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Energieeffizienz Die Kunst der kleinen Schritte

Energie-Arena 4.11.2010

Lernende Energie Effizienz Netzwerke

Fachvortrag der Energy Consulting AllgäuReferent: Matthias Voigtmann

Energy Consulting Allgäu

Für Unternehmer mit Weitblick

Ein Energieberatungsunternehmen

zur Entwicklung von innovativen Strategien

und Technologielösungen

für Gewerbe- und Industriebetriebe

Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

EnergieeffizienzFragen an den Unternehmer

Kennen Sie den gesamten Energieverbrauch Ihres Unternehmens?

in Euro in kWh nicht wirklich

Sehen Sie Ihren jetzigen Energiebedarf als zu hoch an?

ja nein



Steht in ihrem Unternehmen eine Optimierung der Anlagentechnik an?

ja nein

Verfügen Sie über Energieabfälle, die bislang nicht genutzt werden, z.B. Wärmeenergie

aus Abluft, Abgas, Abwasser, Motorenwärme?

ja nein



Können Sie sich unter dem Begriff „Energiekreislauf“

ein konkretes Beispiel in Ihrem Unternehmen vorstellen?

ja nein


Zielvorgabe für Industrie und Gewerbe

Unser Ziel ist es, den Gesamtenergiebedarf eines Unternehmens langfristig zu reduzieren, Energie- bzw. Wasserkreisläufe zu schließen, oder auch ungewollte Energielasten zu erkennen, ins Gesamtsystem zu integrieren und gegebenenfalls gezielt abzuführen.

Wir führen Bestandsaufnahmen durch und erstellen angepasste Energiekonzepte. Wir begleiten die Unternehmen langjährig bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Energiekostenoptimierung.


Zielrichtung einer nachhaltigen Energieeffizienzanalyse

Frei von jeglichen Systemideologien das für das zu untersuchende Unternehmen größtmögliche Einsparpotential aufzuspüren, korrekt mathematisch zu berechnen und die real wirtschaftlich realisierbaren Einsparungen darzustellen.

Energetische Prozessoptimierung bedeutet, mit 20% Einsatz 80% des Energieeffizienzpotentials zu realisieren.

Einen langjährigen betriebsinternen Leidfaden zu erarbeiten, welcher alle folgenden Maßnahmen und Investitions- entscheidungen hinsichtlich des verfügbaren Energieeffizienz- potentials berücksichtigt.


EnergieeffizienzDefinition nach Wikipedia

Steigerung der Effizienz erhöht die Ausnutzung der aufgewendeten Energie (z.B. durch Steigerung des Wirkungsgrades). Durch erhöhte Effizienz kann der Verbrauch häufig deutlich gesenkt werden.

Zur Effizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Energieanteile (z.B. zusätzliche Nutzung der Abwärme oder Wärmerückgewinnung) Moderne Steuerungs- und Regeltechnik steigert die Effizienz der Verbraucher.


EnergieeffizienzWas es nicht ist! Definition nach Wikipedia

Die Nutzung alternativer Energieformen ist keine Energieeinsparung

im eigentlichen Sinne. Durch dieses Vorgehen kann jedoch die ursprünglich eingesetzte Energieform reduziert oder gänzlich ersetzt werden. Zu einer Energieeinsparung kommt es dabei nur, wenn die Nutzung der neuen Energieform effizienter als die zu ersetzende ist. (Stichwort: Energiebilanz).

Beispiele für die alternative Energienutzung sind:

Tageslicht statt elektrischer Beleuchtung Muskelkraft statt Motor Grundwasserkühlung anstelle von Kältekompressoren


EnergieeffizienzWas bedeutet eigentlich Effizienz?

Erreichen eines Zieles mit möglichst geringem Mitteleinsatz!

Effektivität: Die richtigen Dinge tunEffizienz: Die Dinge richtig tun

Energieeffizienz heißt, die Energieverluste klein zu halten, also möglichst viel Nutzenergie aus der in ein Gerät oder eine Energiewandlungskette hineinge-steckten Energie zu gewinnen. (End-)Energieverbrauch-Senkung!

Effizienz ist ein Maß für die Wirtschaftlichkeit = optimales Verhältnis von Einsatz (Kosten) und Nutzen (Ertrag)


Energiekosteneffizienz Ein Beispiel zur Erklärung


EnergieeffizienzBetriebswirtschaftlich betrachtet

Jeder Euro, welcher durch Energieeffizienzmaßnahmen eingespart werden kann, führt zur Gewinnsteigerung in gleicher Wertigkeit.

Eine gleichwertige Gewinnsteigerung durch Umsatzsteigerung würde 30% mehr Umsatz erfordern.

Eingesparte Energiekosten sind langfristig und nachhaltige Gewinnmaximierungsmaßnahmen.

Energieefizienzmaßnahmen erfordern eine andere Betrachtung als bisher. Die Lebenszykluserträge und -kosten sind das Maß aller Dinge, nicht der Return Of Invest.


