Energieorientierte BWL Instrumente und Strategien für nachhaltige Planungs- und Entscheidungsprozesse in Unternehmen

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1 Regionalkonferenz Energie und Umwelt Ludwigshafen, Pfalzbau, 1. Juni 2016 Energieorientierte BWL Instrumente und Strategien für nachhaltige Planungs- und Entscheidungsprozesse in Unternehmen Prof. Dr. Johannes Kals

2 Gliederung 1. Persönliche Vorstellung 2. Weshalb eine energieorientierte BWL? Megatrends und neue Herausforderungen 3. Grundstruktur einer energieorientierten BWL 4. Anwendungsfelder und Nutzen 5. Projekt: Weiterbildungen im Auftrag des Bundesumweltministeriums 2

3 1. Persönliche Vorstellung Studium der BWL in Aachen Wissenschaftlicher Angestellter (Assistent) am Lehrstuhl für Produktionswirtschaft an der Uni Duisburg(-Essen) Forschungsaufenthalt in Amerika, Promotion an der TU Berlin über Umweltorientiertes Produktions- Controlling Unternehmensberater in der Gerling Consulting Gruppe in Köln mit dem Schwerpunkt Umweltmanagement Professor an der HS LU für BWL, eine Wahlperiode Vizepräsident Umbenennung der Professur: BWL, insbesondere Nachhaltigkeit und Energiemanagement Verheiratet, zwei Töchter 3

4 Gliederung 1. Persönliche Vorstellung 2. Weshalb eine energieorientierte BWL? Megatrends und neue Herausforderungen 3. Grundstruktur einer energieorientierten BWL 4. Anwendungsfelder und Nutzen 5. Projekt: Weiterbildungen im Auftrag des Bundesumweltministeriums 4

5 Industrielle Revolution Regenerative Energietechnik und -effizienz Legitimitätsdruck Nachhaltigkeitsdebatte Hintergründe und (Mega-) trends Klimawandel und Ressourcenverfügbarkeit Wirtschaftspolitik und rechtlicher Rahmen IT als Enabler Neue Energiemärkte 5

6 Ausgewählter Megatrend Volatilität der Strompreise: Einkauf und Lastmanagement (Demand Side Management), Production und Consumer verschmelzen zu Prosumern 6

7 Ausgewählter Megatrend: Neue Akteure auf neuen Energiemärkten Verbrauch Übertragung und Handel Erzeugung Unternehmen als Teil der bisheriger (nicht primär energiebezogenen) Supply Chains und Netzwerke Mengensicht: Netzbetreiber von Smart Grids, Internet der Energie Ein- und verkauf, Lastmanagement, Speicherung. Einkaufsdienstleister, vielfältige IT-Anbieter, Agenturen Preis-/ Kostensicht: Energiebörsen und Energiehandel Energieversorger mit Großkraftwerken, Micro-Generation einschließlich Unternehmen als Prosumer und EEG-Anlagen, Energieerzeugungsgenossenschaften, Projektentwickler usw. 7

8 Ausgewählter Megatrend: Neue Netzwerke durch Energie Smart Grid EVUs Börse Einkaufsgenossenschaften Erzeugergenossenschaften Einkaufsdienstleister Netzbetreiber Projektentwickler IT Contracter Kompensation von CO2 Berater Verbände Energieagenturen Kammern Banken Supply Chain, Wertnetz Unternehmen Closed Loop Commuter Smart City Nachbarn Industriegebiet Gebietskörperschaft Vernetzung im Konzern 8

9 Ausgewählter Megatrend Industrie 4.0 und Ubiquität von Daten: Jede Messgröße Jederzeit Laufend und online Überall und mobil Ohne (variable) Kosten 9

10 Kollege Roboter tut unsere Arbeit - Studien gehen vom Verlust von 0-47 Prozent aller Arbeitsplätze aus! Erfreulich? Wenn wir es richtig machen! 10

11 Ausgewählter Megatrend Berichterstattung und Legitimität Anzahl der pro Jahr weltweit veröffentlichten Nachhaltigkeitsberichte Aktuell? Siehe 11

