliert. „Wir begreifen es als Teil eines Ganzen. Das ergibt sich schon allein daraus, dass wir in vielen Branchen unterwegs sind – als etablierter Hersteller, Zulieferer, Lösungsanbieter und Projektpartner. So stehen wir mit verschiedensten Akteuren in Kontakt. Die vielen, verschiedenen, spezifischen Einzelanforderungen fügen sich häufig bei uns zu einem Gesamtbild zusammen“, führt Benjamin Böhm aus.
Ein intelligentes Lastmanagement sei für den klugen Umgang mit der zur Verfügung stehenden Energie unumgänglich. Es sei die Voraussetzung dafür, dass mit der Elektrifizierung in der Intralogistik die Elektrifizierung der Industrie wirklich Fahrt aufnehme, sind sich die beiden Experten einig.
Offene Automatisierung ist der Schlüssel
Wago Steuerungen regeln deshalb nicht nur die Energieversorgung der Ladepunkte. Sie schaffen die Voraussetzung für maximale Transparenz, sind einfach zu bedienen, beispielsweise per Fernzugriff auf die Parametrieroberflächen. Die Komponenten bieten eine enorme Schnittstellenvielfalt und Markenoffenheit. „Dadurch sind unsere Lösungen maximal flexibel einsatzbar – auch im Bestand oder wenn es um Upgrades geht. Schließlich fängt man selten auf der grünen Wiese an“, bemerkt Benjamin Böhm.
Kommunikationsprotokolle sorgen für den unkomplizierten Austausch mit Gebäudeleittechniken, Wechselrichtern, Batteriespeichern, abrechnungsrelevanten Backendsystemen sowie Serverdatenbanken. Speicherprogrammierbare Steuerungen von Wago bieten eine große Schnittstellenvielfalt mit Protokollen wie Modbus TCP, SunSpec, Modbus RTU, OCPP 1.6. Mit Fernwirkprotokollen wie dem IEC60870 und weiteren lassen sich all die Assets einbinden, die eine intelligente Lösung für das Lastmanagement braucht.
Lösungsmöglichkeiten für die Intralogistik
Das Wago Application Load Management ist beispielsweise auf folgenden Docker-fähigen Wago Steuerungen lauffähig: Wago Compact Controller 100, Wago Edge Controller, Wago PFC200 der 2. Generation und Wago PFC300 sowie Wago Touch Panels 400. „Insbesondere der Compact Controller 100 ist durch seine Bauform prädestiniert für die Integration in bestehende Schaltschränke“, merkt Philipp Baumann an. Die Applikation ist kompatibel mit den gängigen Modbus-fähigen Leistungsmessumformern und Smartmeter-Gateways. Der Datenaustausch kann über vielfältige Kommunikationsprotokolle erfolgen – ganz gleich, ob OCPP 1.6, Modbus oder andere. Konfiguriert und verwaltet wird die Applikation orts- und softwareunabhängig über eine Weboberfläche.
Bei bestehender Infrastruktur oder Gebäudeleittechnik (GLT) heißt das speziell im Bereich Intralogistik, dass auch „Automated Guided Vehicles“ (AGV) oder „Autonomous Mobile Robots“ (AMR) in ein Flottenmanagementsystem (FMS) eingebunden werden können. Für ein Maximum an Flexibilität sorgt dabei die standardisierte Kommunikation gemäß VDA 5050. „Zur Integration mannigfaltiger Assets wie beispielsweise dem Elevator- oder Door-Interfacing stellt unsere Hardware das perfekte Bindeglied via MQTT oder OPC UA dar“, fügt Benjamin Böhm an.
Die Wago Automationslösungen können sowohl bestehende GLT modifizieren als auch komplett neue integrieren. „Signalanlagen, Endlagen und beliebige andere Feldgeräte lassen sich einfach über unsere IP20 und IP67-I/O-Module in ein FMS integrieren. Auch die Einbindung in ein Building Management System (BMS) wie die Wago Building Cloud Services ist denkbar und leicht umsetzbar“, zählt Benjamin Böhm weitere Möglichkeiten auf und bekräftigt: „Investieren Unternehmen bei der Digitalisierung in flexible und skalierbare Lösungen bilden sie eine gute Basis, um wirtschaftlich zu bleiben und sich zukunftssicher ein Maximum an Flexibilität sorgt dabei die standardisierte Kommunikation gemäß VDA 5050.“