Wie steigende Energiekosten Energieeffizienzmaßnahmen beeinflussen können


Restaurant Küchentechnik

Lüftungsanlagen

Kälteerzeugung

Klimatisierung

Gebäudeerwärmung

Trinkwasserbedarf

Warmwasserbedarf

Elektrische Motoren

Abwassereinleitung

Schwimmbad Bedienungspersonal BürogeräteEDV, Kopierer, …

Sauna Wellnes

Elektrische Pumpen

Eigenstromerzeugung BHKW

Lastmanagement

Energiemanagement Systeme

EnergieLieferverträge

GebäudeKonstruktionen

Gebäudeisolierungen

Beleuchtung

Heizflächen

Wasseraufbereitung

Controlling

Zirkulatio

nsnetze

Verknüpfungen der Energiesysteme am Beispiel eines Industriebetriebes

Wartung

Wissensvermittlung Tageslichtnutzung

el. Strom el. Strom

Warmwasserversorgung

Kälteerzeugung


EnergieeffizienzVerwendung der Ergebnisse auf andere Gewerbe- und

Industriebetriebe

Energieeffizienzpotentiale lassen sich grundsätzlich nur mathematisch erschließen.

Jedes Unternehmen hat seine eigenen spezifischen Effizienzpotentiale, selbst in produktionsgleichen Werken wird die Gewichtung immer unterschiedlich ausfallen.

Es ist nicht möglich, ermittelte Einsparpotentiale auf andere Betriebsstätten zu übertragen. Es ist aus betriebswirtschaftlichen Gründen zwingend erforderlich, jede technische Anlage für sich zu betrachten und neu zu berechnen.

Pauschale branchenspezifische Annahmen können erhebliche Fehlinvestitionsschaden verursachen.


EnergieeffizienzBestandsaufnahme und Energiekostenoptimierung für komplexe

Gewerbe- und Industriebetriebe

Komplexe Betriebe erfordern eine eigene spezielleVorgehensweise: Zu Beginn jeglicher Energieeinsparmaßnahmen

müssen alle im Werksgelände vorhandenen Energieverbraucher identifiziert werden, um eine gezielte Konzentration auf die Bereiche zu ermöglichen, die eine hohe Energieeinsparung erkennen lassen.

Das Ergebnis einer solchen Bestandsaufnahme wird in Form einer visualisierten Energieverbrauchsstruktur mit Hilfe eines Energieflussdiagramms dargestellt.


Energetische Zustandsaufnahme Gebäudehülle Gebäudekonstruktion Heizungssystem Wasser Ver- und Entsorgungssystem Lüftungssystem Elektrosystem Beleuchtungssystem Ermittlung des Energiegesamtverbrauchs Berechnung von Energiekennzahlen und spezifischen

Kennwerten

EnergieeffizienzBestandsaufnahme und Energiekostenoptimierung für komplexe

Gewerbe- und Industriebetriebe


Energieeffizienz Eine seriöse Bestandsaufnahme umfasst

Sämtliche relevanten Energieverbraucher Sämtliche Energieerzeugungsanlagen Sämtliche Energieversorgungsanlagen Alle Energieverteilungsanlagen Alle nachvollziehbaren Energieströme Beurteilung der thermischen Gebäudekonstruktionen Beurteilung des energierelevanten Verhaltens des

Betriebspersonals Einsichtnahme in die Energielieferungsverträge zur

technisch-wirtschaftlichen Optimierung


EnergieeffizienzAnleitung zum Aufspüren von unnötigen Energieverbrauchern

Kunststoff verarbeitender Betrieb


EnergieeffizienzAnleitung zum Aufspüren von unnötigen Energieverbrauchern

Lebensmittelhersteller in Koblenz


EnergieeffizienzEin Energieflussdiagramm als Ergebnis einer

BestandsaufnahmeLebensmittelhersteller in Koblenz


EnergieeffizienzEin Energieflussdiagramm als Ergebnis einer

Bestandsaufnahme


EnergieeffizienzEin Balkendiagramm zur Übersicht der ermittelten Einsparpotentiale


EnergieeffizienzBeispiele aus der Praxis

Kälteerzeugung Seite 1/4




Die Kälteanlage eines großen Lebensmittelherstellers aus Koblenz besteht aus 13 Einzelanlagen, der elektrische Energiebedarf liegt bei 1,8 Mio. kWh/a, mit Kosten von 201.420 €/a. Die Verbraucher können aufgeteilt werden auf Tiefkühlkälte mit 14.980 €/a und Raumkälte mit 186.313 €/a Kosten. Die Kälteanlage ist nicht zentral, fast jedem Verbraucher und Prozessschritt ist eine einzelne Kälteanlage zugeordnet. Ein großer Teil der Kälte wird über einen Glykolzwischenkreis zu den Verbrauchern geleitet.

