Inhaltsverzeichnis
1. Der Zusammenhang von All Electric Society und Klimawandel
2. Sektorenkopplung verlangt nach Vernetzung
3. Steuerungs- und Schaltanlagenbau als wichtige Stütze
4. Die Frage nach der Verfügbarkeit ‚grünen‘ Stroms
5. Desertec 3.0 als neue Chance für grüne Energie
6. Mehr Energieeffizienz wagen
7. Mehr Energieeffizienz in der Fertigungsautomatisierung
8. 100 Jahre Know-how in der Elektrotechnik
9. Offenheit als zentrale Eigenschaft
10. Die All Electric Society (AES)
11. Das Unternehmen
Der Zusammenhang von All Electric Society und Klimawandel
KEM Konstruktion: Warum unterstützt Phoenix Contact das Zukunftsbild der All Electric Society (AES)?
Frank Stührenberg (Phoenix Contact): Die All Electric Society eröffnet aus unserer Sicht die Chance, sowohl den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen als auch das Streben von Milliarden von Menschen nach Wohlstand und Entwicklung zu ermöglichen – trotz der Widersprüche, die sich ergeben mit Blick auf die Vereinbarkeit beider Ziele. Die Frage ist, wie Verbrauch zugelassen und trotzdem das Klima geschützt werden kann – und genau dafür bietet die All Electric Society die technische Perspektive, wenn Energie aus erneuerbaren Ressourcen, also CO2-neutral gewonnen ohne das Verbrennen fossiler Stoffe, in ausreichender Menge und zu bezahlbaren Preisen zur Verfügung steht.
Hinter all dem steht das große Feld der Energietransformation, in dem unser Know-how liegt. Unser Ziel – zusammengefasst in unserem Leitspruch ‚Empowering the All Electric Society‘ – ist deswegen, Industrie und Gesellschaft auf diesem Weg hin zu einer nachhaltigen Welt zu begleiten und zu unterstützen. Wieso? Um die regenerativ erzeugte Energie bedarfsgerecht nutzen zu können, werden Lösungen und Technologien zur Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung benötigt – insbesondere für die erforderliche Sektorenkopplung.
Sektorenkopplung verlangt nach Vernetzung
KEM Konstruktion: Können Sie die Sektorenkopplung kurz erläutern?
Stührenberg: Energieerzeugung, -verteilung, -speicherung und -verbrauch sind als gesamtheitliches System zu betrachten – denn Energie soll am Ende ja in der richtigen Form immer da zur Verfügung stehen, wo sie benötigt wird. Ziel muss also sein, die Energieflüsse durch das Erfassen und Auswerten von Verbrauchs- und Erzeugungsdaten optimal zu steuern. Sowohl leistungstechnisch als auch kommunikativ über verschiedene Netzwerke hinweg. Übrigens eine Aufgabe, die nur mit der Offenheit der Systeme zu erreichen ist.
Bild: Thorsten Zuckerstätter/Phoenix Contact
Wir haben uns intensiv mit diesen Fragestellungen beschäftigt und erkannt, dass dann die Anforderungen an die Industrie enorm hoch sind – so die vollständige Elektrifizierung der Welt in den nächsten zwei Jahrzehnten stattfinden soll. Um allein das Leitungsnetz entsprechend zu erweitern, werden weltweit bis 2030 rund 16 Millionen Kilometer neue Leitungen erforderlich sein. Anders formuliert: Das in den letzten 150 Jahren entstandene Leitungsnetz muss bis 2030 um 20 % erweitert und über smarte Substations miteinander verbunden werden, um die Sektorenkopplung zu ermöglichen. Nach derzeitigen Maßstäben würde allerdings der dafür erforderliche Steuerungs- und Schaltanlagenbau schon viel länger dauern. Hier können wir als Phoenix Contact einen Beitrag leisten, um die genannten Ziele schneller zu erreichen und damit das Klima bestmöglich zu schützen.
Steuerungs- und Schaltanlagenbau als wichtige Stütze
KEM Konstruktion: Welche Wege sehen Sie denn, die Abläufe speziell im Steuerungs- und Schaltanlagenbau zu beschleunigen?
