The energy efficiency magazine

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1 Issue The energy efficiency magazine by Joschka Fischer: CO 2 -Limit für Menschen kommt CO 2 limit per capita on its way Welcome on board: Energieeffizienz im Schiffbau Energy efficiency in shipbuilding Time for a revolution: Herausforderung OP-Lüftung Challenge of operating theatre ventilation

2 Editorial Umdenken lohnt sich Let s have a rethink Liebe Leserin, lieber Leser, Hand aufs Herz: Haben Sie beim Wort Energieeffizienz schon mal an einen OP-Raum gedacht? Wohl eher nicht. Wer Energie sparen sagt, denkt eher an PS-starke Autos, Glühlampen, überheizte Zimmer, gekippte Fenster oder schlecht isolierte Wände, also ganz offensichtliche Energieverschwender. Ob Politik, Wirtschaft oder Medien, alle Welt stellt solche Klimasünden an den Pranger, wenn sie über Energieeffizienz schreibt, berichtet, diskutiert, konferiert oder in Gesetze gießt. Einen Überblick über die entsprechenden EU-Umweltrichtlinien geben wir Ihnen auf den Seiten 44/45. Doch energieeffizientes Handeln durchdringt mehr und mehr auch nicht so augenfällige Bereiche. Nehmen wir nur Kreuzfahrtschiffe, Rechenzentren oder eben OP-Säle, auch hier schlummern enorme Sparpotenziale. So steht bei einem Luxusliner der Energieverbrauch der Klimaanlagen gleich an zweiter Stelle nach den Antriebsmaschinen. Wer hier an den richtigen Stellschrauben dreht und das technisch Machbare konsequent umsetzt, kann bis zu 30 Prozent Strom sparen. In Zeiten hoher Brennstoffkosten und massiven Preisdrucks ein handfestes Argument auch für Reedereien. Royal Caribbean hat das erkannt und lässt ihre neuen Schiffe entsprechend ausrüsten. Wir begleiten ein Projekt ab Seite 32. Auch eine andere Zahl macht nachdenklich: Informations- und Kommunikationstechnologien verbrauchen heute genauso viel Energie wie der weltweite Flugverkehr, der schon fast traditionell als Großverbraucher von Energie gilt. Strom ist im IT-Bereich teilweise bereits zum größten Kostenfaktor aufgestiegen. So gewinnt Energieeffizienz auch hier nicht nur unter ökologischen Aspekten an Bedeutung. Lesen Sie dazu einen Beitrag ab Seite 24. Auch das Beispiel OP (Seite 20) zeigt, dass das Thema energieeffizienz längst das häusliche Wohnen verlassen hat und zunehmend alle Lebensbereiche erfasst. Das ist gut so. Denn Energieeffizienz ist die wirtschaftlichste und nachhaltigste energiequelle, die wir haben. Ich würde mich freuen, wenn wir mit der Energy Arena den einen oder anderen Denkanstoß für den effizienten Umgang mit Energie geben können. Herzlichst, Ihr Best regards, Klaus Betz, Geschäftsführer der Imtech Deutschland GmbH & Co. KG CEO of Imtech Deutschland GmbH & Co. KG Dear Reader, Be honest: when someone has mentioned energy efficiency, have you ever thought of an operating theatre? Probably not. When we think about saving energy, and things that waste a lot of it, we tend rather to think of the more obvious culprits such as high-power cars, light bulbs, overheated living rooms, unnecessarily opened windows or badly insulated walls. Climate protection is a hotly debated issue - in the media, in business, and also in the political sphere, as legislation to curb environmental harm becomes more and more widespread. We present a summary of EU environmental directives on pages 44/45. In fact, energy efficiency is becoming a major concern in all kinds of areas which are not immediately obvious. Just think about a cruise ship, for example; a computer data centre or, as I already mentioned, an operating theatre. Such environments also offer enormous potential for saving energy. On-board a luxury liner, for example, the power consumed by the airconditioning systems is second only to that used by the ship s engines. Making the right adjustments, and putting into practice all the measures that are technically feasible, can save as much as 30 percent on electricity bills. That is a powerful argument for shipping companies, too, in these times of high fuel costs and massive price pressure. Royal Caribbean has already realised the benefits to be gained, and is fitting out its new ships accordingly. We look at one project in a report starting on page 32. And here s another statistic that should make us all pause for a moment: Information and communication technologies today consume as much power as the entire global airline industry, which has always conventionally been seen as one of the big energy consumers. In some areas of IT, power has already become the biggest cost factor. So energy efficiency is becoming more and more important in those fields too and not just for ecological reasons. Check out our article on the subject starting on page 24. The model operating theatre (page 20) also demonstrates how concerns about energy efficiency have long since moved out of the domestic sphere and are spreading rapidly into all areas of life. And rightly so. After all, energy efficiency is the most economical and sustainable source of energy we have. I very much hope that our Energy Arena will provide some food for thought on the efficient use of energy. 2 Energy Arena Energy Arena 3

3 Contents Contents 10 Chances benefit Schluss mit der Doppelmoral Energieeffizienz macht Ernst mit dem Umweltschutz Let s stop the hypocrisy Energy efficiency is getting serious about environmental protection 24 Cool bleiben Das Green Data Centre der British Telecom nutzt neueste Klimatechnik Staying cool British Telecom s Green Data Centre uses latest air-conditioning technology 18 Einsparpotenzial in Industrie und Gewerbe: Lüften Savings potential in industry and commerce: ventilation 32 > Energieeffizienz, volle Kraft voraus Die neuen Luxus-Kreuzfahrtschiffe von Celebrity Cruises sparen 35 Prozent Energie > Full speed ahead with energy efficiency The new luxury cruise ships from Celebrity Cruises save 35 percent on energy Berät Unternehmen in umweltpolitischen Zukunftsfragen: Ex-Außenminister und Grünen-Politiker Joschka Fischer. Advises companies on future environmental issues: Germany s former Minister of Foreign Affairs and Green politician Joschka Fischer. Gilt im Schiffbau als Energiewunder: die Celebrity Eclipse. / Saving energy in shipbuilding: the Celebrity Eclipse. Point of View 16 optimise 40 Outlook Regulars 6 So spart die Natur Energie: der Delfin Saving energy in nature: the dolphin 8 So spart die Technik Energie: der Schiffsbug Saving energy in technology: the bow of a ship People Energiedienstleister helfen beim CO 2 -Sparen. Energy service providers helping to save CO > Effizienz ist der Kern zukünftiger Energiepolitik Interview mit dem Grünen-Politiker und Nachhaltigkeitsstrategen Joschka Fischer > Efficiency is at the core of future energy politics Interview with Green politician and sustainability strategist Joschka Fischer 40 Regisseur im Hintergrund Großbaustellenleiter Franz Schub arbeitet seit 40 Jahren bei Imtech Director behind the scenes For 40 years Franz Schub has worked at Imtech as a manager of large construction sites 20 > Zeit für eine Revolution Imtech kippt die Standardlüftung im OP > Time for a revolution Imtech ends regular ventilation in operating theatres 28 Sparkurs im Automobilbau Die Fabriken der Winkelmann Group werden energetisch saniert Savings in automotive engineering Winkelmann Group factories face energetic renovation Experte für Flughäfen: Imtech Bauleiter Franz Schub. Expert for airports: Imtech s Site Manager Franz Schub. Know-how 38 Was ist eigentlich... der Treibhauseffekt? What is... the greenhouse effect? 44 Alles, was Recht ist Überblick über die aktuellen EU-Energiegesetze Rules and regulations Overview of current EU energy laws Jahre Imtech Technologie im OP 50 years of Imtech technology in operating theatres 48 5 Fragen an... Stephan Kohler, Chef der Deutschen Energie-Agentur, über Hindernisse auf dem Weg zum Klimaschutz 5 questions for... Stephan Kohler, Chief Executive of dena about obstacles on the way to climate protection 50 Spitzenreiter unter sich Imtech ist Jury-Mitglied beim Energy Efficiency Award 2011 Leading the way Imtech joins the judging panel for the Energy Efficiency Award Editorial: Umdenken lohnt sich Let s have a rethink 42 Facts and Figures: Energie in Zahlen Energy in figures 51 Impressum Imprint 28 Arbeitsplatz OP-Saal im Fokus der Imtech Klimatechnik. Imtech air-conditioning is aimed at the operating theatre. Intelligente Netzwerklösungen der British Telecom sparen Energie. Intelligent network solutions from British Telecom save energy. Schonender Umgang mit Ressourcen beim Autozulieferer Winkelmann. Sustainable use of energy at automotive supplier Winkelmann. 4 Energy Arena Energy Arena 5

4 Point of View Point of View So spart die Natur Energie: der DELFIN Der Delfin gehört zu den schnellsten Schwimmern. Unter Wasser kann der Meeressäuger Geschwindigkeiten von mehr als 50 Kilometer pro Stunde erreichen. Lediglich Thunfisch und Hai schwimmen ihm dann noch davon. Ein Grund: die rund geformte Delfinschnauze. Sie sorgt für effiziente Wasserverdrängung. Denn hydrodynamisch bietet das Nasendesign des Delfins am wenigsten Widerstand für die Bewegung unter Wasser. Und so verbrauchen Tümmler selbst bei Höchstgeschwindigkeit kaum mehr Energie als bei normalem Schwimmtempo. Auf der Jagd können sie bis zu 500 Meter tief und 15 Minuten lang tauchen; die meisten Tauchzüge dauern jedoch nur wenige Minuten. Pro Tag legen Delfine etwa 60 Kilometer zurück. Saving energy in nature: the dolphin Dolphins are among the fastest swimmers in the ocean. Under water, the marine mammals can reach speeds of more than 50 kilometres per hour. Only tuna and sharks are able to swim faster. One reason is the dolphin s rounded nose, which efficiently displaces water as it swims along. The dolphin s nose design ensures minimal hydrodynamic resistance when moving under water. And that means it uses up only slightly more energy at top speed than when swimming along normally. When hunting, dolphins can dive down to depths of 500 metres, staying down for up to 15 minutes at a time, though most dives last just a few minutes. Dolphins cover distances of around 60 kilometres a day. 6 Energy Arena Energy Arena

5 Point of View Point of View So spart die Technik Energie: der Schiffsbug Früher wurden Schiffsrümpfe in V-Form gebaut. Bis Wissenschaftler die Schwimmtechnik des Delfins analysierten und herausfanden, dass auch am Schiffsrumpf eine runde Wölbung viel eher den Wasserwiderstand und bremsende Wirbel reduziert. Der Wulstbug, der das Prinzip der Delfinschnauze kopiert, war geboren. Dieser markante Bug-Vorbau unterhalb der Wasserlinie verringert die Wellenbildung und somit den Strömungswiderstand. Das Schiff wird schneller und benötigt bis zu zehn Prozent weniger Antriebsenergie. Bei großen Kreuzfahrtschiffen wie der Solstice-Klasse ist der Wulstbug sogar mehr als 13 Meter lang. An Deck sorgt übrigens Imtech für die Verbesserung der Energieeffizienz. Saving energy in technology: the bow of a ship In earlier times, ships bows were V-shaped. Then scientists analysed the swimming technique of the dolphin, and discovered that a rounded bow on a ship would fulfil a similar role in reducing water resistance and eliminating the turbulence which slows a vessel down. The bulbous bow based on the principle of the dolphin s nose was born. The distinctive shape below the water line creates less of a bow wave and so reduces drag. The ship moves faster through the water, and uses as much as 10 percent less propulsive energy. On large cruise ships such as the Solstice, the bulbous bow is even over 13 metres long. And Imtech is also on-board, helping to improve energy efficiency. 8 Energy Arena Energy Arena

6 People People Effizienz ist der Kern zukünftiger Energiepolitik Efficiency is at the core of future energy policies Vor 25 Jahren übernahm erstmals ein Grünen-Politiker ein Regierungsamt in Deutschland. Sein Name: Joschka Fischer. Der spätere Außenminister stand dabei immer für eine grüne Politik, die es versteht, eine Brücke von der Ökologie zur Ökonomie zu schlagen. Heute berät Fischer unter anderem Weltkonzerne in energieund umweltpolitischen Zukunftsfragen. Zeit für ein Gespräch. History was made 25 years ago when a Green politician took a government office in Germany. His name: Joschka Fischer. Later to become Germany s Foreign Affairs Minister, he always stood by his green policies, bridging the gap between ecology and the economy. Today, Mr. Fischer advises global concerns, among others, on energy and environmental issues. Time to find out more. Werden wir in Zukunft Gramm Kohlendioxid statt Kalorien zählen? Joschka Fischer: Bezüglich des CO 2 -Zählens ist klar: Angesichts der globalen Entwicklung und der Tatsache, dass 2050 neun Milliarden Menschen auf diesem Globus leben werden, die zum größten Teil unseren Lebensstandard anstreben werden, wird kein Weg an einer Pro-Kopf-Begrenzung des CO 2 -Ausstoßes vorbeiführen. In dieser Entwicklung liegt aber auch eine große technische und wirtschaftliche Chance. Kennen Sie denn Ihren CO 2 -Fußabdruck? Orientieren Sie daran Ihren Lebensstil? Fischer: Ich versuche in der Tat, persönlich meinen Energieverbrauch niedrig zu halten, aber für jemanden, der beruflich ständig durch die Welt reist, ist es schlicht unmöglich, einen durchschnittlichen CO 2 -Fußabdruck zu produzieren. Da werde ich zwangsläufig als Person weiterhin große Fußstapfen hinterlassen veröffentlichte der Club of Rome seine Grenzen des Wachstums dämpfte die Ölkrise erstmals den Glauben an unendlich verfügbare billige Energie. Warum gehen wir fast 40 Jahre später immer noch so verschwenderisch mit Energie um? Fischer: Weil Energie zu lange zu billig war und es an entschlossenem Handeln fehlte. Als der Club of Rome seine Studie vorlegte, hat sie zunächst schon für großes Aufsehen gesorgt. Im Laufe der Jahre aber machte sich eher Häme breit, denn die Weltwirtschaft wuchs unverdrossen weiter und hat mit der gegenwärtigen Globalisierung ein Wachstum erreicht, das anscheinend keine Grenzen zu kennen scheint. Erst in jüngerer Vergangenheit ist die Herausforderung für viele Menschen konkret fassbar geworden. Die Grünen haben das Erneuerbare-Energien-Gesetz erfunden. Das Gesetz wurde von vielen Staaten übernommen. Inzwischen wird weltweit mit zig Milliarden Euro die Gewinnung von sauberen Energien vorangetrieben, die dann häufig in ineffizienten Anlagen vergeudet werden. Ist das zu vertreten? Will we be counting grammes of carbon dioxide instead of calories in the future, Mr. Fischer? Joschka Fischer: When it comes to counting CO 2, one thing is clear: Taking into account global development and the fact that by 2050 there will be nine billion people on the planet who, by and large, will strive to maintain our current lifestyle, we will have no choice but to set a per capita CO 2 emission limit. Herein lies, however, a major technical and economic opportunity. Do you know what your carbon footprint is? And do you adapt your lifestyle accordingly? Fischer: I make a conscious effort to keep my energy consumption low. However, for someone whose job involves travelling the world, it simply isn t possible to produce an average carbon footprint. Unfortunately, I ll be leaving behind a very big mark. In 1972, the Club of Rome published The Limits to Growth. In 1973, the oil crisis put paid to any ideas that there was an unlimited supply of cheap energy. Why, almost 40 years on, are we still so quick to waste energy? Fischer: Because energy was too cheap for too long and there was never any decisive action taken. When the Club of Rome published its findings, they initially caused quite a stir. However, as the years went by and the global economy continued to grow, people started to gloat. There appeared to be no limit to the growth that could be achieved, which was, of course, helped along by globalisation. It is only in recent years that the majority of people have really become aware of the challenge we face. The Greens introduced the Renewable Energy Act, implemented by many states. In the meantime, billions of Euros are being pumped into the recovery of clean energy all over the world, which is then often squandered on inefficient production. It can t really continue like this, can it? Fischer: Das Erneuerbare-Energien-Gesetz war ein Meilenstein für die deutsche Energiepolitik und in der Tat ein echter Exportschlager. Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist bereits heute eine große Erfolgsgeschichte. Aber Sie haben natürlich recht: Die Effizienz erhöhen und konsequentes Energiesparen, das ist der Kern künftiger Energiepolitik. > Fischer: The Renewable Energy Act was a milestone for energy politics in Germany and indeed a real export hit. The expansion of renewable energy is today a major success story. But you are right, of course: Increasing efficiency and consistently saving energy, that is at the core of future energy politics. > Ehemaliger Übervater der Grünen und Nachhaltigkeitsstratege: Joseph Joschka Fischer. / Former Green leader and advocate of a sustainable strategy: Joseph Joschka Fischer. 10 Energy Arena Energy Arena 11

