Energieeffizienz in Unternehmen

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1 Energieeffizienz in Unternehmen Dipl.-Wirtschafting. (FH) Sven Beck Projektmanager Energieeffizienz und erneuerbare Energien 05. Juni 2012

2 Anspruchsvolle Ziele Null-Emissions-Campus 100% Wärme aus Biogas, Holz, Solarthermie 100% Strom aus Photovoltaik und KWK 100% Effizienz als Ziel Wärmerückgewinnung Klimatisierung über Erdwärme und Solar (Adsorption) Regenwassernutzung (Zisternen, Mulden, Rigolen, Teiche) Passiv und Null-Energie Studentenwohnheime Campus als Biotop (standortgerechte Pflanzen, nachhaltige Pflege) Null Abwasser und Rohstoffrückgewinnung (ab 2012 geplant)

3 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement -

4 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Institut der Fachhochschule Trier Gründung Ende Professoren 60 festangestellte Mitarbeiter Abteilungen: Kommunales SSM, Methodik & IT Technische Projektplanung & Finanzierung Biomassenutzung / - logistik Internationale Projekte Schwerpunkte: Beratung Projektentwicklung Akteursmanagement Technische Machbarkeitsstudien Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen Weiterbildung Quelle: LBB Rheinland-Pfalz

5 Zwei Aufgaben Energieversorgung umbauen Nutzwerte maximieren Kommunen, Bürger Wirtschaft.

6 Regionale Stoff- und Energieströme: Potenziale Potenzial Energieeffizienz, Suffizienz und Einsparung Wasser, Abwasser Nahrungsmittel Abwärme Biomasse: Waldholz, Resthölzer Landwirtschaftliche Produkte und Reststoffe Grünschnitt Sonstige organische Abfälle Sonnenenergie: zur Stromgewinnung zur Warmwasserbereitung zur Lufterwärmung, zur Kühlung Windenergie Erdwärme Regionale Energieressourcen sind i.d.regel erneuerbar und klimafreundlich!

7 Energiefluss in Deutschland Energieflussbild in Petajoule 29 % 15 %

8 Wirtschaftliches Handeln im Spannungsfeld zwischen Energieerzeugung und Klima Quelle: Praxisleitfaden Energieeffizienz in der Produktion

9 Energieeffizienz Energieeffizienz = Verhältnis von Energieaufnahme zu Energienutzen in einem System Ziel: Erforderlichen Nutzen mit möglichst geringem Energieeinsatz erreichen Investition in effiziente Anlagen Kostenreduktion bei der Nutzung Input Output Quelle: Praxisleitfaden Energieeffizienz in der Produktion

10 Optimierung der Energieflüsse Strom Abwärme Energieträger Abwasser Wärme/ Kälte Rohstoffe Erzeugnis

11 Einsparpotenziale in Unternehmen In nahezu jedem Betrieb lassen sich in Abhängigkeit von Branche und Größe wirtschaftliche Einspar-potenziale zwischen 5 % und 20 % identifizieren. Einsparpotenzial bei Querschnittstechnologien Einsparpotenzial in Produktion Energieeinsparung führt in der Regel auch zu einer Kostenreduzierung (Anreiz) Zusätzlich führt dies in der Regel zu positiven Effekten für Klima- und Umwelt. Problematik: Unternehmen haben oft einen Fokus auf ihre Produktion und deren Optimierung Unternehmen erkennen energetische Einsparpotenziale daher oft nicht selbstständig ( Betriebsblindheit )

12 Energieeinsparmaßnahmen Energie- /Lastspitzenmanagement Lebenszykluskosten vs. Investitionskosten (Beschaffungsrichtlinien) Energieträgerwechsel (Abwärme, Wind, PV) Prozess-/Standortoptimierung intern/extern Wärmequellen mit Wärmesenken verknüpfen Anforderungsmanagement Stoffstrommanagement Produktoptimierung evtl. auch energetische Kriterien mit berücksichtigen

13 Synergie-Effekte nutzen Strom Druckluft Kälte Abwärme für Warmwasser / Heizung Abwärme für Warmwasser / Heizung Abwärme als Nutzwärme einsetzen

14 Abfall ist Rohstoff Beispiel Schreinerei Restholz Brennstoff Bereitstellung von Warmwasser / Heizung Bei jedem Betrieb die Abfälle betrachten

