"Energiewende" und der Umgang mit der Energie in den Unternehmen

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1 "Energiewende" und der Umgang mit der Energie in den Unternehmen Vortrag für das Technologie- und Gründerzentrum (TGZ) Brandenburg an der Havel im Rahmen des After Work "Effizienz" Brandenburg an der Havel, 16. April 2012 Dipl.-Ing. Roland Berger Geschäftsführer & Partner

2 Details ÖKOTEC Energiemanagement Umfassende Energieberatung von der Ideenentwicklung bis zur Umsetzung Konzentration auf Industrie & Gewerbe Gründung des Unternehmens ÖKOTEC Management GmbH im Jahr Zunahme der Aktivitäten im Bereich Energie führt zur Gründung von ÖKOTEC Energiemanagement GmbH im Jahr Tätigkeitsgebiet Deutschland und Europa Kontinuierliches Wachstum durch erfolgreiche und innovative Beratungsleistungen Interdisziplinäres Team mit 25 Mitarbeitern - Spezialisierung in allen energierelevanten Themen - Flexible Anpassung unserer Projektteams an die unterschiedlichen Bedürfnisse unserer Kunden 1

3 Referenzen 2

4 Auszug Referenzen Chemie und Pharma Maschinenbau Fleischverarbeitung Automotive Metallverarbeitung Getränke Kunststoffverarbeitung Weitere Branchen Süßwaren Papierverarbeitung Gewerbe & Immobilien Weitere Lebensmittel Solarindustrie 3

5 Elemente einer nachhaltigen Energiestrategie Reduktion Energieverbrauch - Abschalten bei fehlendem Bedarf und Vermeidung bzw. Reduktion von Verlusten - Anpassung von Niveaus und Mengen an den Bedarf - Einsatz effizienter Anlagen und Aggregate und effizienter Betrieb - Nutzung von Abwärme - Im Bestand und für Neubauten Reduktion Energiepreis - Vertrag und Abrechnung - Lastoptimierung Eigenerzeugung - Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), ggf. alternative Brennstoffe (Wirtschaftlichkeit abhängig v. Einzelfall ) - Fotovoltaik+Solarthermie, Wind, Wasserkraft (meist nur Sondereinsatzfälle, meist nur geringe Anteile am Energiebedarf eines Betriebs und lange Amortisationszeiten) 4

6 Elemente einer nachhaltigen Energiestrategie Energiemanagement: Klärung Begriffe - Lastmanagement: Glättung des Profils der Leistungsaufnahme - Energiecontrolling: Messung, Auswertung und Analyse von Energiedaten - Energiemanagement: organisatorischer Rahmen (Vergleich QM, UM), lebt mit Energiecontrolling Energieeffizienz als Querschnittsaufgabe - Technische Maßnahmen: z.b. Pumpenregelung, Abwärmenutzung - Organisatorische Maßnahmen: z.b. Festlegung Abläufe und Zuständigkeiten Erfolgsfaktoren - Unterstützung durch Unternehmensleitung - Klare Abläufe und Zuständigkeiten (Prozesse und Prozesseigner) - Kompetenz und Engagement der Mitarbeiter - Motivation und Anreizsysteme - Systematik im Vorgehen 5

7 Systematik im Vorgehen 6

8 Systematik Energiefluss 7

9 Nutzenergie-Verbrauch Abschalten bei fehlendem Bedarf (gilt für alle Energiebereiche) Bedarfsanpassung und Regelung Prozessumstellungen, z.b. Ersatz Druckluft oder Dampf Anpassung Temperatur- u. Druckniveaus (Wärme, Kälte, Druckluft) Luftwechsel Beleuchtungsstärke Optimierung Prozesssteuerung Abwärmenutzung Quellen: aus Abluft, Prozessen Methoden: Energiebilanz, Pinch-Analyse Elektromotoren Leistungsanpassung Drehzahlregelung Reduktion Leerlauf-/Teillastverluste Einsatz effizienter Motoren 8

