Praxisbeispiele. Inhalte. Anton Barckhausen , Veranstaltung 9. Energieberatertag der Energieagentur Rheinland- Pfalz, Nieder-Olm

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1 Anton Barckhausen Dämmung industrietechnischer Anlagen Praxisbeispiele , Veranstaltung 9. Energieberatertag der Energieagentur Rheinland- Pfalz, Nieder-Olm Inhalte. 1. Vorstellung der dena. 2. Die Initiative EnergieEffizienz - Angebote für Industrie und Gewerbe. 3. Energieverbrauch und Energieeffizienz 4. Dämmung industrietechnischer Anlagen 5. Dämmung industrietechnischer Anlagen Praxisbeispiele. 2

2 Die Gesellschafter der Deutschen Energie Agentur. dena Bundesrepublik Deutschland 50 % KfW Bankengruppe 26 % Vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Einvernehmen mit: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Allianz SE Deutsche Bank AG DZ BANK AG 8 % 8 % 8 % Geschäftsführung Stephan Kohler Vorsitzender Ulrich Benterbusch 3 Die Kompetenz und Handlungsfelder der dena. 4

3 Initiative EnergieEffizienz Ziele. Seit 2002 bundesweite Aktionsplattform und Marke für Energieeffizienz Ziel der Informations- und Motivationskampagne ist die Erschließung der vorhandenen Energieeinsparpotenziale durch die effiziente Stromnutzung in allen Verbrauchssektoren Ansätze zur Zielerreichung: Information und Kommunikation der Energieeffizienz als zentrale Ressource Erhöhung des Angebots energieeffizienter Produkte Schaffung von Nachfrage nach energieeffizienten Produkten Schaffung von Markttransparenz Verbesserung des Beratungsangebots zu Energieeffizienz Vernetzung mit allen relevanten Akteuren und Multiplikatoren 5 Initiative EnergieEffizienz Angebote und Inhalte. Dachmarken-Kommunikation mit Entscheidungsträgern aus Politik, Verbänden und Wirtschaft. Information, Motivation, Beratung und Service zu Technologien, Kauf- und Nutzerverhalten und Wirtschaftlichkeit für private Haushalte. Themen: Energieeffizienter Haushalt Haushaltsgeräte I&K-Technik (TV, PC & Co.) Beleuchtung Warmwasser/ Heizungspumpe Information, Motivation, Beratung und Service zu Technologien, Systemen und Wirtschaftlichkeit für Industrie & Gewerbe. Themen: Energiemanagement Querschnittstechnologien (Druckluft, Pumpen etc.) Dämmung Abwärmenutzung Information, Motivation, Beratung und Service zu Technologien, Nutzerverhalten, Wirtschaftlichkeit und Beschaffung für Dienstleistungsunternehmen und öffentliche Einrichtungen. Themen: Energiemanagement Lüftung und Klimatisierung (Straßen-)Beleuchtung Bürogeräte, Rechenzentren Mitarbeitersensibilisierung Broschüren, Leitfäden, Handbücher, Auswahlhilfen, Datenbanken, Tools, Internet, Fachveranstaltungen, Schulungen, Aktions-/ Beratungstage, Ausstellungen, Wettbewerbe, Auszeichnungen, Referenzprojekte, Pressearbeit, Mediaschaltungen, Hotline, Mailings, Newsletter, Netzwerke, Umfragen, Marktanalysen. 6

4 Entwicklung energiebedingter CO 2 Emissionen (global). Energieeffizienz Quelle: IEA, World Energy Outlook Struktur des Energieverbrauchs in Deutschland. Endenergieverbrauch in 2012: TWh ( 2010: TWh) Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, Stand: August

5 Wirtschaftliches Endenergieeinsparpotenzial bis 2020 in Deutschland. Summe: 386 TWh (= 15 % des Gesamtverbrauchs von 2008 von TWh). Einsparung von 37,5 Mrd. in 2020 (nach heutigen Energiepreisen, Gesamtenergiekosten 2008: 263,93 Mrd. ). Angaben gerundet, Vergleichsbasis 2008 Quelle: dena-studie Energieeffizienz-Verpflichtungssysteme (EnEffVSys), 02/ Relevanz von Energieeffizienz Tendenz steigend. Das Thema Energieeffizienz ist sehr wichtig wichtig weder/ noch weniger wichtig überhaupt nicht wichtig Quelle: Umfrage zur Energieeffizienz bei Entscheidungsträgern aus Unternehmen in Industrie und Gewerbe (250 befragte Unternehmen), dena, im Rahmen der Initiative EnergieEffizienz, Dezember

