Ein neuartiger elektrischer Kurzzeit-Speicher kann den Stromverbrauch von Maschinen halbieren – risikolos und preiswert.
Hätte Deutschland mehr Technikpioniere vom Schlage Michael Kochs, bräuchte sich Marc Evers vom Deutschen Industrie- und Handelskammertag jetzt nicht um die Zukunft der hiesigen High-Tech-Industrien zu sorgen. Nur sechs Prozent aller 346.400 gewerblichen Existenzgründungen entfielen 2012 auf Branchen wie Biotechnologie oder Elektronik. „Viel zu wenig für eine Industrienation wie Deutschland“, klagt Innovationsexperte Evers und fordert „mehr Unternehmergeist“.
Das eigene "Fabrikle"
Der zeichnete Koch früh aus. Schon am Beginn seiner Berufskarriere vor rund 25 Jahren stand für den heute 50-Jährigen fest: Eines Tages will ich mein eigenes „Fabrikle“ haben! 1997 erfüllte er sich seinen Lebenstraum. Nachdem er beim Antriebsspezialisten SEW-Eurodrive in Bruchsal die Marketingabteilung aufgebaut hatte, gründete er in diesem Jahr mit seiner Ehefrau Christine in Ubstadt-Weiher unweit von Karlsruhe die Michael Koch GmbH.
Nun kommt eine Auszeichnung für eine Durchbruchsinnovation hinzu. Mit einem pensionierten Elektrotechniker und einem Softwarespezialisten hat Koch einen Kurzzeitspeicher für Strom entwickelt, der den Energieverbrauch von Fabrikmaschinen halbieren kann. Die Juroren des Innovationspreises kürten ihn dafür zum Finalisten in der Kategorie Mittelstand. „Die Entwicklung ist ein exzellentes Beispiel, wie stark die Energieeffizienz in der Produktion gesteigert werden kann“, urteilt Jury-Mitglied Frank Mastiaux, Vorstandschef der EnBW Energie Baden-Württemberg.
Die Finalisten in der Kategorie Mittelstand
Kochs Innovation kommt dem technischen Wunderwerk eines Perpetuum mobile nahe, das sich – einmal in Gang gesetzt – ewig fortbewegt: Wenn Anlagen in rasendem Tempo Flaschen abfüllen oder Verpackungen etikettieren oder Roboter Teile greifen, müssen die Maschinen zwischen den Arbeitsschritten immer wieder abgebremst oder gar angehalten werden. Der Strom, der die Maschinen vorher angetrieben hat, kehrt dann seine Richtung um und muss irgendwo hin.
Zumeist wird er zu einem elektrischen Bremswiderstand geführt, der ihn in Wärme umwandelt. Sie entfleucht in die Umgebung. Pure Verschwendung, fand Koch, dessen Unternehmen selbst Bremswiderstände herstellt, und suchte nach einer intelligenteren Lösung. Statt mit dem Strom nicht benötigte Wärme zu erzeugen, speichert Koch ihn jetzt in einem Kondensator, der den Strom beim nächsten Fertigungsschritt wieder an die Maschine abgibt.
Strom zurückholen
Je kürzer die Taktzeit zwischen Abbremsen und Beschleunigen, desto mehr elektrische Energie gewinnt das System zurück. Im Idealfall, verspricht Koch, halbiert sich der Energieverbrauch. Einige Anlagen könnten mit der Technik so viel Strom zurückholen, wie eine vierköpfige Familie im Jahr an Energie verbraucht. Bei vielen Anwendungen amortisiert sich der 800 Euro teure Kurzzeitspeicher von der Größe eines Schuhkartons laut Koch in weniger als zwei Jahren.
Theoretisch war es bisher schon möglich, den Strom beim Abbremsen zurück ins Stromnetz zu speisen. Dabei kann es jedoch zu schwierig zu kontrollierenden Schwankungen der Netzspannung kommen – mit dem Risiko, dass die empfindliche Elektronik der Maschinen zerstört wird. Deshalb lassen die Unternehmen zumeist lieber die Finger davon. Mit Kochs Erfindung lässt sich das Einsparpotenzial jetzt risikolos aktivieren.
Besonders imponiert Juror Mastiaux, dass sich die Technik auch mit älteren Maschinen koppeln lässt. So können Hunderte Unternehmen Energie sparen, ohne dafür ihren Anlagenpark austauschen zu müssen. Es ist eine simple Lösung eines großen Problems – typisch für viele Innovationen des Mittelstands, lobt der EnBW-Chef. „Sie machen Deutschland stark.“
