Energieeffizienz sehen, spüren, wahrnehmen. Fachvortrag auf der i + e Industriemesse am 16. Januar 2015 Thomas Schedl

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1 Energieeffizienz sehen, spüren, wahrnehmen Fachvortrag auf der i + e Industriemesse am 16. Januar 2015 Thomas Schedl

2 Ein bisserl über mich Thomas Schedl Gründer und Vorstand der SEMPACT AG Senior Consultant für Energiemanagement und Energieeffizienz in Industrieunternehmen Dipl.-Ing. Elektrotechnik/Energietechnik Energieeffizienz-Coach, Auditor für die ISO (TÜV Austria); Bafa-Berater für den Mittelstand, Umweltmanagementbeauftragter, Trainer für Team- und Organisationsentwicklung 25 Jahre Erfahrung in folgenden Bereichen: Prozessorientierte Managementsysteme Auditierung von Managementsystemen Energetische Verfahrens- und Prozessoptimierung Messstellenkonzepte und Energiemanagementsoftware 2

3 Inhalt I. Die SEMPACT AG stellt sich vor II. III. IV. Den Energieverbrauch spürbar darstellen Grundregeln zum Heben von Effizienzpotenzialen und zum Vermeiden von Energieverschwendung Beispiele für Energiekosten über die Nutzungszeit Druckluft Kälte Wärme V. Die Vorgehensweise zum Heben der Energieeffizienz-Potenziale SEMPACT AG

4 SEMPACT Philosophie und Algebra Systemisches Energie- Management Impact (Ein- Wirkung) / 2 4

5 Der erste Schritt zur Energieeffizienz Energetische/technische Bestandsaufnahme Energieaudit nach DIN EN Der erste Schritt zu Ihrem Energiemanagementsystem Delta-Audit zur Norm DIN EN ISO Ermitteln der IST-Situation mit dem Fokus auf die energierelevanten Prozesse und Abläufe Der erste Schritt zu Ihrem Umweltmanagementsystem Delta-Audit zur Norm DIN EN ISO Feststellen der Rechtskonformität des Unternehmens Ermitteln der IST-Situation mit dem Fokus auf die umweltrelevanten Prozesse und Abläufe Ergebnis: Effizienzpotenziale in kwh und Handlungsempfehlungen und Maßnahmenkatalog Entscheidungsgrundlagen für weitere Schritte Aufwand für die Umsetzung der Managementsysteme Projektablaufplan Erforderliche Ressourcen 5

6 Einführung eines Umwelt- und/oder Energiemanagementsystems (ISO 14001/50001) Dokumentationen, Prozessbeschreibungen, Schulungen, Kommunikation, Begleitung der Teamsitzungen und Workshops, interne Audits Zertifizierung gemäß DIN EN ISO oder DIN EN /Alternatives System Begutachtung im Namen akkreditierter Zertifizierungsunternehmen Stufe-1-Audit, Stufe-2-Audit, Überwachungsaudit Energiedatenerfassung und -auswertung Erstellen eines herstellerunabhängigen funktionalen Lastenheftes zu Mess-, Erfassungs- und Kommunikationstechnik, Software, IT-Rahmenbedingungen Herstellerauswahl, Projektmanagement und Erfolgskontrolle Verfahrens-/Prozess-/Gebäudeoptimierung Hersteller- und lobbyfreies Planen und Heben von Energieeffizienzpotenzialen Auslegen und Optimieren von Druckluft-, Kälte-, Wärme-, Klimatisierungs-, Verbrauchs-, Verteil-, Erzeugungsprozessen und Beleuchtungssystemen aufgrund von Messergebnissen Auslegen und Planen von Energieeigenerzeugung: BHKW, KWK-Anlagen, Photovoltaik Projektleitung, Projektmanagement zur Umsetzung von Maßnahmen 6

7 SEMPACT-Akademie Energiemanager für die Industrie 10tägiger Lehrgang mit Zertifikatsabschluss Energieeffizienz-Auditor 4tägiger Lehrgang mit Zertifikatsabschluss Verfahrens-/Prozessoptimierung 3tägiges Seminar mit Teilnahmebestätigung Insights Discovery Persönlichkeitstraining, Teamtraining, Führungskräftetraining, Verkaufstraining, Organisationsentwicklung In-house-Schulungen Aus allen Lehrgangs- und Seminarangeboten können maßgeschneiderte In-house-Schulungen gestaltet werden. Referate und Fachvorträge Fachtagungen und konferenzen 7

