Energieeffizienz

energiekosten senken

Mehr Energieeffizienz in den Betrieben

Der steigende Anteil von Netzentgelten, Steuern und Abgaben an den Energiepreisen führt dazu, dass die Optimierung der Beschaffungskosten zunehmend eingeschränkt wird. Somit spielt die Steigerung der Energieeffizienz, die energetische Optimierung der Produktionsprozesse sowie der technischen Abläufe eine immer wichtigere Rolle.

Die Kosten für Energie stellen für Industrie und Gewerbe einen erheblichen Kostenfaktor dar. In den Branchen der papier- und metallverarbeitenden Industrie gehen die Energiekosten mit einem Anteil von teilweise 20 bis 50 % in die Herstellungskosten ein.
In der Ziegelindustrie werden Brennstoffe überwiegend zur Bereitstellung der Prozesswärme für die Tunnelöfen und Trockner eingesetzt. Die Energiekosten haben auch hier einen erheblichen Anteil an den Produktionskosten.

Nach Angaben des BMWI haben die Energiekosten gemittelt über alle Wirtschaftszweige und bezogen auf den Bruttoproduktionswert (als Indikator für die Gesamtkosten) einen Anteil von zwei Prozent. Energieintensive Sektoren haben dabei überproportionale Kostenbelastungen zu tragen. Dazu zählt z.B. die Kalkindustrie mit 23,6 %, die Zementindustrie mit 17,1 % und die Ziegelindustrie mit 16,5 %.

Der andauernde Anstieg der Energiepreise zeigt, wie hoch der Anteil an Energiekosten für die in der Regel sehr energieintensiven produzierenden Industrieunternehmen werden kann. Es ist davon auszugehen, dass die Energiekosten-Spirale sich auch in Zukunft weiter nach oben drehen wird.

 

Folgende Inhalte finden Sie auf dieser Seite:

Herausforderungen für die energieintensiven Unternehmen

Energieeinsparpotentiale in der Industrie

Umsetzung technischer Maßnahmen

Organisatorische und personelle Aspekte

Optimierung von Erdgaslieferverträgen

Optimierung von Stromlieferverträgen

Weiterbildung zum Thema Energieeffizienz / Energiemanagement

 

Herausforderungen für die energieintensiven Unternehmen

Die Steuern und Abgaben auf den Energieverbrauch steigen weiterhin überproportional an. Um eine Entlastung durch die sogenannte EEG-Härtefall-Ausgleichsregelung für stromintensive Unternehmen gemäß §§ 40 ff. Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2012) zu bekommen, wird seit 2012 für eine Antragstellung als Nachweis nur noch EN 16001 (seit April 2012 gilt nur noch die ISO 50001) und EMAS anerkannt. Ab 2013 ist eine Zertifizierung nach EMAS oder ISO 50001 verpflichtend.

Die ISO 50001 ist seit Juni 2011 veröffentlicht und ist der erste weltweit anerkannte Standard für Energiemanagementsysteme, der sehr breit und über alle Wirtschaftszweige angewendet werden kann. Er vereinheitlicht weltweit Regularien für Energiemanagement. Die ISO 50001 gibt Rahmenbedingungen für Industrieanlagen, gewerbliche Anlagen oder ganze Organisationen vor, um Energie effizient zu managen. Die ISO (International Organization for Standardisation) nimmt an, dass der Standard bis zu 60 Prozent des weltweiten Energiebedarfs beeinflussen könnte.

Energieeinsparpotentiale in der Industrie

Energetisch ineffiziente Prozesse sind in nahezu jedem Unternehmen zu finden. Ob Leerlaufverluste, Anlagenüberdimensionierung, mangelnde Regelungsfähigkeit, niedrige Nutzungsgrade oder Undichtigkeiten - sie alle führen dazu, dass die Energiekostenanteile an Produktionsgütern unnötig hoch sind.
Die Umsetzung von technischen Maßnahmen zur Energieeffizienzsteigerung sowie die nicht zu unterschätzende Auswirkung von Information und Schulung der Mitarbeiter über Energieeffizienzmaßnahmen, führen zu den gewünschten Energie- und Energiekosteneinsparungen.

Die immer komplexeren gesetzlichen Rahmenbedingungen (Energiewirtschaftsgesetz, Energiekonzept der Bundesregierung, Erneuerbare Energien Gesetz, Stromsteuern, Energiesteuern etc.) und die sich daraus ableitenden Maßnahmen (Energiesparmaßnahmen, Energiemanagement nach ISO 50001 etc.) können von den einzelnen Unternehmen in ihrer Gesamtheit kaum noch überblickt und erfasst werden. Hinzu kommt, dass der steigende Anteil von Netzentgelten, Steuern und Abgaben an den Energiepreisen dazu führt, dass die von den Unternehmen direkt beeinflussbaren Kosten – z. B. durch Einkaufsoptimierung – zunehmend eingeschränkt werden. Die Verbesserung der Energieeffizienz sowie der technischen Abläufe bekommt in Zukunft daher eine immer größere Bedeutung.

