Jahrestagung VDD 2011 Energieeffizienz in der Druckindustrie. Energieeffiziente Druckmaschinen

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Lisa Diefenbach
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1 Frank Gunschera FE / Folie 1 Jahrestagung VDD 2011 Energieeffizienz in der Druckindustrie Energieeffiziente Druckmaschinen Dipl. Ing. Frank Gunschera Leiter F&E Druck- und Veredelungsmaschinen Windmöller & Hölscher KG

2 Frank Gunschera FE / Folie 2

3 Frank Gunschera FE / Folie 3 Extrusion Verarbeitung Druck

verschiedene Maschinentypen im Portfolio ca.

4 Frank Gunschera FE / Folie 4 Ein kurzer Überblick Weltmarktführer anspruchsvoller Lösungen zur Herstellung flexibler Verpackungen über 50 verschiedene Maschinentypen im Portfolio ca. 500 Mio. Umsatz Mitarbeiter Hauptsitz Lengerich (Westfalen) Gründung 1869 Rechtsform: KG

5 Frank Gunschera FE / Folie 5 Unsere Kunden Mehr als 5000 Kunden in 131 Ländern auf allen 5 Kontinenten

6 Unsere Standorte Frank Gunschera FE / Folie 6

7 Frank Gunschera FE / Folie 7 Unsere Druckmaschinen Flexodruck MIRAFLEX- Baureihe Tiefdruck NOVOFLEX- Baureihe VISTAFLEX- Baureihe HELIOSTAR- Baureihe

8 Frank Gunschera FE / Folie 8 green machine Einige unserer Kunden haben seit Jahren grüne Maschinen, doch die Farbe allein macht nicht den Unterschied.

9 Frank Gunschera FE / Folie 9 Berechnungsgrundlagen Für die fexible Verpackungsindustrie liegen keine genormten allgemein verbindlichen Berechnungsvorschriften vor, auf deren Grundlage der Energieverbrauch bzw. der CO 2 -Footprint vergleichend bewertet werden kann. Aus diesem Grund hat WuH alle energieverbrauchsrelevanten Parameter während des Auftragswechsels und der Produktion festgelegt, um darauf basierend Entwicklungen auch unter Energieeffizienzgesichtspunkten bewerten zu können. Hierzu zählen: Auftragswechsel: Anzahl der erforderlichen Farbwechsel, Anzahl der am Druck beteiligten Farbwerke Produktion: Referenzdruck, Flächendeckung, Bedruckstoff, Maschinengeschwindigkeit, Trocknungsmedium

10 Frank Gunschera FE / Folie 10 Berechnungsgrundlagen Performancelevel: E nach dem Waschen, E beim Druck, Restlösemittelgehalt in der Bahn, Bahntemperatur Referenzkunde: Produktionszeit pro Schicht, Schichten pro Tag und Produktionstage pro Jahr zur Hochrechnung auf Jahresverbräuche. Der CO 2 -Energieeinsparungspotentiale werden durch die von WuH ermittelten Energieäquivalentwerte für sämtliche Verbrauchsmaterialien sowie die Energieträger Strom, Gas und Luft berechnet.

11 Frank Gunschera FE / Folie 11 Berechnungsgrundlagen Trotz fehlender Vergleichskennzahlen werden bei WuH größte Anstrengungen unternommen, alle maßgeblichen Verbräuche, die im Rüstprozess und im Fortdruck anfallen, kontinuierlich zu senken, obwohl damit an einigen Stellen die Herstellkosten der Maschine steigen. Beispiele: Farbrührer: Kostenfaktor 4 - Luftverbrauch 1/10 Lösemittelsensoren: Mehrkosten pro Sensor 800 Luftverbrauch 1/3

12 Frank Gunschera FE / Folie 12 Referenzkunde Berechnungsbasis Produktionszeit für Referenzjob 67 min. Rüstzeit Referenzjob 90 min. Zeitbedarf pro Job 2,6 h Schichten pro Tag 3 Produktionstage pro Jahr 360 Referenzjobs pro Jahr 3.309

