MAT Mess- und Analysentechnik

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1 8. Workshop Energieeffizienz Energiemanagement was bringt es wirklich? Pflicht oder Kür? 25. Juni 2015 in Erfurt Branchenübergreifende Energieeffizienzmaßnahmen übertragbare Beispiele aus Vorstellung erster einfacher Schritte beim Aufbau eines Energiemonitorings und Energiemanagements Dr. Frank Dinger MAT Mess- und Analysentechnik Hofgeismar Dr. Frank Dinger Dipl. Chem. MAT Mess- und Analysentechnik Berliner Strasse Hofgeismar Telefon

2 Workshop Energieeffizienz MAT Mess- und Analysentechnik 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 2

3 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 3

4 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 4

5 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 5

6 Energieeffizienzmesstechnik Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 6

7 Aktivitäten in Thüringen : Workshop Energieeffizienz seit 2008 Gründung der Thüringer Energieund Greentech Agentur ThEGA 2011 ThEGA Forum seit 2012 Energieeffizienz Preis seit 2012 Förderprogramm Energieeffizienz in KMU seit Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 7

8 Förderprogramm Energieeffizienz in KMU Träger: Thüringer Aufbaubank Erfurt 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 8

9 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 9

10 Förderung von messwertgestützten Energieeffizienzberatungen 191 Förderung von Investitionsmaßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 10

11 Beispiele MAT Mess- und Analysentechnik HERZGUT Landmolkerei eg Der Tradition verpflichtet und mit der Region eng verbunden! 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 11

12 Projekt: Grundlage: Optimierung der Dampferzeugung Messung an einem ölbeheizten Dampfkessel 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 12

13 Messung über 14 Tage 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 13

14 Maßnahmen: Energieträgerwechsel Öl Erdgas Reduzierung der Brennerleistung auf 50 % Modernisierung der MSR Ökonomischer und ökologischer Nutzen der Maßnahme Einsparung pro Monat kwh Prognose Einsparung pro Jahr kwh Steigerung der Energieeffizienz um 10,3 % Steigerung der Kosteneffizienz um 44 % Senkung CO 2 - Emission pro Jahr kg 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 14

15 Bedingung für jede Optimierung: Kenntnis der Produkt- und Energieflüsse im Unternehmen SANKEY Diagramme = mengenmäßige statische Darstellung Nachteil: Der zeitliche Verlauf der Energieflüsse wird nicht sichtbar Beseitigung des Nachteils: Untersuchung der Lastgänge = dynamische Darstellung 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 15

16 Maßnahme: Beheizung eines Hallenkomplexes Umstellung Energieträger von Heizöl auf Erdgas Installation von 4 Gas - Brennwertkesseln a 100 kw anstelle von 1 Öl - Kessel a 500 kw Messung vor der Optimierung 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 16

17 Nutzen der Maßnahme Energieträgerwechsel und Tausch Heizkessel Halle 8 Energieträger Zeitraum Energie Energie Energie Kosten CO2 - Verbrauch Reduzierung Kosten Reduzierung Einsparung Einsparung Einsparung kwh / a auf % / a auf % kwh / a / a kg / a Heizöl EL 11/ / Erdgas H 11/ / , , Einsparung % 48,5 67,5 Kosten Heizöl /kwh 0,0717 Energieträgerwechsel am: Kosten Erdgas /kwh 0, Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 17

