Ganzheitlicher, kreislaufwirtschaftlicher Ansatz

Der Bedarf an verlässlichen und den gesamten Lebenszyklus umfassenden Informationen zu den Umweltauswirkungen von Produkten und Lösungen, beispielweise im Hinblick auf Klimawandel oder Ressourcenverbrauch, wird immer dringlicher. Auch in der Industrie und insbesondere im Maschinen- und Anlagenbau steigen die Anforderungen an umweltrelevante Produktinformationen. Unabhängige Umweltproduktdeklarationen (eng.: EPD – Environmental Product Declaration) sind ein geeignetes Instrument für deren Bereitstellung. EPDs basieren auf der Methode der Ökobilanz nach ISO14040/44 und den spezifischeren Normen ISO14025 und EN15804. Sie bieten eine einheitliche, faktenbasierte Informationsgrundlage für die Bewertung der Produktnachhaltigkeit und beinhalten technische Informationen, Angaben zu den unterschiedlichen Phasen im Lebenszyklus, Umweltkennwerte sowie relevante Prüfergebnisse. Sie stellen eine verbindliche und allgemeine Basis dar, die die Gültigkeit von Aussagen zum ökologischen Fußabdruck eines Produkts sicherstellen, denn sie werden von Experten erstellt und von unabhängiger Seite verifiziert.

EcoSolutions-Portfolio

Bei Betrachtung des Portfolios für Schalt- und Steuerungstechnik im Geschäftsbereich ABB Elektrifizierung entfallen mittlerweile 35 Prozent des weltweiten Umsatzes auf Produkte, die sowohl den Kriterien einer unabhängigen Umweltproduktdeklaration (EPD) als auch den Anforderungen des unternehmenseigenen Labels ABB EcoSolutions entsprechen. Bis 2025 soll der Anteil am Umsatz mit Produkten und Lösungen mit EPD und EcoSolutions-Label auf 80 Prozent ausgeweitet werden. ABB EcoSolutions ist das von ABB entwickelte Konzept zur Übertragung des kreislaufwirtschaftlichen Ansatzes auf die unternehmenseigene Wertschöpfung. Produkte und Lösungen, die Teil des EcoSolutions-Portfolios sind, müssen zunächst über ein EPD verfügen. Darüber hinaus werden sie anhand acht weiterer spezifischer Leistungskennzahlen bewertet, die die umweltspezifischen Anforderungen der unterschiedlichen Phasen im Lebenszyklus abbilden. Damit verfolgt ABB einen ganzheitlichen Ansatz, der die Bereiche Lösungsdesign, Materialbeschaffung, Betrieb, Logistik, Abfallvermeidung sowie Effizienz- und Lebensdaueroptimierung aus Sicht des Unternehmens und des Kunden umfasst.

Kundennutzen des zirkulären Ansatzes

Mit dem zirkulären Ansatz gehört ABB zu den Vorreitern in Sachen Nachhaltigkeit. Im Rahmen der Gesprächsreihe Good Morning Automation auf der Messe SPS 2023 betonte Kai Garrels, Head of Standardization and Industry Relations bei ABB Stotz-Kontakt, gegenüber dem TeDo Verlag, dass auch die Anwender der Produkte von der Initiative profitierten: „Viele unserer Kunden fragen heute schon sehr aktiv nach umweltrelevanten Daten. Größere Unternehmen sind aufgrund der EU-Taxonomie und des deutschen Lieferkettennachweispflichtengesetzes angehalten, entsprechende Daten wie CO2-Emissionen oder andere Kenngrößen zu berichten. Hierfür benötigen sie Informationen aus der Lieferkette. Diese Angaben können wir heute durch das EcoSolutions Label problemlos beisteuern.“ Ziel sei es, diese Informationen, statt wie bisher aufwendig über Excel Sheets, künftig über den Digitalen Produktpass (DPP) bereitzustellen. Mit dem European Green Deal hat die EU im Dezember 2019 das Konzept des DPP auf den Weg gebracht, das wohl in Kürze mit der Eco Design for Sustainable Products Regulation zum Abschluss gebracht wird. Der Digitale Produktpass wird künftig in Form eines QR-Codes an jedem Produkt angebracht, so dass Kunden Informationen wie energie- oder recyclingrelevante Daten, kritische Bauelemente u.v.m. unmittelbar zugänglich gemacht werden. „Mit dem DPP wird diese Bereitstellung standardisiert“, so Garrels.

Energiemanagement

Auf der Nürnberger Leistungsschau Ende vergangenen Jahres präsentierte ABB auch zahlreiche Lösungen, die Kunden ermöglichen sollen, ihren Energieverbrauch im Rahmen ihrer Geschäftsprozesse zu senken. Hierzu gehört der ABB Ability Energy Manager, eine Cloud-basierte Plattform, die es Unternehmen ermöglicht, ihren Energieverbrauch kontinuierlich zu überwachen und systematisch zu verringern. Der Manager bietet umfassende Funktionen zur Echtzeitüberwachung des Energieverbrauchs, zur Erstellung von Berichten, zur Identifizierung von Einsparpotenzialen und zur Verwaltung von Energieverträgen. Dank seiner Skalierbarkeit kann er sowohl bei einzelnen Betriebsstätten als auch für die gleichzeitige Überwachung mehrerer Standorten eingesetzt werden. Die Plattform ermöglicht die nahtlose Integration und Kommunikation mehrerer Geräte in industriellen Automatisierungssystemen. Dies geschieht durch die Verwendung von Modbus RTU und Modbus TCP Protokollen in Verbindung mit dem ABB Ability Edge Industrial Gateway und dem Ekip Com Hub. Modbus RTU und Modbus TCP sind weit verbreitete Kommunikationsprotokolle in der Industrie, die es ermöglichen, Daten zwischen verschiedenen Geräten und Steuerungssystemen auszutauschen. Modbus RTU verwendet serielle Kommunikation, während Modbus TCP auf Ethernet basiert. Das ABB Ability Edge Industrial Gateway und das Ekip Com Hub dienen als Schnittstellen, die die Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten und dem ABB Ability Energy Manager erleichtern. Sie übersetzen die Daten, die von den eingebundenen Geräten gesendet werden, in ein für das System verständliches Format und ermöglichen es, diese Daten effizient zu verarbeiten. Zu den unterstützten Geräten gehört das intelligente Motormanagement-System UMC100.3 mit PNU/MTQ-Kommunikationsmodulen, die Softstarter der PSTX-Serie, das Netzeinspeiseüberwachungsrelais CM-UFD.M31M sowie das Temperaturüberwachungsrelais CM-TCN.012. Diese Geräte können über die genannten Protokolle und Schnittstellen miteinander kommunizieren, was es Automatisierern und Maschinenbauern ermöglicht, eine breite Palette von ABB-Produkten in ihre industriellen Prozesse zu integrieren und zu steuern.