15 Beispiele von Effizienzmaßnahmen Betrachtung der Querschnittstechnologien Wärme (Heizung, Dampf) Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Beleuchtung Druckluft Kälte Lüftung Ressourcen Quelle:

16 Dämmen von Rohrleitungen / Armaturen Hohe Verluste bei langer Betriebszeit Dampf-, Kondensat- und Warmwasserleitungen Kälteleitungen Dämmen der Rohrleitungen und Armaturen Beispiel: 323 m Rohr, 15 Armaturen (ca. 90 C Mediumtemperatur) Gaseinsparung: kwh/a 11 EFHs/a Invest für Dämmung, Einbau: Dyn. Amortisation: 1,3 a

17 Magnetventile an Lufterhitzern montieren Lufterhitzer haben Abstrahlverluste auch ohne Wärmeanforderung (ca. 10 %) Betrieb bis zu h/a Magnetventile über Thermostat geschaltet Beispiel: 75 Stück mit Dampf durchströmt Gaseinsparung: kwh/a 70 EFHs/a Investition Material, Einbau: Dyn. Amortisation: 0,5 a

18 Trennung der Kessel Kessel werden alle mit Wärme durchströmt (nur einer läuft) Abstrahlverluste 1 % der Kesselleistung pro Kessel Trennung der Kessel Einbau von separaten Ausgleichsbehältern Beispiel: 2 x 920 kw und 1 x 320 kw Kessel Gaseinsparung: kwh/a 8 EFHs/a Invest für Material, Umbau: Dyn. Amortisation: 0,1 a

19 Rückführung Kondensat Unnötiger Verlust von brauchbarem Kondensat Zusätzliche Bereitstellung von Frischwasser (Vollentsalzung) Zusätzlicher Energieeinsatz (aufheizen des Frischwassers) Evtl. Kosten für Rückkühlung vor der Einleitung Erhöhung der Rückführquote von 40 % auf 62 % Gaseinsparung: kwh/a 60 EFHs/a Frischwassereinsparung: /a Invest für Optimierung der Steuerung: (?) Dyn. Amortisation: 0,3 a

20 Wärmerückgewinnung Kälteanlagen Nutzen der Abwärme Nachrüstung mittels Wärmeüberträger möglich Anhebung Rücklauf Heizungsanlage / direkt nutzbar Beispiel: Kälteanlage mit 800 kw Kälteleistung (Nutzung in Heizperiode) Gaseinsparung: kwh/a 27 EFHs/a Invest für Material, Einbau: Dyn. Amortisation: 0,6 a

21 Wärmerückgewinnung Lüftungsanlagen Eingesetzte Wärme wird ohne Nutzen abgeleitet Komplettes Neuaufheizen der Frischluft erforderlich WRG kann zwischen 60 und 85 % der Abwärme zur Frischlufterwärmung nutzen Beispiel: Lüftungsanlage von 2010 ohne WRG Stromeinsparung: kwh/a 24 EFHs/a Invest für K-V-System, Einbau: Dyn. Amortisation: 1,7 a

22 Änderung im Produktionsablauf Anfahren des Kutters in 5 statt 3 Stufen Reduzierung der Leistungsspitze um 17,5 kw Invest 400 (Messkosten) Einsparung Leistungspreis /a

23 05:50:00 05:51:36 05:53:12 05:54:48 05:56:24 05:58:00 05:59:36 06:01:12 06:02:48 06:04:24 06:06:00 06:07:36 06:09:12 06:10:48 06:12:24 06:14:00 06:15:36 06:17:12 06:18:48 06:20:24 06:22:00 06:23:36 06:25:12 06:26:48 06:28:24 06:30:00 06:31:36 06:33:12 06:34:48 06:36:24 06:38:00 06:39:36 06:41:12 06:42:48 06:44:24 06:46:00 06:47:36 06:49:12 08:10:00 08:12:18 08:14:36 08:16:54 08:19:12 08:21:30 08:23:48 08:26:06 08:28:24 08:30:42 08:33:00 08:35:18 08:37:36 08:39:54 08:42:12 08:44:30 08:46:48 08:49:06 08:51:24 08:53:42 08:56:00 08:58:18 09:00:36 09:02:54 09:05:12 09:07:30 09:09:48 09:12:06 09:14:24 09:16:42 09:19:00 09:21:18 09:23:36 09:25:54 09:28:12 09:30:30 09:32:48 09:35:06 09:37:24 09:39:42 Wirkleistung (kw) Wirkleistung (kw) Messergebnisse Quint GmbH, Lastgang Kochkutter, Quint GmbH, Lastgang Kochkutter (optimiert), Maximalwert: 90,5kW Uhrzeit: 6:00Uhr Leistung 6s Mittelwert 15min Maximalwert: 73kW Uhrzeit: 8:23Uhr Leistung 6s Mittelwert 15min Maximalwert: 50kW Uhrzeit: 9:26Uhr Maximalwert: 60,8kW Uhrzeit: 6:09Uhr Uhrzeit Uhrzeit