18 Detaillierte Messung nach der Umstellung 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 18

19 Erkennung weiterer Einsparpotenziale OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5 Die Temperaturdifferenzen zwischen der Vorlauf- und Rücklauftemperatur sowohl beim Gesamt - Kesselkreis (HK) als auch in den Heizkreisen Lüftung, Heizung und Warmwasser - Bereitung sind deutlich zu niedrig. Optimal sind T von 10 bis 15 K. Ursache sind zu hohe Volumenströme des Wärmeträgers Wasser. In den Heizkreisen Lüftung und Heizung gibt es eine Absenkung der Temperatur Nachts und am Wochenende. Diese Absenkung gibt es beim Heizkreis WWB und beim Gesamt - Kessel- Kreis nicht. Der Volumenstrom im Gesamt - Kesselkreis wurde gemessen. Die Kurve 80.2 zeigt, daß eine Absenkung des Volumenstroms realisierbar ist sie fällt aber deutlich zu gering aus. Die Abgastemperaturen bei den Kesseln 1 bis 3 (Kessel 4 / 80.8 ist nicht in Betrieb) überschreiten zum Teil die Brennwert - Grenztemperatur (90.0). Das führt zu Verlusten in Höhe von 11%. Die Kessel 1 bis 3 sind durchgängig gleichzeitig über den gesamten Zeitraum in Betrieb. Dies führt zu einer sehr geringen Kessel - Auslastung und damit zu einer Verringerung des Wirkungsgrades. 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 19

20 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 20

21 Istzustand: Abhängigkeit des Wirkungsgrades von der Kessel - Auslastung Auslastung 18,3 % Wirkungsgrad 78,6 % Zustand nach Optimierung Abhängigkeit des Wirkungsgrades von der Kessel - Auslastung Auslastung 37,5 % Wirkungsgrad 83,0 % Eingabefeld Eingabefeld Zusätzlicher Nutzen Maßnahme Einsparung Energie Einsparung Kosten kwh Senkung Volumenstrom Energieträger Nacht- und Wochenendabsenkung Temperatur Senkung Abgastemperaturen Erhöhung der Kesselauslastung Begrenzung Aufheizung Pufferspeicher Optimierung Warmwasserbereitung Summe = 21,6 % Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 21

22 Energiemanagement - System = System organisatorischer Maßnahmen Energie - Monitoring = Technisches Hilfsmittel zur effektiven Umsetzung Monitoring - Systeme Ein Energiemonitoring kann grundsätzlich auf verschiedenen Wegen realisiert werden: A B C Fest installierte Monitoring - Systeme Mobile Monitoring - Systeme Einfache und kostengünstige Geräte als Hilfsmittel zur Entscheidungsfindung für den Einsatz von A 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 22

23 Beispiele für einfaches Messen und Aufzeichnen: Messung Temperatur USB - Datenlogger für Temperatur Zusätzliches Thermoelement T bis 1100 C Kosten: 42 Kosten: 18 Messung Temperatur und relative Luftfeuchte USB - Datenlogger für Temperatur und rel. Luftfeuchte Kosten: Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 23

24 Messung Wechsel - Strom mittels Stromzangen Zangenstromwandler Zangenstromwandler Kosten: 68 Kosten: 165 Zur Datenaufzeichnung: USB - Datenlogger für Spannung Kosten: Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 24

25 Messung Wechsel - Strom mittels Zwischenzähler MAT Mess- und Analysentechnik Wechselstrom - Zähler Kosten: 17 Wechselstrom - Zwischenzähler Drehstrom - Zähler Kosten: 43 Drehstrom - Zwischenzähler 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 25

26 Zur Datenaufzeichnung: USB - Datenlogger für Impulse Kosten: Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 26

27 Messung Gasströmung Thermo - Anemometer Staurohr Kosten inklusive Software: Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 27

28 Messung Luftströmung Flügelrad - Anemometer mit Datenlogger USB Kosten: Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 28

29 Fazit Die Untersuchungen in zahlreichen Unternehmen bestätigen, daß es eigentlich ganz einfach ist, Energieverbräuche zu optimieren und Energiekosten zu senken damit die Energieeffizienz zu steigern: Man muß nur dafür sorgen, daß die richtige Energiemenge zur richtigen Zeit am richtigen Ort ist Dafür muß man die Energieflüsse aber jederzeit kennen! Zuvor muß man die Frage beantworten: Welche Energie fließt wann wohin, wie viel und warum! 8. Workshop Energieeffizienz Erfurt Vortrag Dinger 29