Halbleiter-Leistungsschalter

Mit dem Einsatz von Gleichstrom in der Industrie eröffnen sich neue Möglichkeiten, die die nachhaltige Nutzung von Energie vorantreiben. Die neuartige DC-Technologie hat im Zuge der fortschreitenden elektrischen Transformation und der intensiven Bemühungen um CO2-Neutralität das Potenzial, die Integration erneuerbarer Energien zu vereinfachen und Energieeffizienz zu steigern. Trotz der wirtschaftlichen Vorteile und vielversprechenden Wachstumspotentiale kommt DC-Technologie in der Industrie und in anderen Segmenten heute nicht flächendeckend zum Einsatz. Bedeutende Hürden dafür liegen im Fehlerschutz und der Fehlerisolierung. Kommt es zu einem Kurzschluss, ist die Anstiegszeit des resultierenden, sehr hohen Fehlerstroms erheblich kürzer als bei AC-Anwendungen, was eine erhebliche Herausforderung für konventionelle Leistungsschalter darstellt. Mit dem Ziel, die neuartigen DC-Systeme der Zukunft zu ermöglichen und den Weg für eine nachhaltige Energiewende zu gestalten, hat ABB den Niederspannungs-Leistungsschalter Sace Infinitus entwickelt. Der nach IEC 60947-2 zertifizierte, halbleiterbasierte Leistungsschalter nutzt Leistungshalbleiter mit hoher Stromtragfähigkeit und Schaltgeschwindigkeiten im Mikrosekundenbereich, um die erforderliche Freischaltung des Stromkreises und eine schnelle und sichere Unterbrechung der schnell ansteigenden Fehlerströme in DC-Anwendungen zu gewährleisten. Mit dem Konzept eines All-in-one-Schutzgeräts ergibt sich ein breites Spektrum von Funktionalitäten: Fehlerschutz und Fehlerisolierung kombiniert mit umfassender Konnektivität und Sensorik. Dazu sind alle notwendigen Komponenten – Leistungselektronik, Mechanik, Kühlung, Steuerung, Sensorik und Kommunikation – nahtlos in einer installationsfreundlichen und kompakten Lösung zusammengefasst.

Energieeffizienz von Motoren steigern

Motoren sorgen für den Antrieb in vielfältigen Anwendungen wie z.B. in der Fördertechnik, bei der Belüftung oder im Wasser- und Abwassermanagement. Jede Verbesserung in der Ansteuerung der weltweit ca. 300 Millionen Elektromotoren hilft direkt den Energieverbrauch und Verschleiß von Motoren und den angeschlossenen Lasten dauerhaft zu reduzieren. Das zuverlässige Erfassen von Messdaten ist dabei die Voraussetzung, um den Betrieb einer Maschine oder Anlage zu optimieren. Novolink-Module von ABB bieten für diesen Anwendungsfall eine einfache Möglichkeit zur Digitalisierung von AF-Schützen und Motorstartern und stellen zuverlässig Informationen über die angeschlossenen Lasten bereit. Diese intelligente Lösung zur Motorsteuerung kann nahtlos in die bestehende Verdrahtung integriert und an Standard-AF-Schütze angeschlossen werden. Die Installation ist dank reduziertem Verdrahtungsaufwand und einer geringeren Anzahl von Varianten unkompliziert. Investitionsschutz ist gewährleistet, da bereits installierte AF-Schütze weiterhin betrieben werden können. Retrofit-Maßnahmen sind somit jederzeit möglich. Dank des neuen Smart Gateways, der auf der Open-Standard-Kommunikationsschnittstelle OPC UA basiert, ist die herstellerunabhängige Integration von ABB Novolink in jedes moderne Steuerungssystem möglich. Der Einsatz der Module erhöht die Anlagenverfügbarkeit und senkt die Betriebskosten, da geplante und ungeplante Ausfallzeiten durch vorausschauende Wartung reduziert werden. Zudem eröffnet der vollständige Fernzugriff auf Daten neue Möglichkeiten für bedarfsabhängige und vorbeugende Instandhaltungskonzepte und bietet die Grundlage für Datenanalyse. Die neue Lösung ermöglicht die Erfassung von Daten und Messwerten wie Strom und Spannung sowie die Bereitstellung von Leistungsdaten, Energieverbrauch, Diagnose-Informationen, Wartungszähler und Zustandsüberwachung. Die Module können ebenfalls nahtlos in das B&R Automation Studio und dank der OPC-UA-Schnittstelle auch in jede andere SPS oder in ein übergeordnetes System eingebunden werden.