Branchenenergiekonzepte vom Energiecontrolling zum Energiemanagement

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1 Branchenenergiekonzepte vom Energiecontrolling zum Energiemanagement Kostenfaktor Energie in der Papierindustrie Tagung der Arbeitsgemeinschaft Papierindustrie und der EnergieAgentur.NRW 04. Dezember 2008 Düsseldorf Dr. Jörg Meyer (Vortragender), Astrid Schubert, EUtech Energie & Management GmbH Gefördert durch: Gliederung Projektidee Branchenenergiekonzepte Vorgehensweise Projektergebnis betriebliches Energiemanagement 2

2 Projektidee Branchenenergiekonzepte: Initiative des Landes Nordrhein-Westfalens Ernährungsindustrie Metall be- und verarbeitende Industrie Holz be- und verarbeitende Industrie Textilindustrie Kunststoff verarbeitende Industrie Produzierender Gartenbau Krankenhaus Alten- und Pflegeheime Papierindustrie (fertig gestellt) Recyclingindustrie (in Bearbeitung) 3 Projektidee Übergreifende und konkrete Ziele der BEK`s Übergreifende Ziele Übergreifende Ziele Senkung von Energiekosten, Energiebedarf und CO 2 -Emissionen Verstärkung des Dialogs zwischen Unternehmen und Verbänden Bereitstellung von Informationen über innovative Techniken Konkrete Ziele Konkrete Ziele Abbau von Hemmnissen, sich mit dem Thema Energie zu beschäftigen Steigerung des Bewusstseins für den rationellen Umgang mit Energie Bekanntmachung von Analysemethoden und Erleichterung deren Handhabung Aufdeckung bestehender Potenziale zur rationellen Energieverwendung Vorstellung von konkreten, wirtschaftlich tragfähigen Verbesserungsmaßnahmen 4

3 Gliederung Projektidee Branchenenergiekonzepte Vorgehensweise Projektergebnis betriebliches Energiemanagement 5 Vorgehensweise Projektbeteiligte Forschungsinstitute Förderung Unternehmen der Papierindustrie Verbände Beratungsunternehmen Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen 6

4 Vorgehensweise Die wichtigsten Arbeitsschritte Befragung von Unternehmen der Papierindustrie Recherche und Auswertung statistischer Daten Dokumentation (Projektende Dez. 2008) Detaillierte Betriebsanalysen Informationen von Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus 7 Projektergebnis Leitfaden als Hilfe zur Selbsthilfe Energiewirtschaftliche Struktur Energiewirtschaftliche Struktur Energiewirtschaftliche Strukturzahlen Betriebliche Kennzahlen Bewertung und Optimierung Bewertung und Optimierung Innovationen in der Prozesstechnik Optimierungspotenziale in den Querschnittstechniken Praxisbeispiele Konkrete Maßnahmen ausgewählter Betriebe Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Betriebsanalyse, Energiemanagement Betriebsanalyse, Energiemanagement Energieorientierte Betriebsanalyse, Checklisten Energiemanagement 8

5 Gliederung Projektidee Branchenenergiekonzepte Vorgehensweise Projektergebnis betriebliches Energiemanagement 9 Projektergebnis Energiemanagement Erläuterung zur Begrifflichkeit Planung, Steuerung und Kontrolle aller Energietätigkeiten eines Unternehmens. Energiemanagement ist die vorausschauende, organisierte und systematisierte Koordinierung von Beschaffung, Wandlung, Verteilung und Nutzung von Energie zur Deckung der Anforderung unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Zielsetzungen. Der Begriff Energiemanagement und manche Begriffe aus dem Bereich Energiemanagement werden unterschiedlich belegt und verwendet. Klarheit soll eine neue VDI-Richlinie (4602) schaffen. 10

6 Projektergebnis Energiemanagement Ziele eines Energiemanagementsystems Kontinuierliche Verbesserung Minimierung des Umweltrisikos Erhöhung der Transparenz Befriedigung von Nutzer- oder Prozessanforderungen Verbesserung der Marktchancen /Wirtschaftlichkeit Reduzierung der Energiekosten Sicherheit der Energiebereitstellung Senkung der Anlagenkosten 11 Projektergebnis Energiemanagement Energiemanagement und Energiecontrolling E N E R G I E M A N A G E M E N T Energiekostenrechnung Planung/Konzeption Planung/Budgetierung des Energieeinsatzes Planung von Korrektur- und Optimierungsmaßnahmen Konzeption interner Analyseprojekte Durchführung von Maßnahmen Korrekturmaßnahmen Reparaturarbeiten Schulungen, interne Weiterbildung Betrieb Formulierung von Zielen, Führungsgrößen und Strategien Energiemanagement Energie- Controlling Sollwertvorgaben Energiebuchhaltung Analyse Kennzahlenanalyse Soll-Ist-Vergleich Abweichungsanalysen Kontrolle der Zielerreichung Störeinflüsse Veränderung der Produktion, des betrieblichen Umfeldes, der Bedarfs- und Bereitstellungsstruktur Interne Datenerfassung Energie- und Wassereinsatz Produktionsdaten, Raumklimadaten,... Energiebereitstellung und -verwendung Geschäftsleitung E N E R G I E M A N A G E M E N T 12