Besonders auffällig ist der schlechte Wirkungsgrad der 13 verschiedenen Kälteanlagen. Die Hauptschwachstellen sind: die Anlagenkonfiguration, die Steuerung, die verwendeten fluorierten Kältemittel, der zwischen Erzeuger und Verbraucher zwischengeschaltete Glykolkreislauf mit dem Wärmeeintrag durch die zusätzlich dafür benötigten Pumpen, die Rückkülung über Trocken- statt Verdunstungskühltürme, die Verteilung auf viele kleine Anlagen, keine Wärmerückgewinnung. Es ist keine zielgerichtete Planung erkennbar.

Der Verbrauch für Tiefkälte liegt bei 7,5%, 92,5% werden für die Raumkühlung verbraucht. Das Einsparpotential ist gering bei der Tiefkälte, jedoch sehr hoch bei der Raumkühlung.




Maßnahmen zur Energieeffizienzsteigerung: Neue Ammoniak-KälteanlageAufstellung einer neuen, zentralen, hocheffizienten NH3 -Kälteanlage mit ca. 800 kW Kälteleistung zwischen Technikzentrale und dem neuen Pasteur. Die Rückkühlung erfolgt über einen neuen Wirkungsgrad (COP) von jetzt 1,72 steigt auf 4,87, der Strombedarf sinkt um ca. 65%. Die Investitionskosten betragen ca. 700.000 € für alle nötigen Um- und Neubauten, der Zuschuss für energieeffiziente Kälteanlagen beträgt ca. 150.000 €, die Investition sinkt damit auf 550.000 €. Die erzielbare Stromkostenersparnis liegt bei 136.000 €/a.




Interner Zinssatz: 24%



Druckluft Seite 1/3



Druckluft Seite 2/3

Ein Kunststoff verarbeitender Betrieb in Schwaben besitzt eine Druckluftstation, die aus drei gleichen Kompressoren besteht. Diese sind nicht drehzahlgeregelt und deshalb nur bedingt an den Verbrauch anzupassen. Mit einem neuen drehzahlgeregelten Kompressor, der einen der vorliegenden drei ersetzt, könnte der gesamte Druckluftbedarf des Unternehmens gedeckt werden. Zwei Kompressoren bleiben lediglich als Redundanz erhalten. Dadurch kann der Energieverbrauch nahezu halbiert werden. Zusätzlich vermindern sich die Wartungskosten, da moderne Kompressoren nur alle 10.000 statt 4.000 Stunden gewartet werden müssen.

Im vorliegenden Beispiel verringert sich der Stromverbrauch um ca. 305.000 kWh, dies entspricht einem jährlichen Einsparpotential von 30.800 €. Diese Maßnahme amortisiert sich bei einer Investitionssumme von 45.000 € nach 1,46 Jahren.



Druckluft Seite 3/3

Interner Zinsfuß: 68%


EnergieeffizienzBeispiele aus der Praxis Kesselhaus Seite 1/3



In einem Industriebetrieb aus dem Unterallgäu sind im dortigen Kesselhaus zwei Hochdruckdampfkessel installiert, der kleinere Dampfkessel dient der Reserve. Beide Kessel haben das Ende ihrer Lebensdauer erreicht (Materialversprödung) und bedürfen dringend der Erneuerung. Für den Umbau des Kesselhauses, den Umbau der Heizungsanlage von Dampf auf Niedertemperaturheizkörper, den Einbau eines neuen Heißwasserkessels sowie für die Entsorgung der alten Anlage wird von einer Investitionssumme von 300.000 € inkl. Planungskosten ausgegangen.

Der bisherige Energieverbrauch des Kesselhauses in Höhe von 27.500 MWh kann um 11.043 MWh verringert werden, dies entspricht einer jährlichen Einsparung von 408.600 €. Damit amortisiert sich diese Maßnahme nach lediglich 0,73 Jahren.


EnergieeffizienzBeispiele aus der PraxisSolaranlage Seite 1/3



In einem Hotel aus dem Unterallgäu in der 4-Sterne-Kategorie standen80 m² Dachfläche zur Verfügung, die für eine Solaranlage benutzt werden konnten.

Eine Solaranlage macht allgemein besonders dann Sinn, wenn während der Sommermonate mit hoher Einstrahlung Abnehmer für die Wärme vorhanden sind. Dies ist bei Hotels mit eigenem Schwimmbad- und Wellnessbereich im Normalfall gegeben.

Für den Bau einer Solaranlage gab es Zuschüsse in Höhe von 210 Euro pro m², dies entsprach einem Gesamtzuschuss in Höhe von 16.800 Euro. Dadurch verringerten sich die Investitionskosten von 63.000 Euro auf 46.200 Euro.

Durch die Solaranlage konnten 47.560 kWh Erdgas bzw. 2.330 Euro pro Jahr eingespart werden.


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


Kontaktadresse

Energy Consulting Allgäu Heisinger Str. 1287437 Kempten

Tel: 0831-57 58 120Fax: 0831-57 58 124

E-Mail: [email protected] Homepage: www.energy-consulting-allgaeu.de


energieeffizienz die kunst der kleinen schritte energie-arena 4.11.2010 lernende energie effizienz...

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