6 Energieeffizienzmaßnahmen in Hilfsprozessen. Insbesondere die Beleuchtung sowie die Wärme- und Kälteversorgung werden energieeffizient umgestaltet. Beleuchtung Wärme- und Kälteversorgung Druckluft Motoren- und Antriebssysteme Lüftungstechnik Dämmung industrietechn. Anlagen Pumpensysteme Fördertechnik elektronische Anlagen EDV-Bereich Energieeffizienzmaßnahmen 2013 (n=168) in den letzten 2 Jahren aktuell/ in Planung weiß nicht/ keine Angabe Basis: Unternehmen, die Energieeffizienzmaßnahmen in den Hilfsprozessen durchgeführt haben, durchführen oder planen (n=168) Angaben in Prozent Mehrfachnennungen möglich Frage 8/11: Und in welchen Hilfsprozessen genau haben Sie in den letzten 2 Jahren EEM durchgeführt?/ Und in welchen Hilfsprozessen genau führen Sie aktuell EEM durch bzw. planen diese? 11 Dämmung von Anlagen in Industrie und Gewerbe.

7 Einfluss der Dämmung auf die Energieeffizienz. Qualität der Dämmung hat erheblichen Einfluss auf Energieverluste. Häufig sind Bauteile nicht gedämmt, unzureichend gedämmt oder die vorhandene Dämmung ist beschädigt. Beschädigte Dämmungen führen zusätzlich zu Korrosion durch eintretendes Wasser. Zustand der Dämmung muss daher regelmäßig überprüft werden. Spezifische Lösungen ermöglichen auch Dämmung von Anlagenteilen, die gut erreichbar sein müssen. 13 Status Quo Dämmung. Vor allem bei wärmeführenden Bauteilen, wie z. B. Rohrleitungen, geht oftmals ein erheblicher Teil der transportierten Energie verloren. Bauteile, wie Flansche, Armaturen und Ventile, sind in vielen Betrieben ungedämmt. Neu errichtete Anlagen werden häufig nach veralteten Planungsstandards gedämmt. Daraus folgt, dass sich die durchschnittliche Dicke der eingesetzten Dämmungen in den letzten 30 Jahren kaum verändert hat. Hier besteht sowohl beim Energieverbrauch als auch bei den Kosten ein hohes Einsparpotenzial. 14

8 Vorgehen zur Potenzialerschließung. Datenaufnahme Analyse und Maßnahmenentwicklung Dämmkonzept Relevante Anlagedaten abfragen Ansprechpartner für die Anlage benennen Bestehende Isolierungen an den Rohrleitungen und Behältern erfassen In der Regel kommen für die Datenaufnahme Wärmebildkameras und Oberflächenfühler zum Einsatz. IT-basierte Auswertung der erhobenen Daten. Die gegenwärtigen Wärmeverluste errechnen. Maßnahmen zur Nachisolierung, De- und Neumontage der Isolierung oder Reduzierung von Wärmebrücken identifizieren Energieeinsparpotenzial ermitteln Lebenszyklusanalyse durchführen Kosten-Nutzen-Analyse der geplanten Maßnahmen. Dabei insbesondere im Hinblick auf die zu erzielende Kapitalrendite der möglichen Investition bewerten. Endauswahl der umzusetzenden Maßnahmen auf Basis der Wirtschaftlichkeitsanalyse. 15 Dämmung von Einbauteilen (1/2). Die Wärmeverluste durch nicht oder nicht ausreichend gedämmte Einbauteile, wie beispielsweise Ventile und Flansche, sind selbst bei niedrigen Temperaturen erheblich. Solche Bauteile werden häufig nicht gedämmt, da sie für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten zugänglich sein müssen. Um die Energieeffizienz einer Anlage effektiv zu steigern, müssen neben der Isolierung der Rohrleitungen insbesondere ihre Einbauteile berücksichtigt werden. 16

