Energieeffizienz in der Produktion Wunsch oder Wirklichkeit? Dr. Marcus Schröter

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1 Energieeffizienz in der Produktion Wunsch oder Wirklichkeit? Dr. Marcus Schröter

2 Industrie- und Serviceinnovationen Bild Das Competence Center Industrie- und Serviceinnovationen untersucht für Unternehmen, Verbände und Politik, welche technischen und organisatorischen Innovationen Potenziale bieten, damit auch in Zukunft international erfolgreiche Produktion und produktbegleitende Dienstleistungen in Deutschland und Europa möglich sind. Das Competence Center hat drei Geschäftsfelder: Technische und organisatorische Prozessinnovationen Industrielle Dienstleistungen Zukunftsfähige Produktionssysteme und Standortentscheidungen

3 Ausgangslage Deutsches Verarbeitendes Gewerbe benötigt mehr als 25% der insgesamt benötigten Endenergie Ansteigende Energiepreise Klimawandel EU-Richtlinie über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen : innerhalb von 9 Jahren 9% Endenergie einsparen

4 ISI Erhebung Modernisierung der Produktion Erhebung deckt alle Branchen des Verarbeitenden Gewerbes in Deutschland ab Untersuchungsgegenstand: Produktionsstrategien, der Einsatz innovativer Organisations- und Technikkonzepte in der Produktion, Fragen des Personaleinsatzes sowie Fragen zur Wahl des Produktionsstandortes. Regelmäßige Durchführung seit 1993 Durchführung 2009: Von Betriebe des Verarbeitenden Gewerbes in Deutschland schickten Betriebe einen verwertbar ausgefüllten Fragebogen (Rücklaufquote 10 Prozent). Stichprobe ist repräsentativ bzgl. Branchenverteilung der Grundgesamtheit.

5 Leitfragen In welchem Umfang sind Reduzierungen im Energieverbrauch im Verarbeitenden Gewerbe möglich (Energieeinsparpotenzial)? Welche technischen Energiesparmaßnahmen werden im Verarbeitenden Gewerbe bereits genutzt, um Energie in der Produktion einzusparen? Welche Effizienztechniken können durch eine stärkere Nutzung einen zusätzlichen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs leisten? Welchen Einfluss hat die betriebliche Nutzung von Umweltkennzahlensystemen auf den Einsatz von Energieeffizienztechnologien in der Produktion? Werden Energieeffizienztechnologien von jenen Betrieben vermehrt eingesetzt, die Investitionsentscheidungen auf Basis der Lebenszykluskosten einer Technologie treffen?

6 Energieeinsparpotenzial im Verarbeitenden Gewerbe 60% 49% Anteil der Betriebe 40% 20% 0% 32% 16% 3% 0% 1 bis 10% 10 bis 20% über 20% Geschätztes Energieeinsparpotenzial Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI, N=1.321 mittleres Einsparpotenzial im Verarbeitenden Gewerbe 15% entspricht Einsparung von 5 Mrd. Energiekosten kleine, mittlere und große Betriebe kommen zu gleichen Einsparpotenzialen

7 Geschätztes Einsparpotenzial von:... 0 bis 10% 10 bis 20% über 20% Fahrzeugbau Energieeinsparpotenzial in den Branchen des Verarbeitenden Gewerbes Elektroindustrie (ohne MSRO) Ernährungs-, Tabakgewerbe Maschinenbau H.v. Gummi- und Kunststoffwaren Metallerzeugung und -bearbeitung H.v. Metallerzeugnissen sonstige Branchen Holzgewerbe Medizin-, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, Optik Textil-, Bekleidungs-, Ledergewerbe Glasgewerbe, Keramik Chemische Industrie Papiergewerbe Verlags-, Druckgewerbe und Vervielfältigung % 20% 40% 60% 80% 100% Anteil der Betriebe Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI, N=1.321

8 Leitfragen In welchem Umfang sind Reduzierungen im Energieverbrauch im Verarbeitenden Gewerbe möglich (Energieeinsparpotenzial)? Welche technischen Energiesparmaßnahmen werden im Verarbeitenden Gewerbe bereits genutzt, um Energie in der Produktion einzusparen? Welche Effizienztechniken können durch eine stärkere Nutzung einen zusätzlichen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs leisten? Welchen Einfluss hat die betriebliche Nutzung von Umweltkennzahlensystemen auf den Einsatz von Energieeffizienztechnologien in der Produktion? Werden Energieeffizienztechnologien von jenen Betrieben vermehrt eingesetzt, die Investitionsentscheidungen auf Basis der Lebenszykluskosten einer Technologie treffen?

