Festo entwickelt energieautarke Sensorik

30.09.2016 – Um den Energieverbrauch von Produktionsanlagen optimieren zu können, müssen alle relevanten Verbrauchsdaten erfasst und analysiert werden. Im Forschungsprojekt Esima (energieautarke Sensorik in Interaktion mit mobilen Anwendern) hat Festo – gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft – ein Konzept für ein Energiemanagement auf Basis einfach zu installierender Sensorik erarbeitet. Zentraler Bestandteil des Projekts war neben der Entwicklung von energieautarken Sensoren auch die Visualisierung, die dem Anlagenbetreiber ein differenziertes Verständnis der eigenen Prozesse ermöglicht und somit einen Beitrag für Industrie 4.0 Fabriken leistet.

Mit diesem durchgängigen Konzept von der einfachen Installation der Sensoren, der Datenerfassung, der Übertragung per Funk und der Visualisierung kann der Energieverbrauch abgeleitet werden. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Sensoren einfach in vorhandenen Produktionsanlagen nachgerüstet werden können. Während des Produktionsprozesses werden alle relevanten Verbrauchsdaten erfasst. Hierzu gehören beispielsweise der elektrische Energieverbrauch (Strom, Spannung, Leistung) oder der Verbrauch an Druckluft (Druck, Durchfluss). Zusätzlich können die kabellosen Sensorsysteme relevante Umgebungsparameter wie Temperatur, Luftfeuchte und CO2-Gehalt erfassen. Die Messwerte werden anschließend vorverarbeitet und per Funk an eine Basisstation übermittelt.

Bei Festo wurde im Projekt ein Druckluftsensor entwickelt, der gleichzeitig Druck und Durchfluss misst und die gewonnenen Daten per Funk an eine Basisstation überträgt. Eine integrierte Turbine-Generator-Einheit, die mit einem geringen Anteil der Druckluft betrieben wird, stellt die notwendige elektrische Energie zur Versorgung der elektrischen Komponenten dezentral bereit.

Ein frequenzagiles Zugriffsverfahren stellt die Zuverlässigkeit der kabellosen Übertragung der Daten sicher: Das System wechselt die Sende- und Empfangsfrequenz immer wieder systematisch, um Kollisionen mit anderen Funksystemen, zum Beispiel mit einem bereits vorhandenen WLAN, auszuschließen. Die gewonnenen Messdaten werden mit einer im Projekt entwickelten Internetanwendung visualisiert und können mit mobilen Geräten wie Smartphones und Tablet-PCs eingesehen werden.