Köln: 19.–22.03.2024 #AnugaFoodTec2024

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Mehr Energieeffizienz gefordert: Effiziente Lösungen für die Lebensmittelindustrie auf der Anuga FoodTec 2022

Schneller, flexibler, nachhaltiger – die Lebensmittelindustrie steht vor zahlreichen Herausforderungen und macht sich daran, ressourcenschonender zu produzieren. Für zusätzliche Dynamik sorgen die erneuerbaren Energien sowie deren dezentrale Erzeugung. Moderne Photovoltaik-Anlagen und Blockheizkraftwerke zur gekoppelten Erzeugung von Strom, Wärme wie auch Kälte, helfen, den Unternehmen Betriebskosten und CO2-Emissionen einzusparen. Doch die Energiewende stellt die Branche vor große Herausforderungen. Während die klimapolitischen Ziele immer anspruchsvoller werden, entwickelt sich auch die Effizienzregulierung auf EU-Ebene immer weiter. 

Lebensmittelproduzenten, die ihre Versorgungssicherheit unter Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften gewährleisten wollen, finden vom 26. bis 29. April 2022 auf der Anuga FoodTec Innovationen, mit denen sie ihre Energieeffizienz neu aufstellen können. Dabei zeigt sich: Bereits beim Design der Maschinen und Anlagen finden energetische Betrachtungen eine immer stärkere Berücksichtigung – und alle Neuerungen sind immer auch mit den Aspekten der Digitalisierung verknüpft.

Maximale Effizienz im Antriebsstrang
Ein wichtiger Faktor sind kompakte elektrische und pneumatische Komponenten, die gezielt auf höhere Produktivität bei sinkendem Energieverbrauch getrimmt werden. Im März 2021 trat europaweit die neue Ökodesign-Richtlinie in Kraft. Dies hatte zur Folge, dass auch die auf Dauerbetrieb ausgelegten Standard-Asynchronmotoren weiterentwickelt werden mussten. Erstmals fallen in den Geltungsbereich der neuen Verordnung auch Frequenzumrichter. Antriebsspezialisten bieten bereits ein umfassendes Portfolio an Elektromotoren an, das den anspruchsvolleren Anforderungen der Effizienzklasse IE4 entspricht. Damit der Wechsel auf die neuen Motoren gelingt, stellen sie ihren OEM-Partnern und Endkunden webbasierte Tools zur Verfügung.

Der Antriebsstrang als elektromechanisches Gesamtpaket ist die gedankliche Voraussetzung für eine energieeffiziente Integration der einzelnen Komponenten – so lassen sich abhängig vom Maschinentyp und den konkreten Anforderungen 20 bis 50 Prozent Energie einsparen. Dezentrale Synchron-Servoantriebe sind hier gegenüber Asynchronmotoren im Vorteil. Dabei spielt auch das Gewicht eine Rolle, denn je leichter ein Servomotor ist, desto weniger Antriebsleistung benötigt er. Ein Einspareffekt, der sich in leistungsfähigen Verpackungsmaschinen mit 50 und mehr Servoachsen schnell aufsummiert. Parallel dazu wandern immer mehr Baugruppen wie Druckluftventile aus dem Schaltschrank direkt in die Maschinen. Weniger Leitungen, kürzere Schläuche und ein geringeres Leckage-Risiko sind die Folge dieser Dezentralisierungsstrategie der Anlagenbauer.

Big Data gegen die Energieverschwendung
Neben effizienten Elektromotoren und Pumpen sowie Methoden zur Energierückspeisung rückt der bedarfsgesteuerte Energieeinsatz verstärkt in den Fokus der Lebensmittelproduktion. Die Digitalisierung ermöglicht es, zusätzliche Einsparpotenziale zu identifizieren. Big Data und selbstlernende Algorithmen sollen künftig ein umfassendes Abbild aller Energieflüsse im Unternehmen erstellen, bis hin zu den Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlagen. Unter Berücksichtigung von Vorhersagedaten für die Produktion, Gebäudenutzung und das Wetter erfolgt eine Simulation des Gesamtenergieumsatzes, wobei Kostenminimierung und CO2-Einsparung als Ziele vorgegeben sind. Ein solches System reagiert nicht auf den Ist-Zustand, sondern steuert die energetischen Prozesse vorausschauend nach den berechneten Prognosen des Strom-, Wärme- und Kältebedarfs. 

Intelligente und robuste Sensoren, die Daten sammeln, Informationen generieren und diese in Echtzeit kommunizieren, sind die Basis für ein solches vernetztes Energiemanagement 4.0. Sie zeichnen den Energieverbrauch und elektrische Basisgrößen auf. Mobile Apps ermöglichen es, die Energiedaten ortsunabhängig auszuwerten. Sie erfassen Wärme-, Strom- oder Druckluftverbrauch bis auf die Ebene der einzelnen Maschinen und werten diesen in übersichtlichen Managementoberflächen aus. Durch eine strukturierte Datensammlung aus verschiedenen Quellen können Leistungskennzahlen direkt berechnet und verglichen werden, sowohl für Gesamtanlagen als auch für einzelne Verbraucher. Die Darstellung der Daten lässt sich benutzerspezifisch anpassen. So kann der Maschinenbediener den aktuellen Anlagenzustand im Auge behalten, wohingegen das Interesse des Werkleiters auf den Energieverbräuchen und Produktionsstatistiken liegt. 