Stührenberg: Eine ganze Menge – Digitalisierung ist hierbei der Schlüssel. Das beginnt mit den Planungstools, welche die Konfiguration unterstützen und reicht bis hin zu Werker-Assistenzsystemen in der Baugruppenfertigung, digital durchgängig verknüpft. Wir nennen das Smart Engineering and Production – verknüpfen also auch hier wieder den Produktentstehungs- mit dem Produktionsprozess, so wie wir das bereits erfolgreich in der Vergangenheit getan haben. Erfolgt dies möglichst schnittstellenfrei, können wir zeigen, dass sich ein beträchtlicher Hebel ergibt, um Geschwindigkeit und Kapazitäten zu steigern – um eben die Effizienz zu gewinnen, die gestellten Aufgaben in kürzerer Zeit zu lösen.
Das ist übrigens auch eine Frage der Demographie, nicht nur in Deutschland sondern auch in Europa oder Japan. Warum? Weil wir in Zukunft immer mehr Automatisierungskomponenten einsetzen werden – übrigens nicht nur durch die Umsetzung der All Electric Society –, uns aber auf der anderen Seite die Menschen fehlen, diese zu bauen und zu programmieren. Gerade jungen Menschen bietet sich hier aus unserer Sicht die Chance, im Steuerungs- und Schaltanlagenbau nicht nur einen guten Job zu finden, sondern gleichzeitig daran mitzuwirken, den Klimawandel zu begrenzen und die Zukunft zu verbessern.
Phoenix Contact entwickelt Ideen für eine nachhaltige Zukunft
Die Frage nach der Verfügbarkeit ‚grünen‘ Stroms
KEM Konstruktion: Lassen Sie uns noch einmal auf die All Electric Society zurückkommen – denken Sie, dass es uns gelingt, dafür genügend regenerativ erzeugte Energie zu gewinnen? Wenn nicht nur die bisherige Stromerzeugung ‚grün‘ erfolgen soll sondern parallel auch Elektromobilität und Wärmepumpen für die Wärmeerzeugung versorgt werden wollen?
Stührenberg: Das ist eine Herausforderung, für deren Bewältigung wir Ideen haben. Lassen Sie mich vorweg aber noch kurz auf die häufig zu hörende Forderung nach Verzicht eingehen. Dafür sehen wir in Deutschland eine Menge Potential – in dem Sinne, dass wir Vieles energieeffizienter als heute machen können und damit weniger Energie verbrauchen, ohne auf Wohlstand und Komfort verzichten zu müssen. Das können wir meiner Ansicht nach übrigens auch nicht von Schwellenländern erwarten. Es muss auch für Menschen mit niedrigem Einkommen Hoffnung auf Wohlstand geben. Hier eröffnet das Zukunftsbild einer All Electric Society neue Chancen, mit bezahlbarer elektrischer Energie für alle.
Um nun auf die Frage der Erzeugung einzugehen: In der Nutzung erneuerbarer Energien steckt noch ein enormes Potential. Das betrifft hier in Europa vor allem Windenergie und Photovoltaik. Es ist aber sicher eine Illusion zu glauben, dass wir in Deutschland geografisch gesehen alleine genügend regenerative Energie erzeugen können. Deswegen wird global gesehen vor allem das Thema Power-to-X eine sehr wichtige Rolle spielen, etwa in Form von auf diesem Wege erzeugtem grünen Wasserstoff. Das macht allerdings aufgrund der damit verbundenen Umwandlungsverluste erst Sinn, wenn es uns gelingt, wesentlich mehr regenerative Energie als heute zur Verfügung zu stellen.
Desertec 3.0 als neue Chance für grüne Energie
Für uns war das beispielsweise Grund genug, uns einer Initiative anzuschließen, die vor rund zehn Jahren als Projekt Desertec bekannt war. Ziel der neuen Initiative ‚Desertec 3.0‘ ist, mit Solarenergie in Wüstenregionen wie Nordafrika gewonnenen Wasserstoff zu den Verbrauchern zu bringen – und nicht mehr Strom per Kabel aus der Wüste nach Europa zu leiten. Dazu lassen sich vor allem auch Anlagen zur Gasverflüssigung nutzen, die heute schon existieren.
In Dubai steht zudem eines der größten Solarkraftwerke und man erwartet, dass die so erzeugte Energie künftig nur einen Dollar-Cent pro Kilowattstunde kostet. Gelöst hat man dort übrigens auch schon die Tag-Nacht-Problematik, indem bei Tag Salz verflüssigt wird, das in der Nacht die Energie wieder abgeben kann. Erkennbar wird so ein Konzept für die Energieerzeugung mit neuen globalen Lieferketten – das wird kommen, davon sind wir fest überzeugt.
Mehr Energieeffizienz wagen
KEM Konstruktion: Sie sprachen das Thema Energieeffizienz an – wo sehen Sie Potentiale?