24 Drucklufterzeugung Sehr Teuer Geringer Nutzungsgrad der eingesetzten Energie (ca. 94 % Wärme) Fast in jedem Unternehmen optimierbar Eingesetzte Energie (Abwärme) noch weiter nutzbar Quelle: Energieagentur NRW Optimierbar sind: Übergeordnete Steuerung: Leerlaufzeiten, Auslastung, Effizienz Erforderlicher Netzdruck Leckage-Kontrolle Nutzung der Abwärme (90 94 % der eingesetzten Energie)

25 Reduzierung der Leerlaufzeiten Druckluft Oftmals hohe Leerlaufzeiten 20 % der Gesamtleistung im Leerlauf Bspw.: 1 Kompressor (200 kw) 40 kw (20 % von Gesamtleistung) h/a Leerlaufzeit kwh/a = 2 EFHs/a nicht genutzter Energieeinsatz Wichtig!! Vorab mittels Datenlogger tatsächlichen Bedarf ermitteln Messung mittels Datenlogger Messperiode eine Referenz-Woche Gemäß Ergebnis System optimieren Kosten für Messung ca.: 5.000

26 Untersuchung Druckluftnetze I Oftmals zu hoher Druck bereitgestellt Pro bar ca. 8 % mehr Energieeinsatz Prüfen des erforderlichen Drucks Schrittweise absenken des Netzdrucks Hier: Absenkung des Drucks von 8 auf 6 bar Stromeinsparung: kwh/a 217 EFHs/a Invest für Messung, Einstellung: Dyn. Amortisation: 0,2 a

27 Untersuchung Druckluftnetze II Druckluftverlust durch Leckagen Materialermüdung: stetiger Zuwachs Regelmäßige Kontrollen erforderlich Beispiel: Leckagen bei 8 bar 25 x 1 mm, 5 x 3 mm Stromverbrauch: kwh/a 94 EFHs/a Invest für Messung, Abdichten: Dyn. Amortisation. 0,2 a

28 Wärmerückgewinnung Kompressor Nutzen der Abwärme Ca. 94 % Abwärme Nachrüstbar auch bei luftgekühlten Kompressoren (Prüfen!) Anhebung Rücklauf Heizungsanlage Laufzeiten auf Heizung abstimmen Beispiel: Ein Kompressor mit 200 kw (Volllaststunden berücksichtigt) Gaseinsparung: kwh/a 17 EFHs/a Invest für Material, Installation: Dyn. Amortisation: 1,2 a

29 Motoren und Pumpen Einsatz hocheffizienter drehzahlgeregelter Motoren- und Antriebstechnik Quelle: ebmpapst Effizienz durch Auslegung, Dimensionierung und Regelung der Pumpen Pumpen mit Energieeffizienzklasse A Vermeidung von Überdimensionierungen

30 Optimierung Beleuchtung Falsche Leuchtmittelwahl (zu hohe Leistung, wenig Streuung) Ungleichmäßige Ausleuchtung Nicht auf die aktuelle Nutzung angepasst (Altbestand) Beispiel: Austausch 14 x HQL (250 W) gegen 30 T5-Leuchten (54 W) Stromeinsparung: kwh/a 6 EFHs/a Invest für Material, Einbau: Dyn. Amortisation: 1,9 a

31 Tageslichtsteuerung Beleuchtung brennt trotz ausreichendem Tageslicht Steuerung über Lichtsensoren/Bewegungsmelder Beispiel: Schaltung von 100 Leuchten mit 12 Lichtsensoren Stromeinsparung: kwh/a 10 EFHs/a Invest für Material und Einbau: Dyn. Amortisation: 0,7 a