13 Frank Gunschera FE / Folie 13 Referenzjob Berechnungsbasis Joblänge m Arbeitsbreite mm Maschinengeschwindigkeit 300 m/min. Anzahl Farben 8 Farbauftragsgewicht 1,3 g/m² Trockengewicht, mittlere Flächendeckung 180% Farbwechsel 4

14 Frank Gunschera FE / Folie 14 Umrechnungswerte Berechnungsbasis Kosten Energieäqivalent CO 2 Maschinenstundensatz (Flexo) 145 /h 36 KWh Stand By 22 kg/h 260 KWh Produktion 162 kg/h Materialkosten (LDPE) 0,06 /m² 0,29 KWh/m² 0,183 kg/m² Farbe (Mittelwert CMYK) 5,75 /kg 0,29 KWh/kg 0,183 kg/kg Farbe Lösemittel (Ethanol) 0,96 /L 1,28 KWh/L 0,8 kg/l Energie (Strom) 0,10 /KWh 1 KWh 0,62 kg/kwh Energie (Gas) 0,30 /m³ 0,53 KWh/m³ 0,33 kg/m³ Energie (Pressluft) 0,014 /Nm³ 0,14 kwh/nm³ 0,087 kg/nm³

15 Energieeinsparung im Bereich der Rüstprozesse Frank Gunschera FE / Folie 15

16 Frank Gunschera FE / Folie 16 Rüstzeitanteile in % beim Auftragswechsel Sleeve-/RW- Wechsel Farbwechsel 10 Materialwechsel Jobdaten 5 Andrucken 11 sonstiges Einfärben 6 46 Farbabstimmung Source: Investigation by Global Brand Owner

Wirtschaft 2010 EFIA print award 2011 mehr

Andrucksystem: patentiertes Andruck- und

DRUPA 2004 Flexographic Printing Award 2005

17 Frank Gunschera FE / Folie 17 Maschinentechnologie im Überblick EASY COL - Farbkorrektur: patentiertes Farbabstimmsystem Markteinführung zur DRUPA 2008 Innovationspreis der dt. Wirtschaft 2010 EFIA print award 2011 mehr als 50 verkaufte Systeme EASY SET - Andrucksystem: patentiertes Andruck- und Registersettingsystem Markteinführung zur DRUPA 2004 Flexographic Printing Award 2005 mehr als 150 verkaufte Systeme TURBO CLEAN - Einfärbesystem: patentiertes Einfärbe- und Waschsystem mehr als 300 verkaufte Systeme

18 Frank Gunschera FE / Folie 18 Easy Col Sleeve-/RW- Wechsel Farbwechsel 10 Materialwechsel Jobdaten 5 Andrucken 11 sonstiges Einfärben 6 46 Einsparung durch Farbabstimmung EASY COL Source: Investigation by Global Brand Owner

19 Frank Gunschera FE / Folie 19 Farbabstimmung in der Praxis 82 +b magenta + schwarz + gelb Sollfarbort + gelb 70 + gelb Startpunkt 68 +a

20 Frank Gunschera FE / Folie 20 EASY COL Messung der Farbortabweichungen vom Produktionsmuster zur Vorlage automatische Erstellung eines Farbkorrekturrezeptes Dosierung der erforderlichen Farbkorrekturzusammensetzung zielgerichtete ressourcenschonende Farbabstimmung und Restfarbenreduzierung früher heute Anzahl Farbkorrekturschleifen pro Farbe 3,6 < 2 1,6 Farbabstimmaufwand (4 Farben) 40min. 25min. 15min. Makulaturmeter während Farbabstimmung 720m 400m 320m

21 Frank Gunschera FE / Folie 21 EASY COL Jahresbilanz Menge Kosten Energieäquivalent CO 2 Zeitersparnis 827 h Energieeinsparung KWh KWh kg Materialeinsparung m² KWh kg Produktionszeit h/a Produktionskosten /a CO2 - Bilanz t/a

22 Frank Gunschera FE / Folie 22 EASY SET/REG Sleeve-/RW- Wechsel Farbwechsel 10 Materialwechsel Jobdaten 5 Einsparungen Andrucken durch EASY SET sonstiges 11 Einfärben 6 46 Farbabstimmung Source: Investigation by Global Brand Owner