9 Dämmung von Einbauteilen (2/2). Bereits bei der Planung der Dämm-Maßnahmen empfiehlt es sich beispielsweise, die Ventilkappen so auszuführen, dass sie für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten leicht demontiert und anschließend wieder montiert werden können. Einsparung von Energie und Kosten am Beispiel ungedämmter Armaturen Ausgangssituation: 30 ungedämmte Armaturen in einer Rohrleitung mit Temperaturen von 300 C Energieeinsparmaßnahmen: Installation einer Mattendämmung Investition Durch Dämmung vermiedene Energieverluste kwh/jahr Jährlicher Kosteneinsparpotenzial /Jahr Kapitalrendite 200 % p.a. 17 Optimierung vorhandener Dämmungen. Rohrleitungen oder Anlagenteile, die bei Temperaturen bis zu 250 C eingesetzt werden, sind in vielen Fällen nur mit Dämmungen mit einer Dicke von 50 mm isoliert. Ist die Ummantelung der Dämmung beschädigt, kann Wasser eindringen. Dies führt zu erhöhten Wärmeverlusten und Korrosionsschäden. Schon eine moderate Erhöhung der Dämmschichtdicke führt zu erheblichen Einsparungen bei Energie, Kosten und CO2-Emissionen. Es empfiehlt sich zudem, die Dämmung von Anlagen regelmäßig zu überprüfen, um sie bei Bedarf zu optimieren oder beschädigte Stellen zu identifizieren und zu erneuern. 18

10 Die wirtschaftliche Dämmschichtdicke. Die Festlegung der Dämmschichtdicke erfolgt bislang lediglich anhand der betriebstechnischen Anforderungen (z. B. zulässige Oberflächentemperatur). Diese liegen jedoch häufig deutlich unterhalb der wirtschaftlichen Dämmschichtdicke. 19 Informationsangebot Energieeffiziente Dämmung betriebstechnischer Anlagen in Industrie und Gewerbe Printangebote: Broschüre und Factsheets Onlineangebot: Quickcheck Rohrleitungsisolierung 20

11 Förderprogramm Querschnittstechnologien. Förderung von Investitionen in die Dämmung von Rohrleitungen, Pumpen und Armaturen Im Rahmen des Programmteils Systemoptimierung. Voraussetzung ist, dass eine weitere Querschnittstechnologie (z. B. Pumpen oder Beleuchtung) ebenfalls optimiert wird: mit 10 bis 20 Prozent bei nachgewiesener Endenergieeinsparung von mindestens 25 Prozent 20 bis 30 Prozent bei nachgewiesener Endenergieeinsparung von mindestens 35 Prozent. Maximale Förderhöhe beträgt Für KMU und Unternehmen mit bis zu 500 Beschäftigten und einem Jahresumsatz von höchstens 100 Mio.. 21 Dämmung von Anlagen in Industrie und Gewerbe Praxisbeispiele.

12 Adelholzener Alpenquellen GmbH. Energieeffiziente Dämmung von Flaschenwaschanlagen und Rohrleitungen. Analyse der Energieverluste, Erstellung eines Fließschemas für gesamtes Rohrleitungsnetz und Festlegung der Dämmmaßnahmen nach Wirtschaftlichkeitsanalyse. Umgesetzte Maßnahmen: Dämmung Glasflaschenanlage mit 20 mm Hartschaumplattendämmung Isolierung PET-Flaschenwaschanlage 25 mm aluminumkaschierten Kautschukschläuchen Isolierung des gesamten Rohrleitungsnetzes (150 m Länge) mit 20 mm aluminiumkaschierten Mineralwolleschalen 23 Adelholzener Alpenquellen GmbH Kennzahlen. Kennzahlen der durchgeführten Energieeffizienzmaßnahmen an Flaschenwaschanlagen und Rohrleitungen. Prozentuale Wärmeverlustsenkung 19% Senkung des Wärmeverlustes kwh/jahr CO2-Reduzierung 187 t/jahr Senkung der Energiekosten /Jahr Investition Kapitalrendite 48% p.a. Folgende Äquivalenzwerte liegen nach GEMIS zugrunde: Deutscher Strommix 644 g CO 2 /kwh, Erdgas 244 g CO 2 /kwh, Heizöl 302 g CO 2 /kwh. 24

13 Johann Borgers GmbH (Werk Hamminkeln Dingden). Energetische Bestandsaufnahme durch Energiedienstleister: Hohes Einsparpotential bei 300 Armaturen der Thermalölund Dampfanlagen identifiziert Isolierung aller Armaturen mit Dämmkappen aus Glasfaserdämmung mit folgenden Vorteilen: Sehr gute Wärmedämmeigenschaften Einfache Demontage für Instandhaltung Verringerte Verletzungsgefahr für Mitarbeiter und erhöhter Brandschutz Reduzierte Wärmeabgabe an andere Arbeitsbereiche, dadurch Einsparungen bei Klimatisierung und Belüftung 25 Johann Borgers GmbH Kennzahlen. Verlustminimierung durch Armaturendämmung in Thermalölund Dampfanlagen. Prozentuale Wärmeverlustsenkung 72% Senkung des Wärmeverlustes kwh/jahr CO2-Reduzierung 434 t/jahr Senkung der Energiekosten /Jahr Investition Kapitalrendite 117% p.a. Folgende Äquivalenzwerte liegen nach GEMIS zugrunde: Deutscher Strommix 644 g CO 2 /kwh, Erdgas 244 g CO 2 /kwh, Heizöl 302 g CO 2 /kwh. 26