10 Energieverteilung Reduzierung von Verlusten Effiziente Leckagebeseitigung (z.b. Druckluft, Dampf) Dämmung Wärme- und Kälteverteilung Blindstromkompensation Reduzierung Förderenergie Regelung von Pumpen Hydraulische Optimierung Optimierung historisch gewachsener Netze Medienwechsel Zentrale versus dezentrale Lösung Erzeugung, Speicherung, Verteilungsverluste Methode: Energiebilanz 9

11 Nutzenergie-Erzeugung Dampfkessel- und Heizungsanlagen Abgasverluste minimieren (z.b. Economiser) Reduktion Bereitschaftsverluste (z.b. Leistungsmodulation, Kesselfolgeschaltung) Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Blockheizkraftwerke (BHKW) Dampfturbinen/-motoren Brennstoffauswahl (Gas, Biodiesel, Biomasse) Kälteanlagen Freie Kühlung Regelung/Hydraulik Kältemaschine als Wärmepumpe Abwärmenutzung Druckluftanlagen Regelung Abwärmenutzung 10

12 Energiebezug Liefervertrag Beschaffungsstrategie optimieren Anpassung Vertrag an Verbrauch Verbesserung Konditionen (Preis, Abrechnungsgrundlage) Energieabrechnung Abgleich Vertragsbedingungen und tatsächliche Abrechnungen Optimierung Energiesteuern und Abgaben Verbrauchsanalyse Reduktion Lastspitzen Lastganganalyse Strom und Gas Lastmanagement (organisatorisch, technisch) 11

13 Gesetzlicher Rahmen Energiemanagement Abgaben, Steuern, kwh sparen Voraussetzung für Reduzierung der EEG-Abgabe 1 Bisher durch BAFA akzeptierte Zertifikate - DIN 16001/50001, EMAS, DIN oder vereinfachtes Verfahren - Zertifikat muss für letztes abgeschlossenes Geschäftsjahr gelten Regelung ab Nur noch DIN 16001/50001 und EMAS als Zertifikat akzeptiert - Übergangsregelung wenn Alt-Zertifikat bis ausgestellt ist 1 Gemäß 41 EEG für produzierende Unternehmen Weitere Voraussetzungen: 2011: Stromverbrauch > 10 GWh/a 2012: Stromverbrauch > 1 GWh/a 2011: Verhältnis Stromkosten zu Bruttowertschöpfung > 15% 2012: Verhältnis > 14% Steuerermäßigungen ab Um vom Energiesteuer-Spitzenausgleich zukünftig profitieren zu können muss ein EnM-System spätestens in 2013 eingeführt und spätestens in 2014 zertifiziert werden - Ab 2015 sollen zusätzlich Einsparungen nachgewiesen werden Vorteil EnM: sparen Sie zusätzlich Energiekosten - Ein funktionsfähiges EnMS regelt alle für den Energieverbrauch relevanten Prozesse & Abläufe (Planung, Einkauf, Produktion, ), definiert Zuständigkeiten sowie Aufgaben und hilft damit, systematisch Energie einzusparen. 12

14 Systematik im Energiemanagementsystem (EnMS) Kontinuierliche Verbesserung Situationsanalyse Energiedaten Rechtslage Energieziele Maßnahmenpläne Plan Energiepolitik Act Umsetzung Aufgabenzuordnung Ablauforganisation Schulung Maßnahmenumsetzung Do Audit & M anagementbewertung Stetige Optimierung Energie-Controlling & Berichtswesen Check Korrekturmaßnahmen 13

15 Energiemanagementsystem Einführung in 3 Schritten Analyse 14

16 Schritt 1: Analyse Ist-Zustand Analyse Technik und Management Analyse Analyse Energietechnik Definition Geltungsbereich Energiequellen und senken Energieflüsse Energieeinsparpotenziale Analyse Management Aufbauorganisation Energiebezogene Ablauforganisation und energetische Prozesslandschaft Bestehende Managementsysteme Relevante rechtliche Vorschriften 15

