Energie- und Materialflusskostenrechnung eines mittelständischen Produktionsbetriebs mit Unterstützung der Software Umberto

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Gisela Fürst
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1 Energie- und Materialflusskostenrechnung eines mittelständischen Produktionsbetriebs mit Unterstützung der Software Umberto Dr. Tobias Viere, ifu Hamburg GmbH, ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH Gegründet 1992 Lösungen in den Bereichen Analyse und Bewertung von Stoff- und Energieströmen in industriellen Produktionssystemen Stoffstrommanagement und Prozessoptimierung Steigerung der Material- und Energieeffizienz Betriebliche Umweltbilanz Ökobilanzierung (LCA) / Ökoeffizienzanalysen / Carbon Footprint Leistungsspektrum Standardsoftware, Customizing, ERP/IT-Anbindung Schulung, Beratung, Modellierung, Forschung Interdisziplinäres Team Informatiker, Ingenieure, Umweltwissenschaftler, Wirtschaftswissenschaftler,

Stoffstrommanagement und Prozessoptimierung Steigerung der Material- und Energieeffizienz Betriebliche Umweltbilanz Ökobilanzierung (LCA) / Ökoeffizienzanalysen / Carbon Footprint Leistungsspektrum

Energiekosten bezweifelte aber, dass nach 150 Jahren Erfahrung in der Textilproduktion bei ihm

2 Im Jahr wusste der Geschäftsführer der SWU Textil GmbH um die Bedeutung steigender Ressourcen- und Energiekosten bezweifelte aber, dass nach 150 Jahren Erfahrung in der Textilproduktion bei ihm noch viel zu holen ist und nahm trotzdem am BMBF-Vorhaben Energie- und hilfsstoffoptimierte Produktion teil ( Energie- und hilfsstoffoptimierte Produktion (EnHiPro)

3 Spinnweberei Uhingen GmbH Spinnerei Weberei Gründungsjahr Standort Gesellschaftsform Besitzverhältnisse Waldkirch (Nähe Freiburg) GmbH Privat Uhingen (Nähe Stuttgart) Personal Produktion Umsatz Schichtsystem Ringspindeln 640 Zwirnstellen ca t/a 3-Schicht mit Zusatzschichten 42 Webmaschinen Webereivorwerk, Warenschau ca. 8,7 Mio qm Gewebe (Basis 24 Schuss/cm) 15 Mio /a 3-Schicht mit Zusatzschichten Messung (ad hoc und kontinuierlich)

4 Modellierung und Analyse Zweitägiger Workshop zur Datensammlung und Modellierung (Flowcharts) aller relevanten Material- und Energieflüsse sowie Kosten der Produktionssysteme Nachbereitung und Übertragung in Umberto for eco-efficiency Fortlaufende Ergebnisdiskussion, Verfeinerung des Modells, Datenaktualisierung Modellierung Stoffstrommodell der Standorte Waldkirch und Uhingen

und Übertragung in Umberto for eco-efficiency Fortlaufende Ergebnisdiskussion, Verfeinerung

5 Modellierung von Prozessen Beispiel Websaal - einfache Input/Output Prozessbeschreibung Modellierung von Prozessen Beispiel Websaal Prozessbeschreibung mit Subnetzen

6 Modellierung von Prozessen Beispiel Dampferzeugung - parametrisierte, ingenieurstechnische Prozessbeschreibung Modellierung und Visualisierung Standort Waldkirch Materialflüsse

7 Modellierung und Visualisierung Standort Waldkirch Energieflüsse Modellierung und Visualisierung Standort Uhingen Materialflüsse

8 Modellierung und Visualisierung Standort Waldkirch Energieflüsse Bilanzierung

9 Bilanzierung Bilanzierung und Kostenrechnung auf Produktebene Produktspezifische Bilanzierung der Material- und Energieflüsse und Kosten Beispiel: gekämmter Zwirn vs. einfaches Garn

Materialverlustrechnung Materialflusskostenrechnung (MFCA) nach ISO 14051 Bestimmung abfallspezifischer Einsparpotentiale und

10 Materialverlustrechnung Materialflusskostenrechnung (MFCA) nach ISO Bestimmung abfallspezifischer Einsparpotentiale und Kosten Beispiel: Abfallkosten Kämmerei (hoher Wiederverkaufswert) Ökologische Bewertung Grobabschätzung Corporate Carbon Footprint

Kosten Beispiel: Abfallkosten Kämmerei (hoher

Recycling Schlichte Minimierung Schlichteeinsatz Eigene

11 Ökologische Bewertung Product Carbon Footprints Maßnahmenidentifikation Preisgestaltung gekämmte Produkte Recycling Schlichte Minimierung Schlichteeinsatz Eigene Entschlichtung Einkauf abfallarmer Baumwolle Minimierung sonstiger Abfälle Minimierung Verschnitt

