Vom Brunnen in den Einkaufswagen

Bevor kostbares Trinkwasser aus tiefen Erdschichten komfortabel verpackt in unserem Kofferraum landen kann, ist einiger Aufwand nötig. Dabei geht es nicht nur um das Fördern, Kontrollieren und Aufbereiten des Wassers – auch die Abfüllung ist ein ganz spezieller Prozess, für den eine besonders reine Umgebung unverzichtbar ist. Für das gewünschte Raumklima sorgen hier besonders energieeffiziente Motorenpakete von Yaskawa. Sie amortisieren sich schon nach weniger als einem Jahr, wie das Beispiel eines Abfüllbetriebes zeigt.

Mehr als 150 Liter Mineralwasser konsumiert jeder Deutsche im Durchschnitt pro Jahr. Rund 200 Betriebe sorgen bundesweit dafür, dass der Durst gestillt wird und füllen das Wasser in die unterschiedlichsten Flaschen ab, die dann im Handel zu finden sind.

Einer dieser Betriebe befindet sich in Nordhessen. Hier werden neben diversen Mineralwässern auch karbonisierte Softdrinks hergestellt und abgefüllt.

Der Abfüllprozess

Im Werk erfolgt, je nach Produktwunsch des Kunden, das Zusetzen von Kohlensäure, Aromen oder Konzentraten. Anschließend werden die fertigen Produkte abgefüllt – in diesem Fall ausschließlich PET-Flaschen, die ebenfalls selbst produziert werden, womit die gesamte Wertschöpfung in einer Hand bleibt. Die Herstellung der Flaschen erfolgt in zwei Schritten. So werden zunächst sogenannte „Preforms“ hergestellt – recht dickwandige, kleine Rohlinge, die man einfach und platzsparend transportieren kann. Erst unmittelbar vor der Abfüllung entstehen daraus die Flaschen, die wir aus dem Supermarkt kennen.

In der Blashalle werden die Preforms erwärmt, ähnlich wie man es von Glasbläsern kennt auf die gewünschte Form und Größe gebracht und dann sofort vollautomatisiert über Lufttransportbänder in die angrenzende Abfüllhalle gebracht. Hygiene ist hier oberstes Gebot – schließlich soll ausschließlich das flüssige Produkt in der Flasche landen und kein Staub. Um die Raumluft besonders rein zu halten, herrscht in der Halle darum stets ein leichter Überdruck, so dass durch offene Türen oder Entwärmungsklappen nur Luft herausströmen, aber niemals unkontrolliert einströmen kann.

Auf dem Dach der gigantischen, rund 25.000 Kubikmeter umfassenden Halle wurden darum bereits 2007, beim Neubau der Blashalle, Lüfter platziert, die Luft über Filter kontrolliert die Halle einbringen und so den Überdruck erzeugen. Das lief von Anfang an gut, so dass man sich in all den Jahren wenig Gedanken um die Anlagen machte.

Hohe Einsparpotenziale

Anders wurde das erst, als im Zuge des EEG die Zertifizierung nach DIN EN ISO 50001 angestrebt wurde. „Unser EEG-Team nahm alle Prozesse genau unter die Lupe“, erzählt Michael Mutschmann, dem als Leiter Elektrotechnik sofort die Lüftungsanlagen in den Sinn kamen. „Hier waren zehn Jahre alte 18,5 kW Motoren mit Riemenantrieb installiert, die nicht frequenzgeregelt rund um die Uhr ohne Pause liefen. Da kommt schon einiges an Energie zusammen.“

Glücklicherweise kannte er Yaskawa schon länger und stieß deshalb bei seiner Suche auf die IE4-Motorenpakete des Herstellers. „Das waren genau die Produkte, die wir hier für eine Modernisierung brauchten“, freut sich der Elektrofachmann. So wurde zunächst als Test ein alter IE2-Antrieb gegen das Paket, das neben dem Antrieb auch den passenden Frequenzumrichter beinhaltet, ausgetauscht. Alle anderen Komponenten der Lüftungsanlage konnten erhalten bleiben, so dass das Investitionsvolumen und der Installationsaufwand überschaubar waren.

Modernisierung einfach und schnell

„Wir konnten für die Umrüstung natürlich nicht die Produktion stoppen und hatten nur ein ganz kleines Zeitfenster für den Umbau – da muss alles stimmen“, erklärt Michael Mutschmann die besonderen Herausforderungen. So kam ihm die Philosophie der Konfiguration bei Yaskawa sehr entgegen: „Hier sind die unterschiedlichen Applikationen mit ihren Standardparametern schon hinterlegt. Man wählt einfach aus, welche man nutzen möchte und alles andere wird automatisch eingestellt. Nach fünf Minuten waren wir damit fertig“, staunt Mutschmann heute noch über die reibungslose Umstellung.

