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Schwerkraft ist kostbar

Energieumwandlung mit Frequenzumrichtern in modernen Liftanlagen
Schwerkraft ist kostbar

Früher lagerten Akten oder zu kommissionierende Ware wie Medikamente oder Kleidung in meterlangen und fast ebenso hohen Regalwänden. Der Aufwand des Be- und Entladens war beträchtlich. Nur mit manuell nach rechts und links bewegbaren Leitern konnte der entsprechende Lagerplatz erreicht werden. Heute sind zu diesem Zweck hochtechnologisierte, komplexe Systeme im Einsatz.

 

Exklusiv in kem Dieser Beitrag stammt von Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen

Moderne Liftanlagen für Intralogistikaufgaben sind gewaltige Maschinen mit jeder Menge Speicherkapazität. Die umfassenden Regalsysteme im Inneren bleiben dem Blick des Betrachters verborgen. Der Scan eines Barcodes, vielleicht noch ein Tastendruck – nach einem kurzen Surren erhält der Bediener aus einem Schubfach den gewünschten Artikel. Das sekundenschnelle Hin- und Herfahren des sogenannten Extraktors, des rechnergesteuerten Lastaufnahmemittels und Positionierlifts im Inneren der Anlage, sieht der Außenstehende nicht.
Auch im Liftanlagenbau spiegelt sich das allgemein wachsende Bewusstsein für einen nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen wider. Überall dort, wo Automatisierung eingesetzt wird, werden Möglichkeiten zur Energieeinsparung gesucht. Die Firma Hänel aus Bad Friedrichshall im Nordosten von Baden-Württemberg ist spezialisiert auf Lagerlösungen für Intralogistik und Büroorganisation, die ergonomisches Arbeiten fördern, und zählt in dieser Branche zu den weltweit führenden Unternehmen. Auch Hänel bietet seinen Kunden Lösungen an, die einen nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen unterstützen. Im Hänel Lean-Lift Ecodrive wandelt der Mitsubishi Electric Frequenzumrichter FR-A471 mit integrierter Rückspeisefunktion die Bewegungsenergie des herabfahrenden Extraktors in elektrische Energie um und führt diese wieder dem Stromnetz zu.
Der Hänel Lean-Lift ordnet Artikel höhenoptimiert ein und nutzt so die Lagerfläche voll aus. Optional ist der Lean-Lift mit Eco- drive-Funktion erhältlich, mit der sich Energie sparen und somit Kosten senken lassen. Das dahintersteckende Prinzip ist denkbar einfach: Ein Frequenzumrichter sammelt die kinetische Energie, die bei der Abfahrtsbewegung des Extraktors entsteht, wandelt sie in elektrische Energie um und speist sie in den Stromkreislauf zurück. Von dort aus kann sie an anderer Stelle genutzt werden, zum Beispiel in weiteren Lean-Liften in einem Verbund. Das Besondere: Dank eines Mitsubishi Electric Frequenzumrichters vom Typ FR-A741 ist dieses Prinzip bereits in niedrigen Leistungsbereichen umsetzbar. Je nach Verfahrleistung des Lifts können so bis zu 40 % der zuvor für die Aufwärtsfahrt benötigten Energie zurückgewonnen werden. Durch die effiziente Energierückgewinnung lässt sich außerdem der CO2-Ausstoß reduzieren.
Kinetische Energie nutzen
„Bewegt sich der Extraktor nach unten, entsteht Energie, die in der Regel in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben wird und so wortwörtlich verpufft“, erklärt Peter Janton, stellvertretender Vertriebsleiter sowie Produkt- und Projektmanager bei Hänel. „Wir wollen unseren Kunden die Möglichkeit bieten, diese Bewegungsenergie zu nutzen – und zwar bereits in kleineren Leistungsbereichen. Langfristig gesehen amortisiert sich diese Investition innerhalb weniger Jahre.“
