Energieeffizienz Kostentransparenz fördert die Energieeffizienz

Redakteur: Frank Fladerer

Energiesparen und effiziente Energienutzung – diese beiden Schlagworte werden in den kommenden Jahrzehnten in immer stärkerem Maße über den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens mitentscheiden. Die Bandbreite des effizienten Energieeinsatzes fängt bei der Datenerfassung an und sie reicht bis zur Nutzung der Abwärme beispielsweise zum Heizen oder Kühlen.

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Prof. Ralf Simon, Fachhochschule Bingen: „Für eine effiziente Energienutzung ist Kostentransparenz notwendig.“ Bild: Fladerer
Prof. Ralf Simon, Fachhochschule Bingen: „Für eine effiziente Energienutzung ist Kostentransparenz notwendig.“ Bild: Fladerer
( Archiv: Vogel Business Media )

Es zischt und dampft, an verschiedenen Stellen quellen Rauchwolken auf. Über der ganzen Szene liegt ein Hauch von türkischem Dampfbad – ein solches Bild, das beim Betrachter Eindrücke von orientalischer Entspannungs- und Reinigungszeremonie hervorrufen kann, bringt im betrieblichen Alltag erhebliche Nachteile: Die Energie verpufft hier im wahrsten Sinne des Wortes.

Zahlreiche Möglichkeiten für bessere Energieeffizienz

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Um energietechnische Stolperfallen ging es bei dem Otti-Fachforum „Effiziente Energienutzung in der Produktion“. Experten aus rund 40 Unternehmen eigneten sich zwei Tage lang in Regensburg fachliches Hintergrundwissen an und tauschten ihre Erfahrungen aus. Unter der Leitung von Prof. Ralf Simon von der Fachhochschule Bingen ging es um Themen wie Energiemanagement, Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung bei der Kälteversorgung oder Energiekonzepte in Industrie sowie in kleinen und mittelständischen Unternehmen.

Die größten industriellen elektrischen Stromverbraucher sind die Elektromotoren. Nach Schätzung des Fraunhofer-Instituts für Systemtechnik und Innovationsforschung benötigen Elektromotoren in Deutschland 132 Mrd. kWh Energie. Rund 20% davon ließen sich einsparen – eine Reduktion von 28 Mrd. kWh. Drei der 17 deutschen Kernkraftwerke könnten abgeschaltet werden, wenn diese Einsparung realisiert würde. Raumwärme und Warmwasser folgen auf der Rangliste der größten Stromverbraucher auf dem geteilten 2. Platz – mit einem Verbrauch von 64 Mrd. kWh und einem Einsparpotenzial von ebenfalls 20%.

Energiekosten bei Elektromotoren entscheidend

Eine wesentliche Möglichkeit, bei Elektromotoren Strom zu sparen, ist der Einsatz von Motoren mit höheren Effizienzklassen. Ein Motor der Klasse „eff1“ hat nach Angabe des ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie) einen um 40% höheren Wirkungsgrad als ein Motor der Klasse „eff3“.

Die Anschaffungskosten spielen nach Expertenaussage über die Lebensdauer des Motors gerechnet hingegen nur eine untergeordnete Rolle. Energie macht bei stromfressenden Motoren 99% der Gesamtkosten aus. Selbst bei dem Einsatz von effizienteren Motoren liegt der Energiekostenanteil über 90%, so dass sich die höhere Investition in Energiespar-Motoren auf lange Sicht immer rechnet.

„Für eine effiziente Energienutzung ist vor allem Kostentransparenz notwendig“, sagt Simon. Anfang der Optimierungsüberlegungen sollte daher die Datenerfassung sein. Simon verweist auf eine Erhebung des österreichischen Wirtschaftsministeriums aus dem Jahr 2002, nach der fast ein Zehntel der Unternehmen den Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten nicht kannte.

