Energieeffizienz in Unternehmen

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1 Energieeffizienz in Unternehmen Dipl.-Ing. (FH) Helmut Krames Stellv. Bereichsleiter Energieeffizienz und erneuerbare Energien Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 14. November 2012

2 Dipl. Ing. (FH) Helmut Krames Zertifizierter LEEN-Ingenieur Energieberatung für Kommunen, Gewerbe, Industrie und Wohnungsbau Planung von Heizung, Lüftung, Sanitär, Solar und BHKW

3 Statische Reichweite fossiler Energieträger (in Jahren)

4 Energiefluss in Deutschland Energieflussbild in Petajoule 29 % 15 %

5 Wirtschaftliches Handeln im Spannungsfeld zwischen Energieerzeugung und Klima Quelle: Praxisleitfaden Energieeffizienz in der Produktion

6 Energieeffizienz Energieeffizienz = Verhältnis von Energieaufnahme zu Energienutzen in einem System Ziel: Erforderlichen Nutzen mit möglichst geringem Energieeinsatz erreichen Investition in effiziente Anlagen Kostenreduktion bei der Nutzung Input Output Quelle: Praxisleitfaden Energieeffizienz in der Produktion

7 Optimierung der Energieflüsse Strom Abwärme Energieträger Abwasser Wärme/ Kälte Rohstoffe Erzeugnis

8 Einsparpotenziale in Unternehmen In nahezu jedem Betrieb lassen sich in Abhängigkeit von Branche und Größe wirtschaftliche Einspar-potenziale zwischen 5 % und 20 % identifizieren. Einsparpotenzial bei Querschnittstechnologien Einsparpotenzial in Produktion Energieeinsparung führt in der Regel auch zu einer Kostenreduzierung (Anreiz) Zusätzlich führt dies in der Regel zu positiven Effekten für Klima- und Umwelt. Problematik: Unternehmen haben oft einen Fokus auf ihre Produktion und deren Optimierung Unternehmen erkennen energetische Einsparpotenziale daher oft nicht selbstständig ( Betriebsblindheit )

9 Energieeinsparmaßnahmen Energie- /Lastspitzenmanagement Lebenszykluskosten vs. Investitionskosten (Beschaffungsrichtlinien) Energieträgerwechsel (Abwärme, Wind, PV) Prozess-/Standortoptimierung intern/extern Wärmequellen mit Wärmesenken verknüpfen Anforderungsmanagement Stoffstrommanagement Produktoptimierung evtl. auch energetische Kriterien mit berücksichtigen

10 Synergie-Effekte nutzen Strom Druckluft Kälte Abwärme für Warmwasser / Heizung Abwärme für Warmwasser / Heizung Abwärme als Nutzwärme einsetzen

11 Abfall ist Rohstoff Beispiel Schreinerei Restholz Brennstoff Bereitstellung von Warmwasser / Heizung Bei jedem Betrieb die Abfälle betrachten

12 Beispiele von Effizienzmaßnahmen Betrachtung der Querschnittstechnologien Wärme (Heizung, Dampf) Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Beleuchtung Druckluft Kälte Lüftung Ressourcen Quelle:

13 Isolierung Dampfkessel in Lebensmittelbetrieb C Ar Bild Max. Temperatur 165,8 C 100 Ar1 Max. Temperatur 165,5 C

14 Isolierter Dampfkessel Heizraumtemperatur 15K niedriger Einsparung 370 W pro Armatur alle Armaturen ca /a

15 Dämmen von Rohrleitungen / Armaturen Hohe Verluste bei langer Betriebszeit Dampf-, Kondensat- und Warmwasserleitungen Kälteleitungen Dämmen der Rohrleitungen und Armaturen Beispiel: 323 m Rohr, 15 Armaturen (ca. 90 C Mediumtemperatur) Gaseinsparung: kwh/a 11 EFHs/a Invest für Dämmung, Einbau: Dyn. Amortisation: 1,3 a

16 Magnetventile an Lufterhitzern montieren Lufterhitzer haben Abstrahlverluste auch ohne Wärmeanforderung (ca. 10 %) Betrieb bis zu h/a Magnetventile über Thermostat geschaltet Beispiel: 75 Stück mit Dampf durchströmt Gaseinsparung: kwh/a 70 EFHs/a Investition Material, Einbau: Dyn. Amortisation: 0,5 a

17 BHKW zur Heizungsunterstützung Gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme Jahreswirkungsgrad ca.: 85 % Stromproduktion: Wärmeproduktion: 294 MWh/a 588 MWh/a Invest: Dyn. Amortisation: 6,9 a (100% Eigenverbrauch Strom) Interner Zinsfuß: 18 %

18 Änderung im Produktionsablauf Anfahren des Kutters in 5 statt 3 Stufen Reduzierung der Leistungsspitze um 17,5 kw Invest 400 (Messkosten) Einsparung Leistungspreis /a