32 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung KWKK Gleichzeitige Erzeugung von Strom, Wärme und Kälte Befreiung von EEG-Umlage für eigenerzeugten Strom Nutzen von Erdgas statt Strom zur Quelle: Sokratherm Kälteerzeugung (Energieträgerpreis) Beispiel: Stromproduktion: MWh/a Kälteproduktion: MWh/a Wärmeproduktion: MWh/a Invest Gesamt: Dyn. Amortisation: 3,3 a (100 % Eigenverbrauch Strom) Quelle: Gasklima

33 Wasserlose Urinale Quelle: Wasserverbrauch bei Urinalen Instandhaltung der Infrarotsteuerung Beispielhafter Austausch von 40 Urinalen Kein Verbrauch von Strom, Wasser, keine Instandhaltung Wassereinsparung: m³/a Invest: Dyn. Amortisation: 4,9 a

34 Synergieeffekte nutzen Kooperation Kommune und Unternehmen z.b. gemeinsame Wärmeerzeugung/ -nutzung (KWK) Vernetzung der Unternehmen: Reststoffe, Entsorgung, Energie, Soziale Aspekte Abwärmenutzung (Wärmequellen, Wärmesenken)

35 Effizienzsteigerung mittels KMU-Netzwerk Branchenübergreifende Unternehmen einer Region Kombination aus Workshops und individueller Beratung Moderierter Erfahrungsaustausch zwischen Teilnehmern Unterstützung mit professionellen Arbeitsmaterialien Ansporn durch gemeinsame Zielsetzung

36 Regelmäßige Workshops (halb/vierteljährig) Fachkundige Betreuung (Hotline) Aufbau KMU-Netzwerk Startphase Initialisierung/ Netzwerkbildung Festlegen eines Fahrplans (Vorgehensweise) Aufnahmephase Begehungen der Unternehmen Vorstellung der Effizienzpotenziale Umsetzungsphase Durchführung/ Einführung der Maßnahmen Analyse des Einsparpotenzials Eruierungsphase Analyse der Effizienzsteigerung Zielerreichung Abschluss

37 Was erreicht man durch das Netzwerk? Beschleunigte Realisierung wirtschaftlicher Energie- Effizienzpotenziale in den teilnehmenden Unternehmen Nutzung von win-win-potenzialen: Energiekosten senken und CO 2 -Emissionen einsparen Umsetzung gesetzlicher Energieeinspar-Vorgaben Erhöhung der Versorgungssicherheit: Energie ist nicht nur eine Kostenfrage sondern notwendige Voraussetzung für die Aufrechterhaltung der Produktion Wahrnehmung gesellschaftlicher Verantwortung bei gleichzeitiger positiver Imagewirkung

38 Fördermöglichkeiten I EffCheck Rheinland-Pfalz Förderung durch das Land RLP (70 % der Beraterkosten) Betrachtung der Energie und Materialströme in Unternehmen Strom Wärme Wasser Abfälle KfW-Energieeffizienzberatung Zuschussförderung der Beratungskosten zur Ermittlung von Energieeffizienzmaßnahmen Förderung der Initialberatung 80 % des Tageshonorars Bis zu Max. 2 Tage á 8 Stunden Förderung der Detailberatung 60 % des Tageshonorars Höchstens 480 /Tag Bis zu 10 Tage á 8 Stunden (4.800 )

39 Fördermöglichkeiten II BMWi Impulsgespräche zur Energieeffizienz Kostenfreie, persönliche Vor-Ort-Gespräche in Unternehmen Aufzeigen von Handlungsfeldern Bereitstellung von weiterführenden Informationen zu insbesondere Querschnittstechniken Durchführung: Rationalisierungs- und Innovationszentrum der Deutschen Wirtschaft (RKW) Laufzeit bis Dez. 2012

40 Untersuchungshilfsmittel Thermografiekamera Aufspüren Wärmeverluste Dokumentieren Wärmeverteilung Überprüfung von Temperaturen in der Produktion Strommessgerät Aufzeichnen von Stromverläufen einzelner Verbraucher Luxmeter Überprüfung der Beleuchtung Blowerdoor Überprüfen von Dichtheit einer Gebäudehülle

41 Vorgehensweise Aus einem Konzept heraus handeln Bei allen Investitionen Energieaspekte berücksichtigen Messtechnik installieren Mitarbeiter schulen Regelmäßige Aufzeichnungen und Kontrolle der Energieverbräuche Erfahrungsaustausch am runden Tisch intensiv nutzen (best practise)