8 Referenzen ein Auszug 8

9 Inhalt I. Die SEMPACT AG stellt sich vor II. III. IV. Den Energieverbrauch spürbar darstellen Grundregeln zum Heben von Effizienzpotenzialen und zum Vermeiden von Energieverschwendung Beispiele für Energiekosten über die Nutzungszeit Druckluft Kälte Wärme V. Die Vorgehensweise zum Heben der Energieeffizienz-Potenziale SEMPACT AG

10 Energieverbrauch wahrnehmen 1 kw = W entspricht der Leistung von ca. 18 T8-Leuchstoffröhren (EVG, Anschlusswert 56 W) = 9 doppelflammige Leuchten 1 Jahr (365 Tage * 24 h) = h Das Licht brennt rund um die Uhr, was bedeutet: 1 kw * h = kwh/a Die kwh Strom kostet inkl. aller Umlagen 15 ct. = kwh * 0,15 = Lichtkosten pro Jahr * 10 Jahre Betriebszeit = Energiekosten zzgl. Wartung etc. = 18 T8-Leuchtstofflampen 10

11 Energieverbrauch wahrnehmen 10 kw * 10 Jahre * h/a = Energiekosten zzgl. Wartung etc. (= Volllast) 10 kw * 10 Jahre * h/a = Energiekosten (= Halblast) Ein 10 kw-motor kostet in der Anschaffung ca Die Betriebskosten bleiben bei Ihnen hängen - nicht beim Planer, nicht beim Lieferanten, nicht beim Anlagenbauer. 11

12 Inhalt I. Die SEMPACT AG stellt sich vor II. III. IV. Den Energieverbrauch spürbar darstellen Grundregeln zum Heben von Effizienzpotenzialen und zum Vermeiden von Energieverschwendung Beispiele für Energiekosten über die Nutzungszeit Druckluft Kälte Wärme V. Die Vorgehensweise zum Heben der Energieeffizienz-Potenziale SEMPACT AG

13 Optimierungsansatz Prozessorientierte Betrachtungsweise Ausgangsbasis sind Prozessanforderungen an die Energiemedien Individuelle Lösungen Energiebereitstellung Energieverteilung Energieverwendung 13

14 Negative Einflüsse auf die Energieeffizienz Überdimensionierung Optimaler Betriebspunkt eines Druckluftkompressors liegt bei 60 bis 90 % Auslastung. Ein Betrieb bei 20 bis 40 % Auslastung reduziert die Energieeffizienz gegenüber dem optimalen Betriebspunkt um bis zu 20 %. Aufstellungsort 10 C wärmere Ansaugluft verschlechtert die Drucklufterzeugung um ca. 4 %. Natürliche Energiequellen werden nicht genutzt Die Nutzung natürlicher Kälte/Wärme und natürlichen Lichts kann die Effizienz um bis zu 80 % steigern. Temperaturniveaus werden nicht hinterfragt 1 C höhere Kühltemperatur oder 1 C niedrigere Raumtemperatur senkt den Energieverbrauch zur Erzeugung um ca. 6 %. Unnötige Wandlungsverluste werden nicht vermieden Elektrisch heizen oder mit Gas? Nutzung eines pneumatischen Schleifers oder eines elektrischen 14

15 Negative Einflüsse auf die Energieeffizienz Systemwirkungsgrade werden nur punktuell gesteigert. Möglich Vernetzung von Energieströmen wird nicht berücksichtigt. Wärmerückgewinnung bei der Druckluft Verbindung von Kälte -/Wärmeprozessen 15

16 Inhalt I. Die SEMPACT AG stellt sich vor II. III. IV. Den Energieverbrauch spürbar darstellen Grundregeln zum Heben von Effizienzpotenzialen und zum Vermeiden von Energieverschwendung Beispiele für Energiekosten über die Nutzungszeit Druckluft, Kälte, Wärme V. Die Vorgehensweise zum Heben der Energieeffizienz-Potenziale SEMPACT AG

17 Druckluft: Energetische Betrachtung - Lebenszykluskosten Druckluftkompressor 50 kw installierte elektrische Leistung 15 Jahre Betrieb Stromkosten: 15 ct/kwh 17

18 Kälte: Energetische Betrachtung - Lebenszykluskosten 100 kw installierte elektrische Leistung 15 Jahre Betrieb Stromkosten: 15 ct/kwh COP = 3 kwh Kälte kostet 5 ct COP = 6 kwh Kälte kostet 2,5 ct Energiekosten halbiert! 18

19 Wärme: Energetische Betrachtung - Lebenszykluskosten 400 kw therm Gas-Heizzentrale, 110 C Heißwasser Gaspreis: 4 ct/kwh Gas Brennwert Wirkungsgrad bezogen auf den Brennwert: 84 % Über die Nutzungszeit wird mit einer mittleren Auslastung von 50 % gerechnet. Nutzungszeit: 15 Jahre 19

