Kernelement der Energieeffizienzsteigerung: Optimierung des Pumpenbestands! Tatsache ist, 1

Transkript

1 Kernelement der Energieeffizienzsteigerung: Optimierung des Pumpenbestands! Tatsache ist, dass Pumpen 10% des gesamten GRUNDFOS Energiebedarfs TITEL beanspruchen! 1

2 Grundfos auf einen Blick Grundfos - Weltmarktführer! Umsatz 3.0 Mrd. EUR Anzahl Mitarbeiter F&E Investitionen Produzierte Pumpen 184 Mio. EUR (6,1%) ca. 17 Millionen Bjerringbro, Dänemark Produktionsgesellschaften 15 Sales & Service 48 Bilanzjahr 2012 GRUNDFOS TITEL 2

3 Service Pumpen Solutions Energieeffizienz - Bestandsoptimierung: Aktivitäten zur Steigerung der Energieeffizienz: IHK Pumpenanwendertag dena - Leuchtturmprojekt Verbandsaktivitäten: DENEFF - AK- Industrie VDMA Forum Energie Peter K. Kölling Grundfos GmbH Leiter Kooperations-/Partnermanagement Public Relations Prokurist Telefon: (0)5600 Mobile: pkoelling@grundfos.com

4 Service Pumpen Solutions Vortragsagenda Meet the energy challenge, NOW! Ökodesign (ErP) Richtlinie Lebenszykluskosten Praxisbeispiele: Drosseln vs. FU- Pumpen ROI (AMZ) vs. Rendite Praxisbeispiele: Kühlwasserpumpen - Automotive

5

6 Der gesamte Energieverbrauch von Pumpen ist weitaus höher als wir uns vorstellen können! Pumpen verbrauchen 10% des Weltstrombedarfs eine zu hohe Verschwendung Als ein verantwortungsbewusstes Unternehmen, geht GRUNDFOS voran, um diese Energieverschwendung zu stoppen

7 Durch die Umstellung auf hocheffiziente Pumpen, könnten wir weltweit 5 % Strom sparen das entspricht dem häuslichen Energieverbrauch von 1 Milliarde Menschen MILLARDE MENSCHEN

8 Kernelement der Energieeffizienz: Ökodesignrichtlinie Lot 11 Elektromotoren (640/2009/EG) Verfügbarkeit IE 4 - Klasse

9 Service Pumpen Solutions Ökodesignrichtlinie Der Weg zu mehr Energieeffizienz 15% Seit 2011 ist die Energieeffizienzklasse IE 2 Verpflichtend (Hersteller) International Efficiency IE 4 IEC TS Ed. 1 IE 3 Premium Wirkungsgrad Vorgaben lt. EU-Verordnung (EG) 640/2009 Noch kein Einführdatum seitens EU vorgesehen, jedoch Vorgaben für die Motoreffizienz. Vorgeschrieben in EU ab (7,5-375 kw Nennleistung)* (0, kw Nennleistung)* Grundfos MGE bis 2,2kW (integrierter FU) MGE 3,0-22kW (EU- Zielvereinbarung Energieeffizienzrichtlinie ) GRUNDFOS entwickelt und verbaut bei IE 4 - Permanent- Magnet- Motoren

10 Kernelement der Energieeffizienz: Bestandsoptimierung!

11 155 TWh/a 12,6 TWh/a 6,3 TWh/a Strombedarf in der Industrie (Deutschland) Strombezug der Industrie in Deutschland Gesamt: 222 TWh el /a Strombezug der Industrie in D Summe: 221,9 TWh el /a 4% 0,5% 12% 1% 3% 10% Beleuchtung Übertragungs- / Verteilverluste Automationkomponenten Abgasbehandlung 1) davon 70% für Elektrische Antriebe = 155 TWh el /a davon 54% für Pumpen, Fördervorrichtungen etc. ( Motion ) = 84 TWh el /a 1) Schalter, Schütze etc. 2) Elektromotoren 70% Elektrische Heizungen / Öfen Elektromotoren / Antriebe Sonstiges Strombezug der Industrie in D Motoren 2) & Antriebe: 155,3 TWh el /a 14% 14% 10% 7% 1% 22% 32% Pumpen Förderbänder, Mischer, Extruder etc. Wasseraufbereitung Hydraulik Druckluft und Pneumatik Prozesskühlung Lüftung Motion Quelle: SIEMENS AG, Dr. Niehage