42 Fazit Energiemanagementsystem verschafft nachhaltige Kontrolle und zeigt Handlungsoptionen auf Förderprogramme von Bund und Land können als Einstieg genutzt werden Kooperation im Bereich Energieeffizienz verbessert Know-how und bringt Vorteile für Unternehmen und Stakeholder Energienetzwerke führen schneller zu Energieeinsparungen als individuelle Programme im Unternehmen

43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

44 Status Check: Gewerbliche Kälteanlagen Ermittlung des Energieeffizienzpotenzials einer bestehenden Kälteanlage Voraussetzung Kälteanlage verursacht mind. 50 % des Gesamtenergieverbrauchs (wenn geringer, KfW Programm Sonderfonds Energieeffizienz in KMU ) Jährliche Kosten pro Kälteanlage und/oder kwh Förderhöhe 75 % der Kosten, max

45 Gewerbliche Kälteanlagen Basisförderung Altanlagen Voraussetzung Jährlicher Energieverbrauch kwh Durchgeführter Status Check, der Minderungspotenziale von 35 % aufzeigte Förderhöhe 15 % der Nettoinvestitionen 25 % der Nettoinvestitionskosten, wenn CO 2, NH 3 oder nichthalogenierte Kältemittel verwendet werden und ein Nachweis mittels TEWI-Berechnung erbracht wird

46 Gewerbliche Kälteanlagen Basisförderung Neuanlagen Voraussetzung Einsatz CO 2, NH 3 oder nichthalogenierte Kältemittel energieeffiziente Komponenten Bestandteil der Anlage sind Elektroenergieverbrauch von mind kwh/a und/oder Kosten /a Förderhöhe 25 % der Nettoinvestitionen Bonusförderung Voraussetzung nichtelektrisch angetriebene Kälteanlagen Nutzung von Abwärme aus Produktionsprozessen und Kälteanlagen zur Bereitstellung von Prozess- und Heizwärme Förderhöhe 25 % der Nettoinvestitionskosten. 35 % der Nettoinvestitionskosten bei Kältemittel CO 2, NH 3 oder nichthalogenierten Kohlenwasserstoffen

47 Investitionsförderung für Unternehmen: Marktanreizprogramm BAFA Erneuerbare Energieanlagen zur Wärmeerzeugung Solarthermieanlagen Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse Wärmepumpen Biogasnetze Nahwärmenetze Zeitpunkt der Antragstellung beachten!

48 KfW: ERP Umwelt- und Energieeffizienzprogramm Zinsgünstige Darlehen Was wird gefördert: Energieeffizienzmaßnahmen in Unternehmen Nicht förderfähig: der Erwerb von Grundstücken Maßnahmen zur Senkung des Treibstoffverbrauchs im Logistik-, Verkehrs- und Fahrzeugbereich Anlagen für erneuerbare Energien und zur Kraft-Wärme- Kopplung Sanierung und Errichtung von Wohngebäuden sowie Heizungsanlagen für Wohngebäude Umschuldungen und Nachfinanzierungen bereits begonnener Vorhaben Zinssätze Je nach Laufzeit und Preisklasseneinteilung 1,25 % - 6,85 %

49 Investitionsförderung für Unternehmen: Anschaffung emissionsarmer Lkw Zuschuss zwischen und pro Lkw beim Kauf oder Leasing umweltfreundlicher schwerer Nutzfahrzeuge mit mindestens 12 Tonnen Gesamtgewicht aus dem Bereich Güterkraftverkehr Bei Erstzulassung fällt das Fahrzeug unter die Klassifizierung Euro VI Fahrzeug muss min. 2 Jahre ununterbrochen in Deutschland zugelassen bleiben Kombination mit andern Finanzierungsangeboten ist nicht möglich

50 Investitionsförderung für Unternehmen: Umweltund Energieeffizienzprogramm ERP Zinsgünstige Kreditförderung von einzelhandelsunternehmerischer Investitionen Austausch veralteter Heizungs- oder Kühlanlagen Besonders hochwertige Gebäudedämmung Anschaffung energieeffizienter Anlagentechnik und Beleuchtung Einsatz erneuerbarer Energien und natürlicher Kältemittel Es müssen zwei Maßnahmen kombiniert werden Beispiel: Verbesserung der Energieeffizienz und Abfallvermeidung oder Einsatz energieeffizienter Beleuchtung und Kühlung