Sektorenkopplung als neues Szenario
Auch über die Unternehmensebene hinaus spielen derartige Big-Data-Technologien eine Schlüsselrolle für das Gelingen der Energiewende. Am Institut für neue Energie-Systeme der Technischen Hochschule Ingolstadt widmet sich Prof. Dr.-Ing. Uwe Holzhammer im Projekt "BlueMilk" deshalb gezielt der Identifizierung von Möglichkeiten für Unternehmen, die Energiewende aktiv mitzugestalten. „Ziel muss es sein, den residualen Strombedarf künftig über die erneuerbaren Energien aus Wind und Photovoltaik zu decken“, bekräftigt er. Gemeinsam mit Partnern aus der Milchwirtschaft untersuchen Holzhammer und sein Team, wo in Molkereien durch Sektorenkopplung und durch den Einsatz von erneuerbarem Strom eine Substitution fossiler Wärme stattfinden kann, und wo es in der Produktion noch Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz gibt. 

Gleichzeitig wollen die Wissenschaftler Wege für einen flexiblen Bezug und/oder die Bereitstellung von Energie aufzeigen. Ein Ansatz zur Sektorenkopplung, den "BlueMilk" untersucht, ist die intelligente Kraft-Wärme-Kopplung mittels Blockheizkraftwerken. „Die Einspeisung in das allgemeine Versorgungssystem in Abhängigkeit des Strompreises zu gestalten, eröffnet Molkereien neue Möglichkeiten, nicht nur um Erlöse zu erzielen, sondern auch um CO2-Emissionen zu senken“, erklärt Volker Selleneit, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Team. 

Während die Aussteller der Anuga FoodTec in allen Angebotssegmenten mit Lösungsansätzen auf die Fragen der Besucher eingehen können, zeigen Experten auch im Event- und Kongressprogramm der Messe, mit welchen Maßnahmen und Ideen die Ernährungsindustrie auf die Herausforderungen der Energiewende und der gewünschten Ressourcenschonung angehen kann.

Dienstag, 26.04.2022, 11:50 – 13:20 Uhr, Main Stage – Topics, Trends, Technologien, Halle 6, Stand A 100/C 129

Mit der Veranstaltung „Ansatzpunkte für Klimaneutralität in der Ernährungsindustrie“ bringt die BVE – Bundesvereinigung der Deutschen Ernährungsindustrie Fachleute aus unterschiedlichen Bereichen zusammen, um Strategien und Wege für die Agrar- und Ernährungsindustrie aufzuzeigen.

Dienstag, 26.04.2022, 13:40 – 15:10 Uhr, Main Stage – Topics, Trends, Technologien, Halle 6, Stand A 100/C 129

„Lebensmittelproduktion in der „intelligenten Fabrik“
Veranstalter: IVLV Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e. V., Freising, Deutschland

Freitag, 29.04.2022, 11:50 – 13:20 Uhr, Main Stage - Topics, Trends, Technologien, Halle 6, Stand A 100/C 129

„Milcherzeugnisse nachhaltig produzieren“
Veranstalter: DLG Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft

Weitere Informationen, Ausstellerliste und Event- und Kongressprogramm: www.anugafoodtec.de

Veranstalter der Anuga FoodTec ist die Koelnmesse. Fachlicher und ideeller Träger der Anuga FoodTec ist die DLG Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft.
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Increased energy efficiency demanded: Efficient solutions for the food industry at Anuga FoodTec 2022

Faster, more flexible, more sustainable - the food industry is faced with numerous challenges and is setting about shaping its production in a more resource-saving manner. Renewable energy and its decentralised generation is providing additional momentum. Modern photovoltaic systems and cogeneration units for the combined production of electricity, heat and cooling are helping save the companies operating costs and CO2 emissions. However, the energy turnaround is presenting great challenges for the industry. Whilst the climate policy goals are becoming increasingly demanding, the efficiency regulation at EU level is also continually developing.

Food producers, who are striving to guarantee their security of supply under compliance of the legal provisions, will find innovations at Anuga FoodTec from 26 to 29 April 2022, which will help them realign their energy efficiency. The following applies here: Already in the design phase of machines and systems, energy considerations are being taken more and more into account - and all of the innovations are also always combined with the digitalisation aspects.