7 People People Welches sind die größten energiepolitischen Versäumnisse? Fehlte in der Vergangenheit den Politiker-Generationen der Mut zur Wahrheit, der Mut zum Handeln? Fischer: Einigen fehlte der Mut, anderen der Wille und wieder anderen die Kraft. Ich erinnere da nur an ein weiteres rot-grünes Projekt die Ökosteuer. Da lagen inmitten bleihaltiger Luft auch die Umweltverbände und viele andere Unterstützer mit angelegten Ohren zitternd in der Furche. Wir Grüne standen ziemlich allein, aber wir standen! Jetzt ist das Problembewusstsein auch in der breiten Öffentlichkeit gestiegen und die Herausforderung ist klar. Aber man darf sich nichts vormachen: Bei einem weiteren Ausbau erneuerbarer Energien wird es wieder massive Widerstände geben. Da wird es in den kommenden Jahren noch zu heftigen Auseinandersetzungen kommen. Und dann wird man sehen, wer dazu steht. What have been the greatest failures in terms of energy policies? Was it a lack of courage on the part of the politicians, unable to face the truth or take action? Fischer: Some lacked the courage, others the willpower and others still the strength. I can think of one example, a red-green project for an eco tax. A difficult phase politically, when the environmental organisations and other supporters lacked the courage to stand up and be heard. The Greens cut a lonely figure but we were there, fighting the cause! The general public are now more aware of the problem and the challenge we face is clear. But don t let that fool you: A further expansion of renewable energy policies would also be met with major resistance. This is something that will lead to serious disagreements over the coming years. And then we will see who is really committed. Wir müssen und wir können unser Verhalten ändern. We have to and we can change our behavior. Versucht eine Brücke zwischen Ökologie und Ökonomie zu schlagen: Unternehmensberater Fischer. / Trying to build a bridge between ecology and economy: Company consultant Fischer. Ein Stichwort könnte da der Emissionshandel sein: Hinter dem Handel mit Emissionsrechten steht das Prinzip, den Treibhauseffekt mit marktwirtschaftlichen Mitteln in den Griff zu bekommen. Kann der Markt allein einen sorgsamen Umgang mit Energie herbeiführen? Oder müssen Energiepreise drastisch steigen sind fünf Mark pro Liter Benzin, eine alte Forderung der Grünen, notwendig? Fischer: Notwendig? Fünf Mark, also 2,50 Euro, werden wir ganz ohne weiteres Zutun der Grünen erleben. Dafür werden tatsächlich der Markt und die globale Entwicklung sorgen. Ansonsten können nur politische Entscheidungen wie eben der Emissionshandel, das Erneuerbare-Energien- Gesetz, Grenzwerte und noch vieles mehr das Klimaproblem abmildern. Der Markt wird das ohne staatliche Vorgaben und internationale Vereinbarungen allein nicht regeln können. Aber ohne die Vorteile der Marktwirtschaft, nämlich hoher Produktivität, Effizienz und technologischer Innovationsfähigkeit, werden wir das Problem auch nicht in den Griff kriegen. Ist denn die Bereitschaft für ernsthafte Eingriffe überhaupt da? Selbst nach epochalen Umweltkatastrophen wie der Ölpest im Golf von Mexiko hält die Welt nur kurz inne, um dann zur Tagesordnung zurückzukehren. Können wir überhaupt unser Verhalten ändern? Fischer: Wir müssen. Und wir können. Und wo Sie schon vom Öl sprechen. Wie schon gesagt: Perspektivisch wird der Preis dafür wieder ansteigen und glauben Sie mir das wird den Umgang mit Energie schneller verändern als alle Appelle. Der Durchschnittsbürger hat heute aber andere Sorgen als das Abschmelzen der Pole, als die Klimaerwärmung: Er hat Angst, seinen Arbeitsplatz zu verlieren, und will nicht in Hartz IV oder Altersarmut abrutschen. Prallt das Bemühen um Eindämmung des Treibhauseffektes nicht an der Realität ab? Fischer: Das ist die große Mär vom Gegensatz zwischen Ökonomie und Ökologie. Gucken Sie sich nur die angesprochene Ökosteuer an. Energieverbrauch belasten, Arbeit entlasten. Das ist die doppelte Dividende. So verbindet man Arbeitsmarktpolitik mit Umweltschutz. Aber Konsum, Wohlstand, Wachstum und Klima das ist natürlich ein riesiges Spannungsfeld. Die anhaltende Vergrößerung der Weltwirtschaft führt zu einem echten Dilemma zwischen einem anhaltenden quantitativen und qualitativen Nachfragedruck und der Begrenztheit der zur Verfügung stehenden Ressourcen. Wir reden ja nicht nur von unseren europäischen Konsumvorstellungen, sondern von China, Indien und vielen anderen, die sich auf den Weg gemacht haben, genauso diesen Lebensstandard zu erreichen. Niemand wird sie vom Erreichen dieses Ziels abhalten können. Und die ökologischen Folgen dieses Wachstums sind gigantisch. > Emissions trading is a phrase that often crops up: The aim of trading emission rights is to gain control of the greenhouse effect using market means. Can the market alone bring about a more careful approach to energy? Or do energy prices need to drastically increase will it be necessary to charge five Deutschmarks per litre of petrol as the Greens demanded all those years ago? Fischer: Will it be necessary? Five Deutschmarks is today the equivalent of EUR 2.50 and that will certainly become reality, with or without the influence of the Greens. The current market and global development will see to that. In other respects, only political decisions such as emissions trading, the Renewable Energy Act, limit values and more will be able to cushion the effects of climate change. The market alone cannot set the pace without state regulations and international agreements. However, without the advantages of a market economy, namely a high productivity, efficiency and technological advance, we won t get a handle on this problem either. Are people even seriously prepared to take control of the situation? Even after major catastrophes like the oil spill in the Gulf of Mexico, it was only a matter of days before things returned to as they were. Are we even able to change our behaviour? Fischer: We have to. And we can. And speaking of oil, as I said before, prices are set to rise in the future, and believe me, that will lead to a change in thinking quicker than any appeals would. The average citizen has other things to worry about than the polar ice caps melting or global warming: he is worried about losing his job, needing unemployment benefit, not having enough for retirement. Are these efforts to stop the greenhouse effect not slightly out of touch with reality? Fischer: That s the story peddled to differentiate between economy and ecology. Just look at the eco tax I already spoke about. Put a tax on energy consumption and provide the workers with a tax relief. It s a double dividend. And that s how to connect labour market policies with environmental protection. However, consumption, wealth, growth and the climate that is one massive area of conflict. The continued expansion of the global economy is leading to a real dilemma between constant demand in terms of quality and quantity and the limitation of the resources available. We re not only talking here about European notions of consumption but about those of China, India and many others who have set themselves the goal to achieve the standard of living we enjoy. And nobody can stand in their way of doing this. The ecological consequences of this growth are, however, gigantic. > 12 Energy Arena Energy Arena 13

8 People People In Wirtschaft und Politik gibt es geradezu ein Mantra vom Wirtschaftswachstum. Wie kann da ein Kurswechsel eingeleitet werden? Fischer: Ohne Wirtschaftswachstum geht es ja tatsächlich nicht. China etwa braucht auf mittlere Sicht ein jährliches Wachstum von zehn Prozent, um seine großen ökonomischen, sozialen und ökologischen Transformationsprobleme einigermaßen unter Kontrolle zu halten. Daran wäre weiter nichts Sensationelles, wenn es sich um Luxemburg oder Singapur handeln würde. Der entscheidende Unterschied besteht aber darin, dass China über 1,3 Milliarden Menschen verfügt, und damit hat sein Wirtschaftswachstum sehr viel ernstere, ja dramatische Folgewirkungen. Und das verdrängen einige Klimawandelleugner halt immer noch gerne. Nur wenn eine dramatische Entkoppelung von Wirtschaftswachstum einerseits und Energieverbrauch und Schadstoffausstoß andererseits in den Schwellenländern und noch mehr in den alten Industriestaaten gelingt, besteht eine Chance auf Besserung. Eine solche Entkoppelung wird es nur geben, wenn global mit der Illusion Schluss gemacht wird, dass die Umweltbelastung nichts kostet. Eine Subvention des Wirtschaftswachstums und Lebensstandards zu Lasten der globalen Umwelt werden wir uns nicht mehr weiter ungestraft erlauben können, denn dazu ist die Menschheit einfach zu groß geworden. Der Abschied von dieser Illusion wird daher globaler Emissionshandel heißen müssen, von dem wir allerdings weit entfernt sind. Und ebenso wird dieser Abschied Energieeffizienz heißen, das heißt, Energieerzeugung und energieverbrauch werden sich die Vergeudung der knappen Ressource Energie nicht mehr erlauben können. Und drittens wird dieser Abschied den technologischen und ökonomisch-politischen Durchbruch bei der Nutzung erneuerbarer Energie bringen müssen - und nicht die Rückkehr zu Atom oder Kohle. The mantra on the economic and political stage right now is economic growth. Is a change of course even possible? Fischer: Economic growth indeed plays an important role. In the medium-term, China needs an annual growth of 10 percent in order to be able to keep the problems created by economic, social and ecological transformation reasonably under control. That wouldn t exactly be front page news if we were talking about Luxembourg or Singapore. But China has a population of over 1.3 billion people. Which means that its economic growth has much more serious, even dramatic, consequences. And there will always be naysayers who like to downplay this. Only when there is a dramatic separation of economic growth on the one side and energy consumption and pollutant emissions on the other in the emerging markets, and even more so in the old industrial nations, is there a chance for improvement. Such a separation will only happen if the world wakes up and realises that environmental pollution is indeed costing us dearly. Promoting economic growth and increasing living standards at the cost of the global environment cannot go on indefinitely without consequences, there is simply too much of us to allow it. Global emissions trading is what we need to open our eyes to the change needed and, unfortunately, we have a long way to go here yet. Energy efficiency is also a key to our future because there will come a time when energy generation and consumption can no longer squander this scarce resource called energy. This realisation will have to bring with it the technological, economic and political breakthrough so badly needed when using renewable energies, and not the return to atomic power or coal. Das Rennen um die Vorreiterrolle im Klimaschutz läuft. The race is on for climate protection success. Wenn in China im Jahr 2030 auf vier Menschen drei Autos kämen wie heute bei uns, wären das knapp 1,1 Milliarden Autos. Die gesamte Weltflotte liegt derzeit bei 800 Millionen Fahrzeugen. Das zeigt: Das westliche Modell einer ölabhängigen, autozentrierten Gesellschaft funktioniert nicht weltweit. Wer wird der große Klimavorreiter? Fischer: Wenn man sieht, wie konsequent die Chinesen auf Windkraft und Solarenergie setzen, wie schnell chinesische Firmen in dem Bereich die europäischen Anbieter eingeholt und teilweise sogar überholt haben, dann ist zumindest klar: Das Rennen läuft. Und wer jetzt noch nicht den Schuss gehört hat und losgelaufen ist, der verliert. Wird damit das Ende westlicher Dominanz in der Klimapolitik eingeläutet? Fischer: Zumindest dann, wenn sich die EU nicht sehr bald zu einer abgestimmten, gemeinsamen europäischen Energiepolitik durchringen kann. Sie beraten Weltkonzerne wie BMW und Siemens. Wie ist die deutsche Wirtschaft für die Zukunft gerüstet? Fischer: Die deutsche Wirtschaft ist ja kein einheitlicher Block. Viele Unternehmen haben den Startschuss längst gehört und verstanden, dass Nachhaltigkeit der Megatrend der Zukunft ist. Dafür müssen sie jetzt Wissen, Können und Kapital investieren. Jetzt sind die Unternehmer gefragt, die Visionen in pragmatisches Handeln umzusetzen. Und die werden das Rennen machen. If there are three cars to every four people in China by 2030 as it is for us here in Germany, that would be almost 1.1 billion cars. The entire global fleet is currently 800 million. This shows that the western model of an oil-dependent, car-loving society does not translate worldwide. Who are set to be the pioneers of climate change? Fischer: If you look at how the Chinese consistently apply themselves to wind power and solar energy, how quickly these Chinese companies have caught up with European suppliers and, at times, even overtaken them, then one thing is clear: The race is on. And whoever is still waiting for that starting shot to sound is already too late. Is this the end for western dominance in climate policy? Fischer: Only if the EU fails to bring in a coordinated, joint European energy policy soon. You advise global concerns such as BMW and Siemens. How well equipped is the German economy for the future? Fischer: The German economy is not one standard unit. Many companies heard the starting shot long ago and realised that sustainability is the megatrend of the future. And, for this, they need to invest knowledge, ability and capital. Now the companies are required to implement those visions into pragmatic action. And those who do will win the race. Zur Person Joseph Joschka Fischer, 62, ist der wohl bekannteste Grünen-Politiker Deutschlands. Als erster grüner Turnschuhminister zog er 1985 ins hessische Kabinett ein. Jahre später wechselte er als Sprecher der Grünen - Bundestagsfraktion in die Bundespolitik. Von 1998 bis 2005 war der Vollblutpolitiker Außenminister und Vizekanzler. Nach dem Ende der rot-grünen Regierung übernahm Fischer eine Gastprofessur für internationale Wirtschaftspolitik an der amerikanischen Princeton University, bevor er 2009 in Berlin mit seinem Geschäftspartner Dietmar Huber eine eigene Beraterfirma Joschka Fischer and Company gründete. Unter anderem profitieren heute Konzerne wie BMW und Siemens von Fischers Denkanstößen und internationaler Erfahrung. Fordert ein Umsteuern in der Energiepolitik: Energieberater Fischer. / Calling for a rethink in terms of energy policy: Energy consultant Fischer. Brief biography Joseph Joschka Fischer, 62, is probably the most well-known green politician in Germany. As the first politician to favour trainers, he entered parliament in the German state of Hesse in Years later, he changed to federal politics to become spokesperson for the German Green party. From 1998 to 2005, he held the prominent political positions of Minister for Foreign Affairs and Vice Chancellor. Following the end of the red-green coalition, Fischer took up a visiting professorship in international economic politics at Princeton University in the USA. In 2009, he set up his own consultancy firm in Berlin together with partner Dietmar Huber, called Joschka Fischer and Company. Concerns such as BMW and Siemens today benefit from his thinking and international expertise. 14 Energy Arena Energy Arena 15

