Op de indrukwekkende productieplant van Rockwool in Roermond zijn sinds kort een aantal grotere elektromotoren vervangen door duurzame IE5 motoren met SynRM technologie van ABB. Aanleiding hiervoor was een energieanalyse die uitwees dat 11 van de 42 motoren met een IE2 of IE3 klasse bij vervanging een terugverdientijd zouden hebben van minder dan 8 jaar; alleen al door het lagere energieverbruik. De data voor deze analyse was afkomstig van de bijbehorende frequentieregelaars.
Elektromotoren verbruiken bijna 70 procent van de elektrische energie in de industrie. Dit hoge energieverbruik benadrukt hoe belangrijk het is om efficiënte energieoplossingen te implementeren. August Zaal is accountmanager bij ABB Motion Services en legt uit: “Door energie efficiënter te gebruiken, hoeven we minder energie te produceren, importeren, vervoeren en betalen. Dit leidt tot lagere energiekosten, vermindert de druk op het elektriciteitsnet, vergroot onze energie-onafhankelijkheid en verbetert de betrouwbaarheid van onze energievoorziening. Daarnaast draagt energie-efficiëntie bij aan het behalen van onze gezamenlijke klimaatdoelen.”
MEER LEZEN OVER ENERGIEBESPARING?
- Minder energie- én grondstofverbruik met innovatieve elektromotoren
- Grote potentie energiebesparing op bedrijventerreinen
- ABB IE6 SynRM motoren verbeteren industriële energie-efficiëntie
Duurzaamheidsdoelstellingen
ABB werkt in dit kader samen met bedrijven om hun duurzaamheidsdoelstellingen te realiseren. Producent van isolatiesystemen Rockwool is een goed voorbeeld van een bedrijf dat de lat hierin hoog legt. Kirstin Goossens is environmental manager bij Rockwool in Roermond en geeft aan: “Als producent van dit type energiebesparende producten blijven we zelf natuurlijk niet achter en hebben de ambitie om in 2050 een netto nul-uitstoot van CO2 te bereiken. Bijzonder daarbij is dat onze directie heeft besloten dat de benodigde maatregelen die we hiervoor kunnen nemen niet de minimale terugverdientijd moeten hebben van vijf jaar, maar dat wij oplossingen mogen implementeren met een terugverdientijd tot acht jaar. Dát biedt aanzienlijk meer mogelijkheden.”
De verplichting waar Kirstin Goossens op doelt, betreft de zogenaamde energiebesparingsplicht die vanuit RVO geldt voor bedrijven en instellingen met een relevante milieubelastende activiteit én met een jaarlijks energiegebruik vanaf 50.000 kWh elektriciteit of 25.000 kuub aardgas(equivalent). Met een terrein in Roermond van meer dan 40 hectare waar verschillende productielijnen, logistieke ruimten en kantoren zijn gevestigd, komt Rockwool daar makkelijk aan.
Potentiële mogelijkheden
Een focus op duurzaamheid is voor Rockwool niet nieuw. Sinds hun groei is bijvoorbeeld geïnvesteerd in rookgasfabrieken, naverbranders, filterinstallaties en meet- en controlesystemen. Hiermee zijn emissies zoals CO2, NOX (stikstofoxide) en NH3 (ammoniak) zover mogelijk teruggebracht. Deze emissies ontstaan onder meer bij het spinnen van steen. Bij dit proces worden – heel kort door de bocht – op hoge temperatuur diverse soorten stenen verhit tot ze smelten. De stroperige massa (lava) wordt gesponnen tot draden van verschillende diktes die worden afgekoeld en vervolgens verwerkt tot onder andere isolatiemateriaal.
Maar uiteraard stopt Rockwool niet bij het minimaliseren van haar milieu-impact; ook energiebesparing heeft de aandacht. Hiervoor biedt de fabriek voldoende mogelijkheden met alle elektrisch aangedreven transportsystemen, snij- en verpakkingsinstallaties. De hiervoor benodigde elektromotoren variëren van kleine exemplaren tot uitvoeringen met een vermogen van boven de 90 kW. Wouter Stams is projectengineer (voorheen werkzaam binnen de technische dienst) en onder andere verantwoordelijk voor de instandhouding van deze elektrische aandrijfsystemen maar ook voor vervanging wanneer dit nodig is. Voor de systemen met een vermogen boven de 90 kW – bijvoorbeeld grote koelventilatoren met een capaciteit tot 250.000 kuub lucht per uur – worden van oudsher al ABB-motoren ingezet.
“In totaal vallen vijftig elektrische aandrijvingen onder de ‘Motion OneCare serviceovereenkomst’ van ABB”, vertelt Stams. “Hiermee worden we ondersteund in het tot stand brengen en behouden van een veilige en efficiënte werking van onze elektromotoren en drives gedurende hun gehele levensduur. Binnen deze overeenkomst zijn de frequentieregelaars bijvoorbeeld voorzien van realtime remote monitoring, waarbij operationele data continu wordt geanalyseerd via de ABB Ability cloudomgeving. Deze datagedreven aanpak levert waardevolle inzichten op voor het optimaliseren van prestaties, het verhogen van energie-efficiëntie en het ondersteunen van preventief onderhoud.”