Maximum powertrain efficiency
Compact electrical and pneumatic components, which are targetedly optimised to provide higher productivity with a lower power consumption, are an important factor. In March 2021, the new Ecodesign Directive came into force European-wide. This led to standard asynchronous motors designed for continuous operation also having to be further developed. Frequency converters fall under the scope of the new directive for the first time. Drive specialists already offer an extensive range of electric motors that correspond with the more challenging demands of the efficiency class IE4. So that the switch-over to the new motors works, they place web-based tools at the disposal of their OEM partners and end customers.

As an electromechanical overall package, the powertrain is the conceptual prerequisite for an energy efficient integration of the individual components - depending on the machine type and the concrete demands an energy saving of between 20 and 50 percent can be achieved. Decentralised synchronous servo drives have an advantage over asynchronous motors here. Whereby the weight also plays a role, because the lighter a servo motor is, the less drive power it needs. A savings effect that adds up in high-performance packaging machines with 50+ servo axes. Parallel to this more and more components like compressed-air valves are being directly built into the machines instead of into the control cabinet. Less wiring, shorter tubes and a lower risk of leakage are the result of this decentralisation strategy of the plant builders.

Big Data against energy waste
In addition to efficient electric motors and pumps as well as energy recovery methods, the food production industry is focusing more and more on the demand-controlled use of energy. The digitalisation enables the identification of additional saving potential. In future, Big Data and self-learning algorithms are to provide a comprehensive depiction of all energy flows in the company through to the heating, climate and ventilation systems. Under consideration of predicted data for the production, building usage and weather, the overall energy consumption is simulated, whereby the pre-set goals are cost reduction and CO2 savings. Such a system doesn't react to the actual state, but instead controls the energy processes proactively according to the calculated predictions of the electricity, heat and cooling requirements. 

Intelligent and robust sensors that collect data, generate information and communicate this in real-time are the basis for such a networked energy management 4.0. They record the energy consumption and the basic electrical values. Mobile apps make it possible to evaluate the energy data in a location-independent manner. They record the heat, electricity or compressed air consumption through to the level of the individual machines and evaluate these in clearly-arranged management surfaces. This structured collection of data from different sources allows the direct calculation and comparison of key performance indicators, for both overall systems and for individual consumers. The depiction of the data can be adapted to the user's needs. In this way, the machine operator can keep an eye on the current system status, whilst the interest of the plant manager lies more on the energy consumption and production statistics. 

Sector coupling as a new scenario
Big Data technologies also play a key role in the success of the energy turnaround beyond corporate level. At the Institute for New Energy Systems of the Ingolstadt Technical University, in the scope of the project entitled "BlueMilk", Prof. Dr. Ing. Uwe Holzhammer is thus concentrating on identifying ways for companies to actively shape the energy turnaround. "The aim must be to cover the residual electricity demand with renewable energy using wind power and photovoltaic systems," he confirmed. Together with partners from the dairy industry, Holzhammer and his team are investigating where fossil-fuelled heat in dairies can be replaced through sector coupling and the implementation of renewable energy and where there is potential for increasing the energy efficiency within the production. 

At the same time, the scientists are striving to find ways that enable the flexible sourcing and/or provision of energy. A sector coupling approach that "BlueMilk" is looking into is the intelligent cogeneration of power and heat using cogeneration units. "Organising the supply into the general supply system depending on the price of electricity, opens up new possibilities to dairies, not only for generating revenue, but also to sink the CO2 emissions," explained Volker Selleneit, a research assistant of the team. 

Whilst the solutions of the exhibitors presented at Anuga FoodTec can answer the questions of the visitors in all exhibition segments, in the course of the trade fair's event and congress programme experts will show which measures and ideas the food industry can implement to address the challenges of the energy turnaround and achieve the desired resource savings.

Tuesday, 26.04.2022, 11:50 a.m. – 13:20 p.m., Main Stage – Topics, Trends, Technologies, Hall 6, Stand A 100/C 129

In the scope of the event "Approaches for climate neutrality in the food industry", the BVE - the Federation of German Food and Drink Industries - will bring experts from various sections together, who will demonstrate strategies and ways for the agriculture and food industry.

Tuesday, 26.04.2022, 13:40 – 15:10 p.m., Main Stage – Topics, Trends, Technologies, Hall 6, Stand A 100/C 129

"Food production in the intelligent factory"
Organiser: IVLV - the Industry Association for Food Technology and Packaging e.V., Freising, Germany

Friday, 29.04.2022, 11:50 a.m. – 13:20 p.m., Main Stage - Topics, Trends, Technologies, Hall 6, Stand A 100/C 129

"The sustainable production of dairy products"
Organiser: DLG, the German Agricultural Society

For further information, the list of exhibitors and the event and congress programme visit: www.anugafoodtec.com

Koelnmesse is the organiser of Anuga FoodTec. The DLG, the German Agricultural Society, is the professional and industry sponsor of Anuga FoodTec.

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Pressekontakt

  • Christine Hackmann

    Christine Hackmann Kommunikationsmanagerin

    Telefon +49 221 821-2288

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