Energy Excellence Forum Energieeffizienz ist mehr als Energie sparen

Autor Anke Geipel-Kern

Energy Excellence Forum zeigt Wege zur Energieeffizienz im Prozess auf: Klar, die beste Energie ist die, die man nicht verbraucht. Aber ganz ohne geht es eben nicht. Für die Prozessindustrie hat darum Prio 1, so viel wie möglich aus der eingesetzten Energie und den ermittelten Daten heraus zu holen.

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Gunther Windecker, BASF: „Die Einführung eines Energiedatenmangement am Standort Ludwigshafen erfordert verschiedene Blickwinkel“.
Gunther Windecker, BASF: „Die Einführung eines Energiedatenmangement am Standort Ludwigshafen erfordert verschiedene Blickwinkel“.
(Bild: Process)

Für die deutsche Industrie ist die Energiewende schon lange kein Aufreger mehr. Zwar haben sich Energiebranche und energieintensive Industrien mit Atomausstieg und Ausbau regenerativer Energien eher zähneknirschend abgefunden.

Es ist noch viel zu tun

Doch die steigende Zahl der Energiemanagementsysteme und ISO-Zertifizierungen zeigen, dass der politische Druck Früchte trägt und Energieeffizienz ins Bewusstsein der Firmenlenker gerückt ist. Doch ist nun alles gut, das Thema damit schon gegessen?

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Noch lange nicht, denn der steilste Anstieg zum Energiegipfel steht noch bevor. Das war der Tenor auf dem diesjährigen Energy Excellence Forum, das im Mai stattfand. Zum dritten Mal trafen sich Anwender, Anbieter und Energiemanager, um sich über die neuesten Projekte und technische Lösungen zu informieren.

Ideen gibt es viele

Es ging um Technik, beispielsweise, Einsparmöglichkeiten bei Druckluft- und Kältetechnik, aber auch um die neuesten Richtlinien, wie das viel diskutierte Messstellenbetriebsgesetz. Es sei ein Gesetz, das mit der heißen Nadel gestrickt sei und keiner gewollt habe, kritisiert Markus Regler, Seniorprojektmanager bei Becker Büttner Held Consulting.

Betroffen sind nicht nur Energieversorger sondern auch Industrieunternehmen und Chemieparks, die ihren Strom selbst erzeugen – damit eigentlich alle großen Chemiestandorte. Doch was verbirgt sich hinter dem Wortungetüm? Das Messstellenbetriebsgesetz (MsbG) ist Herzstück des Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende (GDEW) und im September 2016 in Kraft getreten. „Das MsbG verpflichtet den Messstellenbetreiber zum Roll­out intelligenter Messsysteme und moderner Messeinrichtungen“, erklärt Regler.

Zusätzliche Kosten für Industrie und Verbraucher

Ziel sei es, Verbräuche transparenter zu machen, um den Weg zum Smart Grid zu ebnen. Für Industrie und Verbraucher sieht Regler vor allem Mehrkosten, denn zweifellos würden die Stromversorger die durch Einbau entstehenden Kosten umwälzen.

Was das MsbG für Chemieparks bedeuten würde, hat der Fachverband Chemieparks im VCI in einer Stellungnahme zum Gesetzesentwurf erklärt: „Die Pflicht zur Dezentralisierung der Datenkommunikation über Smart Meter Gateways würde in den Chemieparks große und grundlegende Umstellungen der IT-Systeme erfordern und ein Austausch der vorhandenen Messinfrastruktur für regulierte Medien würde zusätzlich erfolgen (Verdoppelung der Daten­kommunikationsinfrastruktur) und extrem aufwändig sein.“

Für die Mitglieds­unternehmen rechnet der VCI mit Kosten in zweistelliger Millionenhöhe, allein um eine parallele Erfassungsinfrastruktur aufzubauen.

