Energy Excellence Strategien für mehr Energieeffizienz

Autor Anke Geipel-Kern

Energy Excellence Forum lotet Maßnahmen für mehr Energieefffizienz aus: Wann ist das Ende der Fahnenstange in Sachen Energieeffizienz erreicht? Noch lange nicht, meinten Teilnehmer und Referenten des diesjährigen Energie Excellence Forums. Es gab Anregungen und Best Practices rund ums Energiesparen.

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Die neue ISO-Normen-Familie beschäftigt momentan die Energiemanager der energieintensiven Industrien. Auf dem Energy Excellence Forum gab es frischen Input.
Die neue ISO-Normen-Familie beschäftigt momentan die Energiemanager der energieintensiven Industrien. Auf dem Energy Excellence Forum gab es frischen Input.
(Bild: Process; © stockpics - stock.adobe.com)

Energieeffizienz bleibt auf der Tagesordnung der deutschen Industrie – das ist die gute Nachricht. Die weniger gute lautet: Unternehmen geben weniger Geld für Energieeffizienz-Maßnahmen aus, die Energieproduktivität erreicht den tiefsten Wert seit der ersten Erhebung des Energieeffizienzindex im Jahr 2013.

Wie kann man dem Thema Energieeffizienz neuen Schwung verleihen?

Durchmischt also, das Ergebnis der Studie der Universität Stuttgart, die das Institut für Energieeffizienz in der Produktion zwei mal im Jahr durchführt. Das Fazit der Experten umreißt damit auch das wirtschaftliche Umfeld, das in diesem Jahr das Energie Excellence Forum von PROCESS begleitet hat.

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Kann die Energiewende unter diesen Umständen überhaupt noch gelingen? Wie kann man dem Thema Energieeffizienz neuen Schwung verleihen? Was können Technologien leisten und was Fördermittel? Das waren nur einige Fragen, welche die Teilnehmer des Energy Excellence Forums im März beschäftigten.

Absoluter Höhepunkt war in diesem Jahr die Leitwartenbesichtigung bei Mainova – zum ersten Mal war das Energy Excellence Forum bei dem Frankfurter Energieunternehmen zu Gast.

Warum Energieeffizienz zur wichtigsten Energiequelle werden muss

„Die Energiewende funktioniert nur dann, wenn Energieeffizienz zur wichtigsten Energiequelle wird“, erklärt Deneff-Expertin Claire Range in ihrem Eröffnungsvortrag. Obwohl es große Energieeffizienzpotenziale gibt, z.B bei der Prozesswärmenutzung, der Beleuchtung oder dem Energiedatenmanagement, wird vieles liegen gelassen. Zum Teil wollen Betriebe nicht in die laufende Produktion eingreifen, weiß Range. Manche Unternehmen scheuen aber auch die Investitionskosten – gerade für kleinere Betriebe ein wichtiger Grund.

Dabei herrscht an Fördermitteln kein Mangel – Geld gibt es für fast alles, was die Produktion effizienter macht. Warum Unternehmen vor Anträgen zurückschrecken, liegt momentan noch am Wirrwarr an Programmen, nicht umsonst spricht man auch vom Förderdschungel. Doch damit soll eine neue Fördermittelstrategie des Bundes bald Schluss machen, verkündete die Deneff-Expertin.

Familienzuwachs bei den ISO-Normen

Unsicherheit gibt es auch noch über die Konsequenzen, die aus der neuen ISO 50000er-Familie erwachsen. Energiemanagementsysteme sind für energieintensive Unternehmen spätestens seit Inkrafttreten des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG) ein alter Hut. Doch im letzten Jahr legte der Gesetzgeber auf das bestehende ISO-Richtlinienwerk noch eins drauf. „Anfangs hat das Normenwerk viel Augenmerk auf Organisation und Paperwork gelegt, jetzt hat sich der Schwerpunkt in Richtung Einsparungen verschoben“, sagt Berater Matthias Ebinger von der ECG Energie Consulting. Für den Betreiber schafft das Normenwerk mehr Transparenz: Zertifizierer und Auditoren sind nun verpflichtet sich nach der ISO 50003 aufzustellen und ihre Kompetenz nachzuweisen.

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Aber auch deutlich mehr Anstrengung: Leistungsverbesserungen müssen  nachgewiesen und in Auditberichten dokumentiert werden. Mit Aktionsplänen soll u.a. transparent gemacht werden, wie das Unternehmen bei Energieeinsparprojekten vorgeht. Verlangt wird außerdem ein Kennzahlensystem, mit dem das Unternehmen nachweisen kann, wo Energie tatsächlich gespart wurde.

Wie installiert man ein Kennzahlensystem?

Doch wie installiert man ein Kennzahlensystem? Wie geht man bei der Erhebung vor? Und wie schafft man es, die Anlagenfahrer zu disziplinieren? Denn die Energieeffizienz chemischer Produktionsverfahren ist stark von den Entscheidungen abhängig, die der Anlagenfahrer im Betrieb trifft.

Doch nur was man misst, kann man auch verändern. Dazu braucht man Echtzeitindikatoren, die den Ressourcenverbrauch bereits während des Prozesses erkennen. Genau darum ging es u.a. beim mittlerweile abgeschlossen EU-Projekt More. Ineos war einer der Projektpartner und Benedikt Beisheim, Energiemanager bei Ineos, berichtete über die entwickelten Konzepte, z.B. über eine Visualisierungsplattform mit Dashboards, die den Anlagenfahrer in Echtzeit über den Status der Anlage informieren und eine Datenbank mit 56 Indikatoren, die während des Projekts entwickelt wurde und online verfügbar ist.

