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DSI, Inc. ist ein führendes Unternehmen für Elektrointegration in den USA. Das Unternehmen bietet Automatisierungsplanung, Elektroanlagenbau und mechanischen Service für die Öl- und Gasindustrie, die Wasseraufbereitung, Kommunen, die Kartoffelverarbeitung sowie die Biokraftstoffbranche an.
- Alternde Energieanlagen mit einem Alter von über 10 Jahren mussten modernisiert werden
- Ältere Frequenzumrichter nutzten Widerstandsbremsung, wodurch Energie in Form von Wärme verloren ging
- Langfristige Lösung notwendig, die die Effizienz verbessert und mit den Nachhaltigkeitszielen in Einklang steht
- Über 130 neue Frequenzumrichter erfolgreich implementiert
- Prognostizierte Energieeinsparungen von 3 Mio. USD pro Monat nach Abschluss der vollständigen Bereitstellung
- 17 % Rückspeisung, 95 % der Energie wiederverwendet
Herausforderung
Ältere Technologie kann zukünftiges Wachstum nicht unterstützen
DSI, ein Unternehmen für Elektrointegration und Systemintegration im Rockwell Automation PartnerNetwork™, identifizierte ein kritisches Problem bei einem seiner Kunden. Ein bekanntes globales Energieunternehmen hatte mit alternder Infrastruktur zu kämpfen, die zu Ineffizienzen und daraus resultierenden finanziellen Belastungen führte. Darüber hinaus suchte das Unternehmen nach Möglichkeiten, seinen CO₂-Fußabdruck zu reduzieren, um sein Engagement im Bereich ESG zu unterstützen. Auch das örtliche Versorgungsunternehmen hatte Schwierigkeiten, zusätzliche Kapazitäten bereitzustellen, was den Bedarf des Unternehmens unterstrich, den Energieverbrauch zu senken.
Das Unternehmen sah die Möglichkeit, die Technologie auf dem Bohrplatz zu modernisieren, um die Betriebseffizienz und Nachhaltigkeit zu verbessern. Das Unternehmen suchte nach einer Lösung, welche die Energieverschwendung reduziert, die Betriebskosten senkt und die langfristige Zuverlässigkeit seiner Bohrstandorte verbessert.
Konkret befanden sich viele der Motorsteuerungsanlagen des Unternehmens, insbesondere die PowerFlex® 700-Frequenzumrichter, die bei Pumpenstößelsystemen eingesetzt werden, seit über einem Jahrzehnt im Betrieb. Diese älteren Frequenzumrichter nutzten Bremswiderstände, die überschüssige Energie als Wärme abgaben. Die neue Antriebstechnologie bot die Möglichkeit, das Design zu überdenken und Energieverluste zu reduzieren.
Das Unternehmen suchte Unterstützung bei einem Partner. Dank seines Know-hows und seiner engen Zusammenarbeit mit Rockwell Automation konnte DSI Ergebnisse erzielen, die das Unternehmen dabei helfen, seinen Status als führendes Energieunternehmen auch in den kommenden Jahren zu sichern.
Lösung
Implementierung und Skalierung von Rückspeisungsantrieben
DSI arbeitete eng mit Rockwell Automation zusammen, um eine neue Lösung zu entwickeln. Nach der Beurteilung verschiedener Technologien empfahl DSI den PowerFlex® 755TR-Frequenzumrichter, der für seine Energierückspeisungsfunktionen bekannt ist. Im Gegensatz zum älteren System speiste dieser Frequenzumrichter überschüssige Energie wieder ins System zurück, anstatt sie über Bremswiderstände zu vergeuden. DSI-Präsident Casey Johnston sagt: „Wir sahen keinen Grund, uns anderswo umzusehen, da kein anderer Anbieter diesen Rückspeiseantrieb vollständig entwickelt hatte. Rockwell Automation ist bei diesen Active-Front-End-Rückspeiseantrieben derzeit führend, weshalb uns die Entscheidung leicht fiel.“
Die Realisierung begann mit einem Pilotprojekt an drei Bohrplätzen des Unternehmens am Standort North Dakota. Die Field Engineers von Rockwell Automation und DSI arbeiteten gemeinsam an der Installation und Optimierung des Systems. Etwa ein Jahr lang überwachte das Team wichtige Leistungsdaten wie Stromverbrauch, Energierückspeisung und Effizienzsteigerungen. Diese intensive Testphase ermöglichte es ihnen, die Parameter fein abzustimmen und die Leistung zu optimieren, bevor eine breitere Implementierung gestartet wurde.
Neben der Energieeffizienz brachte die neue Lösung auch einen unerwarteten Vorteil mit sich. Durch die Verringerung der Energieverschwendung können nun Emissionszertifikate erworben werden, was die Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens weiter unterstützt und zukünftiges Wachstum fördert.
Das Unternehmen profitierte auch von der Fähigkeit des PowerFlex 755TR-Frequenzumrichters, mechanische Resonanzen der Pumpe automatisch mittels adaptiver Steuerung herauszufiltern. Außerdem verbesserte eine höhere Drehzahl- und Drehmomentgenauigkeit die Berichterstattung zur Bohrleistungsanalyse.
Ergebnis
Transformation der Infrastruktur mit Rückspeisungsantrieben
Nach dem erfolgreichen Pilotprojekt starteten DSI und das Unternehmen eine umfassendere Implementierung und setzten über 130 PowerFlex® 755TR-Frequenzumrichter an den Bohrstandorten ein. Die Ergebnisse waren ausgesprochen positiv.
Zunächst wird erwartet, dass das Projekt monatliche Energieeinsparungen von 3 Mio. USD erzielt, sobald alle 1.200 Frequenzumrichter ausgetauscht sind. Als Nächstes zeigte sich bereits nach Abschluss von 12 % der Implementierung eine Kostenreduzierung im Unternehmen. Abschließend erzielte die neue Lösung eine Rückspeisung von 17 %, wobei 95 % der zurückgewonnenen Energie wiederverwendet wurde, was die Energieeffizienz erheblich steigert. Mit diesem Modernisierungsprojekt unterstützte DSI das Unternehmen dabei, seine Energieinfrastruktur zu transformieren, Kosten zu senken, die Effizienz zu steigern und die Basis für künftige Innovationen zu legen.
Für die Zukunft planen DSI und das Unternehmen, das neue System an allen Bohrstandorten einzusetzen und zusätzliche Daten sowie Analysen über FactoryTalk® Analytics™ GuardianAI™, die Lösung zur vorausschauenden Wartung von Rockwell Automation, zu nutzen. Dieses Anwendungsprogramm bietet eine kontinuierliche, bedingungsbasierte Überwachung der Produktionsausrüstung, einschließlich Pumpen, und hilft Unternehmen dabei, mögliche Ursachen vorherzusagen und zu identifizieren – zur Unterstützung optimierter Wartungsmaßnahmen.
Veröffentlicht 24. Juli 2025