Erster Schritt für mehr Energieeffizienz ist die Datenerfassung

Simon spricht sich dafür aus, in den Unternehmen Energiemanagement-Systeme einzurichten. Dazu wird im ersten Schritt eine statische Energiedatenerfassung durchgeführt, also mit Messgeräten das Betriebsgelände begangen. Das so erlangte Bild wird durch die Einrichtung einer kontinuierlichen Energiedatenerfassung verfeinert, bei der an allen wichtigen Punkten Messstellen eingerichtet und die Daten in einer Energiemanagement-Software erfasst werden.

Johannes Grobeis, technischer Leiter der Reh Kendermann GmbH Weinkellerei, nennt bei der Einführung eines Energiemanagement-Systems wie vier technische Voraussetzungen, die geschaffen werden müssen: ein Zählerkonzept, eine geeignete Software, einen Server sowie die Verdrahtung. Im Fall von Reh Kendermann wurde eine Investition von 65 000 Euro notwendig, die sich bereits in weniger als einem Jahr amortisiert hatte.

Kritische Stimmen gegen Investitionen in ein solches System würden bereits mit den ersten Erfolgen verstummen. „Niemand würde beim Auto auf den Tachometer verzichten, bei der Energieversorgung machen viele Unternehmen aber genau das“, schmunzelt Grobeis.

Für ein strukturiertes Vorgehen bietet es sich an, die Effizienzpotenziale nach den unterschiedlichen Energiearten zu untersuchen:

  • Druckluft,
  • Kälte,
  • Wärme,
  • Strom.

Besonders kritisch ist der Energieverbrauch im Druckluftsystem. „Um 1 kWh Arbeit zu erzeugen, werden 20 kWh elektrische Leistung benö-tigt“, so Ralf Simon. 94% der Energie, die der Anwender einem Druckluftsystem zuführt, werden in Wärmeenergie umgewandelt. Lediglich 4% stehen für die Arbeitsleistung zur Verfügung. Die restlichen 2% verflüchtigen sich über Konvektion.

Für die Unternehmen ergeben sich vor diesem Hintergrund zwei Ansätze zur Energieeinsparung: Nutzung der Abwärme und optimale Einrichtung des Druckluftsystems. Erster Schritt bei der Optimierung des Druckluftnetzes ist die Überprüfung von Leckagen, angefangen bei den Abnahmestellen, an denen erfahrungsgemäß der größte Verlust herrscht. Dies kann bereits zu einer spürbaren Senkung des Betriebsdruckes führen. „Ein bar Druckluftreduktion bedeutet eine Reduktion des Energieaufwandes um durchschnittlich 8%“, erläutert Simon.

Stromfresser Leerlaufzeit

Weiteres Potenzial bietet die Erfassung des tatsächlichen Druckluftbedarfs. So wird auch der Druckluftbedarf nach dem Motto „viel ist gut“ überschätzt, obwohl moderne Steuerungssysteme in der Lage sind, Kompressoren schon bei geringsten Druckveränderungen an den neuen Bedarf anzupassen. Oft laufen die Anlagen auch in produktionsfreien Zeiten ohne Notwendigkeit weiter.

Abwärmenutzung in Druckluftsystemen ist unter anderem dadurch möglich, dass die Wärme dem Heizsystem des Unternehmens zugeführt wird, zum Beispiel in Form von Warmluft oder Nutzung in der Heizungsanlage, in die sie über einen Plattenwärmetauscher eingespeist werden kann.

Auf praktische Erfahrungswerte mit Projekten zur Energieeffizienz kann Heinz Grünig, Leiter Energien bei Degussa Röhm, zurückgreifen. Die Kraft-Wärme-Kopplung ist bei dem Unternehmen fester Bestandteil des Energiekonzeptes. Der überschüssige Dampf aus der Produktion wird dabei durch Absorber in Kälte verwandelt. Im Röhm-Werk in Worms hatte sich eine Investition von 1,5 Mio. Euro innerhalb von drei Jahren amortisiert. Grünigs Fazit: „Die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung lohnt sich meistens dann, wenn genügend Abwärme vorhanden ist.“ MM

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