Mit Digital Factory now zur nachhaltigen Glasfabrik

2009 führte ein international tätiger Turn-Key-Glasanlagenfertiger eine Inbetriebnahme in Ägypten durch. An dem Projekt war ein Hersteller von Verpackungsglas für die Getränke- und Lebensmittelindustrie beteiligt. Seinerzeit ging es um die Anbindung eines nachträglich integrierten Boosting-Systems. Darunter ist eine elektrische Zusatzbeheizung zu verstehen, die im Wall verbaut ist, also der Barriere der Schmelzwanne. Die Glasrohstoffe, vornehmlich Quarzsand, Kalkstein, Soda und recycelte Glasscherben, werden der Schmelzwanne chargenweise oder kontinuierlich zugeführt und dort zu einer flüssigen Glasschmelze aufgeschmolzen. Die elektrische Zusatzbeheizung zielt darauf ab, die Glasqualität zu verbessern, die Anlagenflexibilität zu erhöhen sowie die konstante Wannentemperatur optimierter aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus sollen Emissionen, beispielsweise Stickoxide, Schwefeloxide oder Kohlendioxide, reduziert sowie insbesondere fossile Energieträger effizienter im Schmelzprozess genutzt werden.

Damals wurde diese Entscheidung aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten getroffen. Heute, 14 Jahre später, erweist sie sich als letzte Chance, um den Sektor Industrie und hier speziell die im Glasbereich verwendete Thermoprozesstechnik, mit Hochdruck in Richtung nachhaltiger Fabriken zu überführen. Hinzu kommt: Die rasante Klimaerwärmung, der demografische Wandel, die Deglobalisierung, die weltpolitische Lage und ein aus der Digitalisierung resultierender Wettbewerbsdruck verändern alle Lebensbereiche sowie die Lieferketten immer schneller. Allerdings eröffnet dieser Wandel auch bislang ungeahnte Möglichkeiten für nachhaltige digitale Prozesse, neue Geschäftsmodelle und agile Arbeitsweisen.

Alle Medien effizient, intelligent und minimalinvasiv erfassen

Vor diesem Hintergrund beschreibt die All Electric Society eine Welt, in der regenerativ erzeugte elektrische Energie die primäre Hauptenergieform darstellt. Sie ist im Überfluss, wirtschaftlich sowie CO₂-neutral vorhanden. Die Industrie spielt für die Klimaneutralität eine Schüsselrolle, denn mit ihren Lösungen lassen sich sämtliche weitere Sektoren – Energie, Infrastruktur, Gebäude und Mobilität – elektrifizieren. Um zum Beispiel der Glasfabrik zurückzukommen, müssen hier zur erfolgreichen Umsetzung von langfristigen nachhaltigen Klimastrategien alle Bereiche betrachtet werden. Das beginnt beim Rohstofflager sowie dem Gemengehaus und erstreckt sich über die Fertigung sowie die mediale Versorgung im Allgemeinen bis hin zum Verpackungs- und Lagerbereich sowie den entsprechenden Gebäuden. Geschieht dies nicht, scheitern die Ansätze zur Senkung von Treibhausgasen oder die Erfüllung von Richtlinien zur Umwelt- und Wesentlichkeitsanalyse des Unternehmens oftmals.

Gerade die Bestandsfabriken der hybriden Industrie der Glasherstellung, die unterschiedliche flüssige und gasförmige Medien in ihren Anlagen einsetzen, stellen die Betreiber derzeit vor schwierige Aufgaben. Es gilt, die Brennstoff-/Luft-Gemische der Schmelz-, Arbeits- und Verteilerwannen und die Vorherde ebenso wie die Kühlprozesse der Rollenkühlbahnen genau zu analysieren. Hier muss jeder Kubikmeter Brennstoff sowie jeder Liter Wasser beispielsweise zur Elektrodenkühlung nicht nur effizient, sondern vor allem ressourcenschonend und intelligent ermittelt werden. In einer sich ständig erweiternden und interoperabel vernetzten Fabrik muss diese Methodik ferner minimalinvasiv möglich sein. Dies gilt unabhängig davon, ob es sich um einen diskreten oder verfahrenstechnischen Bereich innerhalb der Glasfabrik handelt oder ob bewährte Übertragungssysteme (Profibus, Profinet, Ethernet/IP usw.) oder moderne Protokolle (OPC UA, Sparkplug …) genutzt werden.