Bereits im Jahr 2008 stellte Hänel die Ecodrive-Funktion vor, mit dem das Unternehmen seinen Kunden einen energieeffizienten Mehrwert bringen will. Seither entwickelte sich das System immer weiter. Reiner Raddatz, Leiter Einkauf und Personal bei Hänel, erinnert sich: „Die Funktion der Energierückgewinnung durch den Frequenzumrichter gab es 2008 schon seit mehreren Jahren, jedoch ausschließlich für größere Leistungen. Als einziger Anbieter stellte Mitsubishi Electric damals auch für Anwendungen im kleineren Leistungsbereich in der Frequenzumrichtertechnik standardmäßig eine Rückspeiseeinheit zur Verfügung und zwar platzsparend integriert in den Frequenzumrichter.“
Das automatisierte
„Hochregallager im Schrank“
Der Hänel Lean-Lift ist Lager- rationalisierung und Lagergutschutz in einem: Im Zentrum des geschlossenen Systems arbeitet ein rechnergesteuerter Positionierlift, der Extraktor. Davor und dahinter sind Regale angeordnet, in denen die Ware höhenoptimiert in Containern gelagert wird. Die Regale werden automatisch über die elektronische Steuerung mit dem Extraktor angefahren, der den angeforderten Container lagert oder entnimmt. Die Bedienung erfolgt in ergonomisch richtiger Höhe im Entnahmebereich.
Das Intralogistiksystem ist in zehn verschiedenen Gerätebreiten von 1680 bis 4150 mm und vier Gerätetiefen von 2810 bis 3585 mm jeweils mit vier Containerzuladungen bis 1000 kg realisierbar. Die Gesamtzuladung reicht bis 60 Tonnen, wobei die Gerätehöhe an die Kundenan- forderung im Bereich von drei bis 20 m angepasst werden kann.
„Der Lean-Lift lässt sich auf Wunsch um die Ecodrive-Funktion erweitern. Viele unserer Kunden nutzen diese Option“, betont Reiner Raddatz. „Die Vorteile zur Energieeinsparung und Kostenreduzierung sind eindeutig und schnell spürbar. Außerdem verringern unsere Kunden so ihren CO2-Ausstoß.“ Heute wird Ecodrive in fast jedem größeren Hänel Lean-Lift eingebaut und ist mittlerweile weltweit in mehreren Hundert Anlagen im Einsatz.
Die Technik steckt im Detail
In der Ecodrive-Version wird der Extraktor über einen Motor betrieben, der wiederum an einen Mitsubishi Electric Frequenzumrichter mit integrierter Rückspeiseeinheit angeschlossen ist. Bei dem Frequenzumrichter handelt es sich um den kompakten FR-A741. Mit seinem außergewöhnlich hohen Leistungsniveau eignet sich der FR-A741 insbesondere für Hubantriebe oder zur Steuerung leistungsstarker Maschinen mit generatorischen Drehmomenten. Dazu zählen Anwendungen mit vertikalen und horizontalen Bewegungen, Förderanlagen, Zentrifugalseparatoren, Prüfmaschinen oder Wickelmaschinen. Für den Einsatz in Liftsystemen wie dem Lean-Lift ist der Umrichter also bestens geeignet.
Da sich Frequenzumrichter und Rückspeiseeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse befinden, erlaubt der Umformer kleinere, kostengünstigere Antriebssysteme und sorgt für einen vereinfachten und platzsparenden Schaltschrankaufbau. Zusätzlicher Verdrahtungsaufwand entfällt: Verglichen mit der Verwendung einer externen Rückspeiseeinheit verringert sich die netzseitige Verkabelung um bis zu 60 %. Der Platzbedarf für die Installation reduziert sich je nach Leistungsklasse um bis zu 40 %.
Zahlen bitte!
Konkrete Beispiele von Einsparmöglichkeiten veranschaulichen die Effizienzsteigerung: Der durchschnittliche Energieverbrauch des Lean-Lifts ist abhängig von Lifttyp und -höhe, der Beladung sowie der Anzahl der Liftläufe. Im Dauerbetrieb durch Ein- und Auslagerung von Füllgut unter Berücksichtigung der dafür erforderlichen Stillstandzeit sowie der abwechselnden Bewegung von Horizontal- und Vertikalmotor ergibt sich beispielsweise bei einer maximalen Beladung von 300 kg pro Container und einer Lifthöhe von 9 m ein durchschnittlicher Energieverbrauch von 1,1 kW pro Stunde für den Lean-Lift in Standardausführung ohne EcoDrive. Bei gleichen Voraussetzungen in einem Modell mit EcoDrive sind es 0,7 kW.
Mitsubishi Electric,
Tel.: 02102 486-5160,
E-Mail:
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