9 Nutzung von Energieeffizienztechnologien Elektromotoren mit Drehzahlregelung Rückgewinnung von Bewegungs-und Prozessenergie Steuerungskonzept zur Abschaltung von Maschinen in Schwachlastzeiten Kraft-Wärme(-Kälte)-Kopplung 15% 27% 32% Chemie (70%), Ernährung (67%), Papier (60%) 48% Ernährung (56%), Gummi und Kunststoff (43%) Ernährung (49%), Fahrzeugbau (42%) Ernährung (30%), Chemie (25%), Papier (23%) Einsatz von Hocheffizienzpumpen Wärmearme Fügeverfahren 6% 10% Ernährung (18%), Gummi und Kunststoff (16%) Fahrzeugbau (16%), Elektro (11%) 0% 20% 40% 60% Anteil der Betriebe mit Nutzung der Energiespeichertechniken Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

10 bis 49 Beschäftigte 50 bis 249 Beschäftigte 250 und mehr Beschäftigte Elektromotoren mit Drehzahlregelung 37% 50% 65% Anteilige Umsetzung technischer Energieeinsparmaßnahmen nach Betriebsgröße Rückgewinnung von Bewegungs-und Prozessenergie Steuerungskonzept zur Abschaltung von Maschinen in Schwachlastzeiten Kraft-Wärme(-Kälte)-Kopplung Einsatz von Hocheffizienzpumpen 20% 34% 19% 28% 9% 15% 27% 6% 10% 17% 51% 43% Wärmearme Fügeverfahren 5% 5% 10% 0% 20% 40% 60% 80% Anteil der Betriebe mit Nutzung der Energiespartechniken Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

11 Leitfragen In welchem Umfang sind Reduzierungen im Energieverbrauch im Verarbeitenden Gewerbe möglich (Energieeinsparpotenzial)? Welche technischen Energiesparmaßnahmen werden im Verarbeitenden Gewerbe bereits genutzt, um Energie in der Produktion einzusparen? Welche Effizienztechniken können durch eine stärkere Nutzung einen zusätzlichen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs leisten? Welchen Einfluss hat die betriebliche Nutzung von Umweltkennzahlensystemen auf den Einsatz von Energieeffizienztechnologien in der Produktion? Werden Energieeffizienztechnologien von jenen Betrieben vermehrt eingesetzt, die Investitionsentscheidungen auf Basis der Lebenszykluskosten einer Technologie treffen?

12 Unerschlossenes Potenzial von Energieeffizienztechnologien Technologie nicht genutzt Nutzungspotenzial nicht ausgeschöpft Potenzial ausgeschöpft Einsatz von Hocheffizienzpumpen Kraft-Wärme(-Kälte)-Kopplung Steuerungskonzept zur Abschaltung von Maschinen in Schwachlastzeiten 73% 90% 85% 8% 2% 11% 4% 22% 6% Rückgewinnung von Bewegungs-und Prozessenergie 68% 23% 9% Elektromotoren mit Drehzahlregelung 52% 35% 13% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Anteil an Nutzern der Querschnittstechnologien Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

13 Leitfragen In welchem Umfang sind Reduzierungen im Energieverbrauch im Verarbeitenden Gewerbe möglich (Energieeinsparpotenzial)? Welche technischen Energiesparmaßnahmen werden im Verarbeitenden Gewerbe bereits genutzt, um Energie in der Produktion einzusparen? Welche Effizienztechniken können durch eine stärkere Nutzung einen zusätzlichen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs leisten? Welchen Einfluss hat die betriebliche Nutzung von Umweltkennzahlensystemen auf den Einsatz von Energieeffizienztechnologien in der Produktion? Werden Energieeffizienztechnologien von jenen Betrieben vermehrt eingesetzt, die Investitionsentscheidungen auf Basis der Lebenszykluskosten einer Technologie treffen?

14 Nutzung von Effizienztechnologien und Umweltkennzahlensystemen Betriebe mit UKZ Betriebe ohne UKZ Elektromotoren mit Drehzahlregelung 44% 64% Rückgewinnung von Bewegungsund Prozessenergie Steuerungskonzept zur Abschaltung von Maschinen in Schwachlastzeiten 23% 28% 47% 50% Kraft-Wärme(-Kälte)-Kopplung 13% 21% Einsatz von Hocheffizienzpumpen 8% 19% Wärmearme Fügeverfahren 5% 11% 0% 20% 40% 60% 80% Anteil von Betrieben mit Nutzung der Einspartechniken Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