Stührenberg: Insbesondere in Deutschland können wir mit einer effizienteren Fertigungs- und Gebäudeautomatisierung vorangehen. Wie das konkret aussehen kann, zeigen wir unter anderem mit unserer Modellfabrik in Bad Pyrmont, unserem Industry Solution Center auf 18.000 m2 Fläche. Wir setzen dort zum Beispiel ein Gebäudemanagementsystem mit Automatisierungslösungen von uns ein, das sowohl dem Arbeitskomfort als auch der Energieeffizienz dient. So wird unter anderem über Bewegungsmelder und Lichtsensoren die Beleuchtung automatisch ein- und ausgeschaltet und die Klimatisierung und Verschattung des Gebäudes automatisch gesteuert – auf Basis der Verbrauchsdaten also das ganze Gebäude ‚smart‘, sprich intelligent gemanagt. Auch in Bestandsgebäuden steckt mit dieser Technik ein Potential von 30 bis 40 % mehr Effizienz. Und um zu zeigen, dass noch mehr geht, wird hier in Blomberg in diesem Jahr ein neues Gebäude mit einem Eisspeicher als Energiespeichersystem in Betrieb gehen.
Mehr Energieeffizienz in der Fertigungsautomatisierung
KEM Konstruktion: Stecken ähnliche Potentiale in der Fertigungsautomatisierung?
Stührenberg: Definitiv, auch das haben wir in Bad Pyrmont in die Praxis umgesetzt. Ausgangspunkt ist dabei immer wieder die Datenerhebung – das lässt sich mit unseren Lösungen schnell und einfach umsetzen. Rüstet man etwa eine ältere Maschine mit einem unserer Controller aus, kann auch diese Daten übertragen. Wird die Maschine dann temporär gar nicht benötigt, kann die Steuerung sie auch ausschalten – allein darin steckt schon ein gewisses Potential, wenn die Information verfügbar ist, dass die Maschine gerade steht.
Vielversprechend ist an dieser Stelle ohne Zweifel auch die DC-Technologie, weil sich mit Gleichstromnetzen bereits jetzt die Nachhaltigkeit steigern lässt – insbesondere im Zusammenhang mit regenerativ erzeugter Energie, wie wir es ebenfalls in einem neuen Gebäude zeigen. Wir setzen deshalb auf Konzepte und Lösungen für den sicheren Einsatz der Gleichstromtechnologie in Microgrids. Der Vorteil ist, dass der etwa mittels Photovoltaik erzeugte Gleichstrom ohne Umwandlungsverluste direkt genutzt werden kann – denn die meisten Endgeräte werden bereits heute mit Gleichstrom versorgt.
Ein wesentliches Element ist zudem immer die Vernetzung aller Maschinen, Geräte, Sensoren und Aktoren zu einem industriellen Internet der Dinge (IIoT) – denn hier werden die Informationen gewonnen, mit denen ich mehr Energieeffizienz erreichen kann. Dahinter steckt dann etwa die ressourcenschonende durchgängige Ethernet-Kommunikation per Single Pair Ethernet (SPE) genauso wie die PLCnext Technology, die IT- und OT-Spezialisten zusammenbringt.
100 Jahre Know-how in der Elektrotechnik
KEM Konstruktion: Zum Abschluss wollen wir natürlich auch zu 100 Jahren Phoenix Contact gratulieren! Was waren die Meilensteine auf diesem Weg?
Stührenberg: Interessanterweise stand am Anfang bereits die Elektromobilität – natürlich noch nicht mit Individualfahrzeugen, sondern mit Straßenbahnen. Oberleitungsklemmen waren das erste Produkt, das wir selbst anboten. Der Start erfolgte allerdings als Handelsunternehmen, Hugo Knümann gründete in Essen 1923 die Phönix Elektro- und Industrie-Bedarfsgesellschaft. Dennoch war auch Knümann schon ein Erfinder – nachdem ihm der RWE-Ingenieur Heinz Müller von sehr unflexiblen 10-poligen Keramikblöcken berichtete, entstand die Idee, die Blöcke zu trennen und auf einer Tragschiene einzeln anzuordnen – die reihbare Klemme oder Reihenklemme entstand auf diese Weise.
