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Zuckerproduktion So bekommen Zuckerfabrikanten die CO2-Emission in den Griff

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Es ist allgemein bekannt, dass die Verbesserung der Effizienz von Anlagen und Prozessen die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens steigert und die Betriebskosten senkt. Dies ist jedoch leichter gesagt als getan, da die Identifizierung der zu verbessernden Bereiche eine Herausforderung darstellen kann - insbesondere in Zuckerfabriken, wo viele Manager sich an einen hohen Energieverbrauch und CO2-Emissionen gewöhnt haben. Hier erklärt Robert Glass, globaler Kommunikationsmanager von ABB für Lebensmittel und Getränke, wie die CO2-Emissionen von Zuckerfabriken reduziert werden können.

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Mitarbeiter von ABB kontrollieren die Kohlendioxid-Emission in Zuckerfabriken.
Mitarbeiter von ABB kontrollieren die Kohlendioxid-Emission in Zuckerfabriken.
(Bild: ABB)

Stafford/England – Es gibt ein berühmtes Management-Mantra, das besagt, „sobald etwas gemessen wird, wird es auch verwaltet“. Während die Quelle dieses Zitats Gesprächsstoff bieten könnte, lautet die Botschaft dahinter nicht: Sie können nur die Dinge effektiv verwalten und verbessern, über die Sie genügend Daten haben. Ohne Einsicht können Sie nicht handeln oder eine fundierte Entscheidung treffen. Dies war noch nie so wahr wie in der heutigen Zeit, da die Lebensmittel- und Getränkeindustrie zunehmend den Wert und den Nutzen der Digitalisierung erkennt. Gleichermaßen können nur wenige Anlagen davon profitieren, wie Zuckerproduktions- und -verarbeitungsanlagen, bei denen das Durchlaufen der energieintensiven Prozesse zur Identifizierung von Bereichen zur Verbesserung ohne Einblicke schwierig sein kann.

Zuckermühlen benötigen aufgrund des intensiven Raffinationsprozesses in der Regel erhebliche Mengen Strom, um reibungslos zu arbeiten. Aus der Erfahrung von ABB in der Zuckerindustrie ist die Verwendung von 45 bis 50 GWh Strom pro Jahr für eine typische Zuckerrohranlage nichts Ungewöhnliches. Wenn man jedoch bedenkt, dass damit etwa 12.000 Haushalte in ganz Europa versorgt werden könnten, wird das Ausmaß des Problems offensichtlich.

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Das Problem wird noch deutlicher, wenn man dies im Zusammenhang mit den Berichten des britischen Tyndall Centre for Climate Change Research betrachtet, mit denen vorausberechnet wurde, dass die CO2-Emissionen 2017 nach Jahren der Stabilität ein Rekordhoch erreichen würden. Die offiziellen Zahlen müssen noch bestätigt werden, aber ein Anstieg könnte angesichts der Bedeutung des Pariser Klimaabkommens von 2015 die Grundlage für strengere Emissionsvorschriften in den UN-Ländern bilden.

Warum verbraucht die Anlage so viel Strom?

Vor diesem Hintergrund geht es bei der Energieeffizienz für die Leiter von Zuckerfabriken sowohl um einen Wettbewerbsvorteil als auch um eine Kostensenkung. Um die Effizienz zu verbessern, müssen die Manager verstehen, warum ihre Anlage so viel Strom verbraucht. Häufig führen die Ingenieure von ABB eine Anlagenbewertung durch und stellen fest, dass ineffiziente elektrische Geräte die Ursache für den übermäßigen Stromverbrauch sind. Dies könnte bedeuten, dass die Modernisierung eines Elektromotors oder die Installation von Hochleistungsantrieben die Lösung sein könnte, aber es gibt keinen einheitlichen Ansatz für die Leitung einer Zuckerfabrik. Wie können Sie also feststellen, warum Ihre Anlage so ineffizient ist?

Wie das Management-Mantra vermuten lässt, wird die Überwachung und Messung von Betriebsdaten einen starken Hinweis darauf geben, was zu einem hohen Energieverbrauch führt. Dies war jedoch traditionell ein langwieriger und zeitaufwändiger Prozess, bei dem Daten manuell abgerufen und zusammengestellt wurden, bevor sie analysiert wurden. Glücklicherweise hilft die Digitalisierung von Zuckerfabriken den Managern, die Kontrolle über die Prozesse zu gewinnen. Durch den Einsatz von Geräten und Sensoren, die auf Konnektivität ausgelegt sind, können Manager und Ingenieure von Zuckerfabriken den Datenerfassungsprozess automatisieren. Diese Daten müssen jedoch in einem zentralen Betriebsmanagementsystem wie dem Produktionsbetriebsführung-System (MOM) von ABB Ability erfasst werden.

Überblick über Anlagenleistung

Mit dem MOM-System von ABB haben Zuckerfabrikleiter einen umfassenden Überblick über die Leistung ihrer Anlagen. Das MOM-System verfügt über eine Energiemonitor-App, mit der Manager nicht nur den aktuellen Energieverbrauch und die Emissionen analysieren, sondern auch historische Daten vergleichen kann. Manager können damit nahezu in Echtzeit Änderungen im Verbrauch feststellen, um zu ermitteln, ob Geräte Unregelmäßigkeiten aufweisen, z. B. wann es einen erhöhten Stromverbrauch hat, der auf einen Wartungsbedarf hinweisen könnte.

ABB hat zudem aus seiner langjährigen Erfahrung in der Zuckerindustrie die Zuckeranwendungsbibliothek entwickelt, die Ingenieuren eine umfassende Datenbank aller Zuckerproduktionsprozesse zur Verfügung stellt. Ingenieure können damit Variablen in Prozessen in der Fabrik steuern und Energiekosten messen. Mit diesen Systemen, die eine höhere Transparenz des Energieverbrauchs in der gesamten Anlage ermöglichen, können Manager entsprechend reagieren, um Kosten und Emissionen zu reduzieren. Im Zeitalter der Digitalisierung ist die Überwachung von Betriebsdaten nicht nur Vorläufer eines besseren Managements, sondern auch der Wegbereiter für eine bessere betriebliche Effizienz und geringere Betriebskosten.

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