Die KI-gestützte Datenanalyse ermöglicht die Optimierung des Ressourcen- und Energieverbrauchs von Industrieprozessen. Ein Weg, um Produktion und Umwelt in Einklang zu bringen. Beispiele aus der Landwirtschaft und der Seeschifffahrt mit Actemium und Axians, zwei Marken von VINCI Energies.
Das H2-Werk von Hoffmann Green Cement Technologies ist die weltweit erste vertikale Zementfabrik. Ende 2023 wurde sie mit der „Trophée de l‘Usine RSE 2023“ ausgezeichnet, ein Preis, den das französische Fachmagazin L‘Usine Nouvelle vergibt. Die von dem in Westfrankreich ansässigen Mittelständler entwickelte Innovation ermöglicht die Zementherstellung im Kaltverfahren, ganz ohne Ofen und Klinkerzusatz. Gegenüber einem herkömmlichen Portlandzement CEM I sinken die CO2-Emissionen dadurch um den Faktor fünf.
Die Auszeichnung zeigt, dass Innovation und Wachstum durchaus mit der Verringerung des Treibhausgasausstoßes in Einklang zu bringen sind. Diese gute Nachricht gilt auch für weitere Entwicklungen im Industriesektor, der in der Vergangenheit sehr viel CO2 ausstieß.
Energieoptimierung und -effizienz
Der größte Schwerpunkt von technologischen Verbesserungen besteht darin, direkt auf die Energiesysteme einzuwirken. Fabriken nutzen häufig Endenergien wie Heiß- und Kaltwasser, Dampf usw. Diese werden mit besonderen Anlagen erzeugt, die Primär- oder Sekundärenergieträger wie Gas oder Strom verbrauchen. Durch die Optimierung dieser Energieumwandlungsprozesse können die von den Fertigungsanlagen benötigten Medien weiter erzeugt und gleichzeitig der Verbrauch von Primär- und Sekundärenergieträgern gesenkt werden.
Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit liegt in einer besseren Auslastung der Produktionsanlagen durch mehr Effizienz – bei den Prozessen an sich und bei der Instandhaltung. So kann mit weniger Ressourcen mehr erzeugt werden. Höhere Effizienz bedeutet einen geringeren Rohstoff- und Energieeinsatz. Durch die optimierte Instandhaltung können die Anlagen im Zustand größtmöglicher Effizienz gehalten werden.
Daten und Erträge
Um mehr Wachstum mit weniger Ressourcen und Treibhausgasen zu schaffen, muss die gesamte industrielle Wertschöpfungskette betrachtet werden. „Solche Ziele können wir nur erreichen, wenn wir genau wissen, was bei den Prozessen tatsächlich passiert. Wir müssen die komplexen Phänomene besser durchdringen – nur dann können wir sie optimieren“, bemerkt Damien Cantinieaux, Senior IT Applications Engineer bei Actemium.
„Das erfordert enorme Datenmengen, die von Sensoren automatisch erfasst und in digitalen Systemen gespeichert werden“, fügt der Experte hinzu. „Diese Daten werden statistisch analysiert und von der KI verarbeitet. So erkennen wir Korrelationen, die aufgrund der schieren Datenmenge und -komplexität bisher unbekannt waren. Auf dieser Grundlage entwickeln wir Empfehlungen zu den optimalen Prozessparametern.”
„Wenn wir klimaneutral werden wollen, ist eine massive Steigerung der erneuerbaren, „grünen“ Energieerzeugung notwendig.”
Diese Optimierungsarbeit hat die ICT-Marke von VINCI Energies, Axians, für den Landmaschinenhersteller CNH Industrial durchgeführt. „CNH wollte den Ernteprozess effizienter koordinieren sowie vor Ort Qualitäts- und Produktivitätsdaten sammeln, um den Ernteertrag zu optimieren, Getreideverluste zu verringern und die Kommunikation mit dem Wartungspersonal des Standorts verbessern“, erläutert Jonathan Bral, Projektleiter bei Axians Belgien.
In Zusammenarbeit mit ihrem Kunden entwickelte Axians Harvest Coordination, eine digitale Lösung, die die Koordination während der Ernte vereinfacht (siehe Kasten). „Dank der Anwendung werden die Umweltauswirkungen erheblich reduziert. Die verbesserte Effizienz und Koordination der Landmaschinen senken den Treibstoffverbrauch“, unterstreicht Bral.
„Grüne“ Innovation
Die Fachkompetenz von VINCI Energies kommt bei den innovativsten Projekten zum Einsatz. Der luxemburgische Jan De Nul-Konzern, der sich unter anderem auf Nassbaggerlösungen und Offshore-Energie spezialisiert hat, legte die Fleeming Jenkin und ihr Schwesterschiff William Thomson auf Kiel, zwei XL-Kabelleger, die bis zu 900 km Kabel am Stück in einer Tiefe bis 3.000 Metern verlegen können. Eine weitere Besonderheit der Fleeming Jenkin ist ihr „grüner“ Antrieb: Die Motoren können mit Biokraftstoff und Biomethanol betrieben werden. Außerdem verfügen sie über ein elektrisches Hybridsystem, das die CO2-Emissionen verringert und den Treibstoffverbrauch optimiert.
„Solche Schiffe verlegen die Kabel in größeren Tiefen und effizienter. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der Energiewende (Anbindung von Offshore-Windparks) und zur Fernanbindung von Regionen, die ihren Strom bisher mit fossilen Kraftwerken erzeugten“, erläutert Wim De Vrieze, Cluster Manager bei Actemium Belgien.
Der Stapellauf der beiden riesigen Schiffe ist für Ende 2026 geplant. VINCI Energies trägt mit dem Know-how von zwei Business Units zum Bau bei: Actemium Services & Factory Automation und Axians ICT for OT. Actemium liefert das komplette Automatisierungssystem für das Kabelsystem (Motoren und Antriebe, Stromverteilungen, Automatisierungssoftware), während Axians das IT-System mit virtualisierten Servern und einem vor Cyberangriffen geschützten Datennetz plant.
Das Projekt steht beispielhaft für die Energiewende und wird laut Jan De Nul auch nicht das letzte seiner Art sein. In einem Interview mit der belgischen Tageszeitung De Tijd erklärte er: „Wenn wir unsere Ziele erreichen und bis 2050 klimaneutral sein wollen, ist eine massive Steigerung der erneuerbaren, „grünen“ Energieerzeugung notwendig. Dafür braucht die Industrie aber mehr von diesen Schiffen, die wir gerade bauen.“
App mit Superkräften
Die mobile App Harvest Coordination, die CNH Industrial und Axians gemeinsam entwickelt haben, bietet viele Vorteile. Standzeiten der Mähdrescher werden im Sinne größtmöglicher Effizienz vermieden. Das automatische Reporting der gesammelten Sensordaten liefert nicht nur präzise Informationen zu den Nährwerten des Ernteguts, sondern ermöglicht auch eine genauere Rückverfolgung. Die künstliche Intelligenz ermittelt Verluste und passt die Einstellungen der Mähdrescher entsprechend an.
16/01/2025