9 Chances Chances Schluss mit der Doppelmoral Let s stop the hypocrisy Wider besseres Wissen schaden Menschen der Umwelt. Ein Grund: Wenn es an den eigenen Geldbeutel geht, hört der Umweltschutz auf. Bei der effizienten Nutzung von Energie gibt es einen Weg aus diesem Dilemma. Denn mit hochrentablen Energiesparmaßnahmen lässt sich sogar noch Geld verdienen. Ein Hoch auf den gesunden Menschenverstand. People do harm to the environment against their better judgement. One reason is that, when their own money is at stake, environmental protection stops at their wallets. Making efficient use of energy offers a way to resolve that dilemma. Because highly efficient energy saving measures can even save money. It makes sense all round. Manchmal klafft zwischen Wunsch und Wirklichkeit eine gewaltige Lücke. Beispiel: Klimaschutz. In einer aktuellen Studie hat das Umweltbundesamt dem Umweltbewusstsein der Deutschen auf den Zahn gefühlt. Das verkürzte Ergebnis: Umwelt hat einen hohen Stellenwert, so lange ihr Schutz nichts kostet. So sehen 68 Prozent der Bevölkerung in entsprechendem Konsumverhalten ein großes Umweltschutz-Potenzial. Doch nur bei 30 Prozent der Deutschen spielt Biokost in der Ernährung eine Rolle. Auch plädieren 85 Prozent dafür, konsequent auf erneuerbare Energien umzusteigen. Doch nur 8 Prozent beziehen tatsächlich Ökostrom. Das ausschlaggebende Kriterium ist anscheinend: Geld. Für klimaverträgliche Produkte würden laut Umfrage lediglich fünf Prozent der Deutschen erheblich mehr bezahlen, die Hälfte würde gar keinen Aufschlag akzeptieren. Selbst bei energieeffizienten Geräten sind knapp 30 Prozent nicht bereit, beim Kauf tiefer in den Geldbeutel zu greifen obwohl zum Beispiel effiziente Kühlschränke während der Nutzungsdauer ihren Mehrpreis mehrfach wieder gutmachen. Umweltschutz in der Zwickmühle Die Doppelmoral im Umgang mit der Natur zieht sich durch alle Lebensbereiche. Es ist wie mit den guten Vorsätzen zu Neujahr. Prinzipiell ist der Öko- Anspruch da, nur mit der Umsetzung hapert s. Natürlich muss Klimaschutz wirtschaftlich sein. Deshalb kann nicht alles, was technisch möglich ist, auch bereits heute umgesetzt werden. So lange zum Beispiel Elektroautos noch 50 Prozent mehr kosten als vergleichbare Diesel, werden sie sich auf dem Markt kaum durchsetzen. Genauso wenig lässt sich das CO 2 -Problem mit erneuerbaren Energien allein lösen. Um eine Tonne CO 2 einzusparen, muss man bei neuen Technologien häufig sehr viel Geld in die Hand nehmen. Photovoltaik hat dabei gesamtwirtschaftlich gesehen mit mehr als 200 Euro pro Tonne mit die höchsten CO 2 - Vermeidungskosten. Ein sehr schneller Ausbau birgt zudem die Gefahr, dass wegen der garantierten Einspeisevergütung die EEG-Umlage für die Stromkunden drastisch ansteigt. Anders bei energieeffizienten Maßnahmen: Sie finanzieren sich quasi selbst und sparen noch Geld ein. Wärmerückgewinnung erlöst zum Beispiel durchschnittlich mehr als 150 Euro pro Tonne CO 2 - Ersparnis. Eine überragende Kostenbilanz. Und trotzdem werden solche Effizienzmaßnahmen nicht selbstverständlich umgesetzt. Ein Paradoxon. Geld auszugeben, um Geld zu sparen, ist nur scheinbar ein Widerspruch zumindest wenn es um Energieeffizienz geht. Und doch hält der Kapitaleinsatz zu Beginn viele Entscheider wider besseres Wissen davon ab, energieeffizient zu handeln. Aber es gibt Wege, dieses Investitionsdilemma zu überwinden: zum Beispiel durch Energiedienstleister, die Energie effizienz und Kosteneinsparungen garantieren. Contracting heißt diese Dienstleistung, die Imtech seit Jahren anbietet. Dabei übernimmt Imtech die Anfangsinvestition, garantiert die Effizienz von Einsparmaßnahmen und schließt somit die Lücke zwischen Wunsch und Wirklichkeit. Das ist umso wichtiger, weil die EU auch die Energieverbraucher in die Pflicht nimmt: Bis 2016 müssen sie EU-weit neun Prozent der CO 2 -Emissionen durch Energieeffizienz einsparen. Und mit den bereits heute vorhandenen Effizienztechnologien und Dienstleistungsmodellen können wir noch wesentlich mehr erreichen. Worauf noch warten? There is sometimes a big gap between wishes and reality. With regard to climate protection for example. Germany s Federal Environmental Agency recently conducted a survey of environmental awareness in the country. The results, put starkly, showed that the environment is considered important, provided protecting it doesn t cost anything. For instance, 68 percent of Germans believe there is major potential for protecting the environment to be gained from changing consumer behaviour; yet only around 30 percent buy organic food. Likewise, 85 percent are in favour of wide-scale conversion to renewable energy; yet only 8 percent actually purchase green electricity. The key factor is apparently money. According to the survey, just five percent of Germans would pay significantly more for climate-friendly products; half would not be prepared to pay any premium at all. Almost 30 percent are not even willing to dig deeper into their pockets for energy-efficient electrical equipment, despite the fact that appliances such as efficient fridges will repay the extra outlay several times over by the end of their useful lives. The environment caught in a trap The hypocrisy in relation to nature is something which is seen in all areas of life. It s like New Year resolutions. People want to be green, but find it hard to actually put into practice. Of course climate protection has to be economically viable. That s why not everything that is currently technically possible can yet be turned into reality. As long as electric cars continue to cost 50 percent more than a comparable diesel vehicle, for example, they will struggle to make any real impact on the market. Similarly, the carbon emissions issue cannot be resolved with renewable energy alone. To save one tonne of CO 2, new technologies frequently require a very large financial investment. Photovoltaic energy, at over EUR 200 per tonne, is among the most expensive ways of avoiding CO 2 in macroeconomic terms. Moreover, its very rapid expansion poses the risk that owing to the guaranteed remuneration paid for supplying the grid the surcharge imposed on electricity customers under the terms of Germany s Renewable Energy Act (known as EEG for short) will rise dramatically. The situation with regard to energy-efficiency measures is different: they pretty much finance themselves, and save money too. Heat recovery, for example, on average saves more than EUR 150 per tonne spent on CO 2. That is an impressive cost/benefit ratio. And still, efficiency measures of these kinds are not being routinely implemented. It is a paradox. Spending money to save money is only seemingly a contradiction at least with regard to energy efficiency. And yet the capital investment initially required holds many decision-makers back from committing to energy-efficiency, even though they are aware of the benefits. But there are ways of overcoming this investment dilemma: for example, by using energy service providers who guarantee energy efficiency and cost savings. Imtech has been offering this type of contracting for years. In doing so, it makes the initial investment and also guarantees the efficiency of savings measures undertaken thereby closing the gap between wishes and reality. That is all the more important because the EU is also imposing new requirements on energy consumers: across the EU, they will have to save nine percent of their CO 2 emissions based on energy efficiency by And with the efficiency technologies and contracting models that already exist today we can achieve much more still. So what are we waiting for? Volle Garantie Mit Effizienz-Contracting lässt sich der Energieverbrauch in öffentlichen Gebäuden, in Gewerbe und Industrie, in Krankenhäusern und anderen komplexen Immobilien nachhaltig senken. Der Contractor investiert in modernste Technik und reduziert somit Energieverbrauch und -kosten der Immobilien. Die vertraglich garantierte Ersparnis trägt dabei auch die Refinanzierung der Investitionen. Und bereits während der Vertragslaufzeit partizipieren beide Parteien von den Einsparungen. Dem Kunden entstehen somit nicht nur keine Kosten, er verdient sogar vom ersten Tag an Geld. Full guarantee Efficiency contracting can help sustainably cut energy consumption in public buildings, commerce and industry, hospitals and other complex facilities. The contractor invests in state-of-the-art technical systems, and as a result reduces the energy consumption and related costs of the facility concerned. The contractually guaranteed saving also covers refinancing of the investment. And both parties start profiting from the savings even before the contract term has ended. Consequently, not only do customers incur no cost, they even start earning money from the first day on. 16 Energy Arena Energy Arena 17

10 Chances Chances Einsparpotenzial in Industrie und Gewerbe Savings potential in industry and commerce Lüftungsanlagen versorgen Produktionshallen mit Zuluft, sie reinigen, erwärmen, kühlen, befeuchten oder entfeuchten die Luft für Büros, Rechenzentren und Werkstätten. Dabei gibt es viele Stellschrauben zur Energieeinsparung 30 Prozent und mehr sind mit modernen Ventilatoren und bedarfsgerechten Regelungen möglich. Ventilation systems supply production halls with additional air. They are also used to clean, warm, cool, humidify or dehumidify the air for offices, computer data centres and workshops. Such a multi-faceted device also provides plenty of opportunities to save energy 30 percent and more is possible thanks to ventilation design and requirement control. Wärmerückgewinnung Heat recovery Maßnahmen: Nachrüsten eines Gegenschicht- oder Rotationswärmetauschers. Aus der Abluft wird dabei ein Großteil der für die Erwärmung oder Kühlung der Zuluft benötigten Energie zurückgewonnen. Einsparpotenzial bis Potential savings of up to 90 % Measures: Retrofitting of an opposing or rotating heat exchanger. Here, much of the energy required for warming or cooling the supply air is recovered from the used air. Inspektion/Wartung Inspection/Maintenance Maßnahmen: regelmäßige energetische Inspektion von Klimaanlagen. Damit wird der effiziente Betrieb der Anlagen nachhaltig sichergestellt. Einsparpotenzial bis Potential savings of up to 10 % Measures: Regular energy-assessment inspection of air-conditioning systems. Guarantees an efficient operation of the unit over the long term. Ventilator Fans Maßnahmen: Einbau von Ventilatoren mit besserem Wirkungsgrad, Nachrüsten von Frequenzumformern (sie erlauben eine Bedarfsregelung des Volumenstroms). Einsparpotenzial bis Potential savings of up to 30 % Measures: Installation of fans with greater efficiency, retrofitting of frequency converters (they allow for a volumetric flow control). Druckverluste reduzieren Druckverluste reduzieren Reduce pressure losses Reduce pressure losses Maßnahmen: Luftfilter umrüsten, Kanalsystem optimieren sowie im Falle einer Nutzungsänderung Maßnahmen: Luftfilter nicht umrüsten, mehr benötigte Kanalsystem Komponenten optimieren wie sowie z.b. im Luftbefeuchter, Falle einer Luftkühler Nutzungsänderung ausbauen. nicht mehr benötigte Komponenten wie z.b. Luftbefeuchter, Luftkühler ausbauen. Einsparpotenzial bis Potential savings of up to 15 % Measures: Retrofitting of air filters, optimising ductwork and, should requirements change, Measures: Retrofitting removing of air unnecessary filters, optimising components ductwork such as and, air should humidifier, requirements air cooler, change, etc. removing unnecessary components such as air humidifier, air cooler, etc. Einsparpotenziale in % Potential savings in % Lüften Ventilation 30 % 2 Pumpen Pumps 7 0 % 3 Beleuchten Lighting 50 % 4 Verdichten Compression 30 % 5 Kühlen Cooling 50 % 6 Fördern Transportation 50 % 7 Heizen Heating 7 0 % Bedarfsregelung, Regelstrategie und Lüftungskonzept Requirement control, Control Strategy Einsparpotenzial bis and Ventilation Concept Potential savings of up to 30 % Maßnahmen: Betriebszeiten, Luftmenge und Raumlufttemperatur eng an den Measures: Close coordination of operating times, air quantity and room air tatsächlichen Bedarf anpassen. Bei einer Klimaanlage wird durch die bedarfsgerechte Regelung auch weniger Energie für die Erwärmung oder Kühlung control also reduces energy requirements for heating or cooling of the air. temperature to actual requirements. For air-conditioning systems, requirement der Luft benötigt. Erhöhen der Umluftmenge auf den maximal zulässigen Wert, Maximum increase of recirculated air, self-tuning runtime optimisation, room selbst lernende Laufzeitoptimierung, Raumautomation mit Ferien- und Nachtabsenkungsprogrammen, mit bedarfsgerechter Lüftung durch Erfassung der Luft- ventilation according to air quality. Changing over from rotary clamshell to automation with holiday or night mode programming, requirementcontrolled qualität. Umrüsten von Luftwalzen- auf Drall- und Schichtenlüftung. Das bedeutet swirl and slot diffuser blowers. This means less amounts of supply air and a geringere Zuluftmengen und einen niedrigeren Differenzdruck am Luftauslass. lower pressure differential at the air outlet. 18 Energy Arena Energy Arena 19