14 Großkraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft. Energieeffiziente Wärmedämmung bei Fernwärmespeichern: Errichtung neuer Fernwärmespeicher zur Pufferung und Nutzung von Kraftwerksenergien Hohe Betriebstemperatur (98 C) verursacht ständigen Wärmeverlust Bei Neuerrichtung besonderes Augenmerk auf gute Wärmedämmung Besonders dicke Wärmedämmung (500 mm statt üblichen mm) aus Glasfaserdämmung Optimierung der Abstandshalterkonstruktion der Dämmplatten zur Verminderung von Wärmeverlusten 27 Großkraftwerk Mannheim Kennzahlen. Kennzahlen der durchgeführten Energieeffizienzmaßnahmen an den Fernwärmespeichern. Prozentuale Wärmeverlustsenkung 80 % Senkung des Wärmeverlustes kwh/jahr CO2-Reduzierung 145 t/jahr Senkung der Energiekosten /Jahr Investition Kapitalrendite 40 % p.a. Folgende Äquivalenzwerte liegen nach GEMIS zugrunde: Deutscher Strommix 644 g CO 2 /kwh, Erdgas 201 g CO 2 /kwh, Heizöl 302 g CO 2 /kwh. 28

15 Paderborner Brauerei Haus Cramer GmbH & Co. KG. Energieeffiziente Wärmedämmung von Bauteilen im Rohrleitungsnetz: Untersuchung sämtlicher Bauteile des Rohrleitungsnetzes auf Energieeinsparpotenziale Systematische Erfassung des Isolierungsstands nach Energieeffizienzklassen (A-F) Für Bauteile mit Effizienzklasse E und F, Einbau von passgenauen, wiederverwertbaren Dämmkappen aus Dämmstoff und Aluminiumschalen Senkung des Wärmeverlustes um 90 % sowie verringerte Instandhaltungskosten 29 Paderborner Brauerei Kennzahlen. Kennzahlen der durchgeführten Energieeffizienzmaßnahmen an den Rohrleitungen. Prozentuale Wärmeverlustsenkung 80 % Senkung des Wärmeverlustes kwh/jahr CO2-Reduzierung 10,6 t/jahr Senkung der Energiekosten /Jahr Investition Kapitalrendite 128 % p.a. Folgende Äquivalenzwerte liegen nach GEMIS zugrunde: Deutscher Strommix 644 g CO 2 /kwh, Erdgas 201 g CO 2 /kwh, Heizöl 302 g CO 2 /kwh. 30

16 Wacker Chemie AG (Werk Burghausen). Energieeffiziente Dämmung der Wärmeerzeugungsanlagen: Auf Basis einer wärmetechnischen Studie Erneuerung der Isolierung einer 40 Jahre alten Kesselanlage, die im Großteil des Jahres im Stand-By-Betrieb Dampf auf 220 C warm hält Demontage der alten schadhaften Wärmedämmung Installation neuer energetischer Dämmung (200 mm) auf Drahtnetzmatten und verzinktem Blech Zusätzliche Dämmung von äußeren, zum Kessel gehörenden Anlagen 31 Wacker Chemie AG Kennzahlen. Kennzahlen der durchgeführten Energieeffizienzmaßnahmen am Kessel sowie an der Kesselanlage. Prozentuale Wärmeverlustsenkung 19 % Senkung des Wärmeverlustes kwh/jahr Senkung der Energiekosten /Jahr Investition Kapitalrendite 74 % p.a. Folgende Äquivalenzwerte liegen nach GEMIS zugrunde: Deutscher Strommix 644 g CO 2 /kwh, Erdgas 201 g CO 2 /kwh, Heizöl 302 g CO 2 /kwh. 32

17 Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) Energiesysteme und Energiedienstleistungen Anton Barckhausen Tel. +49 (0) Projektmitarbeiter der Deutschen Energie-Agentur GmbH Effizienz entscheidet. Vielen Dank. b2b.dena.de