Betriebliches Energiemanagement und Eigenstromerzeugung als Instrumente zur Reduktion der Energiekosten. Lingen,

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1 Institut für Management und Technik (IMT) Betriebliches Energiemanagement und Eigenstromerzeugung als Instrumente zur Reduktion der Energiekosten. Lingen, Prof. Dr. Tim Wawer Hochschule HS Osnabrück Osnabrück Management Prof. und Dr. Tim Technik Wawer IMT 1 1

2 Vier zentrale Ziele der Bundesregierung 700,0 Stromerzeugung in TWh 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 Fossile und nukleare Krafwerke Erneuerbare Energien 0, Reduktion Treibhausgase gegenüber % 55 % 70 % 80 % 2. Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch 35 % 40-45% 50 % 55-60% 65 % 80 % 3. Senkung des Bruttostromverbrauchs gegenüber % 25 % 4. Steigerung des KWK-Anteils an der Stromerzeugung 25% Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 2 Aus dem Energiekonzept für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung vom 28. September 2010 und dem Koalitionsvertrag Deutschlands Zukunft gestalten zur 18. Legislaturperiode.

3 1. Treibhausgas-Emissionen in Deutschland seit 1990 Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 3

4 2. Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch 40,0 Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 4 Datenquelle: Zahlen und Fakten Energiedaten des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie vom

5 3. Senkung des Stromverbrauchs gegenüber ,0 Bruttostromverbrauch [TWh] 620,0 600,0 580,0 560,0 540,0 520,0 500,0 480, Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 5 Datenquelle: Zahlen und Fakten Energiedaten des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie vom

6 4. Steigerung des KWK-Anteils an der Stromversorgung 30,0 25,0 Anteil KWK an der Bruttostromerzeugung 20,0 15,0 10,0 5,0 0, Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 6

7 Rahmenbedingungen für Unternehmen Rechtliche Vorgaben Kosten Stakeholder Reduktion der CO 2 - Emissionen Senkung des Bruttostromverbrauchs Steigende Energiekosten Sinkende Börsenpreise für Strom Steigende Umlagen Steigende ökologische Sensibilität bei Kunden, Investoren und Gesellschaft Energiekosten als Wettbewerbsfaktor Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 7

8 Betriebliche Energiewirtschaft Beschaffung Wandlung Verteilung Nutzung Energiemanagementsystem Betriebliche Energiewirtschaft Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette Strategische Begleitung durch Energiemanagement Erfüllung der ökologischen und ökonomischen Ziele Reduktion der energiebedingten Emissionen Dauerhaft kostengünstige und sichere Energieversorgung Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 8

9 Energiemanagement: Rechtliche Grundlagen Reduktion der EEG-Umlage Reduktion Energieund Stromsteuer Effizienzrichtlinie Verbrauch 1 5 GWh SpaEfV-Verfahren Verbrauch ab 5 GWh Energiemanagementsystem Für Antrag 2015 reicht im Aufbau ab 2015: KMU: Energieaudit oder SpaEfV-Verfahren Nicht KMU: Energiemanagementsystem Verpflichtung für alle Unternehmen, die keine KMU sind Ab 2015 alle 4 Jahre Energieaudit oder Energie- oder Umweltmanagementsystem Energiebeauftragter 63 ff EEG ff EnergieStG 9 ff StromStG 8 EDL-G Entwurf Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 9

10 KMU gemäß EU-Effizienzrichtlinie Definition KMU weniger als 250 Personen beschäftigen und entweder max. 50 Mio. Euro Umsatz oder Jahresbilanzsumme max. 43 Mio. Euro. Auch nicht produzierende Unternehmen Partnerunternehmen und verbundene Unternehmen außerhalb und innerhalb EU müssen berücksichtigt werden Verflechtung mit 25 % des Kapitals oder der Stimmrechte Öffentliche Unternehmen gelten nicht als KMU 25 % des Kapitals oder der Stimmrechte bei öffentlichen Stellen Relevant für Stadtwerke, Wasser und Abwasserversorger Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 10

11 Energieaudit gemäß DIN EN Analyse der Energieflüsse Systematische Erfassung der Energieflüsse Momentaufnahme der aktuellen Situation Verdichtung der Informationen zu Energieleistungskennzahlen Identifikation von Verbesserungspotenzialen Dokumentation der Verbesserungsmöglichkeiten Nutzung von Lebenszyklus-Kostenanalysen, um die Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zu bewerten Die Unabhängigkeit und Qualifikation des Auditors müssen gewährleistet sein. Erster Schritt hin zu einem ganzheitlichen Energiemanagementsystem Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 11

12 Energiemanagementsystem Plan Act Do Check Entspricht dem PDCA-Zyklus wie auch in ISO 9001, 14001, EN16001 Dauerhaftes System mit kontinuierlichem Verbesserungsprozess Integrierbar in bestehende Managementsysteme Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 12

13 Aufgabenbereiche von Energiemanagementsystemen Personal Organisation Technik Organisation Aufstellung eines Energieteams Gestaltung energierelevanter Prozessabläufe Personal Kompetenzaufbau und Motivation Technik Einsatz flexibler und erweiterbarer Messtechnik Visualisierung der Energieverbräuche Effizienter Betrieb der Verbraucher und Erzeuger Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 13