12 155 TWh/a 12,6 TWh/a 6,3 TWh/a Bestandsoptimierung Pumpen/-systeme Kernelement der Zielerreichung 23 TWh/a Einsparpotential - realisierbar über die (155 TWh/a) Pumpenbestandsoptimierung (Deutschland) ca. 90% der installierten Pumpen verbrauchen zu viel Energie sind also Energiefresser! Ohne die energetische Bestandsoptimierung werden wir die Ziele der EU- Energieeffizienz- Richtlinie nicht erreichen! 12

13 155 TWh/a 12,6 TWh/a 6,3 TWh/a Einsparpotenzial ca. 200 TWh (el.+ therm.) (Nutzungsdauerbetrachtung) Payback in Jahren 15 Wirtschaftliche Potentiale in der Industrie 42 TWh el /a, d.h. 4,9 Mrd. Energiekosten p.a 157 TWh th /a, d.h. 6,3 Mrd. Energiekosten p.a. Erforderliche Investitionssumme: 93 Mrd. 10 3,3 TWh el 7,5 TWh th 8,0 TWh el 12,6 TWh el 2,2 TWh 6,5 TWh el 3,9 TWh el 4,4 TWh el 10,0 TWh th 0,8 TWh el 59,8 TWh th 79,7 TWh th 0,2 TWh el 5 0,4 TWh el "Motion" (Pumpen, Maschinen etc.) Produktionskälte Hydraulik Heizung, Lüftung, Klima 0 0 Energiedatenmanagement Prozesswärme Quelle: SIEMENS AG, Dr. Niehage Stromversorgung Druckluft Wasseraufbereitung Prozessautomation Beleuchtung Marktpotential (Investition in Mio. )

14 155 TWh/a 12,6 TWh/a 6,3 TWh/a Realisierbare Potentiale Payback in Jahren 5 16 TWh el /a, d.h. 1,8 Mrd. Energiekosten p.a 63 TWh th /a, d.h. 2,6 Mrd. Energiekosten p.a. Erforderliche Investitionssumme: 13 Mrd ,0 TWh 1,1 TWh el el 0,1 TWh 2,5 TWh el el 0,8 TWh el 1,1 TWhel 0,2 TWh el 2,2 TWh el 5,0 TWh th 6,3 TWh el 27,9 TWh th 2,5 TWh th 0,4 TWhel 27,9 TWh th 1 0 "Motion" (Pumpen, Maschinen etc.) Energiedatenmanagement Prozesswärme Produktionskälte Stromversorgung Druckluft Hydraulik Wasseraufbereitung Prozessautomation Heizung, Lüftung, Klima Beleuchtung Quelle: SIEMENS AG, Dr. Niehage Marktpotential (Investition in Mio. )

15 155 TWh/a 12,6 TWh/a 6,3 TWh/a Bestandsoptimierung Pumpen/-systeme Lebenszyklus- Kostenbetrachtung Kostenstruktur von Pumpen/Pumpensysteme Der heutige Einkauf ist an den Anschaffungskosten ausgerichtet. Die Beschaffung sollte sich ausrichten an den: 8% Anschaffung 82% Energiekosten 10% Instandhaltung

16 155 TWh/a 12,6 TWh/a 6,3 TWh/a Bestandsoptimierung Pumpen/-systeme Pumpenaustauschempfehlung Durchschnittlicher Lebenszyklus 15 Jahre! Pumpenaustausch: Kaputte Pumpen werden ausgetauscht FALSCH! Konsequenz: Pumpen aus < 2013 (EFF 2 o. 3 Technologie) werden voraussichtlich 2028 ausgetauscht! Handlungsempfehlung: Energiefresser sofort auszutauschen RICHTIG! Die zu hebenden Potentiale hat das dena- Leuchtturmprojekt : Energieeffiziente Pumpensysteme aufgezeigt! 16

17 Kernelement der Energieeffizienz: Praxisbeispiel GRUNDFOS energy- audit

18 Service Pumpen Solutions Teilereinigung Reinigungsanlage Behälter, saugseitig Volumenreduzierung 50% ( P ca. 1 bar) Druckreduzierventil nach Filter Filter P > 1 bar HD- Pumpe Parameter: 11 bar 18.5 kw Manometer p1 10 bar p2 3,8 bar 18 GRUNDFOS Titel

19 GRUNDFOS Titel 19 Service Pumpen VOR - energetische Optimierung Solutions Leistungsvergleich: 18.5 kw Energieverbrauch: kwh/a Energiekosten: /a CO2- Emission: 34 t/a

20 GRUNDFOS Titel 20 Service Pumpen NACH - energetische Optimierung Solutions Leistungsvergleich: 2.2 kw CRE 15-5 Energieverbrauch: kwh/a Energiekosten: 770 /a (5.271 /a) CO2- Emission: 4 t/a (30 t/a) Investition: EUR Umbau: ca EUR