Gut gefüllte Fördertöpfe

Unternehmen, die in Energieeffizienz investieren wollen, können auf zum Teil beträchtliche Fördermittel vom Bund hoffen. Doch oft sind Fördertöpfe nicht bekannt, Unternehmen scheuen den Aufwand eines Antrags, deshalb werden Gelder zum Teil nur selten abgerufen. Das jedenfalls ist die Erfahrung von Claire Range. Die Deneff-Expertin (Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz) war aus Berlin angereist und hatte jede Menge Gedankenanstöße im Gepäck.

„Auch jenseits energieintensiver Prozesse gibt es noch erhebliche Einsparpotenziale“, betonte sie. Beispiel Abwärme, die als Abfallprodukt vieler industrieller Produktionsprozesse entsteht und immer noch häufig einfach ins Umfeld gepustet wird. Dabei gibt es bereits viele intelligente Lösungen wie etwa die Prozesswärme zum Heizen von Bürogebäuden zu nutzen. Besonders viel kann man aus den Hochöfen der Eisen-/Stahl­industrie abzapfen, aber auch in der Grundstoffchemie, Papierherstellung, Zement- und Ziegelherstellung entsteht jede Menge Wärme. Auf beachtliche 226 TWh beziffert Range das Einsparpotenzial – und davon sei nur ein Bruchteil gehoben.

Effizienz ist mehr als eingesparte Kilowattstunden

Wer allerdings bei Energieeffizienzprojekten nur ans Energiesparen denkt, springt nach Ranges Meinung deutlich zu kurz. Der Mehrwert entsprechender Projekte gehe weit über die eingesparten Kilowattstunden hinaus. Beweis ist ein Projekt der TU Luzern, das Forscher im Rahmen des Schweizer Forschungsprogramms SCCER „Efficiency of industrial processes“ (SCCER-EIP) betreut haben. So resultierte der Austausch eines Heißwasserkessels in einem Schweizer Lebensmittelunternehmen nicht nur in deutlich geringeren Energiekosten, sondern die Investoren profitieren auch von einer besseren Temperaturkontrolle, weniger Stillstandzeiten und einem geringeren Personaleinsatz.

Der Blick auf´s Ganze

Doch so wichtig Einzelmaßnahmen wie diese sind, nur mit einem umfassenden Energiemanagement kann ein Unternehmen die ganz großen Räder drehen. Das bewegt die BASF schon seit vielen Jahren – und zwar mit Erfolg. Der gesamte Standort Ludwigshafen sei seit 2014 nach ISO 50001 zertifiziert, hebt Dr. Gunther Windecker, Energiemanager bei der BASF hervor.

Referenten des Energy Excellence Forums 2017
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Und bis 2020 will der Chemieriese alle Standorte auf der Welt einer ISO 50001-Zertifizierung unterwerfen, um die selbst gesteckten Effizienzziele zu erreichen. Jetzt setzt der Konzern noch eins drauf und plant ein Energiedatenmanagementsystem einzuführen, das die Daten aus Produktion, Instandhaltung, Infrastruktur und Standards auf einer Plattform zusammenbringt.

Viele Anforderungen an ein System

Das wirkt wie die Quadratur des Kreises, denn die Anforderungen an das System seien schwer unter einen Hut zu bringen, erklärt Windecker am Beispiel Infrastruktur: Größte Stärke aber auch zugleich größte Herausforderung des Ludwigs­hafener Standortes ist der Verbund, der nicht nur ein Produktions-, sondern auch ein Energieverbund ist.

Genaues Timing ist gefragt. Wenn Großverbraucher ins Netz oder vom Netz gehen, muss entweder Energie ins Netz eingespeist oder entnommen werden – alles hängt mit allem zusammen und über allem steht die Netzstabilität, die in Ludwigshafen durch GuD-Kraftwerke sichergestellt wird. Eine Plug-and-Play-Lösung gebe es nicht am Markt, sagt Windecker, der nun vor dem Rollout des Systems steht.

Mehrwert aus Daten ziehen

Wie Unternehmen Energieeffizienz weiterdenken, beschäftigt auch Lukas Dökel. Der Energiespezialist vom Automatisierungsspezialisten Wago plädiert für einen ganzheitlichen Blick. Das Mindener Unternehmen hat ein Energiedatenmanagementsystem entwickelt, das diesen umfassenden Ansatz ermöglichen und den Betreiber in mehreren Schritten dem Ziel der energieeffizienten Produktion näher bringen soll.