Vorrangigste Ziele für Produktionsbetriebe sollten also sein: Einerseits durch Energieanwendungsoptimierung weniger Energie zu verbrauchen und andererseits die Rahmenbedingungen für maximale Erstattungsansprüche zu schaffen. Gleichzeitig müssen die Marktmechanismen zur kostenoptimierten Energiebeschaffung genutzt werden.

Umsetzung technischer Maßnahmen

Die Möglichkeiten zur Energieanwendungsoptimierung sind vielfältig. Folgende Beispiele aus der Praxis verdeutlichen dies:

  • Optimierung von Ofenprozessen hinsichtlich Ofenwanddämmung und Verbrennungsvorgängen, Optimierung des Brenners, Vorwärmung der Verbrennungsluft, Vorwärmung des dekomprimierten Erdgases (ggf. aus Abwärmeprozessen), Vorwärmung der Stähle (ggf. ebenfalls aus Abwärmeprozessen), Walzfolge, Ofenbelegung, Beschickungslogistik etc.
  • Nutzung von Hochtemperaturabwärme zur Prozesswärme- bzw. Dampferzeugung oder ggf. sogar für die Stromerzeugung.
  • Optimierung von Pumpen- und Filtertechnik durch Erhöhung der Wirkungsgrade bzw. Reduzierung von Druckverlusten.
  • Wärmerückgewinnung aus Kühlsystemen.
  • Optimierte Antriebslösungen z.B. durch
    - Antriebsregelung statt Drosselklappe
    - Nachrüstung von Frequenzumformern bzw. Einsatz verbesserter Frequenzumformer
    - Einsatz von IE2- und IE3-Motoren für Lüfter, Pumpen etc.
    - Blindleistungskompensation
    - Energierückspeisung aus Bremsvorgängen unter Nutzung rückspeisefähiger Umrichter
    - Drehzahlregelung durch USK (untersynchrone Stromrichter-Kaskade)
  • Optimierung der Hydraulikanlagen.
  • Nutzung von Wärmespeichern für die Speicherung von Abwärmepotentialen
  • Beheizung der Hallen mit Abwärme (aus Ofenprozessen, Drucklufterzeugung, Kühlsystemen, Abluft etc.) über Wärmetauscher; hierzu sind die Abwärmequellen und Wärmesenken zu identifizieren.
  • Sofern ein geeigneter Wärmebedarf besteht, der nicht oder nur mit großem Aufwand aus Abwärmeprozessen gedeckt werden kann, sollte die Einsatzmöglichkeit eines Blockheizkraftwerkes geprüft werden. Mit BHKW lassen sich nicht nur erhebliche Kosten einsparen, sondern die Primärenergieverbräuche bzw. CO2-Emissionen können um bis zu etwa 37 Prozent reduziert werden.
  • Prüfung der Einsatzmöglichkeit der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung zur Bereitstellung notwendiger Kältemengen und Substitution der aus Kompressionskältemaschinen bereitgestellten Kältemengen; Beheizung der Absorptionskältemaschinen aus einem BHKW oder sogar Abwärme; letzteres nennt sich dann „Einsatz thermisch angetriebene Kältemaschinen“.
  • Beseitigen von Undichtigkeiten im Druckluftnetz; Einsatz elektronischer Absperrventile für Teilstilllegungen des Druckluftnetzes, um außerhalb der Betriebszeiten die Leckageverluste auf ein Minimum zu reduzieren.
  • Anpassung der Druckluft-Kompressor-Station auf den tatsächlichen Bedarf; dabei kritische Prüfung, ob variable Druckluftspitzen (unter Berücksichtigung der Größe des Druckluftspeichers und des Netzes) über einen mit einem Frequenzumformer ausgestatteten Druckluftkompressor oder über eine leistungsmäßig gut abgestufte Anzahl mehrerer Kompressoren mit übergeordneter Kompressorsteuerung bereitgestellt werden.
  • Abwärmenutzung aus der Druckluft, z.B. für die Warmwasserbereitung; ggf. auch Einblasen der Kompressorabluft in zu beheizende Hallen im Winter (kann mit Klappen in den Luftkanälen realisiert werden).
  • Reduzierung von elektrischen Leistungsspitzen durch versetztes Anfahren von Großverbrauchern bzw. Einführung eines Lastmanagements.
  • Einführung von Energiemanagement- bzw. Energiecontrollingsystemen.
  • Die Installation energiesparender, neuer Lichtanlagen ist gerade für Drei-Schicht-Betriebe eine lohnende Investition.
  • Einsatz von Tageslichtsystemen zur Reduzierung des Strombedarfs für das Kunstlicht; Daylight Systems können durchschnittlich rund 5 bis 6 Stunden pro Tag das elektrische Kunstlicht ersetzen. Lichtregelsysteme (Einsatz von Regel-EVG) sorgen für einen gleitenden Übergang vom Sonnenlicht zum Kunstlicht.
  • Nachrüstung von Maschinen mit Leistungsanzeigegeräten, damit der Maschinenführer auf nicht notwendige Leistungssteigerungen reagieren kann
  • Investitionen zur Verbesserung der Energieeffizienz amortisieren sich häufig bereits nach wenigen Jahren – manchmal sogar bereits nach wenigen Monaten. Die Unternehmen können somit ökologische und ökonomische Win-Win-Vorteile generieren.
  • Kontrolle, Wartung und Instandhaltung der elektrischen und mechanischen Betriebsmittel verhindert Mehrverbrauch durch Verschleiß oder Defekt.