11 Optimise Optimise Zeit für eine Revolution Time for a revolution Arbeitsphysiologisch ist der herkömmliche Operationsaal oftmals eine Zumutung. Ein neuartiges Lüftungssystem von Imtech bricht mit den Standards und verbessert die Arbeitsbedingungen grundlegend. Und spart gleichzeitig erheblich Energie- und Wartungskosten. The traditional operating theatre is often a very uncomfortable working environment. Which is why Imtech has developed a new ventilation system for the fundamental improvement of basic working conditions. And has managed to save considerable energy and maintenance costs in the process. Kalte Zugluft ade: Energieeffizienz erobert den OP-Saal. / Cold draughts no more: Operating theatres are now energy efficient. Chirurgen und OP-Kräfte stellen ihrem Arbeitsplatz ein schlechtes Zeugnis aus. Neben spiegelnden Monitoren und Stolperfallen wie Kabel und Schläuche stehen vor allem die ständige Zugluft und große Temperaturschwankungen auf der Liste der Klagepunkte. Die Folge: Muskelkrämpfe, Erkältungssymptome, Rücken- und Nackenschmerzen, die zu Leistungsabfall und erhöhtem Fehlerrisiko führen können. Verantwortlich dafür sind Klimaanlagen, die für ein OP-Handwerk wie in der Schwarzwaldklinik ausgelegt sind. Doch Apparatemedizin und innovative Operationsverfahren wie die Schlüssellochchirurgie haben die Arbeit im OP-Saal radikal verändert und damit auch die Anforderungen an die Klimatisierung von OP-Räumen. Wer einen Blick in die Zukunft der OP-Raumgestaltung werfen will, muss sich an den Stadtrand von Tübingen begeben. Seit 2008 erproben hier Mediziner, Medizintechniker, Architekten, Haustechnikplaner und Betriebswirte in einem Experimental-OP neuartige Medizin- und Anlagentechnik, versuchen Arbeitsabläufe, Raumplanung und Gerätetechnik zu optimieren. Im Sinne der Patienten, des OP-Teams und des Klinikalltags. Imtech ist als Kooperationspartner Gebäudetechnik an diesem Projekt der Uniklinik Tübingen beteiligt und verantwortet die Lüftungs- und Klimatechnik und die technische Infrastruktur des Operationstraktes, der unter anderem aus zwei OPs, Intensivstation, Aufwach- und Technikräumen besteht. Neue OP-Methoden erfordern den Wandel Desinfektion und raumlufttechnische Anlagen machen aus den OP-Sälen mit die saubersten Orte der Welt. Es herrschen reinraumähnliche Zustände. Pro Kubikmeter Luft schweben lediglich 100 bis Partikel durch den Raum, jedes kleiner als 50 Nanometer. So fordert es der Gesetzgeber. Zum Vergleich: Normale Büroluft enthält etwa eine Million Staubteilchen pro Kubikmeter. Auch für Temperatur, Luftfeuchte, Geräuschpegel und die Konzentration von Narkosegasen gelten strenge Vorschriften. Eine entsprechende DIN-Norm gibt die Technik vor: TAV - turbulenzarme Verdrängungsströmung. Die Luft wird dabei über mehrere Mikrofilter gereinigt und dann großflächig durch die Decke geblasen. Die nahezu keimfreie Luft fließt vertikal in den OP-Saal und bewirkt, dass der sensible Arbeitsbereich möglichst nicht kontaminiert wird. Die Luft entweicht durch einen perforierten Doppelboden aus dem Raum und wird zum Umluftgerät zurückgeführt. Zwölf bis achtzehn Mal pro Stunde wird so die Luft gewechselt. Der stabile Vorhang aus reiner turbulenzarmer Luft bildet eine Schutzzone und schirmt das Operationsfeld eigentlich perfekt gegen Verunreinigungen ab. Wenn das Wörtchen eigentlich nicht wär. Denn das großflächige Zuluftdeckensystem direkt über dem OP-Tisch hat große Nachteile auch wenn es dem Stand der Technik entspricht. Bei den modernen OP-Verfahren wirken immer mehr Lampen und Monitore als auch das Personal selbst als Störkörper, erklärt Jürgen Sautter, Direktor für die Imtech Region Südwest und zuständig für die Tübinger Kooperation. Hantiert zum Beispiel ein Chirurg zwischen den Lüftungsdüsen und dem OP-Tisch, nehmen die Luftlinien den Umweg > Surgeons and theatre staff do not rate their working environment very highly. Aside from the reflective monitors and clumsy cables and tubes, they also have constant draughts and temperature extremes to contend with. What results are muscle cramps, cold-like symptoms, as well as back and neck pain, which ultimately affect performance and lead to a greater risk of error. The main culprit here is the air-conditioning system, hardly designed to cope with the demands of today s theatres. High-tech medicine and innovative operating procedures such as keyhole surgery have radically changed the work carried out in the operating theatre and thus also its ventilation requirements. Anyone looking to glimpse the future of operating theatre design need look no further than the outskirts of Tübingen in southern Germany. Since 2008, doctors, medical engineers, architects, building services planners and business administrators have been testing new medical and system technology in an experimental operating theatre, attempting to optimise work flows, spatial planning and equipment technology. All for the good of the patient, the operating team and the everyday running of the hospital. Imtech, as a cooperation partner for building services, is playing its part in this project organised by the University of Tübingen. The company is responsible for the ventilation and air-conditioning technology, as well as the technical infrastructure of the operating ward which includes two operating theatres, an intensive care unit, recovery and utility rooms. New approaches demand change Disinfection, as well as ventilation and air-conditioning systems, make operating theatres the cleanest places on earth. Standards are similar to those of clean rooms. Every cubic metre of air carries just 100 to 1,000 particles, each one smaller than 50 nanometres as is required by law. To compare: Normal office air contains around a million dust particles per cubic metre. There are also strict guidelines enforced for temperature, humidity, noise level and the concentration of anaesthetic gases. A corresponding DIN standard sets out the requirements for technology: a low-turbulence displacement flow. Here, the air is cleaned using several microfilters, before being distributed from the ceiling across the entire room. The practically sterile air flows vertically into the operating theatre, ensuring that the sensitive work area is contaminated as little as possible. The air escapes from the room through a perforated raised floor and is directed back towards the recirculation system. This happens twelve to eighteen times an hour. The steady curtain of pure, low-turbulence air forms a protective zone and shields the operating area from any impurities almost perfectly. Almost being the operative word. Because the extensive supply of air from the ceiling directly over the operating table has its disadvantages too despite boasting state-of-theart technology. With modern operating procedures, there are an increasing number of obstructions in the form of lamps and monitors being used, not to mention staff, explains Jürgen Sautter, Director of Imtech Region Southwest and responsible for the Tübingen cooperation. For example, with a surgeon blocking the air flow between outlet nozzle and operating table, the lines of air take a detour around the medical team. > 20 Energy Arena Energy Arena 21

12 Optimise Optimise um das Ärzteteam. Diese Zugluft, oft zehn, zwölf Stunden OP-Dauer lang, setzt der Gesundheit des Personals zu. Auch deckenmontierte OP-Lampen oder medizinische Apparate unterbrechen die laminare Verdrängungsströmung. Sie erzeugen so genannte Strömungsschatten. Hygienisch bedenkliche Rückströmungen und Luftzirkulationen über dem Patienten sind die Folge. Das haben aufwändige Imtech Messungen ergeben. Sautters Team hat in einem der beiden OP- Labors die TAV-Standardlösung nachgebaut und mittels Strömungssimulation die Luftströme visualisiert. Innovative Lösung Doch wie so oft, das Bessere liegt nah: Imtech realisierte im Tübinger Versuchs-OP ein neuartiges Lüftungssystem, das auf Schichtströmungen mit dezentraler Belüftung setzt. Das Prinzip ist aus der Reinraumtechnik, der Pharmaindustrie oder aus Großküchen bekannt. Doch im OP-Saal kommt es einer Revolution gleich, weil es mit langjährigen Standards bricht. Die Zuluftdurchlässe, die einzeln im Volumenstrom und in der Temperatur variiert werden können, sind dabei horizontal im Raum angeordnet. Deckenlampen und Apparate stören nicht mehr. Dadurch beruhigen sich die Strömungsverhältnisse: Im gesamten OP herrscht eine gleichmäßige Lufttemperatur sowie eine geringe Luftgeschwindigkeit. Der große Vorteil: Das OP-Team leidet nicht mehr unter kalten Luftzügen, die Atmosphäre ist behaglich und entspannt. Die Schichtlüftung arbeitet zudem mit der Thermik statt dagegen. Die aufsteigende warme Luft führt also alle ins Operationsfeld eindringenden Keime sofort nach oben ab. Das ist umso wichtiger, weil die meisten Erreger im OP nach Meinung anerkannter Hygieniker über dem Patienten entstehen. Als Hauptansteckungsquelle gelten Schweiß und Speichel des Chirurgen. Weil die Schichtlüftung nicht gegen den Auftrieb der Warmluft arbeiten muss und mit geringeren Luftmengen als die TAV auskommt, kann sie mit niedrigerem Energieaufwand (Ventilatoren, Kühlung) betrieben werden. Durch den Verzicht auf Umluft und die Absenkung der Außenluftrate um ein Drittel lassen sich allein für die Luftförderung bis zu 60 Prozent Ventilatorstrom einsparen. Das macht energieeffiziente OP-Lüftungssysteme nicht nur wertvoll für die Umwelt, sondern auch für die Klinikbilanz. Denn der OP-Saal ist einer der kostenintensivsten Bereiche im Krankenhaus. Dabei dienen nur etwa zwölf Prozent der technischen Ausrüstung medizinischen Zwecken. Vor kurzem hat die revolutionäre Lüftungsanlage das Versuchsstadium verlassen. Ende 2010 installierte Imtech das System erstmals in einem echten OP der Uniklinik Tübingen. Gute Noten für den Arbeitsplatz der Chirurgen sind garantiert. This supply of air, often lasting ten or twelve hours depending on the procedure, has a detrimental effect on the health of the staff present. Operating theatre lamps mounted to the ceiling or medical instruments also break up this laminar flow. They create what can be described as shadow areas, resulting in hygienically risky backflows and a circulation of air over the patient. This is the conclusion that Imtech has come to following extensive testing. Sautter s team recreated the standard low-turbulence displacement flow in one of two test operating theatres and visualised the currents of air using fluid dynamic techniques. Innovative solution As is often the case, however, there was a better solution close by. Imtech created a new kind of ventilation system in the test theatre in Tübingen, a layered-flow system with decentralised ventilation. It is based on the principle already known to clean rooms, the pharmaceuticals industry and commercial kitchens. While nothing new in these fields, it is a revolutionary idea for operating theatre ventilation, breaking away from well-established norms. The supply air outlets, which can vary according to volume flow and temperature, are arranged horizontally in the room, meaning that ceiling lamps and equipment no longer get in the way. This results in calmer flow conditions: an even room temperature prevails in the operating theatre, coupled with low air speeds. A major advantage for the medical team who are no longer subject to cold draughts of air and benefit from a more comfortable and relaxed atmosphere. Furthermore, the layered air system works with the heating system instead of against it. The rising warm air immediately conveys all germs up and away, a fairly important feature considering that most pathogens in an operating theatre, according to recognised hygienists, are generated above the patient. A main source of contamination comes from the sweat and saliva produced by the surgeon. Because the layered air must not work against the rising warm air and requires smaller amounts of air than the low-turbulence displacement flow, lower amounts of energy are required for operation (fans, cooling). By avoiding the use of recirculated air and lowering the rate of fresh air supply by a third, it is possible to save up to 60 percent fan current for the flow of air alone. Making energy-efficient ventilation systems for the operating theatre not only good for the environment but the hospital budget also. An important factor considering that the operating theatre is one of the most expensive areas of a hospital, where only around twelve percent of technical equipment serves medical purposes. The revolutionary ventilation system was recently approved for use and, at the end of 2010, Imtech installed the system for the first time in a real operating theatre in Tübingen University Hospital. An improved working environment guaranteed to get the thumbs up from surgeons. Der Forschungs-OP auf einen Blick Der weltweit erste Experimental-OP entstand vor fünf Jahren am Universitätsklinikum Tübingen und ging 2008 in Betrieb. Mehr als 80 Industrieunternehmen aus der Medizin- und Gebäudetechnik sowie Architekten und Planer errichteten in einer tausend Quadratmeter großen Halle einen kompletten OP-Trakt. Neben Schulungsräumen sind hier zwei Operationssäle, Einleitungs- und Aufwachraum, Intensivstation, Sterilgutlager und Technikräume als auch ein Usability- Labor in Betrieb, in dem neue Geräte auf ihre Gebrauchstauglichkeit getestet werden. Das interdisziplinäre Modellprojekt dient der Erforschung und Entwicklung neuer Gebäude- und OP-Technologien, inklusive Medizintechnik. Genauso wie unter realistischen Bedingungen Arbeitsläufe innerhalb von Chirurgenteams simuliert, technische Aspekte wie die Lufthygiene oder Neuentwicklungen in der Medizintechnik auf Gebrauchstauglichkeit getestet werden können. Imtech ist als Kooperationspartner Gebäudetechnik an diesem Projekt beteiligt und verantwortet die Lüftungs- und Klimatechnik als auch die technische Infrastruktur. The test surgery at a glance The world s first experimental operating theatre was set up at the University Hospital Tübingen five years ago. More than 80 industrial concerns from the medical and building services sectors, along with architects and planners, built an entire operating wing in a large hall one thousand square metres in size. In addition to training rooms, this wing includes two operating theatres, induction and recovery room, intensive care unit, sterile materials storage and utility rooms, as well as a usability laboratory in which new devices are tested. The interdisciplinary pilot project was launched to research and develop new building and operating theatre technologies, including medical technology. Additionally, the work processes of the surgery team can be simulated in realistic conditions and technical aspects such as air quality or new developments in medical technology can be tested for usability. Imtech is involved in this project as a cooperation partner for building services, responsible for the ventilation, air conditioning and technical infrastructure. Hinter den Kulissen: Technikraum des Tübinger Forschungs-OPs. / Behind the scenes: The utility room of Tübingen s research operating theatre. 22 Energy Arena Energy Arena 23

