Energieeffizienz in der Auslegung von Maschinen & Anlagen

Transkript

1 Energieeffizienz in der Auslegung von Maschinen & Anlagen Rainer Züst Züst Engineering AG u.a. Geschäftsführer vom F&E-Konsortium «Sustainable Engineering Network Switzerland», welches von der KTI unterstützt wird.

2 Rainer Züst Dr. sc. techn., Dipl. Ing. ETH, ehemaliger Professor an der ETH Zürich, seit 2004: selbstständig erwerbend BVET Bundesamt für Veterinärwesen BAFU Bundesamt für Umwelt EPA Eidg. Personalamt EVJP Eidg. Justiz und Polizeidepartement BBT Bundesamt für Bildung und Technologie ASTRA Bundesamt für Strassenbau BK KTI Bundeskanzlei Kommission für Technologie und Innovation

3 Weltweiter Energiekonsum H is to ry P ro je c tio n s O il N a tu ra l G a s 75-80% C o a l 5 0 R e n e w a b le s N u c le a r Source: EIA, International Energy Outlook 1999

4 Beispiel: Logistik Energiebedarf Transport 1 Tonnen Material CH Asien CH: Schiff Flugzeug 2x km Schiff MJ 2x km LKW MJ 2x km Flugzeug x 100 km LKW 100 Total ca MJ MJ (= Grauenergie (=Grauenergie von ca. 100 kg von kg C-Stahl) rostfreier Stahl) Datenbasis: The Oil Point Method, ISBN , 2000

5 Geringe Materialeffizienz Ein Fünftel weniger Materialkosten In der Industrie gibt es Einsparungsmöglichkeiten von 100 Milliarden im Jahr, schätzt das Wirtschaftsministerium. Ausgaben für Material machen durchschnittlich 43 % der Gesamtkosten aus. (Frankfurter Allgemeine Zeitung, , Seite 14)

6 Geringe Energieeffizienz Source: Drivepower Technology Atlas, Source: Drivepower Technology Atlas,

7 Life-Cycle-Thinking: 2 Beispiele Surfbretter Kühlschrank

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11 Problem?

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14 Energie-Abschätzung Produktion Surfbrett : Annahmen: 5 kg Kunststoff; verarbeitet Energiebedarf: ca. 600 MJ: knapp 20 Liter Öl Transporte in der Nutzung: (Luftwiderstand am Fahrzeug) Annahmen: 2 Surfsäcke à 2 Bretter; Mehrverbrauch 2l/100km km nach Cornwall und zurück: 60 Liter Öl 7x Cornwall (seit 2005): 420 Liter Öl

15 Mein erstes Energie-Effizienz - Beispiel: EFH «Kubus»/ Form & Oberflächen Fenstergrösse & Anordnung Gebäudehülle (Isolation, Kältebrücken, ) Materialwahl Haustechnik (Wärmeerzeugung, Wärmespeicherung, Wärmeverteilung, ) Beleuchtung. und: effizientes Betreiben!!! (anwesenheits- und bedarfsgerechte Regelung)

16 Materialwahl Foto: R. Züst

17 Kubus / Bauweisen Foto: R. Züst

18 Gebäudehülle Foto: R. Züst

19 Wärmeund Stromerzeugung Foto: R. Züst

20 Foto: R. Züst Raumklima

21 Lage und Ausrichtung Foto: R. Züst

22 Küchengeräte Kühlschrank A++ Geschirrspüler A+ Waschmaschine A Kombi-Steamer A

23 Möbel

24 Mein erstes Energie-Effizienz - Beispiel: EFH (deutlich) grösserer Planungsaufwand keine Mehrkosten auf Seite Investition (Planung & Bau)!!!! Hohe / höhere Wohnqualität geringere Energiekosten in der Nutzung deutlich geringere Unterhaltskosten (vor allem wegen Bio-Bau) Notwendig war: Vordenken!!! breite Sichtweise!!! Strategie!!! (= Umgang mit Unsicherheit) (= systemischer Ansatz) (= Fokus auf das Problem)

25 Was heisst «breite Sichtweise» Beispiel: Monte Rosa-Hütte vom SAC in der Schweiz

26 Was heisst «breite Sichtweise» Beispiel: Monte Rosa-Hütte vom SAC in der Schweiz

27 Sozio-technische Systeme

28 Reinigen von Textilien

29 Effizienz von Waschmaschinen [Quelle: V ZUG]

30 Effizienz von Waschmaschinen: Energieverbrauch [Quelle: V ZUG]

31 Energieeffizienz im Gebäudebereich

32 Beispiel: Siemens-Verwaltungsgebäude Gebäude sind für rund 40 % des weltweiten Energieverbrauchs respektive ca. 20 % der weltweiten Treibgas-Emissionen, verantwortlich! 20-40% Energieeinsparung sind durch intelligente Automatisierung von Heizung, Lüftung und Klima möglich!

33 Nutzennachweis 1'400'000 Vergleich Heizenergieverbrauch vom bis (Baseline) mit Folgeperiode 06/07 (W itterungsbereinigt) 1'200'000 1'000'000-52% kwh 800' '000 1'331' ' ' '707 Verbrauch 05/06 (Baseline) Verbrauch 06/07

34 Energieeffizienz: Maschinen & Anlagen Effiziente Prozesse Vermeidung BON Hallen- Integration Wärme- Management

35 Energieeffizienz: «aktive» Produkte Effiziente Prozesse

36 Beispiel: Gallus Ferd. Rüesch AG Quelle:

37 Energieeffizienz: «aktive» Produkte Vermeidung BON

38 BON im industriellen Kontext: Beispiel einer Werkzeugmaschine Quelle: KTI-Projekt ( )

39 Beispiel: Belimo [Quelle: Belimo] Quelle:

40 Massnahme Konkret ging es um eine Reduktion von 13W/13W (laufend/standby) auf 2.5W/0.6W (laufend/standby) [Quelle: Belimo]

41 Energieeffizienz: «aktive» Produkte Wärme- Management

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44 Energieeffizienz: Maschinen & Anlagen Effiziente Prozesse Vermeidung BON Hallen- Integration Wärme- Management

45 «Ecodesign» braucht Kompetenzaufbau 5 Schlüsselfunktionen im Hinblick auf Energieeffizienz: Produktentwicklung / technische Entwicklung: energieeffiziente Produkte Marketing: richtige Kommunikation (Erfassen der Bedürfnisse; Kommunikation der Mehrwerte und damit höhere Marktakzeptanz) Produktion: energieeffiziente Prozesse Beschaffung: energieeffiziente Produktionsmittel & Zukaufteile Management / Unternehmensführung: Energieeffizienz als Erfolgskomponente positionieren

46 Kontakt Rainer Züst Mobile: +41 (0) oder: Sustainable Engineering Network Switzerland