15 Einsatz von Umweltkennzahlen nach Branche Metallerzeugung und -bearbeitung 42% Fahrzeugbau 34% Elektroindustrie 27% H. v. chemischen Erzeugnissen 23% 17% der Betriebe nutzen Umweltkennzahlensysteme H. v. Gummi- und Kunststoffwaren H. v. Metallerzeugnissen Medizin-, Mess-, Steuer- und Papiergewerbe Maschinenbau Textil-, Bekleidungs-, Ledergewerbe 12% 12% 19% 18% 18% 17% Glasgewerbe, Keramik, Verarbeitung 12% Ernährungsgewerbe Verlags- und Druckgewerbe, 9% 8% 0% 10% 20% 30% 40% 50% Anteil der Betriebe mit Umweltkennzahlensystemen Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

16 Leitfragen In welchem Umfang sind Reduzierungen im Energieverbrauch im Verarbeitenden Gewerbe möglich (Energieeinsparpotenzial)? Welche technischen Energiesparmaßnahmen werden im Verarbeitenden Gewerbe bereits genutzt, um Energie in der Produktion einzusparen? Welche Effizienztechniken können durch eine stärkere Nutzung einen zusätzlichen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs leisten? Welchen Einfluss hat die betriebliche Nutzung von Umweltkennzahlensystemen auf den Einsatz von Energieeffizienztechnologien in der Produktion? Werden Energieeffizienztechnologien von jenen Betrieben vermehrt eingesetzt, die Investitionsentscheidungen auf Basis der Lebenszykluskosten einer Technologie treffen?

17 Betriebe mit TCO Betriebe ohne TCO Einsatz von Energieeffizienztechnologien und Total Cost of Ownership- Verfahren Elektromotoren mit Drehzahlregelung Rückgewinnung von Bewegungsoder Prozesswärme Steuerungskonzept zur Abschaltung von Maschinen in Schwachlastzeiten Kraft-Wärme(-Kälte)-Kopplung Einsatz von Hocheffizienzpumpen 30% 24% 21% 14% 17% 8% 45% 44% 46% 65% Wärmearme Fügeverfahren 4% 15% 0% 20% 40% 60% 80% Anteil der Betriebe mit Nutzung der Einspartechniken Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

18 Einsatz von Total Cost of Ownership-Verfahren nach Branche Fahrzeugbau Elektroindustrie (ohne MSRO) sonstige Branchen 20% 26% 28% Metallerzeugung und -bearbeitung 20% Medizin-, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, Optik 16% Glasgewerbe, Keramik 16% H.v. Gummi- und Kunststoffwaren 15% Maschinenbau 13% 14% der Betriebe nutzen TCO-Verfahren im Rahmen von Investitionsentscheidungen H.v. Metallerzeugnissen Chemische Industrie Ernährungs-, Tabakgewerbe Textil-, Bekleidungs-, Ledergewerbe 12% 11% 11% 10% Papiergewerbe Verlags- und Druckgewerbe, Vervielfältigung Holzgewerbe 4% 3% 7% 0% 10% 20% 30% Anteil von Betrieben nach Einsatz von TCO Erhebung Modernisierung der Produktion 2009, Fraunhofer ISI

19 Zusammenfassung Deutsches Verarbeitendes Gewerbe kann seinen Energieverbrauch mit derzeit gängiger Technik um rund 15 Prozent reduzieren Energieintensive Branchen sehen vergleichsweise geringes Einsparpotenzial Größeres Einsparpotenzial in weniger energieintensiven Branchen Querschnittstechnologien sind insgesamt noch nicht weit verbreitet Steigerungspotenzial bei nutzenden Betrieben vorhanden Betriebe, die Umweltkennzahlensysteme einsetzen, nutzen Effizienztechnologien häufiger. Betriebe, die Investitionen nach Lebenszykluskosten bewerten, setzen Effizienztechnologien häufiger ein.

20 Effizienzfabrik BMBF-Fördermaßnahme Ressourceneffizienz in der Produktion Ausschreibung im Herbst Projekte, Start im Sommer Mio. Förderung, über 200 Partner KMU sind prioritäre Zielgruppe Vorwiegend technische Projekte

21 Effizienzfabrik Themenfelder der Projekte Effiziente Fertigungs- und Verfahrenstechnik: Neue Technologien (7 Vorhaben) Effiziente Fertigungs- und Verfahrenstechnik: Simulation und Bewertung (8 Vorhaben) Effiziente Produktionsmaschinen und -anlagen (3 Vorhaben) Fertigungsbedingte Produkteigenschaften (7 Vorhaben) Funktionale Oberflächen (6 Vorhaben) 5 Themenfelder 31 Verbundvorhaben 203 Einzelvorhaben

22 Effizienzfabrik Ziele Informationen zum Thema Ressourceneffizienz in der Produktion Unterstützung des Ergebnistransfers aus den Forschungsprojekten in eine Vielzahl produzierender Unternehmen Lebendiges Netzwerk aus Industrie, Wissenschaft, Politik und Öffentlichkeit

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