13 Benefit Benefit Cool bleiben Staying cool Rechenzentren sind gigantische Stromfresser, wobei die Klimatisierung fast genauso viel Energie benötigt wie die Server selbst. Mit seinem geplanten Green Data Center setzt der Netzbetreiber BT Germany einen Gegenpol. Einer ausgeklügelten Klimatechnik sei Dank. Computer data centres are massive power-guzzlers, and their air-conditioning systems consume almost as much energy as the installed servers themselves. With its planned Green Data Centre, network operator BT Germany is instigating a change. It is all based on a high-tech climate control solution. Nur wenige Internetnutzer kennen den Begriff Cloud Computing, dabei arbeiten die meisten längst damit und lagern Applikationen, Rechner- und Speicherkapazitäten ins Netz aus. So besitzen viele Verbraucher einen Webmail-Account, telefonieren über Skype oder archivieren Fotos und Videos im Netz. Der heimische PC kann die Datenfülle nicht mehr anders bewältigen. Prognosen gehen davon aus, dass 2020 jedes dritte Bit aus der Rechnerwolke kommt. Denn auch Unternehmen, öffentliche Verwaltungen und die IT-Branche schreiben Technologie-Plattformen, bei denen Firmen Speicher, Rechenzeit oder komplexere Dienste nur nach Bedarf, wie Strom und Wasser, benutzen und bezahlen, hohes Innovationspotenzial zu. BT (British Telecommunications) hat als internationaler Dienstleister für Geschäftskunden mit seinem 21st Century Network bereits vor Jahren die Basis für solche intelligenten Netzwerklösungen gelegt. Der Konzern hat dabei vor allem international tätige Unternehmen mit vielen verteilten Standorten und einer komplexen IT- und Netzinfrastruktur im Auge. In Deutschland vertrauen Firmen wie BASF, BMW, Media-Saturn, Munich Re oder das Land Rheinland-Pfalz dem Know-how der Netzwerk-Spezialisten. Digitaler Fußabdruck wird grün Cloud Computing macht viele Hard- und Software-Investitionen überflüssig und verringert die Wartungs- und Administrationskosten in den Rechenzentren der Kunden. Dadurch werden die Unternehmen flexibler und, last, but not least, sinkt ihr Energiebedarf dramatisch. Nicht nur, dass Hochleistungsrechner sehr viel Strom für ihren Betrieb brauchen. Sie heizen sich dabei auch noch so stark auf, dass sie mit großem Aufwand gekühlt werden müssen. Die Erzeugung und Verteilung der kühlen Luft benötigt fast genauso viel Energie wie die Server selbst. In modernen Bürogebäuden zum Beispiel verschlingen Rechenzentren bis zu 60 Prozent der Energie. Das sind die ökologischen Schattenseiten der Digitalwelt. Grob gerechnet werden für ein Kilowatt Rechnerleistung ein bis zwei Kilowatt Kälte zur Kühlung gebraucht, erklärt Hermann Stammeier, Verhandlungsführer von Imtech für den Neubau eines großen Rechenzentrums für BT. Denn der Netzbetreiber will einerseits mehrere kleinere Rechenzentren konsolidieren. Andererseits braucht BT wegen der stark steigenden Nachfrage nach IT-Services viel Platz für neue Serverschränke und wappnet sich gleichzeitig für die weltweit steigende Datenflut. Das Rechenzentrum, das Imtech Ende Oktober schlüsselfertig übergeben wird, muss also modular mitwachsen können. IT produziert so viel CO 2 wie der Flugverkehr Die Menge an digitalen Daten, die auf Datenträgern oder in Rechenzentren gespeichert oder über Netzwerke um den Globus gesendet werden, vermehrt sich explosionsartig. Allein das Videoportal YouTube produziert heute so viel Datenverkehr wie das gesamte Internet vor zwei Jahren. Prognosen gehen für das Jahr 2020 von einem Datenuniversum von 35 Billionen Gigabyte aus, das ist das 40-fache Datenvolumen > Relatively few Internet users are familiar with the term Cloud Computing, yet most of them have long been using it as a method of relocating applications, computing power and storage capacity onto the Web. Lots of consumers have a Webmail account, use Skype to make phone calls, or archive their photos and videos online. Home computers are no longer able to handle the mass of data being generated in any other way. Forecasters predict that by 2020 one in three data bits will originate from the Cloud. Businesses, public-sector agencies and the IT industry see great innovative potential in technology platforms which enable users to draw upon and pay for memory resources, computing time, or more complex services such as power and water supply, only as and when required. British Telecommunications (BT) laid the foundations for such intelligent network solutions years ago with its 21st Century Network system for international business customers. The solution focuses on international businesses with lots of remote locations and complex IT and network infrastructures. In Germany, BT s network know-how is being utilised by major corporations such as BASF, BMW, Media-Saturn and Munich Re, as well as the state of Rhineland-Pfalz. Digital footprint going green Cloud Computing makes many hardware and software investments unnecessary, and it also cuts maintenance and administration costs at customers data centres. This makes the businesses concerned more flexible and also dramatically cuts their energy consumption. It is not just that high-performance computers use a great deal of power. They also get very hot when being run, which means a lot of effort and expense is needed to keep them cool. Generating and distributing the cool air uses almost as much energy as the installed servers themselves. In state-of-theart office complexes, for example, data centres account for up to 60 percent of the total power consumption. Those are the ecological downsides of the digital world. Roughly speaking, it takes one to two kilowatts of cooling power to produce one kilowatt of computing power, explains Hermann Stammeier, Imtech s lead negotiator on the project to construct a new large-scale data centre for BT. The network operator is looking to consolidate a number of smaller data centres. However, in view of the rapidly increasing demand for IT services, it also needs lots of space for new server cabinets, while at the same time seeking to arm itself to handle the rising global tides of data. This means the turnkey data centre which Imtech is scheduled to hand over at the end of October will need to be able to grow with the business on a modular basis. IT produces as much CO 2 as the airline industry The volumes of data being stored on digital media or at data centres, and being sent over networks around the globe, are rising dramatically. Video portal YouTube alone today generates as much data traffic as the entire Internet did just two years ago. Forecasters predict that the data universe will have reached 35 trillion gigabytes by > Der Stromverbrauch im IT-Bereich ist zu einem ernstzunehmenden Problem geworden. / IT-related energy consumption has become a serious problem. 24 Energy Arena Energy Arena 25

14 Benefit Benefit Das Imtech Konzept in Kürze Komplette Dienstleistung aus einer Hand, inklusive Standortsuche, Planungsprozess, Finanzierung der Anlagentechnik, Errichtung der Anlagen, Betrieb mit Verfügbarkeitsgarantie über eine Vertragslaufzeit von 15 Jahren Energiekonzept mit einer Einsparung von 62 Prozent der Energiekosten und der CO 2 - Emissionen für Kühlung und Klimatisierung im Vergleich zu herkömmlichen Rechenzentren Energieeinsparung von bis zu MWh pro Jahr und eine damit einhergehende Kostenreduzierung von ca. 2,2 Millionen Euro pro Jahr Verbrauchsgarantie mit einem PUE = 1,3 (Power Usage Efficiency) über die Vertragslaufzeit von 15 Jahren Regenwassernutzung für Rückkühlzwecke The Imtech concept in brief Full service all from one source, including location finding, planning process, systems financing, systems installation, operation complete with availability guarantee over a contract term of 15 years Energy concept delivering a 62 percent saving on energy costs and CO 2 emissions for cooling and air-conditioning compared to conventional data centres Power saving of up to 18,400 MWh a year, resulting in cost savings of around EUR 2.2 million a year Consumption guarantee with a PUE (Power Usage Efficiency) rating of 1.3 over the 15-year contract term Use of rainwater for recooling des Jahres Die Rechenleistungen moderner Data Center sind dementsprechend enorm und nicht minder die Energieströme: Waren pro Rack, in dem die Server untergebracht sind, vor einigen Jahren noch etwa 5 kw an Abwärme abzuführen, so sind heute an gleicher Stelle bis zu 20 oder 40 kw zu verkraften. Mit entsprechenden Folgen für das Klima: Bereits heute gehen pro Jahr zirka 830 Millionen Tonnen Treibhausgase auf das Konto der Informations- und Kommunikationstechnologie. Dies entspricht etwa zwei Prozent der weltweiten Emissionen bzw. den Gesamtemissionen des weltweiten Flugverkehrs. Für BT, wo nachhaltiges Handeln bereits seit fast zwei Jahrzehnten einen festen Platz in der Unternehmensstrategie hat, war es deshalb selbstverständlich, auf eine umweltverträgliche Lösung zu setzen. Das Green Data Centre in Frankfurt wird sich über fünf Etagen erstrecken. Auf jeder sollen einmal Hunderte von Server- bzw. Netzwerkschränken aufgebaut und energieeffizient betrieben werden. In diesem Jahr wird BT zunächst eine Etage beziehen. Doch die Grundinfrastruktur legen wir jetzt, sagt Stammeier. Denn bei diesem komplexen Projekt liegen Planung, Bau, Finanzierung der Anlagentechnik und Betrieb mit Verfügbarkeitsgarantie in den Händen von Imtech. Und das über eine Vertragslaufzeit von 15 Jahren. the year times the data volumes in The capacities of state-of-the-art data centres are correspondingly vast, as are the energy flows: Whereas each server rack produced around 5 kw of heat needing to be discharged just a few years ago, today the same facilities have to handle as much as 20 or 40 kw each. This has a climate impact too of course: Already today, information and communications technology accounts for some 830 million tonnes of greenhouse gases a year. That s around two percent of total global emissions, or equivalent to all the carbon emitted by all flights worldwide. Sustainability has been an integral element of BT s corporate strategy for almost two decades now, so it is no surprise that the company has been working on an environmentally friendly solution. The Green Data Centre in Frankfurt will extend over five floors. On each of them there will be hundreds of server and network cabinets, all running to high levels of energy efficiency. BT will be moving into one of the floors during this year. But we are currently laying out the basic infrastructure, Stammeier reports. In fact, on this highly complex project Imtech is managing all the planning, construction works, systems financing and operations complete with guaranteed availability. The contract is scheduled to run for a term of 15 years. Klimatisierung verschlingt Unmengen Strom Air-conditioning uses vast amounts of power Noch vor wenigen Jahren dachte kaum jemand darüber nach, dass Rechenzentren Strom verbrauchen. Es ging ausschließlich um Verfügbarkeit und Verlässlichkeit, erzählt Stammeier. Die Angst vor Überhitzung führte dazu, dass heute in alten Rechenzentren unkontrollierte Lüftung mit niedrigen Temperaturen an der Tagesordnung ist. Im Dauerbetrieb, versteht sich. So stellte die EDV sicher, dass Kühlluft auch noch den kleinsten Serverschrank im hintersten Eck erreicht. Heute steht aber auch Energieeffizienz ganz weit oben auf der Prioritätenliste, sagt Stammeier. Denn nicht nur unter ökologischen Aspekten gewinnt das Thema Green IT an Bedeutung. In vielen Rechenzentren ist Strom zu einem erheblichen Kostenfaktor aufgestiegen. Jeder für Server ausgegebene Euro zieht laut den Marktforschern von IDC 50 Cent Kosten für Strom und Kühlung nach sich. Tendenz steigend. Die effiziente Lösung für BT heißt: Common Rail Cooling. Analog zur bekannten Diesel-Einspritztechnik versorgt diese intelligente Klimatechnologie einzelne Serverschränke gezielt mit Luft und zwar in exakt der benötigten Menge und Temperatur. So lässt sich die Kühlleistung automatisch an die aktuelle Rechenleistung anpassen. Die Wärme wird per Wärmetauscher abgeführt. Sensoren überwachen ständig Lufttemperatur und -druck, erfassen den Stromverbrauch und die produzierte Abwärme. Statt mit Kältemaschinen arbeitet Imtech mit freier Kühlung. Der Vorteil: Kalte und warme Raumluft vermischen sich nicht mehr, deshalb kann die Lüftungstemperatur höher liegen und die Luftmenge reduziert werden. Der Effekt ist immens: Das Imtech Energiekonzept verringert die CO 2 - Emissionen um 62 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Rechenzentren. Das macht im Fall von BT pro Jahr Tonnen aus und entspricht den Emissionen aus dem Stromverbrauch von Eigenheimen. Nicht umsonst kann Imtech BT eine Verbrauchsgarantie mit einem Power Usage Efficiency -Wert von 1,3 abgeben (je näher der PUE der Zahl 1,0 kommt, desto effizienter arbeitet das Rechenzentrum). Imtech sichert zu, dass pro Kilowatt Rechnerleistung nur 0,3 Kilowatt Kühlleistung benötigt werden. Even just a few years ago, barely anyone thought about the fact that data centres consume power. The only factors considered were availability and reliability, recounts Stammeier. The fear of overheating has meant that today, in older data centres, uncontrolled ventilation at low temperatures is the order of the day. Running continuously, of course. That is how the IT function used to make sure cooling air reached even the smallest server cabinets in the farthest corner. Today, however, energy efficiency is an absolute top priority, Stammeier asserts. In fact, Green IT is becoming more and more important not merely on ecological grounds. At many data centres, power has become a major cost factor. According to market researchers IDC, every Euro spent on servers entails a 50 Cent cost for power and cooling. And the trend is rising. The efficient solution for BT is called Common Rail Cooling. Similarly to the familiar diesel fuel injection system, this intelligent air-conditioning technology targets individual server cabinets with exactly the amount of air they need, at exactly the right temperature. This enables the cooling power to be automatically adapted to the momentary computing power being used. The heat is discharged by heat exchangers. Sensors continuously monitor the air temperature and pressure, and record the power consumption and the amount of waste heat produced. Instead of using refrigeration units, Imtech employs free cooling. The advantage of this is that cold and warm room air no longer intermingles, meaning the ventilation temperature can be higher and the air flow can be reduced. The impact is enormous: The Imtech energy concept reduces CO 2 emissions by 62 percent compared to conventional data centres. For BT, that means 10,600 tonnes a year less equivalent to the emissions produced by the power consumption of 4,600 homes. It is not for no reason that Imtech has been able to provide BT with a consumption guarantee featuring a Power Usage Efficiency rating of 1.3 (the closer the PUE rating is to 1.0, the more efficient the data centre is running). Imtech assures that just 0.3 kilowatts of cooling power per kilowatt of computing power is needed. Energiebilanz Rechenzentrum Data centre energy balance In Deutschland gibt es rund Rechenzentren There are some 55,000 data centres in Germany Stromverbrauch: 10,1 Milliarden Kilowattstunden Entspricht 1,8 Prozent des Stromverbrauchs in Deutschland Jährliche CO 2 -Emission: rund 6,4 Millionen Tonnen Zur Deckung dieses Stromverbrauchs sind vier mittelgroße Kohlekraftwerke nötig Power consumption: 10.1 billion kilowatt hours Equivalent to 1.8 percent of total electricity consumption in Germany Annual CO 2 emissions: approximately 6.4 million tonnes Four medium-sized coal-fired power stations are needed to cover their power demand Tausende Server- und Netzwerkschränke soll das Green Data Centre von BT aufnehmen. BT s Green Data Centre will accommodate thousands of server and network cabinets. 26 Energy Arena Energy Arena 27