12 Gliederung 1. Persönliche Vorstellung 2. Weshalb eine energieorientierten BWL? Megatrends und neue Herausforderungen 3. Grundstruktur einer energieorientierten BWL 4. Anwendungsfelder und Nutzen 5. Projekt: Weiterbildungen im Auftrag des Bundesumweltministeriums 12

13 Bilanzen: - Nachhaltigkeit - Umwelt - Energie - Treibhausgase/ Kohlendioxid Rechnungswesen/ Controlling: - Kostenartenrechnung - Kostenstellenrechnung - Kalkulation - Lebenszyklusanalyse (Life- Cycle Assessment -LCA) Betriebliche Funktionen: - Facility Management - Logistik - Beschaffung - Produktionsplanung und Produktion - IT etc. Kurz-, mittel- und langfristige Wirtschaftlichkeit Unternehmensstrategie CSR, Unternehmensethik, Unternehmenskultur Organisatorische Umsetzung: - ISO 9000er Serie Qualitätsmanagement - ISO 14000er Serie Umweltmanagement und EMAS - - ISO 5000er Serie Energiemanagement - ISO 14060er Serie Treibhausgasmanagement - ISO Corporate Social Responsibility (CSR)

14 Gliederung 1. Persönliche Vorstellung 2. Weshalb eine energieorientierten BWL? Megatrends und neue Herausforderungen 3. Grundstruktur einer energieorientierten BWL 4. Anwendungsfelder und Nutzen 5. Projekt: Weiterbildungen im Auftrag des Bundesumweltministeriums 14

15 Portfoliomanagement zur Beschaffung elektrischer Energie Preise als Knappheitssignale als volatile Kosten an Nutzer weitergeben, Lastmanagement profitabel machen und so Netze ausgleichen Leistungsbedarf in kw Ausgleichsenergie Blocklieferung Stunden-/Blocklieferung Blocklieferung Bandlieferung zur Abdeckung der Grundlast (Baseload) Zeit (Tag) 15

16 Markt für Regelenergie im Bereich der positiven und negativen Minutenreserve als Element von virtuellen Großkraftwerken Prof. Dr. Ralf Simon, TSB Bingen, Möglichkeiten der Regelenergiebereitstellung: Positive Regelenergie Verbrauch > Erzeugung Netzfrequenz fällt unter 50 Hz (Unterspeisung) Negative Regelenergie Verbrauch < Erzeugung, Netzfrequenz fällt unter 50 Hz (Überspeisung) Stromerzeuger hochfahren: Kraftwerke, Notstromdiesel Stromspeicher (Akkus) entladen => Leistung einspeisen Stromverbraucher (Schmelzöfen, evtl. Elektrolysen zur Wasserstofferzeugung) herunterfahren/ ausschalten Stromerzeuger herunterfahren : BHKWs, evtl. später Solaranlagen usw. Stromspeicher (Akkus) laden => Leistung reduzieren/ Energie speichern Stromverbraucher (Mühlen, Pumpen, Verdichter, Kühlhäuser usw.) herauffahren => Last absenken => Mehr Last aufnehmen 16

17 Business-Intelligence Cube zu Energie und Kohlendioxid Weiterentwicklung durch In-Memory-Database (IMDB) Energiekosten Anlagen: von der Halle bis zur Maschinenkomponente Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen

18 War room Unilever Belgien mit Management Cockpits 18

19 Zusammenwachsen insbesondere von Manufactoring Execution System (MES) Green IT Gebäudeleittechnik GLT Controlling Reporting Einkauf Logistik, Fuhrparkmngt 19

