Reining back galloping energy prices

Reining back galloping energy prices
Only a few years ago energy costs were of rather minor importance. Meanwhile, the
situation has changed dramatically. Spiralling prices are causing the plastics
processing industry much trouble. The energy prices cannot be influenced, but the
amount of the energy invoice can! Complete energy concepts are the proper
approach to that. In many cases newly developed system solutions allow massive
reductions in energy consumption. At the Fakuma in Friedrichshafen ONI presented
the latest state of energy-saving and process-optimizing system technology.

Surprisingly high saving potentials and short payback times.

It is always interesting to see the high saving potentials in the areas of energy supply
and process optimization in the plastics processing industry. Depending on the plant
situation, sophisticated concepts and the use of advanced technology allow operating
costs of 20 per cent and more to be saved in cooling power supply alone. If, in
addition, there is a possibility of using waste heat from cooling circuits for heating
purposes, the saving effects will add up and the investment costs will be earned
within a short time. Practical work shows again and again that payback periods of 1-2
years are rather normal than an exception. The use of a leasing model for ONI
energy saving solutions results in cost savings of a multiple of the leasing rate. Thus,
the customer obtains new plant technology, finances the leasing rate from a portion
of the costs saved and may use the saved surplus for other purposes such as the
purchase of a machine.

Chiller and draining outdoor coolers without the use of glycol.

Key concepts result in success.

Individually tailored and consistent system solutions are the key to an energy-efficient
and cost-saving energy supply. However, the implementation of such system
solutions requires long-standing experience in all areas in the processes of the
plastics processing industry, i.e. from the energy supply to the optimization of
systems. Interactions between the individual system areas which only the
experienced expert can identify and develop, the tailored energy concept are the
reason for that. More than 2100 customers in 47 countries worldwide make
meanwhile use of the longstanding experience of the ONI system house, including
small and medium-sized companies and worldwide operating corporations. For
example, energy potentials can considerably be utilized in the area of injection
moulding through so-called single-circuit systems providing the same temperature for
both the machine and the tool circuit via a cooling circuit. In many cases recooling is
by cost-intensive chillers. The replacement of single-circuit systems with double-
circuit systems provide several advantages for the plant operator.

Since the machine cooling system can generally manage on a lead temperature of
30° C for cooling the oil of hydraulic units, a double-circuit system can do without the
cost-intensive recooling via chillers. Instead, cooling power is generated by patented
draining outdoor coolers. These outdoor coolers are self-contained heat exchangers
which use the ambient air as a cost-free cooling fluid. This system technology allows
the manufacturer to save approx. 98% of power consumption! Particular mention
must be made of the fact that this system technology does not need glycol. For the
customer this eliminates a lot of problems resulting from the law concerning water
and waterways if glycol is used. However, the separation of the system circuits not
only reduces the power consumption of chillers but also provides the possibility of
using cost-free waste heat for heating purposes.

Cost-free heating power

The heating power supply for a company with production, office and storage space
normally needs a heating center. This requires rooms as well as the operation and
maintenance of corresponding equipment from a boiler to a stack system. The annual
consumption of heating energy and the general overheads are considerable and
burden the total cost situation of a company.
A sophisticated energy supply concept developed by ONI can do without a traditional
heating center. To this effect, waste heat from the return line of the machine cooling
system at a temperature of 35°C is optimally used for heating purposes via special
heaters. Thus, waste heat whose recooling costs money is recovered to become
heating power which saves heating costs. At times when revision work is performed
on production plants and no waste energy is available a small electrical heating
element provides the basic supply for the premises. In cases where a higher
temperature level is compulsory for heating purposes or heating large quantities of
potable water heat pumps are used. These pumps are an attractive alternative to
traditional heating systems at the current energy price level.

More than 70% of the operating time without the use of chillers

Cooling power generated by chillers for cooling the tools in injection moulding
processes is expensive. Therefore, chillers should only be used if this is absolutely
necessary. The ONI concept of a winter relief requires cooling power supply via

chillers during the hot summer months and a short transitional period only. Practical
operation has shown that chillers are not used during more than 70% of the operating
time in most cases, saving much energy and thus operating costs for electrical
power. Cooling power supply for the tool circuit is by a so-called winter relief during
the transitional period and winter time, diverting free cooling capacities from the
outdoor coolers of the machine cooling system to the tool circuit. This technology
also uses the cost-free ambient air as a coolant during the transitional period and
winter time.