23 Frank Gunschera FE / Folie 23 EASY SET / REG Kamerabasiertes System, welches die Druckbeistellung sowie das Register automatisch mittels Bildauswertung regelt. deutliche Makulaturreduktion bei reduzierten Einrichtezeiten früher heute Aufwand für Andruck und Register 20min. 3min. 17min. Makulatur während Druckbeistellung / FW 100m 10m 90m Makulatur während Registersetting / FW 25m 0m 25m

24 Frank Gunschera FE / Folie 24 EASY SET/REG Jahresbilanz Menge Kosten Energieäquivalent CO 2 Zeitersparnis 938 h Energieeinsparung KWh KWh kg Materialeinsparung m² KWh kg Produktionszeit h/a Produktionskosten /a CO2 - Bilanz t/a

25 Frank Gunschera FE / Folie 25 Turbo Clean Sleeve-/RW- Wechsel Farbwechsel 10 Materialwechsel Jobdaten 5 Andrucken 11 sonstiges Einsparungen Einfärben 6 durch TURBO CLEAN 46 Farbabstimmung Source: Investigation by Global Brand Owner

26 Frank Gunschera FE / Folie 26 Turbo Clean Farbversorgungs- und Waschsystem für die Druckmaschine kurze Waschzeiten geringer Lösemittelverbrauch geringer Farbverlust geringes E nach Neueinfärbung; von cyan auf yellow E < 0,5 hocheffizientes Einfärbe- und Waschsystem früher heute Waschzeit min. Farbverlust pro Waschzyklus 3kg 1,5kg 1,5kg Lösemittelverbrauch pro Waschzyklus 15L 10L 5L

27 Frank Gunschera FE / Folie 27 Turbo Clean Jahresbilanz Menge Kosten Energieäquivalent CO 2 Zeitersparnis 827 h Farbeinsparung kg KWh kg Lösemitteleinsparung L KWh kg Produktionszeit h/a Produktionskosten /a CO2 - Bilanz - 56 t/a

28 Frank Gunschera FE / Folie 28 Energieeinsparung im Produktionsbetrieb

29 Frank Gunschera FE / Folie 29 Trocknungssystem Strömungsoptimierte Zwischenfarbwerkbläser mit deutlich red. Fehlluft Deutlich geringere Wärmeverluste durch entsprechende Isolation einhergehend mit reduzierter Heizleistung LEL LEL Verbesserte Konzentrationsregelung für LM mit reduziertem Abluftvolumen Farbwerke Brücke früher heute Energiebedarf für Referenzjob* 270KW 80KW 190KW Abluftvolumen des Referenzjobs* m³/h 7.310m³/h 4.090m³/h * 300m/min. 8 Farben - Flächendeckung 180% mit 1,3g/m² - Produktionszeit 1h

Frank Gunschera FE1-03.10.2011 / Folie 30 Trocknung Jahresbilanz Menge Kosten Energieäquivalent CO 2 Energieeinsparung 698.553 kg 69.

30 Frank Gunschera FE / Folie 30 Trocknung Jahresbilanz Menge Kosten Energieäquivalent CO 2 Energieeinsparung kg KWh kg Red. Abluftvolumen m³ KWh kg Produktionskosten /a CO2 - Bilanz t/a

Frank Gunschera FE1-03.10.2011 / Folie 31 Zusammenfassung Die aufgeführten Beispiele zeigen, dass sich mit innovativer Maschinentechnik deutliche Einsparpotentiale realisieren lassen.

31 Frank Gunschera FE / Folie 31 Zusammenfassung Die aufgeführten Beispiele zeigen, dass sich mit innovativer Maschinentechnik deutliche Einsparpotentiale realisieren lassen. In Summe ergibt sich eine Jahresbilanz pro Maschine von: Energieeinsparung ~ 2.6 Mio. KWh CO 2 -Einsparung ~ t CO 2 Kostensenkung ~ zusätzliche Produktionszeit ~ h umgerechnet mit Maschinenstundensatz ~

32 Frank Gunschera FE / Folie 32 Ausblick Wir arbeiten kontinuierlich an zahlreichen innovativen Lösungen zur Energieeinsparung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! im Interesse unserer Kunden und unserer Umwelt!

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