Nach diesen positiven Erfahrungen wurden auch die anderen Lüftungsanlagen mit neuen Yaskawa-Motorenpaketen versehen. Ihre Steuerung erfolgt derzeit manuell über Potentiometer. „Wir testen derzeit noch, wie sich die Lüftung in den unterschiedlichen Jahreszeiten verhält und im Zusammenspiel mit den Abluftklappen funktioniert“, erklärt der Elektroprofi, der nicht ausschließt, auch hier eine automatische Regelung nachzurüsten.

Die Gesamtleistung aller vier neuen Motoren beträgt jetzt nur noch 45 kW, während die alte Lösung noch 87 kW aufgenommen hatte. Und auch das Gewicht der Antriebe hat sich halbiert. „Gerade bei der Montage auf dem Dach freut man sich über jedes Kilogramm“, ergänzt Mutschmann.

Seit einigen Monaten laufen nun alle vier Lüftungsanlagen, die in der Blashalle für Überdruck sorgen, mit den IE4-Yaskawa-Paketen anstelle der alten asynchron-Antriebe. „Bei unserem Strompreis kommen wir auf einen ROI von 9,7 Monaten – das ist so überzeugend, dass wir wohl weitere Anlagen, auch an unseren anderen Standorten, entsprechend modernisieren werden“, so Mutschmann.

Über die YASKAWA Europe GmbH

Yaskawa ist mit 480 Mrd. Yen (rund 3,8 Mrd. Euro) Jahresumsatz ein global agierender Technologielieferant im Bereich Robotik, Antriebs- und Steuerungstechnik sowie bei Lösungen im Energiebereich. Gegründet 1915 in Japan, ist Yaskawa seit über 100 Jahren der Philosophie treu, Produkte höchster Qualität zu liefern, und hat sich damit eine weltweite Spitzenposition erarbeitet. Dabei hat sich Yaskawa vom Motorenhersteller zunächst zum Automatisierungsanbieter und schließlich über das Industrie-4.0-Konzept i3-Mechatronics zum Lösungsanbieter weiterentwickelt.
Die Geschäftsaktivitäten von Yaskawa bestehen aus Drives (Frequenzumrichter GA700), Motion Control (Servoantriebe und Servomotoren Sigma-7, Maschinensteuerungen), Robotics (Motoman Industrieroboter, Robotersysteme), System-Engineering (Generatoren und Konverter) sowie Information Technology (Software-basierende Produkte). Seit 2012 umfasst das Yaskawa-Portfolio dabei auch Steuerungstechnik, Visualisierungssysteme und Chip-Lösungen der ehemaligen VIPA GmbH in Herzogenaurach. Im Oktober 2019 wurde die Verschmelzung rechtskräftig abgeschlossen. Die Marke Profichip wird seitdem bei Yaskawa als eigene Produktsparte „Profichip Embedded Solutions“ weitergeführt. Darüber hinaus wurde im Oktober 2014 das in den Bereichen Wind-, Schiffs- und Turbo-/Industrieanwendungen tätige Unternehmen The Switch Engineering Ltd. von Yaskawa übernommen.
Damit ist Yaskawa weltweit eines von wenigen Unternehmen, das Komponenten und Lösungen für fast alle Branchen aus einem Haus anbieten kann.
Mit umfangreichen Investitionen in Forschung und Entwicklung hat das Unternehmen eine Vielzahl von Erfindungen, Patenten und Innovationen hervorgebracht. Dieser technologische Anspruch hat die Geschäftsbereiche zu einer bedeutenden Marktposition in verschiedenen Industrien geführt, darunter: Maschinenbau und Anlagenbau (Verpackungsmaschinen, Pumpen/Kompressoren, Textilmaschinen, Digitaldruckmaschinen, Herstellung von Kränen und Hebezeugen, Anlagen für Halbleiter- und Elektronikfertigung, Maschinen zur Gewinnung und Bearbeitung von Holz, Glas, Metall, Steine/Erden) sowie in der Aufzugs-Industrie, im Fahrzeugbau und in der Montage- und Handhabungstechnik. Industrieroboter der Marke Motoman finden zum Beispiel beim roboterbasierten Schweißen, in der Laborautomation, beim Verpacken und Handling sowie beim automatisierten Lackieren Anwendung.
Die Yaskawa Europe GmbH mit Sitz in Eschborn bei Frankfurt gliedert sich in die Geschäftsbereiche Drives Motion Controls (Automatisierung, Antriebs- und Steuerungstechnik), Robotics (Industrieroboter, Systeme) und Environmental Energy (Umwelttechnik) und betreut die Märkte Europa, Afrika, Mittlerer Osten sowie den Bereich der früheren Sowjetunion.

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