A dynamic control system developed by ONI uses energy-optimizing system software
for plant management to ensure that chilling power is generated at the lowest
possible energy consumption at any time. In addition, it makes sure that winter relief
remains active as long as possible since each hour of chiller standstill is ready money
for the operator.

Install, connect, ready

The demand for modular energy centers has increased rapidly during the last two
years. Approx. 60 % of all projects ONI equipped with energy centers for customers
abroad are of modular design. The reasons for this trend can surely be found in quick
availability, flexibility and space-saving design of these powerful systems. From the
supply of cooling power and cold water to the heating power and compressed-air
supply the entire equipment is arranged in modular carrier units in a compact and
space-saving fashion. A comprehensive system optimization for an optimum
utilization of energy is another advantage of this plant concept. The individual
measures described above for saving energy are implemented in the energy centers
such that the highest degree of energy efficiency is achieved. ONI manufactures its
plants exclusively in Germany in its Lindlar-Frielingsdorf parent company from where
they are delivered into the whole world. 20 large energy centers started their journey
to China during the last three months alone. Particular mention must be made of the
fact that many customers also attach much importance to highest energy efficiency
for plants to be used abroad.

Due to dramatically increased energy prices energy-saving system solutions will be in
the center of attention of visitors at the Fakuma in Friedrichshafen. To this effect, ONI
will present the latest state of developments in hall A5.

Production hall with ONI air heaters for the cost-free use of waste heat for
heating purposes.

View of the modular energy center

OKTOBER 2005, S. 44–45

KUNSTSTOFF TRENDS
                         SONDERDRUCK

  MÄRKTE · PRODUKTE · ANWENDUNGEN

                                 www.gitverlag.com

Galoppierenden
    Energiepreisen die Zügel anlegen

Noch vor wenigen Jahren spielten

Energiekosten eine eher                   Überraschend hohe Einsparpotentiale
                                          und kurze Amortisationszeiten
untergeordnete Rolle. Die Situation
                                          Interessant ist immer wieder, welch hohe Ein-              zeigt immer wieder, dass Kapitalrückflusszei-
hat sich in der Zwischenzeit jedoch       sparpotentiale in den Bereichen Energiever-                ten von 1–2 Jahren eher die Normalität als
drastisch geändert. Galoppierende         sorgung und Prozessoptimierung bei Kunst-                  die Ausnahme sind. Bei der Finanzierung
                                          stoffverarbeitern zu heben sind. Allein in der             von ONI-Energiesparlösungen, über ein Lea-
Preissteigerungen machen nicht nur        Kühlenergieversorgung lassen sich durch cle-               singmodell, macht die Kosteneinsparung ein
                                          vere Konzepte und Einsatz modernster Tech-                 Vielfaches der Leasingrate aus! Der Kunde
dem Kunststoffverarbeiter schwer zu       nik je nach Anlagensituation 20 % und mehr                 bekommt also eine neue Anlagentechnik, fi-
                                          an Betriebskosten einsparen. Besteht zudem                 nanziert die Leasingrate aus einem Teil der
schaffen. Die Energiepreise kann man
                                          die Möglichkeit,Abwärme aus Kühlkreisen für                Kosteneinsparung und kann den Einsparüber-
zwar nicht beeinflussen, aber die Höhe    Heizzwecke einzusetzen, so addieren sich                   schuss für andere Zwecke, wie den Kauf von
                                          Einspareffekte und Investitionskosten werden               Maschinen, einsetzen.
der Energierechnung! Ganzheitliche        in kürzester Zeit erwirtschaftet. Die Praxis

Energiekonzepte sind hierfür das

geeignete Rezept. Mit neu

entwickelten Systemlösungen lassen

sich in vielen Fällen Energieverbräuche

massiv reduzieren. Den neuesten

Entwicklungsstand Energie sparender

und Prozess optimierender

Systemtechnik präsentiert ONI auf

der Fakuma in Friedrichshafen.