19 Messergebnisse Quint GmbH, Lastgang Kochkutter, :50:00 05:54:48 05:51:36 05:53:12 05:56:24 05:58:00 05:59:36 06:01:12 06:02:48 06:04:24 06:06:00 06:07:36 06:09:12 06:10:48 06:12:24 06:14:00 06:15:36 06:17:12 06:18:48 06:20:24 06:22:00 06:23:36 06:25:12 06:26:48 06:28:24 06:30:00 06:31:36 06:33:12 06:34:48 06:36:24 06:38:00 06:39:36 06:41:12 06:42:48 06:44:24 06:46:00 06:47:36 06:49:12 Leistung 6s Mittelwert 15min Maximalwert: 90,5kW Uhrzeit: 6:00Uhr Maximalwert: 60,8kW Uhrzeit: 6:09Uhr Uhrzeit Quint GmbH, Lastgang Kochkutter (optimiert), Wirkleistung (kw) 08:10:00 08:14:36 08:16:54 08:19:12 08:21:30 08:23:48 08:26:06 08:12:18 08:28:24 08:30:42 08:33:00 08:35:18 08:37:36 08:39:54 08:42:12 08:44:30 08:46:48 08:49:06 08:51:24 08:53:42 08:56:00 08:58:18 09:00:36 09:02:54 09:05:12 09:07:30 09:09:48 09:12:06 09:14:24 09:16:42 09:19:00 09:21:18 09:23:36 09:25:54 09:28:12 09:30:30 09:32:48 09:35:06 09:37:24 09:39:42 Leistung 6s Mittelwert 15min Maximalwert: 73kW Uhrzeit: 8:23Uhr Maximalwert: 50kW Uhrzeit: 9:26Uhr Uhrzeit Wirkleistung (kw)

20 Best Practise Wärmerückgewinnung aus Grauwasser Wärmerückgewinnung im Fitness-Studio Karlsruhe Edelstahlsammler im Abwasser des Duschwassers eingebaut In einer Kupferschlange wurde das Trinkwasser vorgewärmt Temperaturerhöhung ca. 10 K Einsparung ca /a (Invest ca ,- ) Bildquelle: Hei-Tech B.V

21 Motoren und Pumpen Einsatz hocheffizienter drehzahlgeregelter Motorenund Antriebstechnik Effizienz durch Auslegung, Dimensionierung und Quelle: ebmpapst Regelung der Pumpen Pumpen mit Energieeffizienzklasse A Vermeidung von Überdimensionierungen

22 Beispiel: Pumpenaustauschen Mehrstufige Pumpen Häufig auf höchste Leistung eingestellt Oft überdimensioniert Einsparpotential 80% Stromeinsparung kwh/a Invest Dynamische Amortisation 3,6 a Interner Zinsfuß 34 %

23 Kälteanlage Aufbau einer Verbundkälte Betrachten als Wärmepumpe Nutzung der Wärmeseite Temperaturniveau bis 50 C

24 Stromerzeuger KWK KWKK Notstromaggregat BHKW Statt Vorhalten von technischen Einrichtungen Nutzen der Technik Äußerst erprobte Technik Temperaturniveau bis 95 C Absorptionskälte

25 Beleuchtung Fokus auf Leuchtenart, Lichtverhältnisse und Steuerung der Beleuchtung legen Konventionelle Lampen durch Energiesparlampen ersetzen Leuchtstoffröhren mit elektronischem Vorschaltgerät einsetzen Beleuchtungssteuerung durch Bewegungsmelder, Zeitschalter und tageslichtabhängige Steuerung

26 Beispiel: Einbau von Bewegungsmeldern Bereiche, die wenig genutzt werden Licht wird angeschaltet und bleibt an Bewegungsmelder schalten eigenständig an und aus Beispielrechnung mit 100 x 68 W (Leuchtmittel + KVG) Stromeinsparung: kwh/a Invest ca.: Dyn. Amortisation: 5,4 a Interner Zinsfuß: 24 %

27 Optimierung Beleuchtung Falsche Leuchtmittelwahl (zu hohe Leistung, wenig Streuung) Ungleichmäßige Ausleuchtung Nicht auf die aktuelle Nutzung angepasst (Altbestand) Beispiel: Austausch 14 x HQL (250 W) gegen 30 T5-Leuchten (54 W) Stromeinsparung: kwh/a 4 EFHs/a Invest für Material, Einbau: Dyn. Amortisation: 1,9 a

28 Tageslichtsteuerung Beleuchtung brennt trotz ausreichendem Tageslicht Steuerung über Lichtsensoren/Bewegungsmelder Beispiel: Schaltung von 100 Leuchten mit 12 Lichtsensoren Stromeinsparung: kwh/a 12 EFHs/a Invest für Material und Einbau: Dyn. Amortisation: 0,7 a

29 Vorgehensweise Konzepterstellen Definieren der Unternehmensziele Erfassen aller Verbraucher Ermitteln der Einsparpotenziale Maßnahmenplan erstellen Fördermittel berücksichtigen Umsetzung beginnen Überprüfen der Einsparungen

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Klimaschutz eine Frage des lokalen/regionalen Engagements Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Fachhochschule Trier / Umwelt-Campus Birkenfeld Postfach 1380, D Birkenfeld Tel.: 0049 (0)6782 / Fax: 0049 (0)6782 / Internet: Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)