Strom sparen in der Metallverarbeitung: drei Bausteine, eine Methodik

Metallverarbeitungs-Betriebe in der Livarsa-Referenzliste decken die volle Bandbreite ab: CNC-Drehmaschinen, CNC-Fräsmaschinen, Schleif- und Erodier-Anlagen, Pressen und Stanzen, Werkzeug- und Spannmittelbau, Drahterodieren, Profilbiegen und Präzisionsteile-Fertigung. Was diese Branche stromtechnisch besonders macht, sind zwei wiederkehrende Muster: Erstens häufige Werkstückwechsel mit kurzen Last-Spitzen und Pausen, die das Netz an der Mittelspannung dauerhaft anregen. Zweitens moderne CNC-Antriebe mit Frequenzumrichtern, die in der Summe Unsymmetrien im Stromfluss erzeugen, die Trafo-Verluste und Kabelerwärmung erhöhen.

Aus den Livarsa-Messungen in der Metallverarbeitung haben sich zwei Verlust-Komponenten als die für die Einsparung entscheidenden herausgestellt: Stromdynamik (durch Werkstückwechsel-Lastspitzen) und Unsymmetrien im Stromfluss (aus CNC-Antrieben). Diese Gewichtung gilt branchenunabhängig: Oberschwingungen, thermische Verluste und Neutralleiterströme wirken vor allem auf die Qualität des Niederspannungsnetzes und beeinflussen die Reduktion in kWh nur wenig.

Die Grieshaber GmbH & Co. KG am Standort Schiltach im Schwarzwald ist seit Generationen in der Präzisions-Metallverarbeitung tätig. 2015 stand das Unternehmen vor der Frage, wie sich der elektrische Energieverbrauch im laufenden Betrieb senken lässt, ohne in die Maschinen-Steuerung oder den Produktionsprozess einzugreifen. Der Verbrauch in dieser Werks-Größe lag oberhalb der wirtschaftlich relevanten Schwelle, das Lastprofil war durch häufige Werkstückwechsel der CNC-Maschinen geprägt.

Im ersten Schritt erfasste Livarsa das Lastverhalten direkt am Mittelspannungstransformator des Schiltacher Werks. Die Vor-Investitions-Messung zeichnete Wirk- und Blindstrom-Profile, das Oberschwingungs-Spektrum, die Unsymmetrien zwischen den drei Phasen und die thermische Auslastung der Verteilung auf. Die Auswertung bestätigte, was in der Metallverarbeitung typisch ist: Stromdynamik durch Lastwechsel und Unsymmetrien im Stromfluss aus den CNC-Antrieben trugen den größten Teil des Verlust-Profils. Hinweis zur Einordnung: Die Messklinik als eigenständiger Baustein wurde erst später eingeführt — 2015 lief die Vor-Investitions-Messung noch im damaligen Verfahren.

Auf Basis dieser Messung dimensionierte Livarsa den passenden elektrischen Effizienzfilter für die Niederspannungs-Hauptverteilung. Die Installation erfolgte in einem geplanten Wartungsfenster über einen Tag — ohne Eingriff in die Maschinen-Steuerung, ohne Produktions-Stillstand. Der Filter setzt zwischen Mittelspannungstransformator und Niederspannungs-Hauptverteilung an und reduziert die fünf Verlust-Komponenten am Entstehungs-Ort, bevor sie sich in Wärme an Trafo, Kabeln und Wicklungen niederschlagen.

Die ECV-validierte Nach-Investitions-Messung dokumentierte eine Stromeinsparung von 331.029 kWh pro Jahr am Schiltacher Standort. Das Ergebnis war so überzeugend, dass Grieshaber 2016 — nur ein Jahr nach der ersten Installation — eine zweite Livarsa-Anlage in Betrieb nahm. Simon Heil von Grieshaber dokumentiert die Entscheidung im O-Ton:

Seit 2015 sind die beiden Filter im Dauerbetrieb. Über 10 Jahre dokumentierte Wirkung sind in der Livarsa-Referenzliste ein Spitzenwert.

• Branchen und Anwendungsbereiche — sechs Branchen im Überblick
• Die drei Bausteine — Messklinik, Energy Data Engineering und Effizienzfilter im Detail
• ECV-Messverfahren — der Nachweis der erzielten Einsparungen
• Messklinik — die Diagnostik-Stufe vor der Filter-Investition
• Referenzen — alle Detail-Storys pro Standort