Energieeffizienz
Unternehmen müssen Verbesserungen bei der energetischen Leistung nachweisen. Eine Methode: die Multivariate Regressionsanalyse. Sie macht die Energieeffizienzmessung transparenter, ermöglicht gezielte Verbesserungen – und erleichtert den Nachweis gegenüber Auditorinnen und Auditoren.
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Seit der Einführung der neuen ISO 50003 am 14. Oktober 2017 sind Unternehmen erstmals dazu verpflichtet, Verbesserungen bei der energetischen Leistung nachzuweisen.
Früher wurde der Energieverbrauch eines Unternehmens häufig nur mit der Produktionsmenge in Relation gesetzt. Zum Beispiel Kilowattstunde pro Tonne, pro Kubikmeter oder pro Quadratmeter. Diese Zahlen geben der Unternehmensleitung zwar einen groben Überblick, reichen aber für die kontinuierliche Verbesserungen der Energieeffizienz für Unternehmen nicht aus.
Die multivariate Regressionsanalyse geht einen Schritt weiter: Sie bezieht zentrale Einflussfaktoren ein, die den gesamten Produktionsprozess beeinflussen. So wird aus einer einfachen Kennzahlensicht eine fundierte Energieeffizienzmessung, mit der Unternehmen reale Verbesserungen erkennen und steuern können.
Ein Fleischproduzent hat beispielsweise zwei Standorte mit zwei Produktionsbetrieben mit ähnlichem Aufbau und ähnlichen Produkten. Doch an einem Standort wurden unerklärliche Verbrauchsspitzen festgestellt. Erst durch die Auswertung von Produktionsdaten und Wetterinformationen mit der multivariaten Regressionsanalyse wurde klar: Die Klimaanlage war so platziert, dass sie bei bestimmten Windrichtungen auf Hochtouren lief. Auf dieser Basis konnten gezielt Maßnahmen ergriffen werden.
Ein weiteres Beispiel ist ein Speiseeis-Hersteller: Der Energieverbrauch ist während der Hauptsaison hoch und während der Nebensaison niedrig. Das ergibt im Sommer schlechte und im Winter gute Energiekennziffern – möchte man meinen. Tatsächlich müssen aber auch im Winter die Vorprodukte gekühlt, die Eismaschinen laufen und die erzeugten Produkte konserviert werden. Erst eine detaillierte Aufschlüsselung des Energieverbrauchs zeigt, ob Maßnahmen zur Berechnung der Energieeffizienz wirklich wirken.
Die multivariate Regressionsanalyse berücksichtigt verschiedene Einflussgrößen auf den Energieverbrauch und damit auf die Energieeffizienz für Unternehmen, zum Beispiel:
Nutzer- und Bedienerverhalten (Organisation der Logistik, Fahrstil beim Führen von Fahrzeugen, Energienutzung von Maschinen, Licht und Lüftung)
„Die detaillierte Analyse von Einflussfaktoren ist die Grundlage für ein wirksames Energiecontrolling. Damit kann die Wirkung von Einsparmaßnahmen überprüft werden“, meint Dipl.-Ing. Kurt Jankowski-Tepe. Der Energieberater und Auditor hat die Multivariate Regressionsanalyse für die Energiebranche adaptiert. Dabei handelt es sich um ein außerordentlich vielseitiges und flexibles statistisches Analyseverfahren, das sowohl für die Beschreibung und Erklärung von Zusammenhängen als auch für die Durchführung von Prognosen geeignet ist.
Große Potenziale liegen nach Erfahrung von Jankowski-Tepe bereits in der korrekten Energiemessung. Häufig wird in Firmen nicht der tatsächliche Verbrauch erfasst, sondern mit der Nennleistung eines Geräts oder einer Anlage gerechnet. So werden bei Ventilatoren beispielsweise die Angaben des Herstellers von 625 Kilowatt angesetzt, obwohl Messungen zeigen, dass sie nur 276 Kilowatt aufnehmen. Druckluft-Erzeugungsanlagen werden mit 609 Kilowatt statt der echten 58 Kilowatt und Klimaanlagen und Kältemaschinen mit 322 Kilowatt statt der echten 96 Kilowatt berücksichtigt.
Solche Abweichungen verfälschen jede Berechnung der Energieeffizienz. Hinzu kommt, dass viele Firmen sich zu sehr auf Insellösungen konzentrieren. Ohne den Gesamtzusammenhang zu betrachten, bleibt das Einsparpotenzial ungenutzt. Ein Beispiel: die Klimaanlage eines Einkaufszentrums muss eventuell nicht mit hohen Kosten nachgerüstet werden, wenn durch eine Umstellung der Beleuchtung auf LED die „Heizleistung“ um 80 bis 95 Prozent sinkt.
Dipl.-Ing. Kurt Jankowski-Tepe erklärt, dass ein ganzheitlichen Ansatz zunächst den Weg des Produkts durch die Produktion und die relevanten Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen darstellt. Anschließend wird der Fluss der Energie durch den Betrieb verfolgt, häufig mit einem sogenannten Sankey-Diagramm.
Diese Darstellung macht sichtbar, wo die großen Energieverbraucher im Unternehmen sitzen und welche Maßnahmen den größten Effekt auf die Energieeffizienz für Unternehmen haben. Man kann beispielsweise daraus entnehmen, dass die Optimierung der Klimaanlage das wichtigste Problem ist, während die Verbesserung der Druckluft- und der Lichtanlagen zweitrangig ist.
Die Multivariaten Regressionsanalyse hilft im Anschluss, die identifizierten Einflussfaktoren weiter zu differenzieren und dann Entscheidungen zu konkreten Verbesserungsmaßnahmen zu treffen.