14 Vergleich Energiemanagement / Energieaudit Energieaudit Einmalige oder mehrfach durchgeführte Bestandsaufnahme Grundlage für die Einführung eines Energiemanagements Kostengünstige Möglichkeit zur Erfüllung der gesetzlichen Mindestanforderungen Energiemanagement Schaffung von Transparenz über die Energieverbräuche Sensibilisierung der Mitarbeiter Verursachungsgerechte Zuordnung von Energiekosten Ermittlung der energetische Relevanz von Unternehmensentscheidungen Managementsystem zur kontinuierlichen Analyse und Optimierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 14

15 Entwicklung des Selbstverbrauchs in Deutschland Selbstverbrauch in TWh Selbstverbrauch Anteil am Nettostromverbrauch ,0% 18,0% 16,0% 14,0% 12,0% 10,0% 8,0% 6,0% 4,0% 2,0% 0,0% Anteil am Nettostromverbrauch in % Selbstverbrauch ist der unmittelbare Verbrauch des selber erzeugten Stroms Identität von Erzeuger und Verbraucher Räumlicher Zusammenhang Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 15 Quelle: Berechnungen des ewi Köln auf Basis von Daten von bdew und destatis

16 Eigenstromerzeugung und Selbstverbrauch Haushalte Unternehmen PV-Anlagen Mini KWK Große KWK BHKWs Photovoltaik als wichtigste Quelle in privaten Haushalten Förderung durch das EEG KWK als wichtigste Quelle in Unternehmen Förderung durch das KWK-G Geeignet für Unternehmen mit Bedarf an Prozessdampf oder Wärme und Strom Historische Anwendungsgebiete: Grundstoffchemie, Mineralölverarbeitung, Ernährungswirtschaft und im Papiergewerbe, Schwimmbäder Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 16

17 Wärmebasierte Auslegung von BHKWs Wärmelast Spitzenlastkessel BHKW Modul 2 BHKW Modul h/a KWK-Anlagen werden anhand der Wärmedauerlinie ausgelegt Unter aktuellen Bedingungen auch in vielen anderen Bereichen wirtschaftlich BHKW-Anlagen müssen i.d.r. mindestens Volllaststunden pro Jahr erreichen, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 17

18 Wirtschaftlichkeitsrechnung von KWK-Anlagen KWK Zuschlag Netzeinspeisung Selbstverbrauch Üblicher Preis (EEX) Vermiedene Netznutzung Einsparung von Fremdbezug Industriellen Unternehmen mit einer eigenen KWK- Stromerzeugung optimieren ihre Energieversorgung unter Berücksichtigung von Strombezugskosten aus dem Netz, Umlagen für selbstverbrauchte und fremdbezogene Energie, Eigenerzeugungskosten von Wärme und Strom, den Kosten der alternativen Wärmeerzeugung und Stromerlösen auf dem Großhandelsmarkt. Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 18

19 KWK-Anwendungsgebiete und Betriebsarten Anwendungsgebiet KWK der allgemeinen Versorgung Industrie-KWK Kleine KWK > 1 MW el Biogene KWK Betriebsart Gesamtoptimierung entsprechend der Fernwärmenachfrage und den (Börsen)- Strompreisen. Wärme- bzw. stromgeführt entsprechend dem Eigenbedarf Wärme- bzw. stromgeführt entsprechend dem Eigenbedarf im HH Vermarktung über das EEG Wärmegeführter Betriebsweise Ziel: Betriebsweise zur Deckung des Wärmeprofils Klassische Betriebsweise Stromgeführte Betriebsweise Ziel: Betriebsweise zur Maximierung des Selbstverbrauchs bzw. Maximierung der Einnahmen aus dem Verkauf an der Börse Flexible Fahrweise in Systemen mit hohen Anteilen fluktuierender Erzeuger Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 19

20 Entsolidarisierung der Netznutzung Ausgangslage Verbraucher mit Eigenerzeugung Verbraucher ohne Eigenerzeugung Strompreis Strompreis Umlagen & NNE Stromgestehungskosten Umlagen Umlagen & NNE Betriebswirtschaftlich ist die Erzeugung auch durch vermiedene Umlagen und Netznutzungsentgelte rentabel Gesamtwirtschaftliche Folgen Eigenerzeugung erhöht die Erzeugungskapazität und reduziert die Strompreise Verbraucher ohne Eigenerzeugung zahlen höhere Umlagen und NNE Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 20

21 Energieszenario 2050 Energiemanagement wird ein fester Bestandteil der Unternehmensführung Energiekosten werden zunehmend ein Wettbewerbsvorteil Rechtliche Vorgaben verpflichten fast alle Unternehmen zur Einführung Energiemanagementsysteme als Voraussetzung für Marktteilnahme (z.b. bei Lieferanten oder Ausschreibungen) Eigenstromerzeugung (noch) eine Möglichkeit zur Reduktion der Kosten PV-Anlagen und hocheffiziente KWK-Anlagen liefern einen Beitrag zum Gelingen der Energiewende KWK-Anlagen in vielen Unternehmen unter den aktuellen Rahmenbedingungen rentabel. Rahmenbedingungen für eine teilweise Autarkie werden sich verschlechtern Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Prof. Dr. Tim Wawer Professor für Energiewirtschaft Institut für Management und Technik Kaiserstr. 10c Lingen Mail: Tel: +49 (0) Hochschule Osnabrück Prof. Dr. Tim Wawer 22 Fotos: Franziska Temmen

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