12 Maßnahmenidentifikation Minimierung Abwärme Spinnsaal Wasserkraftwerk Abwärmenutzung, z.b. ORC, Nahwärme, Vorwärme Dampf Neue Druckluftleitungen Reduzierung Druckluftleckagen Optimierung Klimaanlage Austausch Motoren Spinnerei Optimierung Kompressorennutzung Änderung Arbeitszeiten Reduzierung Absaugerlaufzeit Reduzierung Druckluftleckagen Optimierung Umluftanlage Ökonomische Maßnahmenbewertung Investitionskostenrechnung für Ressourceneffizienzmaßnahmen unter Berücksichtigung detaillierter Material- und Energieflussdaten sowie produktionssystembezogener Wechselwirkungen Beispiel Waldkirch Einbau effizienterer Motoren und Spindeln in einige Spinnmaschinen Isolierte Betrachtung negative Investitionsentscheidung (zu lange Amortisation) Systemische Betrachtung positive Entscheidung (akzeptable Amortisation bei zusätzlicher Berücksichtigung des Minderbedarfs Klimatisierung)

Ökonomische Maßnahmenbewertung Investitionskostenrechnung für Ressourceneffizienzmaßnahmen unter Berücksichtigung detaillierter Material- und Energieflussdaten sowie produktionssystembezogener

13 Ökonomische Maßnahmenbewertung Investitionskostenrechnung für Ressourceneffizienzmaßnahmen unter Berücksichtigung detaillierter Material- und Energieflussdaten sowie produktionssystembezogener Wechselwirkungen Beispiel Uhingen Abwärmenutzung zur Stromerzeugung (z.b. Organic Rankine Cycle) Umsetzung Standort Waldkirch zur Zeit Installation von Ausrüstung für dauerhafte Energieverbrauchsmessungen zur Zeit Installation neuer Motoren / Spindeln für einzelne Spinnmaschinen zur Zeit genauere Analyse / Erfassung von Abfällen/Abfallarten zur Zeit Genehmigungsverfahren Wasserkraftwerk

zogener Wechselwirkungen Beispiel Uhingen Abw

Umsetzung Standort Uhingen Abschaltung einer Einheit der Lüftungsanlage Reduktion der Laufzeit Absauganlagen Einbau Maximumwächter (Spitzenlast -10%) Energieeffiziente Beleuchtung Recycling Schlichte

14 Umsetzung Standort Uhingen Abschaltung einer Einheit der Lüftungsanlage Reduktion der Laufzeit Absauganlagen Einbau Maximumwächter (Spitzenlast -10%) Energieeffiziente Beleuchtung Recycling Schlichte Druckluftring- statt -stichleitung (Drucksenkung) Arbeitszeitänderung (Wärmetauschernutzung) Im Jahr kennt der Geschäftsführer der SWU Textil GmbH die Bedeutung steigender Ressourcen- und Energiekosten kann auch nach 150 Jahren Erfahrung in der Textilproduktion noch zahlreiche Effizienzpotentiale heben und ist vom Nutzen der Material- und Energieflusskostenrechnungen überzeugt.

Fazit Die systematische Messung, Visualisierung und Analyse material- und energieflussbezogener Verbräuche und Kosten führt auch in Unternehmen, die sich seit Jahrzehnten im

15 Fazit Die systematische Messung, Visualisierung und Analyse material- und energieflussbezogener Verbräuche und Kosten führt auch in Unternehmen, die sich seit Jahrzehnten im Ressourceneffizienzwettbewerb befinden, zu neuen Ideen und Maßnahmen die sich ökonomisch und ökologisch rechnen. Ressourceneffizienz wird so zum Wettbewerbsvorteil. Umberto unterstützt diesen Prozess analytisch und visuell. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ihre Fragen?. unsere Tools Ökobilanzen & Ressourceneffizienz Integrator 1.0 Einfach CO 2 - Bilanzen berechnen Schnell Corporate Carbon Footprints einschätzen mit Sankey Diagrammen überzeugen LCA Database Vertriebs- & Technologiepartner Open Source Software Platform for.net

Umberto unterstützt diesen Prozess analytisch und visuell. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ihre Fragen?. unsere Tools Ökobilanzen & Ressourceneffizienz Integrator 1.

16 Diese Präsentation basiert teilweise auf Erkenntnissen des Projekts EnHiPro ( Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept Forschung für die Produktion von morgen 02PO21201 gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept Forschung für die Produktion von morgen 02PO21201 gefördert und vom

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Prof. Dr. Tobias Viere tobias.viere@hs-pforzheim.de SWF/IVF: Energieeffizienz in KMU, 9. Juli 2014, Fellbach 6000 Studenten, 3 Fakultäten Design (1000) Technik (2000) Wirtschaft und Recht (3000) Platz