Dipl.-Ing. Rüdiger Dzuban
Vertrieb
ONI-Wärmetrafo GmbH                       Abb. 1: Kältemaschinen und leer laufende Freikühler ohne Glykoleinsatz

Schlüsselkonzepte führen zum Erfolg

Individuell zugeschnittene, ganzheitliche Sys-
temlösungen sind der Schlüssel für eine ener-
gieeffiziente und Kosten sparende Energie-
versorgung. Für die Umsetzung solcher
Systemlösungen ist jedoch eine langjährige
Erfahrung in allen Bereichen, von der Energie-
versorgung bis zur Systemoptimierung im
Verarbeitungsprozess Kunststoff verarbeiten-
der Betriebe notwendig. Grund dafür sind
Wechselwirkungen der einzelnen Systembe-
reiche, die nur der erfahrene Fachmann er-
kennen und das darauf zugeschnittene Ener-
giekonzept entwickeln kann. Auf die
langjährige Erfahrung des Systemhauses ONI
greifen in der Zwischenzeit mehr als 2.100
Kunden in 47 Ländern der Welt zurück. Dazu
zählen kleine und mittelständische Betriebe
bis hin zu weltweit agierenden Konzernen.
Einsparpotentiale lassen sich beispielsweise in
erheblichem Maße im Bereich der Spritzguss-
fertigung bei Einsatz so genannter Einkreis-        Abb. 2: Produktionshalle mit ONI-Luftheizgeräten zur kostenlosen Abwärmenutzung für Heizzwecke

systeme heben. Bei diesen Einkreissystemen
werden sowohl der Maschinen- als auch der
Werkzeugkreis über einen Kühlkreislauf mit
ein und derselben Temperatur versorgt. Die        verbrauch und die allgemeinen Betriebskos-              zen Übergangszeit notwendig. Die Praxis zeigt,
Rückkühlung erfolgt in vielen Fällen über kos-    ten sind erheblich und belasten die Gesamt-             dass in den meisten Fällen über 70 % der Be-
tenintensive Kältemaschinen. Werden Ein-          kostensituation des Unternehmens.                       triebszeit auf den Einsatz von Kältemaschinen
kreissystems durch Zweikreissysteme er-           Ein von ONI entwickeltes, ausgeklügeltes                verzichtet wird. Das spart sehr viel Energie
setzt, so ergeben sich für den Betreiber gleich   Energieversorgungskonzept verzichtet auf                und damit Betriebskosten für elektrischen
mehrere Vorteile.                                 eine konventionelle Heizzentrale. Hierzu                Strom. Die Kühlenergieversorgung für den
                                                  wird die Abwärme aus dem Rücklauf der Ma-               Werkzeugkreis übernimmt in der Übergangs-
Da die Maschinenkühlung generell mit 30 °C        schinenkühlung bei einer Temperatur von                 und Winterzeit         eine     so    genannte
Vorlauftemperatur für die Ölkühlung von           35°C optimal für Heizzwecke – über spezielle            Winterentlastung. Hierbei werden freie Kühl-
Hydraulikeinheiten auskommt, wird in einem        Heizgeräte – nutzbar gemacht. Kostenlose Ab-            kapazitäten aus den Freikühlern der Maschi-
Zweikreissystem auf die kostenintensive           wärme ersetzt also teure Primärenergieträger            nenkühlung auf den Werkzeugkreis umgeleitet.
Rückkühlung über Kältemaschinen verzich-          wie Öl oder Gas, für die zukünftig mit weiter           Bei dieser Technik nutzt man in der Über-
tet. Stattdessen wird die Kühlenergie über        steigenden Preisen zu rechnen ist. So wird aus          gangs- und Winterzeit ebenfalls die kostenlos
patentierte, leer laufende Freikühler erzeugt.    Abwärme, deren Rückkühlung Geld kostet,                 verfügbare Umgebungsluft als Kühlmedium.
Diese Freikühler sind geschlossene Wärme-         über die Wärmerückgewinnung Heizenergie,                Das Anlagenmanagement übernimmt ein bei
austauscher, die die Außenluft als kostenlo-      die Heizkosten spart. In Zeiten, in denen Revi-         ONI entwickeltes, dynamisches Regelsystem
ses Kühlmedium nutzen. Mit dieser System-         sionsarbeiten an Produktionsanlagen durchge-            mit Energie optimierender Systemsoftware.
technik spart der Kunststoffverarbeiter ca.       führt werden und daher keine Abwärme zur                Damit wird zu jeder Zeit sichergestellt, dass
98 % des Stromeinsatzes einer Kältema-            Verfügung steht, übernimmt eine kleine E-               die Kälteerzeugung mit einem niedrigst mög-
schine ein! Besonders hervorzuheben ist           Heizpatrone die Grundversorgung der Räum-               lichen Energieaufwand betrieben wird. Darü-
auch, dass diese Systemtechnik ohne den           lichkeiten. In den Fällen, in denen ein höheres         ber hinaus sorgt sie dafür, dass die Winterent-
Einsatz von Glykol auskommt. Damit bleiben        Temperaturniveau für Heizzwecke oder die                lastung möglichst lange aktiv bleibt, weil jede
dem Kunden eine Menge Probleme erspart,           Erwärmung von großen Mengen Trinkwasser                 Stunde, in der die Kältemaschine abgeschaltet
die sich im Hinblick auf die wasserrecht-         zwingend notwendig ist, werden Wärmepum-                bleibt, für den Betreiber bares Geld wert ist.
lichen Anforderungen bei Einsatz von Glykol       pensysteme eingesetzt, die bei dem derzeiti-
ergeben. Die Trennung der Systemkreisläufe        gen Energiepreisniveau eine attraktive Alter-           Aufstellen, anschließen, fertig
reduziert jedoch nicht nur den Stromver-          native zu konventionellen Heizsystemen
brauch von Kältemaschinen, sondern eröff-         darstellen.                                             Die Nachfrage nach modularen Energiezen-
net darüber hinaus die Möglichkeit, kosten-                                                               tren ist in den letzten zwei Jahren rasant ange-
lose Abwärme für Heizzwecke zu nutzen.            Mehr als 70 % der Betriebszeit ohne                     stiegen. Annähernd 60 % der Projekte, die
                                                  Kältemaschineneinsatz                                   ONI im Ausland für Kunden mit Energiezen-
Kostenlose Heizenergie                                                                                    tralen bestückt, sind in Modulbauweise ausge-
                                                  Kühlenergie für die Werkzeugkühlung im                  führt. Gründe für diese Entwicklung sind si-
Für die Heizwärmeversorgung eines Unter-          Spritzgussbetrieb, erzeugt über Kältemaschi-            cherlich in der schnellen Verfügbarkeit, der
nehmens mit Produktions-, Büro- und Lager-        nen, ist teuer. Kältemaschinen sollten daher            Flexibilität und platz sparenden Ausführung
fläche ist üblicherweise eine Heizzentrale        nur dann eingesetzt werden, wenn es unbe-               dieser leistungsstarken Anlagen zu suchen.Von
erforderlich. Dafür sind Räumlichkeiten not-      dingt erforderlich ist. Mit dem ONI-Konzept             der Kühl- und Kaltwasser- bis zur Heizener-
wendig und eine entsprechende Technik, vom        einer Winterentlastung ist eine Kühlenergie-            gie- und Druckluftversorgung ist die gesamte
Kessel bis zur Kaminanlage, zu betreiben und      versorgung über Kältemaschinen lediglich in             Technik kompakt und platz sparend in und auf
in Stand zu halten. Der jährliche Heizenergie-    den warmen Sommermonaten und einer kur-

