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 32 34369 Hofgeismar Telefon 05675-722790 E-Mail info@mat-prozessanalytik.de
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Energieeffizienzmesstechnik 24.06.2015 1.090 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 6
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 2011 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 7
Förderprogramm Energieeffizienz in KMU Träger: Thüringer Aufbaubank Erfurt 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 8
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Förderung von messwertgestützten Energieeffizienzberatungen 191 Förderung von Investitionsmaßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz 69 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 10
Beispiele MAT Mess- und Analysentechnik HERZGUT Landmolkerei eg Der Tradition verpflichtet und mit der Region eng verbunden! 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 11
Projekt: Grundlage: Optimierung der Dampferzeugung Messung an einem ölbeheizten Dampfkessel 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 12
Messung über 14 Tage 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 13
Maßnahmen: Energieträgerwechsel Öl Erdgas Reduzierung der Brennerleistung auf 50 % Modernisierung der MSR Ökonomischer und ökologischer Nutzen der Maßnahme Einsparung pro Monat 44.600 kwh 18.100 Prognose Einsparung pro Jahr 539.400 kwh 217.300 Steigerung der Energieeffizienz um 10,3 % Steigerung der Kosteneffizienz um 44 % Senkung CO 2 - Emission pro Jahr 173.000 kg 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 14
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 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 15
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 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 16
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 11/2012-11/2013 328.600 23.561 Erdgas H 11/2013-11/2014 169.235 51,5 7.649 32,5 159.365 15.911 42.391 Einsparung % 48,5 67,5 Kosten Heizöl /kwh 0,0717 Energieträgerwechsel am: 19.11.2013 Kosten Erdgas /kwh 0,0452 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 17
Detaillierte Messung nach der Umstellung 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 18
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 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 19
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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 3.400 176 Nacht- und Wochenendabsenkung Temperatur 8.500 385 Senkung Abgastemperaturen 3.300 150 Erhöhung der Kesselauslastung 8.400 380 Begrenzung Aufheizung Pufferspeicher 10.000 475 Optimierung Warmwasserbereitung 3.000 135 Summe 36.600 = 21,6 % 1.700 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 21
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 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 22
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: 62 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 23
Messung Wechsel - Strom mittels Stromzangen Zangenstromwandler Zangenstromwandler Kosten: 68 Kosten: 165 Zur Datenaufzeichnung: USB - Datenlogger für Spannung Kosten: 42 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 24
Messung Wechsel - Strom mittels Zwischenzähler MAT Mess- und Analysentechnik Wechselstrom - Zähler Kosten: 17 Wechselstrom - Zwischenzähler Drehstrom - Zähler Kosten: 43 Drehstrom - Zwischenzähler 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 25
Zur Datenaufzeichnung: USB - Datenlogger für Impulse Kosten: 86 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 26
Messung Gasströmung Thermo - Anemometer Staurohr Kosten inklusive Software: 160 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 27
Messung Luftströmung Flügelrad - Anemometer mit Datenlogger USB Kosten: 95 8. Workshop Energieeffizienz 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 28
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 25.06.2015 Erfurt Vortrag Dinger 29