15 Optimise Optimise Sparkurs im Automobilbau Savings in automotive engineering Winkelmann-Stammsitz im westfälischen Ahlen: Imtech stellt die wirtschaftliche und sichere Energieversorgung sicher. Winkelmann headquarters in Ahlen: Imtech ensures economical and secure energy supply. 28 Energy Arena Energy Arena 29

16 Optimise Optimise Sparsame Pkw-Motoren sind entscheidende Stellschrauben in Sachen Klimaschutz: Die Winkelmann Group liefert wichtige Komponenten dafür. Und auch in der Produktion des Autozulieferers greift der schonende Umgang mit Ressourcen. Auf der Motorhaube prangt zwar das Markenzeichen von Mercedes, Renault oder Fiat, doch das Fahrzeug produzieren überwiegend Fremdfirmen. Nur zu ca. 35 Prozent bauen heute die Kfz-Hersteller ihre Automobile noch selbst im Vergleich zu mehr als 80 Prozent noch vor wenigen Jahrzehnten. Dementsprechend sind viele der Innovationen, seien es die zugfreie Klimaanlage oder die präzisen Einspritzsysteme, in den Entwicklungsabteilungen der Zulieferbetriebe entstanden. Zum Beispiel bei der Winkelmann Group, die im Münsterland ihre Heimat hat. Der Urenkel des Firmengründers, Heinrich Winkelmann, führt das Unternehmen heute in vierter Generation. Der Geschäftsbereich Automotive entwickelt und liefert dabei unter anderem Komponenten für Verbrennungsmotoren und Kraftstoffmodule. Metallverarbeitung hat bei der Winkelmann Group Tradition: Winkelmanns Urgroßvater startete 1898 mit der Herstellung von Wasserkesseln, Kehrschaufeln und Milchkannen. Ab Mitte der 50er Jahre wurde die Produktion grundlegend modernisiert und die Fertigung von lierten und verzinnten Haushalts- und Küchengeräten umgestellt auf komplexe Stahlblechformteile für Maschinenbauer, die Automobilindustrie sowie für die Heizungs- und Warmwassertechnik. Mit ihrer langjährigen Erfahrung in der Tiefzieh-, Schweiß- und Umformtechnik ist die Firma zu einem angesehenen Komponenten- und Systemlieferanten der genannten Branchen gewachsen. Zur Senkung der CO 2 -Emissionen müssen im Bereich Automotive vor allem konventionelle Antriebsaggregate beitragen. Denn selbst wenn bereits heute eine Million Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen fahren würden wie es die Bundesregierung erst für das Jahr 2020 erwartet, würden nur zwei Prozent der rund 50 Millionen zugelassenen Pkw Strom statt Sprit verbrauchen. Daher forciert die Autoindustrie die Entwicklung sparsamer Motoren. Bis zu 30 Prozent weniger Verbrauch sollen so möglich werden. Mit dabei: die Winkelmann Group. Kein Wunder, dass Technologie und Wissen des Unternehmens heute bei Autobauern gefragt sind. Doch auch in eigener Sache treibt Heinrich Winkelmann den effizienten Umgang mit Energie voran. Klimaschutz braucht Taten Genau hier kommt Imtech als strategischer Partner von Winkelmann ins Spiel. Der Energiedienstleister stellt bis mindestens Ende 2022 die wirtschaftliche und zuverlässige Versorgung der Winkelmann-Werke mit Wärme, Kälte und Druckluft sicher mit garantierten Einspareffekten in Euro, Kilowattstunden und CO 2. Riemenscheiben, Flexplates, Schwingungsdämpfer und Kraftstoffleitungen werden mit modernsten Verfahren hergestellt, doch die Energiebilanz des Werkes hatte bis dato niemand so recht im Auge. Das sollte sich 2009 ändern. Der Anfang der energetischen Sanierung wurde mit dem Stammwerk in Ahlen/Westfalen gemacht, wo heute Flexplates und Drehschwingungsdämpfer (ihre Aufgabe im Verbrennungsmotor ist die Reduzierung von Schwingungen an der Kurbelwelle und im Riementrieb) aus Blech gehämmert, gefräst, geformt und gewalzt werden. In der Produktion ist dabei z.b. der Energiebedarf für Kälte- und Druckluft sehr hoch. Bedarfsregelung ist das A und O Die Herausforderung lag darin, so Contracting-Projektleiter Robert Meier von Imtech, das über Jahrzehnte gewachsene Heizungsnetz sinnvoll neu zu strukturieren und die vielen Wärmeabnehmer hydraulisch in den Griff zu kriegen. Tausende Meter von Rohrleitungen führten kreuz und quer durch die Werkshallen. Dieser Bestand war zunächst aufzunehmen, da es an einer Dokumentation hierüber fehlte. Die Analyse, Planung und Konzeption haben Meier und sein Team dementsprechend gut drei Monate beansprucht. Economical car engines play a significant role in protecting the environment and the Winkelmann Group supplies many of the important components they require. Parts suppliers have noted this trend too, especially in production. The Mercedes, Renault or Fiat brand may be emblazoned on the bonnet but these days it is predominantly external contractors who produce the vehicle. Car manufacturers today only build around 35 percent of the vehicles themselves compared to over 80 percent just a few decades ago. Which is why many of today s innovative ideas, be it the draught-free air-conditioning or the accurate fuel injection systems, are coming from the development departments of the automotive suppliers. For example, at the Winkelmann Group based in the Münsterland region of Germany. The company is now being run by the fourth generation of the family with Heinrich Winkelmann, great-grandson of the company s founder, at the helm. The company s automotive division develops and supplies products such as components for combustion engines and fuel modules. Metal processing enjoys a long tradition at the Winkelmann Group: Winkelmann s great-grandfather started out manufacturing boilers, dustpans and milk canisters back in From the mid 1950s onwards, production was radically modernised. There was a move away from enamelled and tin-coated household and kitchen devices and towards complex moulded steel plates for mechanical engineering, the automotive industry and heating and warm-water technology. With its long-standing experience in deep drawing, welding and forming, the company has made a name for itself in the supply of components and systems for these industries. It is primarily the conventional drive units that the automotive sector needs to focus on in order to reduce CO 2 emissions. Because even if there were already a million electric cars on the roads today in Germany (as the German government is predicting for 2020), only 2 percent of the approximately 50 million licensed vehicles would be consuming power instead of petrol. The automobile industry thus forces the development of more economical car engines, which should make up to 30 percent less consumption possible. And playing a part in these developments is the Winkelmann Group. No wonder the company s technology and know-how is in such demand today by the car manufacturers. However, Heinrich Winkelmann is also promoting the efficient use of energy in his own business. Action needed for climate protection And this is exactly where Imtech, as a strategic partner of Winkelmann, comes in. The energy service provider is responsible for the heating, ventilation and supply of compressed air to the Winkelmann plants until at least the end of 2022 guaranteed to save costs, kilowatt hours and CO 2. Pulleys, flex plates, vibration dampers and fuel lines are manufactured using the most modern of processes, however the company s energy consumption had never really been properly addressed. That was all about to change in The energy overhaul got off to a start in the main plant in Ahlen, North Rhine-Westphalia where flex plates and torsional vibration dampers (which serve to reduce the vibrations at the crank shaft and belt drive in the combustion engine) are hammered, milled, formed and rolled from sheet metal. In production, the energy requirements for cold and compressed air are thus very high. Requirement control is essential The challenge for us, says Imtech s Contracting Project Manager Robert Meier, is the clever restructuring of the heating network that was developed over decades and getting to grips hydraulically with the many heat consumers. Thousands of metres of pipework criss-crossed through the halls of the plant. This was a challenge in itself as there was no documentation to be found. The analysis, planning and design took Meier and his team a good three months to complete. Mit Wärmebildkamera ausgestattet, machte sich der Ingenieur zunächst an die Bestandsaufnahme, bevor er den für die Produktion und Hallenbeheizung tatsächlich benötigten Energiebedarf sowie Abwärmepotenziale ermitteln konnte. Das Hauptziel bestand darin, den Gesamtverbrauch an Erdgas und Strom auf ein Minimum zu reduzieren. Auf dieser Basis wurden vielfältige Maßnahmen zur Verbrauchsreduzierung betrachtet, bewertet und anschließend entweder verworfen oder zur Umsetzung beschlossen. Die eigentliche Umsetzung der Maßnahmenpakete dauerte von Beginn der Bestandsaufnahme bis zur Umsetzung und Inbetriebnahme lediglich knapp ein Jahr. Die größte Ersparnis brachte die Trennung der Heizstränge für Produktionswärme und Hallenbeheizung. Wurden früher die Netze systembedingt überwiegend auf hohem Temperaturniveau betrieben, kann jetzt die Hallenbeheizung witterungsgeführt und unter Berücksichtigung der inneren Wärmelasten bedarfsgerecht betrieben werden. Durch die Nutzung von Abwärmepotenzialen aus der Produktion kann der Wärmebedarf außerhalb der Heizperiode nahezu komplett ohne den Einsatz von zusätzlicher Primärenergie gedeckt werden. Lediglich während der Heizperiode muss Winkelmann noch Erdgas einsetzen. Auch die Nachrüstung eines Freikühlers zur direkten Kühlung in den kalten Wintermonaten ohne Einsatz einer Kältemaschine zählt zu den wichtigen Effizienzmaßnahmen. Damit decken wir über das Jahr mehr als 50 Prozent des Kältebedarfs in der Produktion, erklärt Meier. Auch andere Einsparpotenziale wurden schnell erschlossen: Durch akustische Ortung wurden rund 500 undichte Stellen im Druckluft-Rohrleitungssystem aufgezeigt. Nach gezielter Abdichtung spart Winkelmann jetzt etwa neun Kubikmeter Luft pro Minute, was einer elektrischen Dauerleistung von ca. 60 kw entspricht. Von der tatsächlichen Höhe des Einsparerfolges ist auch Ingenieur Robert Meier nach dem ersten Vertragsjahr begeistert: das Werk bezieht heute etwa 50 Prozent weniger Erdgas als vorher. Und natürlich profitiert die Umwelt: Die CO 2 -Emissionen ließen sich um Tonnen pro Jahr senken. Das entspricht immerhin einer jährlich durchschnittlichen Fahrleistung von etwas mehr als 800 Mittelklassefahrzeugen, freut sich Meier. Bis Ende 2012 sollen weitere Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz in den anderen Werken in Deutschland sowie in Polen umgesetzt werden. Dann greift das Contracting-Modell und die Einsparungen werden in voller Höhe wirksam. Mit der Effizienzgarantie von Imtech. Das Effizienzpaket für Winkelmann im Detail Wärmeversorgung: Übernahme der Bestandskessel und energetische Optimierung der Betriebsführung Sanierung der Haupt- und Unterverteilung / Hocheffizienzpumpen in den Strängen Einbau von Rücklaufbegrenzern in allen Luftheizregistern Trennung der Netze in Produktions- und Heizungswärme Nachrüstung eines Abgaswärmetauschers zur Brennwertnutzung Einbindung der Abwärme aus der Drucklufterzeugung Einbau moderner Regelungs- und Steuerungstechnik sowie Netzwerkintegration und Visualisierung Kälteversorgung: Übernahme der Bestandsaggregate und energetische Optimierung der Betriebsführung Nachrüstung eines Freikühlers Drehzahlregelung der Hauptnetzpumpen in Abhängigkeit des Kältebedarfs Druckluftversorgung: Übernahme der Bestandsverdichter und energetische Optimierung der Betriebsführung Reduzierung der Leckageverluste im Druckluftnetz Equipped with infrared cameras, the engineer first needed to assess the situation before any calculation of the heating and energy requirements in production and the halls was possible, or potential waste heat could be determined. The main objective was to reduce the overall consumption of natural gas and electricity to a minimum. Based on this, a variety of measures were considered, evaluated and either accepted or rejected. Implementation of these final measures, from evaluation to operation, took a year to complete. The biggest saving was made by separating the heating sections for production heat and hall heating. High temperatures had almost always been required for operation due to the design of the system but now it was possible to heat the halls according to atmospheric conditions and based on requirements with due consideration of inner thermal loads. Through the recovery of waste heat from production, the heating requirements outside of the heating period are almost completely covered without the need for additional primary energy. Only during the heating period is natural gas still required. Also the retrofitting of a free cooler for direct cooling during the cold winter months without the use of a cooling unit is regarded as one of the most effective measures implemented. Here, we are meeting more than 50 percent of the cooling requirements in production over the year, explains Meier. Other cost-saving opportunities were also quickly recognised: Acoustic localisation identified around 500 leaky areas in the compressed-air pipe system. By sealing these areas off, Winkelmann is now saving approximately nine cubic metres of air per minute, corresponding to a continuous electrical rating of approx. 60 kw. Robert Meier is also impressed with the extent of savings possible after the first year: the plant is today using around 50 percent less natural gas than before. From which the environment also benefits: There is an annual reduction of 1,800 tonnes of CO 2 emissions. This can be compared to the average kilometres travelled annually by more than 800 medium-sized vehicles, explains Meier. By the end of 2012, there are to be further measures introduced to increase energy efficiency in other plants in Germany, as well as in Poland. That s when the contracting model will really take off and the full effect of the savings will be felt. With the efficiency guarantee from Imtech. The energy-efficiency package for Winkelmann in detail Heat supply: Taking over responsibility of existing heat supply and energetic optimisation of operation Renovation of the main- and sub-distribution / High-efficiency pumps employed Installation of return restrictors in all air heaters Separation of production and hall heating networks Retrofitting of a waste-gas heat exchanger for utilisation of calorific value Incorporation of waste heat from generation of compressed-air Installation of modern process and control technology, as well as network integration and visualisation Refrigeration supply: Use of inventory units and energetic optimisation of operational management Retrofitting of a free cooler Speed regulation of the mains pumps in accordance with cooling requirements Compressed air supply: Use of inventory compressors and energetic optimisation of operational management Reduction of leakage losses in compressed air supply network 30 Energy Arena Energy Arena 31