7 Projektergebnis Energiemanagement Mehrstufige Energieanalyse Grobanalyse Energie-Audit Arbeitsschritte Fragebogen ausfüllen Erste Auswertung der Daten Rundgang und kleinere Messungen Analyse und Berichterstellung Nutzen Transparenz Abschätzung Potentiale Detailanalyse Energie-Konzept Arbeitsschritte Umfangreiche Datenaufnahme Messungen und Berechnungen Prozess- und Anlagenanalyse Ausarbeitung von Lösungsvorschlägen (Maßnahmenkatalog) Dokumentation und Präsentation Nutzen Konkrete Maßnahmen Signifikante Einsparungen 13 Projektergebnis Energiemanagement Prinzipielle Vorgehensweise bei einer Energieanalyse Rohdaten Kennzahlen & Verhältniswerte Vergleich & Auswertung Ergebnisse & Aussagen Definition der erforderlichen Daten Datenerfassung und -auswertung 14

8 Projektergebnis Energiemanagement Aufbau eines betrieblichen Energieinformationssystems Einrichten von Messstellen Erfassung und Auswertung der Daten Bewertung der Ergebnisse Visualisierung und Dokumentation der Ergebnisse 15 Projektergebnis Energiemanagement Auswertung der Energiedaten (1) Zeitreihen Gasverbrauch (Heizung) in MWh Zeitreihen Kostenaufteilung Niederschlagsw asser Abwasser 3% Stauseew asser 5% 2% Stadtwasser 2% Öl 26% Strom 36% Jan Feb Mrz Apr Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez KW 3 Lastprofile 350 Lastprofile Leistungsaufnahme in kw Monatshöchstleistung: 358 kw Hauptverbraucher 100% Hauptverbraucher Anteil am Jahresstromverbrauch 75% 50% 25% Gas 26% 100 0% 50 0 Mo, Di, Mi, Do, Fr, Sa, So, Mo, Lüftung Entstaubung Sanfor-Anlage Kaeser BS 51 Boge VLEX 22 Kaeser Mac 41 Klima-Anlage Boge VLEX 28 Schlichtmasch. Spannrahmen Bleich-Anlage Lüfter Kessel 1 Spulmaschine Zettelmasch. W ebmaschinen Rauhmaschinen Nähautomaten 1&2 Verpackung Heizkessel Rauherei Heizkessel Weberei Nähmaschinen 16

9 Projektergebnis Energiemanagement Auswertung der Energiedaten (2) Energieflussbilder Erdgasbezug (Ho) MWh 111 % (Hu) = 100 % MWh tägliche Betriebsstunden in h h Verluste MWh Produktionsanlage MWh Produktionsanlage 2 82 MWh Produktionsanlage MWh 35 Anlagenanalysen 30 Reinigung CIP 210 MWh Reinigung Mischer 60 MWh Warmwasserbereit. Neubau 213 MWh Warmwasserbereit. Altbau 32 MWh Kompressor GA 37.1 Kompressor GA 37.2 Kompressor GA 45 zwischen Fr 11:00 Uhr und Mo 6:00 Uhr Heizung Hallen + Verw. 927 MWh Brennwertanteil 247 MWh 0,65 Kennzahlen kwh/kg Kennzahlen 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 Vorstapelung UHT-Erhitzung w el = 3,8 kj/kg q zu = 274,4 kj/kg spez. Verbrauch Erdgas - Dampf Mittellung spez. Verbrauch kg Prozessanalysen w el = 0,8 kj/kg Förderung w el = 0,8 kj/kg Druckerhöhung w el = 0,7 kj/kg Vorwärmung gedeckt durch W ärmeintegration Vorkühlung gedeckt durch W ärmeintegration Separation w el = 4,75 kj/kg Eiswasserkühlung w el = 0,4 kj/kg q ab = 148 kj/kg Homogenisierung w el = 26,2 kj/kg 0 Mo, 12. Di, 13. Mi, 14. Do, 15. Fr, 16. Sa, 17. So, 18. Die Ablesungen erfolgten jeweils morgens gegen 11:00 Uhr. Der Anteil der Laststunden ist schraffiert dargestellt. Gemessene spezifische Energieeinsatzkennzahlen (bezogen auf 1kg Produkt): w el,ges = 37,5 kj/kg q zu = 274,4 kj/kg q ab = 148,0 kj/kg 17 Projektergebnis Zusammenfassung Energiemanagement Ein Baustein zur Wettbewerbsfähigkeit Politische, wirtschaftliche und ökologische Veränderungen erfordern die Beschäftigung mit dem Thema Energie und die Einführung eines Energiemanagementsystems Energieorientierte Betriebsanalysen zeigen konkrete, technisch und wirtschaftlich sinnvolle Verbesserungs-maßnahmen auf. Energieumwandlung und -verteilung bieten große Einsparpotenziale: optimale Dimensionierung, Regelung und Leitungen (geringe Investitionen), Erneuerung von Anlagen. Produktion geht vor, Qualität muss erhalten bleiben : Ein betriebliches Energiemanagement unterstützt diese Anforderung. 18

10 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ihre Ansprechpartner für weitere Fragen: Astrid Schubert, Dr. Jörg Meyer (EUtech) Dennewartstraße D Aachen Tel. (+49) 241 / Fax (+49) 241 /