Im Kontext der aktuellen und zukünftigen Entwicklung des Umganges mit der begrenzten Ressource Energie stehen Unternehmen des produzierenden Gewerbes vor der Aufgabe sich verstärkt mit Fragestellungen der betrieblichen Energiewirtschaft auseinanderzusetzen. Vor dem Hintergrund der Zielstellung die betriebliche Energiesituation hinreichend einschätzen zu können, dienen fertigungsspezifische Energiekennzahlen hier dazu die Produktionsabläufe entlang der Wertschöpfungskette analysieren und energetische Optimierungspotentiale aufdecken zu können. Für die rationale Evaluation der Energiekennzahlen ist es an dieser Stelle nicht zuletzt erforderlich, auch die Einflussfaktoren der Fertigungssysteme zu erfassen und in den Kennzahlenvergleich einfließen zu lassen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Einführung in die Thematik der betrieblichen Energiekennzahlen
2.1.1 Begriffsbestimmung und Erläuterung
2.1.2 Arten von Energiekennzahlen
2.1.3 Anwendungsfelder von betrieblichen Energiekennzahlen
2.2 Fertigungsspezifische Energiekennzahlen im betrieblichen Umfeld
2.2.1 Intention zum Einsatz fertigungsspezifischer Energiekennzahlen
2.2.2 Festlegen des fertigungstechnischen Bilanzraumes
2.2.3 Bildung und Anwendung fertigungsspezifischer Energiekennzahlen
2.3 Einflussfaktoren auf fertigungsspezifische Energiekennzahlen
2.3.1 Größe und Art des Bilanzraumes
2.3.2 Anlagenbeschaffenheit
2.3.3 Auslastung und Betriebsweise
2.3.4 Input-bezogene Einflussfaktoren
2.3.5 Output-bezogene Einflussfaktoren
2.3.6 Äußere Einflussfaktoren
3 Methodik und Anwendung
3.1 Aufnahme und Untersuchung der energierelevanten Einflussfaktoren bei der Heißluftvulkanisation von Kautschuk
3.1.1 Erläuterung der Grundlagen und Rahmenbedingungen
3.1.2 Definition des Bilanzraumes
3.1.3 Bestimmung der relevanten Energieinformationen
3.1.4 Untersuchung der Einflussfaktoren
3.2 Aufnahme und Untersuchung der energierelevanten Einflussfaktoren bei der Kunststoffumhüllung von Rohrleitungen
3.2.1 Erläuterung der Grundlagen und Rahmenbedingungen
3.2.2 Definition des Bilanzraumes
3.2.3 Bestimmung der relevanten Energieinformationen
3.2.4 Untersuchung der Einflussfaktoren
4 Auswertung und Ergebnis
5 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, einen methodischen Ansatz zur Erfassung und Bewertung von fertigungsspezifischen Energiekennzahlen sowie deren korrespondierenden Einflussfaktoren zu entwickeln, um Unternehmen des produzierenden Gewerbes bei der rationalen energetischen Optimierung ihrer Produktionsprozesse zu unterstützen.
- Theoretische Grundlagen betrieblicher Energiekennzahlen und deren Anwendung.
- Identifikation und Analyse energetischer Einflussfaktoren im Fertigungsumfeld.
- Methodik zur Bilanzierung fertigungstechnischer Systeme.
- Praktische Fallstudien zur Heißluftvulkanisation und zur Kunststoffumhüllung von Rohrleitungen.
- Systematische Vorgehensweise zur Datenerfassung und Kennzahlengenerierung.
Auszug aus dem Buch
2.3.2 Anlagenbeschaffenheit
Die Baugröße von Fertigungsanlagen kann nach VDI 4661 (2003, S. 28) zu den wesentlichen Aspekten gezählt werden, die Energiekennzahlen von Anlagen oder Prozessen beeinflussen. Geht man davon aus, dass zur Bilanzierung alle Energieströme einer vollständig abgrenzbaren Fertigungsanlage aufgenommen werden, können dabei prinzipielle Aussagen über die energetische Auswirkung der Anlagengröße getätigt werden. Einerseits wächst die Energieeinsatzmenge üblicherweise mit steigender Anlagengröße an, sodass die absolute Energieverbrauchsgröße bei einer großen Fertigungsanlage höher ist als bei einer kleinen. Andererseits gilt jedoch, dass die Energieverluste im Vergleich zur eingesetzten Energiemenge bei einer größeren Anlage tendenziell geringer ausfallen und demnach der Wirkungsgrad in einem vergleichbaren Betriebspunkt bei diesen Anlagen höher liegt (vgl. Layer et al. 1999, S. 18). Dieser Zusammenhang kann für die betrieblich-energetische Betrachtung der Produktion oftmals in Kennlinien ausgedrückt werden, welche die Verbindung zwischen den Abmessungen einer Anlage und den voraussichtlichen Zahlenwerten der Energiekenngrößen wiedergeben (vgl. 4661 2003, S. 39).