Die Anwendung dieser Methode erfordert Fachleute mit einer Zusatzausbildung – anlog zu Steuerberatern und Wirtschaftsprüfern im Finanzbereich. Dafür gibt es ein Praxisseminar zum Energiemanagement-Beauftragten, in dem das notwendige Know-how vermittelt wird. „Die Teilnehmer meiner Seminare zeigen sich immer sehr zufrieden“, berichtet Jankowski-Tepe. „Endlich verstehen wir die Materie und haben ein Handwerkszeug, wie man das Potenzial für Verbesserungen in der Energieeffizienz für die ISO 50001 ermittelt und umsetzt und für den Nachweis der Verbesserung der energiebezogenen Leistungen im Sinne der ISO 50003 dokumentiert“, meint ein Teilnehmer.
Unternehmen, die zu einem Energiemanagementsystem nach ISO 50001 verpflichtet sind, müssen die Anforderungen der ISO 50003 kennen, damit sie den Auditorinnen und Auditoren, die ihr Unternehmen nach dieser Norm prüfen, die Optimierungen nachweisen können. Aber nicht nur für diese Zielgruppe empfiehlt sich die Anwendung der Multivariaten Regressionsanalyse, sondern für alle Firmen, die ihren Energieverbrauch kontinuierlich senken wollen.
Erinnert ihr euch noch an die Energiepreisbremse und die Angst vor den steigenden Energiekosten? Habt ihr euch da schon nicht gedacht, könnt ich bloß meinen eigenen Strom herstellen?
In dieser Folge von "Wissen kompakt" dreht sich alles um Photovoltaik für Unternehmen. Wir werfen einen Blick auf die Geschichte und Bedeutung von Photovoltaik als moderne Stromquelle, insbesondere vor dem Hintergrund der Energiepreisbremse 2023. Gemeinsam mit unserem Experten diskutieren wir die vielen Vorteile von Photovoltaikanlagen – von Kostensenkungen über Planungssicherheit bis hin zur Unabhängigkeit von schwankenden Energiepreisen.
Viele Unternehmen begehen bei der Energieeffizienzmessung nach ISO 50001 ähnliche Fehler. Welche das sind und wie sie sich vermeiden lassen, haben wir mit Dipl.-Ing. Kurt Jankowski-Tepe besprochen. Außerdem erklärte uns der Energieberater und Auditor, warum es nicht nur für eine Rezertifizierung entscheidend ist, die eigene Energieeffizienz präzise zu berechnen.
"Meine Kunden haben oft Schwierigkeiten, weil das fachlich geschulte Personal fehlt. Ein anderes Problem besteht darin, dass Unternehmen nach dem Motto vorgehen: "Ich tue nur, was nötig ist, um die Zertifizierung zu erhalten.“
Die Berechnung der Energieeffizienz eines Kunden von mir ist so ungenau, dass sie keine Verbesserung, sondern eine deutliche Verschlechterung ergibt."
"Die Gefahr besteht besonders bei Betrieben, die ihre Produktion reduzieren. In diesem Fall ergibt eine ungenaue Rechnung schnell eine Verschlechterung, und damit steht das Zertifikat zur Disposition.
Hinzu kommt: Die steigenden Energiepreise und CO2-Zertifikatpreise machen sich zunehmend bemerkbar. Ohne präzise Energieeffizienzmessung bleibt unklar, wo Sie ansetzen müssen, um Kosten zu reduzieren."
"Dafür müssen Unternehmen die Energieverbräuche der einzelnen SEUs (Significant Energy Uses) und die entsprechenden Einflussfaktoren ermitteln. Dann werden über ein Rechenverfahren mit dem Titel „Minimum der Fehlerquadrate“ die Werte der Einflussfaktoren berechnet. So entsteht eine belastbare energetische Ausgangsbasis."
"Viele Verantwortliche rechnen zu grob.
Ich sage in meinen Seminaren immer: Stellt euch vor, Ihr baut an der Nordsee oder Ostsee eine detaillierte Sandburg. Das sind zum Beispiel die Stundendaten. Nach der ersten Flut sind viele Details verwaschen, das sind die Monatsdaten.
Wer nur grobe Monatsdaten nutzt, verliert wertvolle Informationen. Eine fein aufgelöste Datengrundlage macht die Energieeffizienzmessung zu einem täglichen Steuerungsinstrument – nicht nur zu einem Werkzeug für das jährliche Zertifikat.
Wenn Verantwortliche die Zahlen sauber aufarbeiten, sehen sie anhand der Energieverbräuche: Arbeiten meine Anlagen optimal oder gibt es Probleme? Dann lassen sich zeitnah Schlüsse daraus ziehen und Gegenmaßnahmen veranlassen. Ich vergleiche das immer mit dem Kardiologen, der mit einem Stethoskop Ihr Herz abhört."
"Ja, das ist aus mathematisch-technischer Sicht die sinnvollste Methode."
" Stellen Sie sich vor, Sie tragen Messwerte mit nur einem Einflussfaktor auf einem Blatt Papier auf. Dann ziehen Sie mit einem dicken Filzstift eine gerade Linie hindurch: Ein paar Messwerte liegen darüber, ein paar darunter, aber die wesentliche Tendenz wird durch die dicke Filzstiftlinie gut getroffen. Die multivariate Regressionsanalyse bildet diesen dicken Filzstift nach, nur mit mehreren Einflussfaktoren.
In der Praxis brauchen Unternehmen dafür eine automatisierte Lösung.
Die größten Vorteile ergeben sich, wenn Unternehmen das System automatisieren und in den täglichen Betrieb integrieren. Dann können sie systematisch Kosten senken und der Nachweis der energetischen Verbesserung für das Audit wird zur Routine: Auswertung öffnen, PDF ausdrucken, der Auditorin oder dem Auditor vorlegen, fertig."
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