modularen Trägereinheiten angeordnet. Ein
weiterer Vorteil dieser Anlagenkonzeption ist
eine ganzheitliche Systemoptimierung zur
bestmöglichen Energieausnutzung. Die vorher
beschriebenen Einzelmaßnahmen zur Energie-
einsparung werden in den Energiezentren so
konsequent umgesetzt, dass ein Höchstmaß
an Energieeffizienz erreicht wird. Die Ferti-
gung der Anlagen bei ONI erfolgt ausschließ-
lich in Deutschland, im Stammhaus in Lindlar-
Frielingsdorf. Von hier aus gehen sie in die
ganze Welt.Allein in den letzten drei Monaten
haben 20 große Energiezentralen ihre Reise
bis nach China angetreten. Besonders hervor-
zuheben ist, dass sehr viele Kunden auch bei
Anlagen für den Auslandseinsatz auf höchste
Energieeffizienz Wert legen.

Auf der Fakuma in Friedrichshafen werden,
bedingt durch die drastisch gestiegenen Ener-
giepreise, energiesparende Systemlösungen
mit ziemlicher Sicherheit im Mittelpunkt des
Besucherinteresses stehen. ONI stellt dazu in
der Halle A5 den neuesten Entwicklungsstand
                                                Abb. 3: Blick in modulare Energiezentrale
vor.

                                                     ONI-Wärmetrafo GmbH
                                                  Kälte-, Klima-,Temperiertechnik
                                                Niederhabbach 17 · 51789 Lindlar
                                       Tel.: +49 (0)2266/4748-0 · Fax: +49 (0)2266/3927
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