Energiebedarfsermittlung einzelner Elemente von Stückgut-Stetigförderanlagen

Angesichts steigender Energiepreise, politischer Aktivitäten und einem wachsenden ökologischen Bewusstsein in der Gesellschaft gewinnt die Energieeffizienz weiterhin an Bedeutung, sodass diese auch für die Branche der Intralogistik von hoher Relevanz ist. Um die Energieeffizienz intralogistischer Anlagen zu steigern, kann auf eine Vielzahl von Maßnahmen auf Komponenten-, Geräte-, Anlagen- und Steuerungsebene zurückgegriffen werden, die meist nicht nur mit Mehrausgaben verbunden sind, sondern auch in einer hohen Anzahl unterschiedlicher Planungsalternativen resultieren. Dabei gilt es für die Berücksichtigung der Energieeffizienz bei der Planung von intralogistischen Anlagen die Auswirkungen der Maßnahmen zu quantifizieren, um eine zielführende Auswahl zu ermöglichen. Bei intralogistischen Anlagen handelt es sich jedoch um weitverzweigte, aus einer Vielzahl an unterschiedlichen Elementen bestehende Anlagen, welche durch unterschiedliche Materialströme belastet werden. Dies resultiert in einer elementspezifischen Belastung, welche bei der Bewertung der Effizienzmaßnahmen zu berücksichtigen ist. Hierzu fehlen für den Einsatz in der Planungsphase jedoch geeignete Ansätze, weshalb im Rahmen dieser Arbeit ein Konzept zur differenzierten Berücksichtigung der Belastung einzelner Elemente von Stückgut-Stetigförderanlagen für die Prognose des Energiebedarfs entwickelt wird. Das entwickelte Konzept beruht auf einer energiebedarfsfokussierten Beschreibung der Betriebsweise der Fördermittel durch eine zustandsbasierte Modellierung, auf einer einsatzfallspezifischen Beschreibung der Systemlast sowie auf der Einführung einer Fördermittel-/Komponentenbibliothek für die Abbildung der relevanten Daten. Die Quantifizierung des Energiebedarfs ermöglichen analytische Modelle sowie Simulationsmodelle. Als Grundlage der analytischen Quantifizierung dient die Beschreibung der Betriebsweise der Fördermittel durch verschiedene Betriebsmodi, welche in Form von Folgen an Belastungszuständen abgebildet werden. Eine zum Konzept gehörende Vorgehensweise ermöglicht die zielgerichtete Anwendung der verschiedenen Modellierungen. Für Evaluierungszwecke erfolgen u. a. die Umsetzung des analytischen Modells sowie der Fördermittel-/Komponentenbibliothek in einen Softwaredemonstrator, die Implementierung in verschiedenen Simulationswerkzeugen sowie die Konzeptanwendung anhand eines Fallbeispiels. Es zeigt sich, dass durch das entwickelte Konzept ein Vergleich verschiedener Planungsalternativen möglich ist, sodass innerhalb der Planungsphase eine Berücksichtigung von Effizienzmaßnahmen erfolgen kann.