Energy Appraisal
In het kader van duurzaamheid en energie-efficiëntie is ABB tevens gevraagd om een zogenaamde Energy Appraisal uit te voeren. Door diverse datastromen te combineren en deze te analyseren, ontstaat een gedetailleerd inzicht in de prestaties van motoraangedreven toepassingen. Hoe meer data, hoe nauwkeuriger de analyse en hoe beter de voorspelling met betrekking tot de te behalen energiebesparing.
Daarbij zit de winst niet alléén in de mogelijke vervanging door een elektromotor met een betere IE-klasse. De resultaten geven bijvoorbeeld ook inzicht in eventuele overdimensionering van aandrijvingen en de mate waarin een toegepaste regeling optimaal bij de applicatie past. Ook hierin is winst te behalen. ABB-accountmanager August Zaal: “Vergeet daarbij niet dat technische ontwikkelingen snel gaan waardoor het omslagpunt om te investeren in een nieuwe motor eerder bereikt wordt. Denk bijvoorbeeld aan de nieuwe generatie motoren met een IE6 klasse of de toepassing van AI waarmee regelingen nóg slimmer worden en kunnen ondersteunen bij een verdere reductie van het energieverbruik.”
Het Rockwool-project
In het kader van de Energy Appraisal is begonnen met het opstellen van een longlist met alle elektromotoren op de productielocatie in Roermond die een efficiëntieklasse van IE1 of IE2 hebben én voorzien zijn van een frequentieregelaar. Hieruit is een shortlist gedestilleerd bestaande uit motoren die in aanmerking komen voor vervanging. August Zaal: “In eerste instantie beloofde de lijst weinig besparingspotentieel. Rockwool houdt zich immers al langer en professioneel bezig met duurzaamheid. En tóch was het goed dat we de stap genomen hebben, omdat de analyse van de data uit de frequentieregelaars wel degelijk mogelijkheden liet zien. Zéker ook omdat Rockwool een terugverdientijd van acht jaar hanteert.”
De data die alle frequentieregelaars genereren, bieden informatie over onder meer het energieverbruik, het trillingsniveau, de werkelijke flux, de stroom en het aantal draaiuren. Deze data verzamelde Rockwool al langer in het kader van condition based maintenance maar was in de Energy Appraisal ook van waarde. Uiteindelijk bleken van de 42 elektromotoren met een IE1 of IE2 efficiëntieklasse en frequentieregelaars 11 motoren voor vervanging in aanmerking te komen. Deze 11 motoren zijn vervangen door motoren met de zogenaamde SynRM IE5 technologie (zie kader) en gecombineerd met (de bestaande) ACS880 frequentieregelaars. Met de keuze voor IE5 motoren, gaat Rockwool wederom verder dan de verplichte minimumstandaard van de IEC die vanaf juli 2021 bij IE3 ligt.
Besparingspotentieel van 338 MWh
Deze motor-regelaar combinatie bleek een terugverdientijd van zeven jaar te hebben waarmee hij ruim binnen de doelstellingen van Rockwool valt. Het berekende energiebesparingspotentieel bedroeg uiteindelijk 338 MWh wat overeenkomt met ongeveer het energieverbruik van 200 Nederlandse huishoudens en 118 ton CO2. Rockwool-projectengineer Wouter Stams: “Eerlijk is eerlijk, we waren op dat moment ook wel ‘geholpen’ door de hoge energieprijzen die het omslagpunt natuurlijk naar voren brengen in de tijd. Aan de andere kant kunnen we verwachten dat de energieprijzen de komende tijd hoog zullen blijven en dat dit vroege omslagpunt dus reëel is en niet van tijdelijke aard.”
In het laatste deel van het traject zijn de 11 elektromotoren vervangen, waarbij ook direct de investering is gedaan in een aantal reservemotoren. August Zaal van ABB: “We hebben het als turnkey project aangeboden om Rockwool zoveel mogelijk te ontzorgen. Zo hebben we binnen ABB het volledige traject voorbereid en uitgevoerd, van engineering tot installatie. Bij de installatie en ingebruikname is uiteraard rekening gehouden met de bestaande stopweken voor onderhoud bij verschillende afdelingen. Vanaf de goedgekeurde investeringsaanvraag in september 2024 is dit projectonderdeel binnen een jaar succesvol afgerond.”
Gerichte nazorg
Naast alle voorbereidingen en de implementatie zelf, omvat het project nog een ander belangrijk element: de demontage en afvoer van de oude elektromotoren. Rockwool ontving hiervoor een vernietigingscertificaat om aan te kunnen tonen dat de afvoer en verwerking van de oude elektromotoren verantwoord gebeurt. Tevens verzorgt ABB de recycling van de motoren. Waardevolle metalen als koper en aluminium worden teruggewonnen en door ABB zelf weer ingezet bij de productie van nieuwe motoren. In totaal wordt ongeveer 98 procent van de oude motoren opnieuw gebruikt.
Rockwools environmental manager Kirstin Goossens: “Het is een mooi voorbeeld van een project waarin de analyse van harde data het mogelijk maakte een onderbouwde investeringsaanvraag te doen. Als we het met een timmermansoog hadden moeten inschatten, was dit niet of zeker niet zo eenvoudig gegaan. Bovendien was het waardevol om de beslissing op echte data te kunnen maken. Er zijn geen aannames gedaan, we hebben de omstandigheden niet aangepast om betere metingen te krijgen; de metingen zijn echt een reële weergave van hoe het daadwerkelijk is. Laaghangend fruit zou ik zeggen, met een hoog rendement.”
Lees meer over ABB.