Modellbasierte Simulation bringt Potenziale ans Licht

In Bestandsanlagen steckt in der Regel jede Menge Optimierungspotenzial. Wie man es hebt, weiß Dr. Thomas Harlacher. Er leitet das Team Prozessentwicklung der Infraserv Knapsack und beschäftigt sich mit Simulationsmethoden u.a. der dynamischen Simulation. Er hatte einen Erfahrungsbericht aus einer großtechnischen Chemieanlage mit neun Rektifikationskolonnen mitgebracht.

Sein Fazit: Durch dynamische Simulationen lassen sich Betriebskosten auch ohne hohen Investitionsaufwand senken – allein die Modellierung schafft Transparenz. Schließlich sind bei stetig steigenden Preisen für Energie und Rohstoffe Unternehmen immer stärker gezwungen, ihre Ressourcen möglichst effektiv einzusetzen.

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Im Einzelnen ging es um den methodischen Einsatz der Simulationssoftware in den einzelnen Projektphasen und natürlich um das ermittelte Optimierungspotenzial sowie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Von drei bis vier Monaten Amortisationszeit könne man im dargestellten Beispiel ausgehen, erklärte Harlacher.

Cloud schafft Verfügbarkeit

Wie sich Effizienz mit der Cloud, Big Data und Predictive Maintenance steigern lässt, war Thema von Wago-Referent Lukas Dökel. Er beleuchtete, wie man intelligent mit den großen Datenmenge umgeht. Wago biete Lösungen, um Maschinen intelligent zu vernetzen und Daten von der Feldebene bis in die Cloud zur Auswertung bereitzustellen. Anwender können so die Schnittstelle zwischen IT- und Produktionswelt anpassen, wie sie es benötigen.

Bei Druckluftsystemen ist immer noch Luft nach oben

Druckluftnetze tauchen mit schöner Regelmäßigkeit in der Effizienzpotenzialiste ganz oben auf. Und tatsächlich ist kein Druckluftnetz ohne Leckage und je länger das Netz arbeitet, desto mehr Lecks kommen dazu. Bekannt sind Durckluftnetze auch als Stromfresser – klar, Kompressoren sind wahre Energievernichtungsmaschinen.

„Über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage, machen die Energiekosten 80 Prozent der Gesamtkosten aus“, erklärte Frank Scholz, Vertriebsspezialist beim Kompressorenhersteller Atlas Copco. Zehn Prozent gehen für die Wartung drauf und die anderen zehn Prozent sind Investitionskosten.

Trotz des eher geringen monetären Anteils steckt in der Anschaffung ein nicht unerhebliches Sparpotenzial. „Jedes bar, das mehr erzeugt wird, kostet“, warnte Scholz. Denn es ist eine Milchmädchenrechnung: Strom und Wartung kosten bei größeren Kompressoren einfach mehr Geld.

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Eine nachträglich installierte Wärmerückgewinnung rechnet sich also, denn immerhin heizt der Kompressor das Wasser auf 90 °C auf – Nutzwärme, mit der man gut eine Büro- oder Fußbodenheizung unterhalten könnte.

Mit Automatisierung zur effizienten Prozessführung

Generalschlüssel zur energieeffizienten Fahrweise von Anlagen ist immer noch die Prozessautomation, die helfen kann, in Deutschland etwa 50 Milliarden Kilowattstunden Strom und Primärenergie einzusparen. Das belegen jedenfalls Erhebungen des ZVEI, und die eingangs erwähnte Studie der Uni Stuttgart sieht in der Automatisierung ebenfalls viel Potenzial.

Auch die Namur empfiehlt in ihrer NA 140 eine strategische Vorgehensweise. Doch „nur Energieeffizienz ist zu kurz gesprungen, wichtig ist auch Ressourceneffizienz“, betonte Gunther Windecker, bei der BASF Manager für Energy Data Management. Es muss nicht immer gleich eine aufwändige modellprediktive Regelung sein, die das Fahren „hart am Wind“ ermöglicht.

Schon einfache Automatisierungsstrategien können eine große Wirkung entfalten. Ein Klassiker, der durch einen kleinen Eingriff großen Nutzen bringt, ist der Einbau eines Frequenzumrichters bei Pumpenmotoren. Das bedeutet, anstatt von Stellventilen wird die benötigte Durchflussmenge durch die Variation der Pumpendrehzahl reguliert.

In Zukunft ganz ohne Strom aus der Steckdose?

Ein echtes Zukunftsthema hatte sich Peter Spies Gruppenleiter der Gruppe Integrierte Energieversorgungen am Fraunhofer IIS vorgenommen. Energy Harvesting macht Kabel zur Stromversorgung oder das Nachladen von Batterien in mobilen Geräten überflüssig, ist aber in der Prozessindustrie noch nicht wirklich angekommen.

Das Prinzip dahinter ermöglicht wartungsfreie, installationsarme Systeme mit unbegrenzter Betriebs- und Lebenszeit: Vibrationen an Geräten, Maschinen oder Bauwerken oder Temperaturunterschiede zwischen Leitungen, Heizkörpern oder Ventilen und der Umgebung können genutzt werden, um elektrische Energie zu erzeugen. Spannend ist beispielsweise die jüngste Anwendung: ein Ovalradzähler, der stellvertretend für die wartungsfreie Energieversorgung drahtloser Sensoren steht. Solche Beispiele öffneten den Teilnehmern des Energie Excellence Forums auch in diesem Jahr neue Wege zur Energieeffizienz.

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