17 Schritt 2: Konzept Von der Energiepolitik zum Einsparplan Konzeption Energiepolitik Energieziele (strat. & oper. Ziele) Energiesparplan Übergeordnete Verpflichtung zur kontinuierlichen Steigerung der Energieeffizienz und Bereitstellung der notwendigen Ressourcen Ergebnis Konkrete Ziele mit festgelegtem Zeitraum Energieziele müssen SMART sein: - Spezifisch - Messbar - Angemessen - Realistisch - Terminiert Entwicklung konkreter Maßnahmen Definition erforderlicher Handlungen Benennung Verantwortlichkeiten Setzung von Fristen Definition erforderlicher Ressourcen - Definition der Energiepolitik - Ermittlung erster übergeordneter und konkreter Ziele 16

18 Schritt 2: Konzept Ziele sind der Motor der Verbesserung Konzeption KVP wird durch Ziele angetrieben Dokumentierte Standards sichern Erreichtes ab Standards Kontinuierlicher Verbesserungs- Prozess (KVP) Verbesserung Zeit 17

19 Schritt 2: Konzept Energierelevante Prozesse Konzeption Beispiele - Anlagen- und Gebäudeplanung: Vorgabe Energieniveaus, Wärmeintegration, EnEV - Beschaffung: Einkaufsrichtlinien für Motoren, Kompressoren, Anlagen und Maschinen - Produktionsplanung: Optimierung von Prozessabläufen Anlagenauslastung - Betrieb von Maschinen und Anlagen: Abschalten, Regelstrategien, Fahrweisen - Instandhaltung: Filterreinigung, Leckagebeseitigung, Reduktion energierelevante Fehlfunktionen - Qualifizierung und Schulung: Erkennen von Fehlfunktionen, Sensibilisierung, Vorschlagswesen Ergebnis - Angepasste Abläufe und Arbeitsanweisungen - Grundlage für kontinuierlichen Verbesserungsprozess 18

20 Schritt 3: Implementierung Systemstart Zuständigkeiten festlegen - Benennung Energiemanager - Bildung Energieteam (mit Mitgliedern aus den betroffenen Unternehmensbereichen) Schulung, Controlling und Audit - Coaching, Qualifizierung und Schulungen der Mitarbeiter - Internes Audit zur Funktionskontrolle: Energiepolitik, Ziele und Programme, Normgerechtheit, Wirksamkeit - Nachfolgende Audits mit Prüfung Technik und Effizienz - Durchführung eines Management-Reviews: Prüfung Energiepolitik und Zielerreichung, Systembewertung, Vorschläge Anpassungen, Planung und Aktivitäten Ergebnis - Alle Aspekte des EnM-Systems vorhanden - Grundlage für externe Zertifizierung Umsetzung 19

21 Datenflut Energieeffizienz-Controlling (EnEffCo ) Ein neues Denken Praxis aus Betrieben - Häufig sind keine bzw. wenige Zähler für einzelne Energieverbraucher vorhanden - Eingesetzte Systeme für Energiecontrolling erzeugen regelmäßig unanschauliche Datenflut sind häufig nicht benutzerfreundlich und werden deswegen wenig genutzt haben oft ungünstige Kosten-Nutzen-Verhältnisse Energieeffizienz- statt Verbrauchs-Controlling - Verdichtung der Datenflut auf wesentliche Kennzahlen - Nutzung von Energieeffizienz-Kennzahlen für Vergleiche intern, extern und mit der Theorie - Einfache Erstellung aussagekräftiger Grafiken - Direkte Identifikation von Einsparpotentialen möglich - Nutzung Kennzahlen für Monitoring und Erfolgskontrolle 20

22 Energieeffizienz-Controlling (EnEffCo ) Schema Energieanalyse/ Bestandsaufnahme Priorisierung nach M edienkosten Bildung/ Anpassung & Strukturierung von Kennzahlen für Energieeffizienz Erfolgskontrolle Energieeinsparung Kontinuierliche Optimierung Abgleich vorhandene & zusätzlich benötigte M esstechnik, Festlegung/ Anpassung M essintervalle, Installation M esstechnik 21 Entwicklung und Umsetzung von Einsparmaßnahmen Erstellung/ Anpassung von Analyse-Tools, Analyse/ Benchmark von Kennzahlen