Erfassen, sammeln, auswerten

Schritt 1 besteht in der Energiedatenerfassung. Dabei verarbeitet das Wago-System die unterschiedlichen Signale und erkennt die angeschlossenen I/O-Module automatisch. Die gesammelten Signale können dann über mehrere Kanäle weitergegeben werden.

Den entscheidenden Mehrwert bietet jedoch die Aufbereitung der Informationen, die dann in die unterschiedlichsten Bereiche wie Instandhaltung, Energiemanagement oder Produktionssteuerung fließen können. Denn klar ist, die Daten zu bekommen, ist nicht das Problem. Intelligente Sensoren und digitale Messgeräte erzeugen mittlerweile eine wahre Flut von Daten.

Aktion statt Reaktion

Für Marcus Müllenberg, der Energieeffizienzprojekte bei Emerson Process Management betreut, liegt deshalb die wahre Herausforderung in der Frage: „Was machen wir mit den Messwerten und Aussagen dieser Sensoren? Oder wie nutzt man die Daten, um von der Reaktion zur Aktion zu kommen. Es gehe deshalb darum, abnormale Änderungen in der Energieperformance in Echtzeit zu sehen und sofortige, korrigierende Maßnahmen einzuleiten, betont er.

Seine Empfehlung: „Wandeln Sie ihre Energiedaten in prozessfähige Informationen um.“ Emerson hat zu diesem Zweck eine Web-basierte Analysen-Plattform entwickelt, die über Apps Aussagen und Handlungsanweisungen zu Energie, Sicherheit und Verfügbarkeit wichtiger Aggregate und Anlagen ermöglichen.

Die nächste Stufe zünden

Mit der Digitalisierung könnten also Betreiber die nächste Stufe der Energieeffizienz zünden. „Digitalisierung bietet die Möglichkeit, praktisch beliebige Prozessdaten in hoher Auflösung zu erfassen und auszuwerten“, erklärt Dr. Stefan Authier.

Die Daten sind kombinierbar, Prozesse können durch intelligente (selbstlernende) Algorithmen gesteuert werden und es gibt die Möglichkeit, Daten anderer Quellen (externe Logistik-­Partner, Kunden, Lieferanten, Wetter- und Verkehrsdaten, Marktdaten) einzubinden. Möglichkeiten, die nur darauf warten, ausgeschöpft zu werden.

Vor der Durchführung steht die Überzeugung

Doch vor einem Projektstart steht viel Überzeugungsarbeit. Und genau das ist die Herausforderung, die Authier in seinem Vortrag beschreibt. Authier leitet bei Infraserv Gendorf die Abteilung Energie- und Prozessmanagement und hat in dieser Funktion zahlreiche Energieeffizienzprojekte umgesetzt.

„Energieeffizienzprojekte klassischen Zuschnitts kommen immer weniger an“, erklärt er. Um jedoch Energieeffizienz als Bestandteil eines Effizienz-Portfolios zu betreiben, müssen Berater und Betreiber Grenzen überschreiten, z.B. zusätzlich zur reinen Produktion angrenzende Gewerke wie Ver- und Entsorgung, Instandhaltung, Logistik, Produkti­onsplanung, Verwaltung oder Steu­erung und Management betrachten.

Als weitere Elemente eines Energiemanagements 4.0 sieht Authier z.B. neue Technologien wie Mikroreaktionstechnik zur Prozessintensivierung oder die Einbindung eines „Front End Efficiency Designs” in der Anlagenplanung. Ideen gibt es also und Authier geht jetzt daran, Versuchs­projekte aufzusetzen, um weitere Ansätze ableiten zu können.

Als Fazit bleibt: Energiemanagern in der Prozessindustrie geht die Arbeit so bald nicht aus und damit gibt es auch für´s nächste Energy Excellence Forum Themen für März 2018.

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