21 Kernelement der Energieeffizienz: Amortisation vs. Kapitalrendite

22 Service Pumpen Solutions Bestandsoptimierung Amortisation vs. Kapitalrendite Amortisationszeit (AMZ/ROI) von Effizienzprojekten: Unternehmensforderungen häufig < 2 Jahre - Projektrealität 3-5 Jahre (durchschnittlich) Diese Bewertung allein nach AMZ/ROI vernachlässig einen wesentlichen Parameter Die Kapitalrendite! 22

23 Service Pumpen Solutions Bestandsoptimierung Amortisation vs. Kapitalrendite 23 Quelle: Dr. Dirk Köwener, BSR Sustainability GmbH Bay. Landesamt für Umwelt Angenommen wird eine konstante Energiekosteneinsparung über die gesamte Systemnutzungsdauer Verzinsung wurde nicht berücksichtigt

24 DENA Leuchtturmprojekt: Energy- audit in der Industrie! Unser Weg:

25 Referenzen CARLSBERG KRAFT FOODS Deutsche Bahn AG Unilever und viele mehr unter

26 Praxisbeispiel: Kühlwassersystem Automobile- Industrie

27 GRUNDFOS- Energy audit Grundlagenparameter - ENERGY audit: LCC Analyse - 2 Kühlwasserpumpen - Kältemaschinen (Baujahr 2001) Auslegungsdaten: 80 m³/h, 60m Förderhöhe Motorleistung 22 kw Energiesparpotentiale Optimierungsmaßnahmen 27 GRUNDFOS

28 GRUNDFOS Energy audit M WÜ KM 1 M WÜ KM 2 H = 38m Filter KM 1 KM 2 Tank Systemkonfiguration; Messstellen 28

29 GRUNDFOS- Energy audit GRUNDFOS 29 Auswertung Temperaturen / Wärmeleistungen:

30 GRUNDFOS 30 GRUNDFOS- Energy audit Resümee: Pumpen verschlissen (Fördervolumen deutlich reduziert) Geringe Wärmeabgabe an den Kühlkreis (zumindest außerhalb des Hochsommers) zu große Wassermengen werden transportiert

31 GRUNDFOS 31 GRUNDFOS- Energy audit Optimierungsvorschläge: Einsatz neuer, drehzahlgeregelter Pumpen Nutzung der Temperatur (als indirekter Indikator der abgegebenen Wärmeleistung) als Führungsgroße für die Pumpenreglung dadurch wird nur soviel Wasser gefördert, wie zum Abtransport der Abwärme (Kältemaschinen) erforderlich ist

32 GRUNDFOS- Energy audit WÜ KM 1 WÜ KM 2 automatische Filterspülung M M Filter KM 1 KM 2 Tank FU praktische Umsetzung der Optimierungsvorschläge FU 32 GRUNDFOS

33 GRUNDFOS 33 GRUNDFOS- Energy audit Ergebnis: - Für den geregelten Betrieb erfolgte der Vergleich der Energieverbräuche alt-neu für identische Wärmeleistungen (wie zuvor dargestellt) und bei einer Betriebszeit von 3500 Std./Jahr Hierbei sind jährliche Einsparungen an elektrischer Energie möglich in Höhe von kwh/jahr Reduzierung der CO2- Emission kg/jahr Strompreis 12,2 ct/ kwh Einsparungen p.a /Jahr Einsparung (%) 83 %

34 GRUNDFOS 34 GRUNDFOS Energy audit Kostenvergleich 10 Jahreszyklus: Investition: ca EUR (2 Pumpen, Schaltschrank, Sensoren und Inbetriebnahme) Amortisation: ca. 3 Jahren

35 GRUNDFOS 35 GRUNDFOS- Energy audit Optimierungshinweise (Ergänzungen): - Kühlung der Schaltschränke 18 C (energetisch Optimieren) - Bei Planungen den Einbauorte Pumpen/Wärmetauschern optimieren - Reduzierung der Höhen der offenen Systeme wirtschaftlicher - Ist- Stand: Derzeit muss das Wasser aller Pumpen erst ca m hoch gepumpt werden, bevor es an den Verbrauchern wirken kann und danach im freien Fall zurückgeführt wird. Dies kostet jährlich geschätzte EUR Stromkosten! - Lösungsansatz: geschlossene Systeme verwenden oder Pumpen und Behälter auf Nutzerhöhe einbauen.

36 Welchen Fragen darf ich beantworten? Peter K. Kölling NOV. 2013

37 Gerne bieten wir Ihnen unser Dienstleistungspaket an! GRUNDFOS GmbH