17 Benefit Benefit Energieeffizienz, volle Kraft voraus Full speed ahead with energy efficiency Green Shipping made in Germany: Die Solstice-Schiffe werden auf der Meyer-Werft im Emsland gebaut. Green shipping Made in Germany : The Solstice ships are built at the Meyer dockyard in Emsland. 32 Energy Arena Energy Arena 33

18 Benefit Benefit In der Hotellerie bedeuten fünf Sterne oft Überfluss pur. Überfluss an Platz, Komfort, Genuss und Energie. Umso anspruchsvoller ist es, an Bord eines Luxus-Kreuzfahrtschiffes den gleichen Komfort zu bieten und dennoch schonend mit Ressourcen umzugehen. Die ersten Ozeanriesen sparen bereits bis zu 35 Prozent Energie. In the hotel business, a five-star rating often means guests can expect to experience the height of luxury. There is an abundance of space, comfort, pleasure - and energy. To create the same experience on board a cruise ship without squandering energy unnecessarily is all the more challenging. The first liners already save up to 35 percent on energy. Sie heißen Sonnenwende (Solstice), Tagundnachtgleiche (Equinox) und Sonnenfinsternis (Eclipse). Für ihre neuen Traumschiffe hat die US-Reederei Celebrity Cruises fantasievolle Namen gewählt. Sie markieren einen Wendepunkt im Schiffbau. Nicht dass sich die schwimmenden Luxus-Hotels, die so lang sind wie der Eiffelturm hoch ist, äußerlich wesentlich von anderen Ozeanriesen abheben. Und dennoch ist der Unterschied enorm. Weniger wegen der Echtrasenfläche, die so groß ist wie acht Tennisplätze und von einem eigenen Gärtner penibel gepflegt wird, als wegen der inneren Werte. Während der gesamten Planungs- und Bauzeit hatten umweltfreundliche Technologien und Designentwürfe oberste Priorität. Die strenge Vorgabe: Obwohl die neuen Luxusliner mit einer Vermessung von BRZ 35 Prozent größer sind als ihre Vorgänger, sollen sie nicht mehr Energie verbrauchen. Damit setzen Celebrity Solstice, Equinox und Eclipse den ersten drei von fünf neuen Megalinern in der Branche Maßstäbe. Die Schiffe profitieren von der Innovationskraft aller Projektbeteiligten, allen voran der Meyer Werft und Imtech Schiffbau-/Dockbautechnik. Green Shipping ist Trumpf Und so wandeln an Bord der Solstice-Klasse weil der Name Sonnenwende sehr schön klingt, hat die Reederei gleich die ganze Baureihe danach benannt 500 Quadratmeter Solarmodule Sonnenenergie in Strom um. Damit lassen sich sämtliche Personenaufzüge an Bord betreiben, ohne einen Tropfen Kraftstoff zu verbrennen. Unter Wasser überzieht eine Silikonhaut den Schiffsrumpf. Die zusätzliche Schicht setzt, ebenso wie der Wulstbug in Form einer Delfinschnauze, den Wasserwiderstand herab und erschwert Muschelbewuchs und Algenanhaftungen, die ebenfalls die Gleitfähigkeit beeinträchtigen. Ein Aufenthalt im Trockendock ist damit nur noch alle fünf statt herkömmlich zwei bis drei Jahre nötig. Auch die LED-Beleuchtung, die herkömmliche Lichtquellen verdrängte, verringert den Energieverbrauch und die damit verbundenen CO 2 -Emissionen. Zudem sinkt das Gesamtgewicht des Schiffes durch die moderne Lichttechnik um sage und schreibe bis zu acht Tonnen. Abgesehen davon produzieren die Lämpchen weniger Hitze, und die Klimaanlage wird weniger strapaziert. Einen ähnlichen Effekt hat das Spezialglas für die Fenster. Es filtert die UV-Einstrahlung und mindert das Aufheizen der Kabinen und Gesellschaftsräume durch die Sonne der Karibik oder des Mittelmeeres. Die Klimaanlage muss also deutlich weniger Kühlleistung erbringen. Klimaanlagen sind der zweitgrößte Energieverbraucher Normalerweise verbraucht ein Kreuzfahrtschiff pro Passagier für Antrieb, Klimatisierung, Beleuchtung und die anderen Annehmlichkeiten an Bord zwischen zehn und zwölf Kilowattstunden am Tag, was einem deutschen Dreipersonen-Haushalt entspricht. Nach dem Antrieb, der 50 Prozent des Treibstoffs verschlingt, sind die Klimaanlagen der zweitgrößte Energieverbraucher. Eigentlich kein Wunder. Auf der Solstice müssen sie auf höchstem Komfortniveau Passagier- und 775 Crewkabinen als auch 25 öffentliche Hotelräume wie Bars, Restaurants, Theater und Shopping-Bereiche versorgen. Umso anspruchsvoller war die Aufgabe. Die Auslegung und Lieferung der kompletten Klima- und Lüftungstechnik inklusive Montage und Inbetriebnahme übertrug die Meyer Werft dabei Imtech. > The Solstice, the Equinox and the Eclipse. Imaginative names given to the new cruise ships from the US shipping company Celebrity Cruises that mark a turning point in shipbuilding. The floating luxury hotels, as long as the Eiffel Tower is high, may not look that much different from the other ocean giants yet the difference is enormous. It s more to do with what s going on inside than what is on display (such as the grass area spanning eight tennis courts maintained by its own gardener). During the planning and construction of these ships, environmentally friendly technologies and designs took utmost priority. There were strict requirements set out: Even though the new luxury liners are 35 percent larger than their predecessors with a measurement of 122,000 gross register tonnage, they were never designed to consume more energy. Which means that Celebrity Solstice, Equinox and Eclipse, the first three of five new mega liners, are certainly setting new industry standards. Innovative thinking has gone into the design of these ships, namely from Meyer Werft and Imtech Marine technology. Green shipping leading the way And so on board the Solstice ships (the name later given to the entire shipping line because the shipping company thought it sounded so nice), there are 500 square metres of solar modules used to convert solar power into electricity. The power created from these panels is used to operate all passenger elevators on board the ship, without the need for one drop of fuel. Under the water, a film of silicone covers the ship s hull. This additional layer, just like the bulbous bow in the shape of a dolphin s nose, reduces water resistance and prevents the attachment of algae or crustaceans which effect the ability of the ship to glide through the water. Stopping off in a dry dock is thus only necessary every five years, instead of the usual two or three. Even the LED lighting, which is slowly replacing more traditional lighting options, reduces energy consumption and thus the CO 2 emissions associated with it. Furthermore, the entire weight of the ship is reduced thanks to the modern light technology, as much as eight tonnes! Not to mention the fact that the small lamps generate less heat and there is less of a strain on the air-conditioning system. A similar effect has been produced with the special glass used in the windows. It filters the UV radiation and reduces the heating-up of the cabins and public rooms caused by the hot Caribbean or Mediterranean sun. A significantly lower cooling capacity is thus required from the air-conditioning units. Air-conditioning is the second-largest energy consumer Normally, a cruise ship consumes between ten and twelve kilowatt hours per day per passenger for the propulsion, ventilation, lighting and other amenities on board, the equivalent of a three-person household in Germany. After propulsion guzzles 50 percent of the fuel, the air-conditioning units are the second largest energy consumption culprits. Not surprising really: On the Solstice, they supply air to 1,400 passenger and 775 crew cabins, as well as 25 public areas such as bars, restaurants, a theatre and shopping areas. And how to meet these expectations was certainly a challenge. Meyer Werft placed the design and delivery of the entire air-conditioning and ventilation system, including assembly and startup, in the capable hands of Imtech. > Innovative Imtech Technik spart Platz: Auf dem Schiff ist Raum für mehr Kabinen. / Innovative Imtech technology saves space: The ship has more room for cabins. Die Klimaanlage im Detail Zwei getrennte Kühlwasserkreisläufe ein konstanter der Kältemaschinen und ein variabler für die zentralen Klimageräte Enthalpie-Rückgewinnungsräder für alle Klimageräte Zwei- und Dreiwegeventile in allen Kühlwasserspulen der Klimageräte Dezentrale, von außen leicht zugängliche Umluftgeräte mit drehzahlgeregelten Ventilatoren für alle Passagierkabinen Ein zentrales Steuerungs- und Überwachungssystem für alle Umluftgeräte in den Kabinen Maßgeschneiderte dezentrale Umluftgeräte in öffentlichen Räumen wie Restaurants, Bars usw. wobei bis zu zehn dezentral gesteuerte Einheiten einen Bereich versorgen. Platzsparende Installation in den Zwischendecken Dezentrale Umluftgeräte in Technikräumen wie Elektrostationen und Wandlerräumen The air-conditioning in detail Two separate chilled water circuits one constant for the chillers and one variable for the central AHUs (air-handling units) Enthalpy recovery wheels for all AHUs 2- and 3-way valves for all chilled water coils in the AHUs Decentralised fan coil units accessible from outside with speed-controlled fans for all passenger cabins A central control and monitoring system for all fan coil units in the cabins Customised, decentralised fan coil units in public areas such as restaurants, bars, etc. Up to ten decentralized units serve one area. Space saved thanks to installation in the false ceilings Decentralised fan coil units in technical rooms such as the E-stations and converter rooms 34 Energy Arena Energy Arena 35

19 Benefit Benefit Drei von fünf neuen Celebrity-Luxuslinern sind in Papenburg bereits vom Stapel gelaufen. / Three out of five new Celebrity luxury liners have already been launched in Papenburg. Die Schiffe auf einen Blick Reederei Celebrity Cruises Ltd. The ships at a glance Shipping company Celebrity Cruises Ltd. Baureihe Solstice-Klasse Series Solstice Tonnage BRZ, entspricht afrikanischen Elefanten Tonnage 122,000 GRT, equal to 22,700 African elephants Werft Meyer Werft Papenburg Shipyard Meyer Werft Papenburg Länge 315 m, entspricht der Höhe des Eiffelturms Length 315 m, equal to the height of the Eiffel Tower Breite 36,90 m Width 36.9 m Tiefgang 8,30 m Draught 8.3 m Maschinenleistung gesamt kw ( PS) Power output Altogether 63,000 kw (85,656 HP) Geschwindigkeit maximal 24 Knoten, entspricht etwa 45 km/h Maximum speed 24 knots, approximately 45 km/h Passagierzahl Number of passengers 2,850 (Doppelbelegung) (double occupancy) Anzahl der Passagierkabinen No. of passenger cabins 1,425 Schiffscrew/Besatzung Crew 1,250 Lawn Club mit Echtrasen circa m² Lawn Club with real grass approx. 2,000 m² Wellnessbereich AquaSpa circa m² AquaSpa approx. 2,000 m² Revolution statt Evolution Die Imtech Ingenieure überdachten das komplette Klimatisierungssystem an Bord, erzählt Georg Bieler, technischer Geschäftsführer der Imtech Tochter Schiffbau-/Dockbautechnik. Das Ergebnis ist ein dezentrales System mit großen Energie- und Platzeinsparungen. Ein Kunstgriff: Statt zentraler Versorgung über massive Zu- und Abluftgeräte, die herkömmlich jeweils zirka 80 Kabinen bedienen, entwickelte Imtech kompakte, dezentrale Umluftgeräte (fan coil units) für die Kabinen, so dass jetzt zirka 240 Kabinen zentral angeschlossen werden können. In jeder Kabine wird jetzt die Temperatur über einen eigenen Kühler und Nacherhitzer individuell reguliert. Der Gast stellt wie im Hotel die gewünschte Raumtemperatur einfach ein. Auch der Ventilator kann mit variabler Geschwindigkeit laufen. Bei geöffneter Balkontür fährt die Klimaanlage in der Kabine zudem automatisch runter. Auch Wärmerückgewinnungsräder, die jedoch vorwiegend dazu dienen, die mitunter tropische Außenluft herunterzukühlen, ein neuartiger Kühlwasserkreislauf und ein komplexes Steuerungssystem sparen Energie. Die Kühlleistung konnte somit um 40 Prozent gesenkt werden. Insgesamt konnte Imtech den Energieverbrauch der Klimaanlage um 35 Prozent herunterschrauben, rechnet Bieler vor. Pro Stunde werden an Bord 3,5 Millionen Kubikmeter Luft befördert, das ist nur unwesentlich mehr als beim wesentlich kleineren Vorgängerschiff. In Zukunft will Imtech selbst Wetterprognosen für einen energieeffizienten Betrieb nutzen. Wenn auf einen sonnigen Tag ein bedeckter Himmel folgt, können vorausschauende Systeme zum Beispiel frühzeitig die Kälteerzeuger drosseln. Die neue Klimatechnik macht sich auch an anderer Stelle bezahlt: Der Platzbedarf für die Klimatisierung in Decken, Schächten und Kanälen sinkt drastisch. Für ein Schiff von der Größenordnung der Solstice bedeutet das: Es wird viel Raum geschaffen für zusätzliche Kabinen. Ein willkommener Zugewinn, wenn man bedenkt, dass eine Reederei pro Kabine im Jahr einen sechsstelligen Dollar-Betrag umsetzt. Ein weiterer Pluspunkt der dezentralen Kompaktgeräte für die Passagierkabinen: Sie haben in einer Ecke der Nasszelle Platz, und die Bordtechniker können direkt vom Kabinenkorridor aus ohne die Passagiere zu behelligen Kondensatablauf oder Kühler inspizieren und warten. Energieeffizienz plus Komfortanstieg Das Prinzip der Dezentralisierung setzte Imtech auch in den öffentlichen Bereichen um. Die Umluftgeräte sind in den Zwischendecken eingebaut. Der Vorteil der individuellen Regelung greift auch hier: Ist das Restaurant leer, fährt die Klimaanlage zurück, füllt es sich mit Hunderten von Menschen, fährt sie lokal automatisch hoch. Die Solstice ist damit ein gelungenes Beispiel dafür, wie Energieeffizienz mit mehr Komfort und Raumgewinn einhergehen kann. Ein doppelter Vorteil. Treibstoff, also Energie, ist ein ganz wesentlicher Kostenfaktor für Kreuzfahrtschiffe. In absehbarer Zeit dürften die Kosten sich sogar verdoppeln, prognostiziert Bieler. Der Hintergrund: Die internationale Seeschifffahrtskommission IMO schreibt bis 2020 auf hoher See für Treibstoffe schrittweise eine Reduzierung des Schwefelgehalts bis hin zu maximal 0,1 Prozent vor. Um diesen Grenzwert einzuhalten, müssen die Reedereien mehr und mehr vom bisher verwendeten schwefelhaltigem Dieselöl auf teureren Marine-Diesel umsteigen. In so genannten Schwefelemissions-Überwachungsgebieten gelten heute schon strenge Auflagen für die kommerzielle Schifffahrt. Energieversorgung, Antriebssysteme, Schiffsdesign, Fahrweise, Routenplanung alles auf, am und um das Schiff wird daher in den kommenden Jahren nach weiteren Energieeinsparpotenzialen durchforstet werden. Inzwischen warten bereits weitere Luxusliner darauf, mit der innovativen und effizienten Klimatechnik Made in Germany in See zu stechen. Celebrity Silhouette wird im Juli dieses Jahres auf Jungfernfahrt gehen. Die Reflection soll im November 2012 übergeben werden. Not evolution but revolution The engineers at Imtech rethought the entire ventilation and air-conditioning system on board the ship, explains Georg Bieler, Technical Managing Director at Imtech subsidiary, Imtech Marine. What resulted was a decentralised system with major energy and space savings. How did they do it? Instead of a central supply via massive supply and waste air units which usually serve approximately 80 cabins, Imtech developed compact, decentralised fan coil units for the cabins so that now around 240 cabins can be centrally connected. Each cabin has its own cooler or reheater for an individual regulation of temperature. The guest simply sets the required temperature as he or she would in a hotel room. Even the fan can be set to various speeds. And when the cabin s balcony door is opened, the air-conditioning system automatically slows down. Also saving energy are the heat recovery wheels, predominantly used to cool down the tropical air outside, a new chilled water circuit and a complex control system. Making it thus possible to lower cooling capacity by 40 percent. Altogether, Imtech was able to reduce the energy consumed by the air-conditioning system by 35 percent, says Bieler. 3.5 million cubic metres of air are supplied every hour on board, only marginally more than its considerably smaller predecessor. In the future, Imtech even wants to use weather forecasts to improve energy efficiency. For example, if a drop in temperature is predicted with an overcast day, systems can pick up in advance that there will be less cold air required. The new air-conditioning technology is paying off in other ways too: The space required for ventilation in ceilings, shafts and pipes has been dramatically reduced. For a ship as big as the Solstice this means that there is plenty more room created for additional cabins. A welcome bonus considering that a shipping company makes a six-figure dollar sum per cabin each year. Another advantage to the decentralised compact units for the passenger cabins: There is room for them in a corner of the wet cell and the board technicians are able to inspect and maintain the condensation discharge or cooler from the corridor outside without needing to disturb the passengers. Energy efficiency plus increase in comfort Imtech has also implemented the decentralised principle in the public areas of the ship with fan coil units installed in the false ceilings. Individual regulation is also possible here: If the restaurant is empty, the flow of air from the air-conditioning unit is reduced. Should it quickly fill up with hundreds of people, it automatically returns to full power. The Solstice is thus a good example of how energy efficiency goes hand-in-hand with added comfort and extra space. A twofold advantage. Fuel, i.e. energy, is a very significant cost factor for cruise ships. And the costs are more than likely set to double, predicts Bieler. Why? The International Maritime Organization (IMO) has ordered a gradual reduction of sulphur content by up to 0.1 percent by In order to abide by this maximum permissible value, the shipping companies are going to have to increasingly replace the sulphurous diesel oil with the more expensive marine diesel. In Sulphur Emission Control Areas (SECA), there are already strict requirements set out for commercial shipping. Energy supply, propulsion systems, ship design, operation modes, route planning everything in, on and about the ship will be explored for possible energy-saving opportunities in the years to come. In the meantime, there are already further luxury liners waiting to set sail with the innovative and efficient air-conditioning technology that has been Made in Germany. Celebrity Silhouette will start its maiden voyage in July of this year. The Reflection is to be handed over in November Energy Arena Energy Arena 37