20 Inhalt I. Die SEMPACT AG stellt sich vor II. III. IV. Den Energieverbrauch spürbar darstellen Grundregeln zum Heben von Effizienzpotenzialen und zum Vermeiden von Energieverschwendung Beispiele für Energiekosten über die Nutzungszeit Druckluft Kälte Wärme V. Die Vorgehensweise zum Heben der Energieeffizienz-Potenziale SEMPACT AG

21 Vorgehensweise zur Energieeinsatz-, Energieverbrauchs-, Energieintensitäts- und Energieeffizienzanalyse Werksgrenze Energieeinsatz Wandlungsprozesse in der Energieversorgung Energieverbrauch Energieeinsatz Produktionsprozess Strom Gas Drucklufterzeugung Kälteerzeugung Beleuchtung Antriebe Eiswasser Warmwasser Lux Maschinenkühlung CNC Produktionsanlagen Stück Pumpen Mech. Energie Öfen Tonnen Heizöl Heizenergie Prozesswärme Dampf Fuhrpark CO 2 -relevant, Anteil am Gesamtverbrauch = Energieintensität Effizienz = Output / Input Vergleich mit BVT / Best Practice Einflussfaktoren Bewertung: Lieferung vs. Bedarf Verteilverluste Temperaturniveaus Effizienz = Output / Input Einflussfaktoren 21

22 Energierelevante Bereiche und Verbraucher Versorgungstechnik Strom EV/a kwh Euro/a Anteil % Einsparpotenzial Einsparpotenzial in % in Summe Beleuchtung ,4% 30% Summe Druckluft ,6% 35% Summe Kälte ,0% 50% Produktionsanlagen Strom Wareneingang ,8% - Produktion ,3% 10% Produktion ,2% 10% Werkstatt / Instandhaltung ,3% - Produktion ,7% 10% Verwaltung ,0% - Werkzeugbau ,4% - Produktion ,2% 10% Summe Effizienzpotenzial Strom: kwh oder 18 % vom Gesamtstromverbrauch entspricht ca /Jahr Effizienzpotenzial Gas: kwh oder 20 % vom Gesamtgasverbrauch entspricht ca /a Potenzial Hauptzollamt: Potenzial Stromeinkauf: 1 ct/kwh = Schätzungen sind durch Messungen zu validieren 97,8%

23 Basis für den Erfolg Messtechnische Analyse der Bestandsanlage vom Verbraucher bis zum Erzeuger Neuauslegung an Hand des tatsächlichen Bedarfs mit max % Reserve Skalierbarkeit des Systems einplanen lieber 2 kleinere Anlagen, als eine große Herstellerneutales funktionales Lastenheft erstellen, welches als Vertragsbestandteil die Referenz bildet Eventuell Zuschüsse berücksichtigen Bedingungen dafür sind genau zu hinterfragen Neben dem Invest sind die Betriebskosten über die Standzeit der Anlage zu berücksichtigen Wartung / Instandhaltung Energiekosten Personalkosten Kontrollmöglichkeiten z. B. Messtechnik zur nachhaltigen Überwachung vorsehen 23

24 Beispiel: Maschinenkühlung Bestand: Kühltemperatur des Kühlwassers: 18 C Installierte Kälteleistung: 800 kw thermisch über 6 dezentrale Anlagen Gemessene Auslastung: im ungünstigsten Fall 40 % der installierten Leistung Gemessene COP (= abgeführte Wärme / Stromaufwand): 1,9 bis 0,2 für den Gesamtprozess Betriebsdauer: h / anno Stromkosten: 202 T bei 15 ct/kwh Neuanlage: Zentrale Kompressionskältemaschine (= KKM) inkl. Freikühler in Reihenschaltung Installierte Kälteleistung: 405 kw thermisch COP KKM = 4; COP Freikühler = 40 Laufzeit KKM = h / a; Laufzeit Freikühler = h (bis 12 C Außentemperatur nutzbar, Mischbetrieb nicht berücksichtigt) Stromkosten: T bei 15 ct/kwh Einsparung = 75 % oder 150 T Investition: 220 T ROI = 1,5 Jahre 24

25 Finanzierung von Effizienzmaßnahmen Performance Contracting Ground Funding BAFA-Zuschüsse KfW-Zuschüsse Zinsvergünstigte Darlehen. Auch an dieser Stelle dürfen Sie auf unser Know-how und unsere Netzwerke zurückgreifen. 25

26 Mehr Intelligenz, weniger Energie SEMPACT AG Kelvinstr. 3 D Landsberg/Lech Dipl.-Ing. Thomas Schedl Tel.: +49 (0) thomas.schedl@sempact.de 26