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Jörg Paetzold
Ansatz zur energetischen Klassifizierung spanender Werkzeugmaschinen
222 Seiten, m. Abb. und Tab., A5, Broschur
ISBN: 9783957351739
Verlag Wissenschaftliche Scripten
Spanende Werkzeugmaschinen stellen einen zentralen Faktor in der Produktion technischer Güter dar. Sie haben einen erheblichen Anteil am industriellen Energieverbrauch und fanden somit Aufnahme in die ErP-Richtlinie 2009/125/EG für energiegetriebene Produkte (Ökodesign-Richtlinie). Ähnlich Gebäuden, Konsumgütern und Elektromotoren müssen Werkzeugmaschinen nachweislich energieeffizienter werden.
Obwohl die Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen und deren Vergleichbarkeit seit langem Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen ist, konnten noch keine geeigneten Methoden zur energetischen Klassifizierung gefunden werden, die ein Energielabel ermöglichen. Zentrale Herausforderungen liegen vor allem im Fehlen geeigneter Bezugsgrößen, der Fülle potenzieller Einflussgrößen und der Vielfalt der Anwendungsfälle. Deshalb werden zunächst etablierte Klassifizierungsmethoden anderer Produktgruppen auf deren Übertragbarkeit analysiert. Der daraus abgeleitete modulare Lösungsansatz umfasst neben einer detaillierten Vorgehensweise die empirisch-statistischen Methoden zur Normierung signifikanter Einflussgrößen auf einen Kennwert. Am Beispiel eines prozessunabhängigen Energieeffizienzindikators wird die Klassifizierungsmethode angewendet und diskutiert. Der so klassifizierte Kennwert fließt als Modul in zwei Label-Entwürfe ein.
Aus dem Inhalt:
1 Einleitung und gesellschaftliche Einordnung
1.1 Motivation
1.2 Relevanz
1.3 Wirkungsbetrachtung
2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
2.1 Zielsetzung
2.2 Aufbau der Arbeit
3 Analyse bestehender Ansätze und Rahmenbedingungen
3.1 Normen und rechtlicher Rahmen
3.2 Ausgeführte Energielabel
3.3 Methoden zum energetischen Vergleich spanender Werkzeugmaschinen
3.4 Energetische Kennwerte als mögliche Bezugsgröße
3.5 Kennwertermittlung
3.6 Zwischenfazit zu bestehenden Ansätzen und Rahmenbedingungen
4 Ansatz zur energetischen Klassifizierung
4.1 Methode zur energetischen Klassifizierung
4.2 Vorgehen zur Kennwertermittlung und Klassifizierung
4.3 Analyse von Einflussgrößen und Randbedingungen zur Kennwertbildung
4.4 Konzeption der Klassifizierungsmodule
4.5 Zwischenfazit zum entwickelten Ansatz zur energetischen Klassifizierung
5 Anwendung der Kennwertermittlung und Klassifizierung
5.1 Schritt 1: Maschinenklasse festlegen
5.2 Schritt 2: Bilanzgrenzen definieren
5.3 Schritt 3: Bezugsgröße bestimmen
5.4 Schritt 4: Potenzielle Einflussparameter auswählen
5.5 Schritt 5: Bezugsgröße und Einflussparameter messen bzw. erfassen
5.6 Schritt 6: Datensatz empirisch-statistisch analysieren
5.7 Schritt 7: Maschinen energetisch klassifizieren
5.8 Zwischenfazit zum ermittelten Kennwert für die prozessunabhängige Klassifizierung
6 Label-Entwurf
6.1 Auswahl der Beispielparameter
6.2 Label-Typ „Hexagon“
6.3 Label-Typ „Piktogramm“
6.4 Wirkung der Klassifizierungsmodule
7 Diskussion
7.1 Übertragbarkeit auf andere Maschinenklassen
7.2 Erfüllung der Anforderungen an ein Energielabel für Werkzeugmaschinen
8 Zusammenfassung
9 Ausblick
10 Literaturverzeichnis
A Anhang
A 1 Umwelt- und Verbrauchskennzeichnung nach ISO 14020
A 2 Ökodesign nach DIN 50598
A 3 Einflussgrößen und deren Auswirkungen auf die Schnittkraft
A 4 Liste der untersuchten Maschinen
A 5 Energetische Testwerkstücke und Messergebnisse
A 6 Scatterplott-Matrix aller Parameter
A 7 Begriffsdefinition für Anforderungen an ein Energielabel für Werkzeugmaschinen
A 8 Historische Entwicklung
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