Diese Abhängigkeit zwischen Anlagenabmessungen und spezifischem Energieaufwand kann dabei in fast allen technischen Anwendungsgebieten mit Hilfe allgemeingültiger Wachstumsgesetze dargestellt werden. Aus dem zugrundeliegenden Skalierungseffekt resultiert nach VDI 4661 (2003, S. 39) für analoge Bauformen mit steigender Einheitsleistung ein sinkender spezifischer (Energie-)Aufwand.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Relevanz der betrieblichen Energieeffizienz ein und umreißt die Zielsetzung der Arbeit, ein Instrumentarium zur energetischen Bewertung von Produktionsprozessen bereitzustellen.
2 Theoretische Grundlagen: Das Kapitel vermittelt die Systematik von Energiekennzahlen sowie deren Bedeutung für das betriebliche Energiemanagement und legt die methodischen Ansätze zur Bilanzierung und Analyse von Einflussfaktoren fest.
3 Methodik und Anwendung: In diesem Kapitel wird das theoretische Konzept auf die Praxis der Heißluftvulkanisation und die Kunststoffumhüllung von Rohrleitungen angewendet, um die Aufnahme und Untersuchung energierelevanter Einflussfaktoren zu demonstrieren.
4 Auswertung und Ergebnis: Hier erfolgt eine Zusammenfassung der gewonnenen Resultate und die Evaluation der entwickelten methodischen Ansätze zur energetischen Prozessbewertung.
5 Ausblick: Der Ausblick thematisiert weiterführende Aspekte und die zukünftige betriebliche Bedeutung von fertigungsspezifischen Energiekennzahlen im Kontext des Wettbewerbs und der energetischen Optimierung.
Schlüsselwörter
Energiekennzahlen, Energieeffizienz, Fertigungstechnik, Produktionsprozess, Bilanzraum, Energieanalyse, Einflussfaktoren, Heißluftvulkanisation, Kunststoffumhüllung, Energiemanagement, Prozessoptimierung, Datenerfassung, Kostenreduktion, Benchmarking, Nachhaltigkeit.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit behandelt die methodische Erfassung und Bewertung fertigungsspezifischer Energiekennzahlen in produzierenden Unternehmen zur Identifikation von Optimierungspotenzialen.
Welches sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die theoretischen Grundlagen der Energiekennzahlen, die Definition von Bilanzräumen, die Analyse energierelevanter Einflussfaktoren und die praktische Anwendung an industriellen Prozessen.
Was ist die primäre Zielsetzung?
Das primäre Ziel ist es, einen Beitrag zur rationalen Bewertung fertigungsspezifischer Energiekennzahlen zu leisten, um die Energieeffizienz in der Produktion systematisch zu steigern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine systematische Energieanalyse angewendet, die auf der Festlegung von Bilanzgrenzen und der Untersuchung spezifischer Einflussfaktoren innerhalb dieser Räume basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil vertieft die theoretischen Konzepte und demonstriert die praktische Umsetzung mittels der Fallbeispiele Heißluftvulkanisation von Kautschuk und Kunststoffumhüllung von Rohrleitungen.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Energiekennzahlen, Energieeffizienz, Fertigungsanwendungen, Bilanzraum und systematische Energieanalyse charakterisiert.
Wie unterscheidet sich die Schlauchextrusion von der Wickelextrusion bei der Rohrumhüllung?
Der Hauptunterschied liegt im Prozessablauf: Bei der Schlauchextrusion wird ein nahtloser Schlauch extrudiert, während bei der Wickelextrusion Folienbahnen spiralförmig auf das Rohr gewickelt werden.
Warum ist die Wahl des Bilanzraumes für die Energiekennzahlen kritisch?
Die Abgrenzung des Bilanzraumes bestimmt maßgeblich die erfassten Energieströme und beeinflusst damit die Aussagekraft und Vergleichbarkeit der berechneten Energiekennzahlen.
Welche Rolle spielt die Produktqualität für den Energieverbrauch?
Die Produktqualität beeinflusst den Energieverbrauch direkt, da beispielsweise erhöhte Anforderungen an die Vernetzung oder Schichtdicke zusätzliche Prozessschritte oder längere Behandlungszeiten erfordern.
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- Anonym (Author), 2015, Einflussfaktoren auf fertigungsspezifische Energiekennzahlen im produzierenden Gewerbe, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/914356