23 Effizienz Nutzen Aufwand Schritt II: Ermittlung von Kennzahlen Verdichtung komplexer Daten Vorteile von Kennzahlen - Transparenz der Energiestrukturen (Produktion&Versorgung) - Reduktion Datenflut auf begrenzte Anzahl von Werten - Einfache Auswertung zur Effizienz von Anlagen - Nutzung für Benchmarking Eigenschaften von Kennzahlen - Vergleichbar Ermöglichen Vergleich einer oder unterschiedlicher Anlagen - Einheitlich Nutzen pro Aufwand - Beeinflussbar Kann über Regelung beeinflusst werden - Aktuell regelmäßige Erfassung von Kennzahlen und Darstellung der Zeitabhängigkeit 22

24 Schritt IV: Erarbeitung eines Messkonzepts Ziel: Begrenzte Investition Zu messende Medien identifizieren - Bezogene Energien: Strom, Gas, Heizöl, Wasser - Nutzenergien: Wärme, Kälte, Druckluft, Vakuum, Raumluft - Messwerte: Energie-/Volumen-/Massenströme, Energiezustände (z.b. Druck, Temperatur, Feuchtigkeit) Art der Messung festlegen - Kontinuierlich, dabei Messintervall festlegen - Diskontinuierlich, dabei Häufigkeit und Messdauer festlegen Anforderungen an Übertragungssystem - Integration verschiedener Signale von den Zählern - Integration externer (Mess-) Daten (Schnittstellen) - Übersichtliche Darstellung der Messpunkte (Art, Lokalisierung, Zuordnung zu Erfassungsmodulen) Auswahl Messeinrichtungen - Zähler z.b. für Strom, Wärmemengen, Volumenströme, Temperatur und Druck - Berücksichtigung angemessener Messintervalle und einfache sowie kostengünstige Integration in Übertragungssystem 23

25 Schritt V: Auswahl der Hard- und Software Beispiel Ist-Zustand Einzelne Elemente, fehlende Integration Hoher Aufwand und Zeitverzögerung Auswertung 24

26 Schritt V: Auswahl der Hardware Beispiel neuer Zustand Integriertes System Einfache und schnelle Auswertung Systemebene Feldebene Ethernet TCP/IP M-Bus analog digital M-Bus Impulse Impulse MOD-Bus 25

27 Schritt VII: Auswertung und Analyse Effizienz im Überblick Vorteile Effizienztabelle - Einheitliche Darstellung der Effizienz (Nutzen zu Aufwand) - Erkennen relevanter Bereiche (Effizienz und Verbrauch) - Direkter Zugang zu Teilbereichen bzw. Einzelanlagen - Direktes Ablesen der Einsparpotentiale - Visualisierung von Entwicklungen und Erfolgen Vorfertigung Montage Wärme Kälte Lüftung Druckluft Vakuum Effizienzübersicht 2009 (100% stellen i.d.r. wirtschaftlich erreichbare Grenze dar) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Effizienzübersicht Druckluft 2009 (100% stellen i.d.r. wirtschaftlich erreichbare Grenze dar) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Druckluftverbrauch Druckluftverteilung mittlere el. Leistung [kw] Drucklufterzeugung 26

28 Energieeffizienz-Controlling (EnEffCo ) Fazit 27 Vorteile Analyse und Messkonzept - Überblick über relevante Bereiche - Anpassung des Messumfangs an Erfordernisse (Art und Anzahl Datenpunkte sowie Messintervalle) Kennzahlen - Verdichtung komplexer Informationen zu einfachen Daten - Strukturierung für einen besseren Überblick Soft- und Hardware - Definition der Anforderungen vor Systemauswahl (z.b. Benutzerfreundlichkeit, Visualisierung, Flexibilität) - Integration vorhandener Systeme und Daten (Schnittstellen) - Funktionskontrolle nach Umsetzung Auswertung, Analyse und Erfolgskontrolle - Nutzung von Kennzahlen und aussagekräftigen Grafiken - Strukturierung Ergebnisse und Nutzung Effizienztabelle Gesamtsystem - Systematische Einführung reduziert Investbedarf und erhöht Nutzungspotential - Systematik von Analyse, Umsetzung und Erfolgskontrolle sichert Einsparerfolg

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