20 Integrierte Managementsysteme Eine einzige Stabsstelle oder Zentralabteilung bündelt alle sicherheitsrelevanten Aufgabenbereiche. Typisch ist eine Bezeichnung wie SHEQ: Safety (Arbeitssicherheit), Health (Gesundheitsschutz), Environment (Umweltmanagement), Quality (Qualitätsmanagement). Hinzu können kommen Bereiche wie Energy (Energiemanagement, EM), Security (Werkschutz), IT-Sicherheit, Brandschutz, Sustainability (Nachhaltigkeit), Gleichstellung, IT-Sicherheit, Datenschutz, Ethik und weitere, oft branchenbezogene Aufgaben. Safety, Health, Environment, Quality (SHEQ) Geschäftsführung/ Vorstand oberste Leitung Beschaffung Produktion Absatz Summ-Abstimmung: Ist QM für Ihre Arbeit hilfreich oder hinderlich? 20

21 Integration von technische Planung/ Betriebsleitung und Kostenrechnung/ Controlling Analogie: Betriebsbilanz Kostenartenrechnung Prozessbilanz Kostenstellenrechnung Produktbilanz Kostenträgerrechnung (Kalkulation) Prozessbilanz 1 NC-Maschine Prozessbilanz 3 Prüfstand Input der Betriebsbilanz Pro- bi- dukt- lanz Output der Betriebsbilanz Prozessbilanz 2 Härteofen Als Baustein der Lebenszyklusanalyse, Life-Cycle Assessment (LCA) 21

22 Energiemanagementsystem nach DIN ISO 50001: Sankey-Diagramm, Energieflussbild für ein metallverarbeitendes Unternehmen 22

23 Total Cost of Owenership, Life-Cycle Costs: 60 bis 95 Prozent der TCO/ LCC von elektrischen Antrieben, Heizungen usw. können Energiekosten sein Controlling muss gegen Dominanz der Anschaffungskosten bei Investitionen ankämpfen! Sonstige Kosten Energiekosten 23

24 Reporting, z.b. Umwelterklärung nach EMAS, Global Reporting Initiative (GRI), Nachhaltigkeits-Apps für Verbraucher (WeGreen.de) Beispiel BASF: SocioEcoEffiency Analysis (SEEBalance) als Nachhaltigkeits-Bilanz mit Triple- Bottom-Line (Ökonomie, Ökologie, Soziales) 24

25 Gliederung 1. Persönliche Vorstellung 2. Weshalb eine energieorientierten BWL? Megatrends und neue Herausforderungen 3. Grundstruktur einer energieorientierten BWL 4. Anwendungsfelder und Nutzen 5. Projekt: Weiterbildungen im Auftrag des Bundesumweltministeriums 25

26 Weiterbildung gefördert durch das Bundesumweltministerium Für Unternehmen Unis/ Hochschulen und NGOs Ergebnisse zukünftig kostenlos unter RessourceAdapt.org Präsenz/ Präsentationen und E-Learning 2016 und 2017 Deutsch und Englisch Wir sind noch offen für Pilotpartner 26

27 Meinungsbild über die Begriffe Energieorientierte BWL BWL und Energie Energieorientierte Betriebswirtschaft Betriebswirtschaftliches Energiemanagement Energie-BWL 27

28 ISO Energy Management Systems - What Managers Need to Know about Energy and Business Administration, New York,

29 Forschungskomponente: Der Faktor Mensch ist der Engpass der Fortentwicklung von Unternehmen 29

30 Ohne gemeinsame Sprache keine guten Lösungen im Unternehmen: Techniker und Ingenieure: MWh, Wirkungsgrad, Brennwertfaktor, Sankey-Diagramm Betriebswirte: Kosten, Amortisationszeit, Investitionsbudget, Betriebsabrechnung Systematisches Energie-Grundwissen für BWLer Systematisches BWL-Grundwissen für Techniker 30

31 Innovation Forschungskomponente: Energie als treibender Faktor für Industrie 4.0 Biotech. & IT 6th wave TV, Planes & 5th wave Resource Productivity Computer Industry 4.0, 4th wave Renewable Energies Electricity, Chemistry & Automobile 3rd wave Steel & Railroad 2nd wave Mechanization 1st wave Time 31

32 Zusammenfassung: Energieeffizienz und Energiewende

33 Forschungskomponente: Noch ist es unsere Wahl Energiewende als Top-Thema (re)priorisieren 33