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Organisatorische und personelle Aspekte

Wenn es den Unternehmen gelingt, die Mitarbeiter in den ganzen Prozess der „Optimierung der Betriebsabläufe zur Energieverbrauchssenkung“ einzubinden, lassen sich weitere Energieeinsparpotentiale erschließen. Hierbei spielen Aufklärung und Sensibilisierung auf der einen Seite und Motivation auf der anderen Seite eine wichtige Rolle. In Nordrhein Westfalen wurde dazu von der Energie Agentur NRW das Konzept der „Energiesparwoche E-Fit“ entwickelt. Durch Information und Aufklärung – insbesondere auch über Möglichkeiten im eigenen Haushalt Energie einzusparen – kann die erlangte Motivation in das Unternehmen übertragen werden.
Erfahrungsgemäß können durch das sogenannte „verbesserte Nutzerverhalten“ bis zu zehn Prozent der Energieverbräuche und Energiekosten eingespart werden.

Optimierung von Erdgaslieferverträgen

Bei der Optimierung der Erdgaslieferverträge für L- und H-Gas stehen die Unbundling-Vorschriften der Energiewirtschaft im Vordergrund, da zwischen Netz und Vertrieb unterschieden werden muss. So müssen neben den klassischen Einkaufsverpflichtungen im Vertrieb auch Transportmengen im Netz gebucht/nominiert werden.
Unternehmen und Energieversorger prüfen immer häufiger, ob eine strukturierte Beschaffung der benötigten Gasmengen eine finanzielle Besserstellung gegenüber der klassischen Vollversorgung darstellt.
Um beurteilen zu können, ob es sich um gute, wettbewerbsfähige Preise handelt, ist es sinnvoll, die Lastgänge der einzelnen Abnahmestellen eines Unternehmens näher zu untersuchen. Je Marktgebiet wird für L-und H-Gas jeweils ein Summenlastgang gebildet. Sind die Summenlastgänge erstellt, können dann konkret Preisanfragen bei Energieversorgern und freien Händlern am Markt gestellt werden.

Optimierung von Stromlieferverträgen

Im Gegensatz zur Gasbeschaffung ist die aktive Bewirtschaftung eines eigenen Portfolios mittlerweile für Energieversorger und größere Industriebetriebe in der Stromwirtschaft zum Standard geworden. Auch die Komplexität der Beschaffung im Vergleich zum Gas ist relativ einfach, da es hier nur ein Marktgebiet gibt. Neben der Portfoliobewirtschaftung besteht für Industrieunternehmen auch die Möglichkeit, strukturierte Produkte vom Energieversorger zu beziehen.
Neben den klassischen Beschaffungsinstrumenten gewinnt die Rolle des sogenannten „Grünen“ Stroms eine immer größere Bedeutung. Stromlieferanten haben die Pflicht, den gelieferten Strom mit einer EEG-Umlage zu belasten und an den Übertragungsnetzbetreiber abzuführen. Dies hat eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung: Lieferanten, die ihren Strom als „grün“ erzeugen – und damit mehr als 50 Prozent Erneuerbare Energien-Strom in ihrem Portfolio haben - brauchen keine EEG-Umlage zu zahlen. Der sich daraus ergebende wirtschaftliche Vorteil betrug im Jahr 2010 2,047 ct/kWh, in 2011 bereits 3,53 ct/kWh und 2013 5,28 ct/kWh.

Weiterbildung zum Thema Energieeffizienz / Energiemanagement

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Silke Liehr
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Fax: +49 511 9986-2075
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