20 Know-how Know-how was ist eigentlich... der treibhauseffekt? What is... the greenhouse effect? Anteile am Treibhauseffekt weltweit Global greenhouse effect in percentage Das ausbalancierte Zusammenspiel von Sonnenenergie und Erdatmosphäre ermöglicht das Leben auf unserem Globus. Doch menschengemachte Emissionen stören das natürliche Gleichgewicht. Globale Erwärmung ist die Folge. The balanced interaction between solar energy and the Earth s atmosphere is what allows life to exist on our planet. However, that natural balance is being disturbed by emissions generated by human activity. Global warming is the consequence. 25,9 % 19,4 % Energiewirtschaft - Energieerzeugung (Kraftwerke) (ca. 21 %) - Produktion/Förderung von Öl, Gas, Kohle (ca. 4,9 %) Industrie - Industriewärme und -prozesse (ca. 10 %) - Umwandlung z.b. Raffinerien (ca. 4,4 %) - FCKWs (ca. 5 %) Energy management - Power generation (power plants) (approx. 21 %) - Production / Production of oil, gas, coal (approx. 4.9 %) Industry - Industrial heat and processes (approx. 10 %) - Conversion e.g. refining (approx. 4.4 %) - FCKWs (approx. 5 %) Ohne Atmosphäre wäre auf der Erde kein Leben möglich. Sie wirkt wie ein Schutzschild. Denn die Lufthülle aus verschiedenen Gasgemischen speichert einen Teil der Sonnenstrahlung, die unser Planet wieder ins All reflektiert, als Wärme und verhindert so bitterkalte Temperaturen auf der Erdkugel. Verantwortlich für diesen Effekt sind so genannte Treibhausgase, in erster Linie Kohlendioxid und Wasserdampf. Je höher ihre Konzentration in der Atmosphäre, desto höher die Temperatur auf der Erde. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt, der zu 70 Prozent aufs Konto von Wasserdampf (Ozean Verdunstung Niederschlag) geht, würde auf unserem Globus eine Durchschnittstemperatur von minus 18 Grad Celsius herrschen. Die Treibhausgase heben sie auf plus 15 Grad Celsius an. CO 2 heizt die Erde auf Doch seit etwa 250 Jahren, mit dem Beginn der Industrialisierung, verstärken menschenverursachte Emissionen und Entwaldung mehr und mehr den natürlichen Treibhauseffekt. Das Fatale: Der anthropogene Treibhauseffekt bringt unser Klimasystem ins Wanken, denn die Erde heizt sich immer weiter auf. Die Folgen: Gletscher und Polkappen schmelzen, Dürregebiete breiten sich aus, Küstenregionen werden überflutet, die Bodenerosion nimmt zu. Um einen Klimakollaps abzuwenden, gelten zwei Grad Erderwärmung gegenüber der vorindustriellen Zeit als maximale Obergrenze. Momentan erlebt die Welt die Wetterextreme nach 0,8 Grad globaler Erwärmung. Schuld daran ist vor allem Kohlendioxid, das bei der Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas entsteht, beim Autofahren oder bei der Produktion von Zement, Kalk oder Glas. Die mit Abstand größten Klimasünder sind dabei die USA, China und die EU. Weltweit ist der energiebedingte CO 2 -Ausstoß zwischen 1990 und 2008 um 41 Prozent angestiegen. Ein Grund: der Energiehunger der Schwellenländer. In China etwa kletterten die Kohlendioxid-Emissionen im selben Zeitraum um etwa 120 Prozent nach oben. Doch gemessen an der Einwohnerzahl liegt China in der unteren Hälfte der Statistik: Der Pro-Kopf-Verbrauch an Kohlendioxid lag hier im Jahr 2007 bei zirka fünf Tonnen jährlich. Zum Vergleich: Laut Statistischem Bundesamt emittierte im Jahr 2007 jeder Deutsche 10 Tonnen CO 2, jeder US-Amerikaner knapp 19 und jeder Bewohner des Golfstaates Qatar sogar 55 Tonnen. Auf dem Klimagipfel in Cancún erkannten die Industriestaaten die Notwendigkeit an, bis 2020 ihre CO 2 -Emissionen um 25 bis 40 Prozent unter den Stand von 1990 zu drücken. Auch wurde das Zwei-Grad-Klimaziel erstmals auf UN-Ebene offiziell verabschiedet. Doch um diesen Wert zumindest mit einer Wahrscheinlichkeit von 75 Prozent nicht zu überschreiten, dürften zwischen 2000 und 2050 weltweit nicht mehr als Gigatonnen CO 2 emittiert werden. Ein Kraftakt: Denn allein zwischen 2000 und 2006 setzte die Welt nach Erkenntnissen führender Klimaforscher etwa 234 Gigatonnen frei. Um das Ziel nicht zu verfehlen, muss der stetige Anstieg des CO 2 -Ausstoßes unverzüglich gestoppt und bis zum Jahr 2050 auf ca. fünf Gigatonnen pro Jahr reduziert werden. Der mit Abstand höchste Beitrag zur Erreichung dieses Zieles wird laut World Energy Outlook 2010 der Umsetzung von Energieeffizienz-Maßnahmen zugeschrieben, erst danach folgt der Einsatz von Erneuerbaren Energien. Without the atmosphere, no life on Earth would be possible. It acts as a protective shield. The mixture of various gases stores a portion of the solar radiation, which the Earth reflects back into space, in the form of heat, thereby preventing our planet from cooling down to bitter-cold temperatures. This effect is caused by so-called greenhouse gases primarily carbon dioxide and water vapour. The higher their concentration in the atmosphere, the higher the temperature on Earth is. Without the natural greenhouse effect, 70 percent of which stems from water vapour (water from the oceans evaporating and then turning into precipitation), our planet would have an average temperature of minus 18 degrees Celsius. The greenhouse gases raise it to plus 15 degrees Celsius. CO 2 is heating up the Earth Yet for about the last 250 years since the beginning of the industrialisation emissions caused by human activity and the effects of deforestation have been increasingly boosting the natural greenhouse effect. The dangerous aspect of this is that the so-called anthropogenic greenhouse effect is knocking our climate system out of balance, because the Earth is getting ever hotter. The consequences can be seen in the melting away of glaciers and of the polar ice caps, the spread of desert areas, flooding of coastal regions, and an increase in soil erosion. In order to avoid a total climatic collapse, it is vital that the Earth should not heat up by more than two degrees relative to the pre-industrial age. The world is currently experiencing extremes of weather resulting from a 0.8 degree global warming. The primary cause of this is the carbon dioxide produced in burning fossil fuels such as coal, crude oil and natural gas, as we drive our cars, or when producing cement, lime or glass. The worst climate offenders by far are the USA, China and the EU. Global CO 2 emissions due to energy generation rose by 41 percent between 1990 and One reason lies in the thirst for energy of the world s emerging economies. In China, for example, carbon dioxide emissions increased by around 120 percent in the same period. Yet measured by population size China is in the bottom half of the emissions league table: Its per capita carbon dioxide consumption in 2007 was around five tonnes a year. By comparison, in the same year, according to the Federal Statistical Office, each German produced 10 tonnes of CO 2 ; each person in the USA produced just under 19 tonnes; and each resident of the Gulf state of Qatar even managed to generate 55 tonnes. At the Cancún Climate Summit, the industrialised nations acknowledged the need to cut their CO 2 emissions to between 25 and 40 percent below 1990 levels by Moreover, the two degrees climate target was officially adopted for the first time at UN level. But in order to meet that limit at least with a 75 percent probability no more than 1,000 gigatonnes of CO 2 would have to be emitted worldwide between the year 2000 and That is a tall order, because, according to research by leading climatologists, the world produced some 234 gigatonnes between 2000 and 2006 alone. In order to meet the target, the steady rise in CO 2 emissions has to be stopped immediately and emissions must be cut to about 5 gigatonnes a year by According to World Energy Outlook 2010, by far the greatest contribution to attaining that target will be made by implementing energy efficiency measures, with the use of renewable energy sources well back in second place. 8 Milliarden Tonnen CO 2 werden jedes Jahr bei der Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen freigesetzt. Kraftwerke haben damit den größten Anteil am Treibhauseffekt. 10 Mio. 10 Mio. t EU-Emissionshandelssystem EU Emission Trading System 13 Mio. t Verbreitung Brennwertkessel Spread of condensing boilers 14 Mio. t Energieeffizienz Strombereich Energy-efficient current range 18 Mio. t Förderung Kraft-Wärme-Kopplung Promotion of cogeneration 18 Mio. t Bio-Beimischungspflicht für Kraftstoffe Mandatory blending of biofuels 17,4 % 13,5 % 13,1 % 7,9 % 2,8 % Bei etwa 33 Prozent liegt das Sparpotenzial erneuerbarer Energien bis Das Szenario berücksichtigt alle bis 2006 ergriffenen energie- und klimapolitischen Maßnahmen (Basisjahr: 2000) sowie ausgewählte weitere Potenziale. Landnutzung - Verbrennung (Waldbrände, private Kamine) - Veränderte Landnutzung (Rodung Regenwälder, Versteppung) Landwirtschaft - Reisanbau - Viehhaltung - Kunstdünger Transport - Straße (ca. 10,1 %) - Flugverkehr (ca. 3 %) Wohn- und Gewerbegebäude - Darin enthalten: 3 % Informationsund Kommunikationstechnologien 8 billion tonnes of CO 2 are released every year from fossil fuels in the production of energy. Power plants thus make the largest contribution towards the greenhouse effect. Einsparpotenzial für Treibhausgase in Deutschland Saving potential for greenhouse gases in Germany 160 Mio. t Land use - Burning (forest fires, private fireplaces) - Changes to land use (rainforest clearance, desertification) Agriculture - Rice growing - Animal husbandry - Fertiliser Transport - Roads (approx %) - Air travel (approx. 3 %) Residential and commercial buildings - Of which 3 % information and communications technology Abfall/Abwasser Waste/Waste water 7 Mio. t Förderprogramme zur Energieeffizienz in Gebäuden Development scheme for energy efficiency in buildings 7 Mio. t Begrenzung PKW-Emissionen Restriction on passenger car emissions 6 Mio. t Energieeinsparverordnung Energy Savings Regulation 5 Mio. t Marktanreizprogramme Biomasse und Solar Market incentive programme biomass and solar power 62 Mio. t Erneuerbare Energien Renewable energies It should be possible to save around 33 percent with renewable energies by This estimate takes into account all the energy and climate measures implemented by 2006 (base year: 2000) and additional selected potential. 38 Energy Arena Energy Arena 39