Potentials of PROFIenergy in the process industry

Application potentials in process engineering optimization

Authors

  • Karl-Heinz Niemann Hochschule Hannover
  • Andreas Wuerger Phoenix Contact GmbH & Co. KG

DOI:

https://doi.org/10.17560/atp.v62i10.2491

Keywords:

Energiemanagement, PROFIenergy, Prozessindustrie, Energieeffizienz

Abstract

This article deals with the potential offered by the energy management profile PROFIenergy for the process industry. The examination of the status of energy efficiency measures in the process industry shows that efficiency measures occur mainly in the area of process optimization. The consistent use of technical energy management systems (tEnMS) is rather rare. The next step is to work out what advantages the use of a tEnMS brings and what can be regarded as “best practice” in the process industry. Finally, the article looks at the potential the PROFIenergy energy management profile can deliver
in and which application cases can be covered by it.

Author Biography

Karl-Heinz Niemann, Hochschule Hannover

Vita Prof. Dr. Karl-Heinz Niemann

Professur für Prozessinformatik und Automatisierungstechnik an der Hochschule Hannover.

 Aktuelle Lehrveranstaltungen:

  • Integrierte Automation
  • Industrielle Bussysteme
  • Prozessinterfacetechniken
  • Labor für Automatisierungstechnik und Prozessinformatik
  • Energieeffizientes Design von Produktionsanlagen

 Gremienarbeit

  • Leitung der Arbeitsgruppe CB/PG3: „Installation Guides“ bei PROFIBUS / PROFINET International.
  • Mitglied in der Arbeitsgruppe CB/PG10 „IT-Security“ bei PROFIBUS / PROFINET International.
  • Mitglied im VDI/VDE-GMA 6.15 „Zuverlässiger Betrieb Ethernet-basierter Bussysteme in der industriellen Automatisierung“.
  • Mitglied im VDI/VDE-GMA AG1 „IT-Security“ im Fachausschuss 5.22 „Security“

 Forschungsthemen

  • IT-Security
  • Energieeffizienz
  • Industrielle Kommunikation
  • Industrie 4.0

 Werdegang

  • Seit März 2005 Professur für Prozessinformatik und Automatisierungstechnik an der Hochschule Hannover.
  • Von Okt. 2002 bis Feb. 2005 Professur für Prozessdatenverarbeitung am Fachbereich Automatisierungstechnik der Fachhochschule Nordostniedersachsen in Lüneburg.
  • 1999-2002: Vice President R&D (Leiter der Entwicklung) Prozessleitsysteme bei der ABB Automation Products GmbH. Leiter des TC4 in der PROFIBUS-Nutzerorganisation. Stellvertretender Leiter des Technischen Ausschuss des FV15 im ZVEI.
  • 1997-1999: Vice President R&D (Leiter der Entwicklung) Prozessleitsysteme bei der Fa. Elsag Bailey / Hartmann und Braun.
  • 1995-1997: Leiter der Entwicklung Prozessleitsysteme bei der Firma Hartmann & Braun AG. Verantwortlich für die Leitsysteme Contronic P, Contronic E, Contronic S und Digimatik.
  • 1990-1995: Tätigkeit als Gruppen- und Abteilungsleiter im Bereich Hardwareentwicklung, CAE bei der Sensycon Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik sowie bei der Hartmann & Braun AG.
  • 1985-1990: Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Akademischer Rat am Institut für Regelungstechnik der Universität Hannover. Promotion zum Thema: Multiprozessorsysteme für Echtzeitanwendungen.
  • 1978-1985: Studium der Elektrotechnik, Fachrichtung Regelungstechnik

References

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU): Klimaschutz in Zahlen - Fakten, Trends und Impulse deutscher Klimapolitik. Mai. 2019. Verfügbar unter: https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Pools/Broschueren/klimaschutz_zahlen_2019_broschuere_bf.pdf (07.04.2020).

Müller, E., Engelmann, J., Löffler, T. und Strauch, J.: Energieeffiziente Fabriken planen und betreiben. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2009.

Umweltbundesamt: Stromverbrauch: Entwicklung und Maßnahmen. Verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/stromverbrauch (06.06.2019).

