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Forschungsziel: Das Projekt itsowl-IASI ist ein Innovationsprojekt im Rahmen des Spitzenclusters Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe "it's OWL". Die Zielstellung des Projektes ist, dass für jede antriebstechnische Anwendung, die in einem Intralogistiksystem, z.B. einem Warenlager, benötigt wird, in Zukunft aus einer Varianz von technischen Lösungen diejenige bestimmt werden kann, die bei festgelegten Kosten vorab nachweisbar die geringste elektrische Energie verbraucht. Zum Nachweis soll in einem Referenz-Intralogistiksystem mit den Ergebnissen des Innovationsprojektes mindestens 15% elektrische Energie eingespart werden können, wenn die Lebenszykluskosten gegenüber der Ausgangslage konstant bleiben. Zusätzlich soll das Warenlager ein intelligentes Lastmanagement des Betriebs in Prozessechtzeit durchführen können, um für die Erfordernisse der elektrischen Versorgungsnetze der Zukunft (Smart Grid) optimal betrieben werden zu können (geringe Lastspitzen und damit bessere Planbarkeit der Stabilität von Versorgungsnetzen).
Prof. Holger Borcherding +49 5261 702-5217
holger.borcherding@hs-owl.de
Dipl.-Ing. Thomas Rosenbusch
+49 721 608-25273
thomas.rosenbusch@kit.edu
Problemstellung
Durch die Globalisierung des Handels und die Zunahme von Internetkäufen steigt der Bedarf an effektiven und effizienten Logistikprozessen. Um einen reibungslosen Warenfluss zu gewährleisten, arbeiten Warenlager mit vollautomatischen Lager- und Verteilsystemen. Diese Intralogistik wird durch eine Vielzahl von Steuerungen mit elektrischen Antrieben realisiert. Deren Energieverbrauch wird bislang von den Unternehmen kaum betrachtet, da sich Investitionen in neue Antriebe gegenüber den Energieeinsparungen nicht rentieren. Vor dem Hintergrund steigender Energiekosten und der zunehmenden Komplexität der Intralogistik ist der Energieverbrauch mittlerweile jedoch ein erheblicher Kostenfaktor. Innovative, intelligente Antriebslösungen und ein intelligentes Lastmanagement bieten hohe Einsparpotenziale, die bislang noch zu wenig beachtet werden.
Projektziele
Ziel des Forschungsprojektes itsOWL-IASI ist die Entwicklung eines intelligenten Baukastensystems für effiziente Antriebslösungen, um für jeden Antriebsprozess im Warenlager die ökologisch und ökonomisch optimale Lösung bereit zu stellen. Darüber hinaus soll ein intelligentes Lastmanagement konzipiert werden, um eine gleichmäßige Auslastung des Versorgungsnetzes zu gewährleisten.
Vorgehensweise
Hierfür wird der Energieverbrauch von Antriebskomponenten der Intralogistik in bestehenden Warenlagern und Logistikzentren systematisch ermittelt und analysiert. Dazu gehören beispielsweise Umrichter, Motoren, Getriebe und mechatronische Einheiten. Die Ergebnisse dienen zu deren Klassifizierung nach Energieeffizienz und Kosten und als Grundlage für die Entwicklung neuer, intelligenter Komponenten. Weiterhin werden Instrumente für die Auslegung der Antriebstechnik unter Berücksichtigung und Optimierung der Rückwirkungen auf das Stromnetz erarbeitet. Diese werden zu einem intelligenten Lastmanagement für Warenlager zusammengeführt. In dem Projekt wird auf die Ergebnisse der Querschnittsprojekte „Selbstoptimierung“, „Intelligente Vernetzung“ und „Energieeffizienz“ zurückgegriffen. Die Antriebskomponenten und das intelligente Lastmanagement werden in Pilotwarenlagern getestet und dann serienmäßig umgesetzt.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Mit dem Projekt wird der Energieverbrauch in Warenlagern erheblich reduziert, ohne dabei die Qualität und Wirtschaftlichkeit zu beeinträchtigen. Es werden Energieeinsparungen von mindestens 15 v. H. bei gleichbleibenden oder geringen zusätzlichen Investitionen erwartet. Mit dem intelligenten Lastmanagement werden eine optimale Auslastung des Versorgungsnetzes erreicht und Lastspitzen vermieden. Die neuen Lösungen fördern Wachstum und Beschäftigung: So werden beispielsweise allein bei den Projektpartnern und Dienstleistern rund 70 neue Arbeitsplätze erwartet. Das Projekt leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit der Anbieter und Dienstleister der Intralogistik am Standort Deutschland.
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