Mit Josef Eisert tritt dann nach dem Krieg ein Starkstromingenieur und kreativer Geist ins Unternehmen ein. Der vielseitige Erfinder macht nach dem Tod Knümanns aus dem Handelsunternehmen eines mit eigener Produktion – aus meiner Sicht eine der wichtigsten Weichenstellungen in der Geschichte von Phoenix Contact. Am neuen Unternehmenssitz in Blomberg investiert man in die Fertigung – so werden unter anderem die Schrauben als zentrales Element der Klemmen selbst gefertigt, um die gewünschte Qualität zu erreichen. Bei all dem spielt die Verbindung von Konstruktions- und Fertigungs-Know-how eine große Rolle.
Ein wesentlicher Meilenstein war sicher auch der Einstieg in die Industrieelektronik – 1974 wurde auf der Fachmesse electronica die MKDS-Miniklemme für gedruckte Schaltungen vorgestellt und zum Vorbild für den Standard-Schraubanschluss an Leiterplatten. Leiterplattenklemme, Leiterplatten-Steckverbinder, Relais, Wandler sowie viele andere elektronische Produkte finden ihren Weg in den Produktkatalog.
Offenheit als zentrale Eigenschaft
Den Einstieg in die industrielle Vernetzung markierte die Vorstellung des Feldbussystems Interbus auf der Hannover Messe 1987. Interessant ist, dass bereits damals die systemübergreifende Offenheit vom Sensor bis zur Steuerung im Fokus stand. Heute ist sie eine zentrale Eigenschaft der PLCnext Technology, der Basis unseres Ökosystems für die industrielle Automatisierung bestehend aus offener Hardware, modularer Engineering-Software, einer globalen Community und einem digitalen Software-Marktplatz.
Parallel lief ab 1981 auch die Internationalisierung mit den ersten Tochtergesellschaften in Schweden, den USA und in der Schweiz. Im übrigen immer zu 100 % eigenfinanziert – das war die klare Vorgabe der Gesellschafter. Mit dem Ausbau der internationalen Tochtergesellschaften konnten wir innerhalb des ersten Jahrzehnts des neuen Jahrtausends das Umsatzziel von 1 Milliarde € erreichen.
Offenheit macht Steuerungstechnik fit für die Digitalisierung
Seit der Jahrtausendwende bilden wir auch die gesamte Wertschöpfungskette der Automatisierung ab, mit eigener Steuerungstechnik und der engen Kooperation mit dem späteren Gruppenunternehmen KW-Software. Der größte Unternehmensbereich ist nach wie vor Industrial Components and Electronics (ICE) mit Lösungen und Komponenten für den Schaltschrank. Die beiden anderen Bereiche sind Device Connectors (DC) rund um die Geräteanschlusstechnik und Industry Management and Automation (IMA) für Digitalisierungslösungen rund um die PLCnext Technology.
Weitere Infos zum Angebot von Phoenix Contact rund um die All Electric Society
Die All Electric Society (AES)
Im Zusammenhang mit dem Klimaschutz wird seit einiger Zeit der bereits im 20. Jahrhundert formulierte Ansatz der All Electric Society (AES) intensiver diskutiert. Hintergrund ist, dass sich mit Elektrizität eine Vielzahl der technischen Systeme betreiben lassen, die unsere Gesellschaft zum Leben benötigt. Voraussetzung ist, dass die elektrische Energie aus regenerativen Quellen – vorwiegend Wind- und Sonnenenergie – gewonnen wird, da nur so Erzeugung und Nutzung CO2-neutral erfolgen.
Bild: LamaiC/stock.adobe.com
Unter anderem verfolgt der ZVEI mit seinen Mitgliedern aus der Elektro- und Digitalindustrie das Ziel, den Wandel zur elektrifizierten und digitalisierten Gesellschaft jeden Tag ein Stück weiter voranzutreiben (#electrifyingideas). Den beiden Megatrends Elektrifizierung und Digitalisierung folgend wird dabei auch die Vernetzung betont – in allen Bereichen und über alle Bereiche hinweg, von den Gebäuden über den Energiesektor bis hin zur industriellen Produktion.
Das Unternehmen
Seit 100 Jahren verbindet, verteilt und steuert Phoenix Contact Strom- und Datenflüsse. Komponenten und Lösungen der Blomberger kommen in industriellen Produktionsanlagen, im Bereich der erneuerbaren Energien, in der Infrastruktur oder bei komplexen Geräteanschlüssen zum Einsatz – überall dort, wo Prozesse automatisch ablaufen müssen. Ziel des Unternehmens ist, mit innovativen Produkten und Lösungen den Weg in eine klimaneutrale und nachhaltige Welt zu begleiten.
Bild: Phoenix Contact
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