Statista: ID 432596: Energieverbrauch des Verarbeitenden Gewerbes in Deutschland nach ausgewählten Sektoren im Jahr 2018. Verfügbar unter: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/432596/umfrage/energieverbrauch-im-verarbeitenden-gewerbe-in-deutschland-nach-sektor/ (26.03.2020).

DIN EN ISO 50001: Energiemanagementsysteme - Anforderung mit Anleitung zur Anwendung. 2011.

VDI 4602 Blatt 1: Energiemanagement Begriffe. 2007.

PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. (PNO): Common Application Profile PROFIenergy: Technical Specification for PROFINET Version V1.3. 2019. Verfügbar unter: https://www.profibus.com/download/profienergy/ (31.03.2020).

Rossiter, A. P. und Jones, B. P.: Energy Management and Efficiency for the Process Industries. Wiley, Hoboken, N.J., 2015.

Zhu, F.: Energy and process optimization for the process industries. Wiley, Hoboken, N.J., 2014.

Awuah-Offei, K.: Energy Efficiency in the Minerals Industry. Springer International Publishing, Cham, 2018.

Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie (NAMUR): NA 140 - Vorgehensweise zur Steigerung der Energieeffizienz in chemischen Anlagen Beitrag der Automatisierungstechnik. 51368 Leverkusen, Jun. 2012 (01.06.2012).

Würger, A. und Niemann, K.-H.: Einfluss von Industrie 4.0 auf die Anwendbarkeit von Lastmanagement in der industriellen Produktion. In: Tagungsband AALE 2018. Köln, 01. - 02.03.2018. S. 55–66.

VDI 5600 Blatt 6: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems – MES): Energiemanagement mit MES. 2016.

Würger, A., Niemann, K.-H., Fay, A., Gienke, M. und Paulick, M.: Integriertes Anlagenengineering zur Erhöhung der Energieeffizienz. atp Edition.

PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. (PNO): PI White Paper: The PROFIenergy Profile: Increasing the Energy Efficiency of Automation Systems using Smart Energy Management over PROFINET. 2010. Verfügbar unter: https://www.profibus.com/download/pi-white-paper-the-profienergy-profile/ (31.03.2020).

Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie (NAMUR): NE 74 - Anforderungen an einen Feldbus. 51368 Leverkusen, Dez. 2016.

Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie (NAMUR): Position paper: An Ethernet communication system for the process industry. 2016. Verfügbar unter: https://www.namur.net/fileadmin/media_www/Dokumente/Anforderung_Ethernet-NAMUR_2016-02-25_EN.pdf (07.04.2020).

Hähniche, J., Lüder, S. und Kessler, M.: Prozessautomatisierung im Wandel – wie neue Übertragungstechnologien dazu beitragen. In: Kommunikation in der Automation, 2017.

Hähniche, J., Brandt, D. D. und Xu, D.: IEEE 802.3cg (10SPE) – 10 Mb/s Single Pair Ethernet meeting Industrial Automation objectives. In: ODVA 2017 Industry Conference & 18th Annual Meeting, 2017.

Hähniche, J. und Kessler, M.: Neuer Standard für Ethernet im Feld der Prozessanlage: IEEE 802.3-10SPE. In: Automation 2017. Baden Baden, 27. - 28.06.2017.

Klettner, C., Tauchnitz, T., Epple, U., Nothdurft, L., Diedrich, C., Schröder, T., Großmann, D., Banerjee, S., Urbas, L. und Iatrou, C.: NOA – NAMUR Open Architecture – Die NAMUR-Pyramide wird geöffnet für Industrie 4.0. atp Edition, 01-02/2017, S. 20–37.

Lange, J., Iwanitz, F. und Burke, T. J.: OPC: Von Data Access bis Unified Architecture, 4. Aufl. VDE-Verlag, Berlin, Offenbach, 2010.

Downloads

Published

2020-10-30

Issue

Vol. 62 No. 10 (2020): atp magazin 10/2020

Section

Article / Peer Review

License

Copyright (c) 2020 Vulkan-Verlag GmbH

Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für  Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Auch die Rechte der Wiedergabe durch Vortrag, Funk- und Fernsehsendung, im Magnettonverfahren oder ähnlichem Wege bleiben vorbehalten.

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >>