CO2 einsparen heißt auch Energie einsparen
In der Ernährungsindustrie sind Versorgungs- und Querschnittstechniken große Energiefresser. Mit energieeffizienten Maßnahmen senken Sie Ihren Verbrauch und reduzieren gleichzeitig Ihre CO2-Emissionen.
Arbeiten Sie schon effizient bei Prozesswärme und -kälte, Druckluft- und Frischluftversorgung, Kraft-Wärme-Kopplung, bei elektrischen Antrieben und Beleuchtung? Unsere Expertinnen und Experten verraten Ihnen in unseren Online-Seminaren ihre wichtigsten Energiespartipps. Mit unseren übersichtlichen Checklisten überprüfen Sie die Effizienz Ihrer Anlagen und erkennen schnell, wo Sie bei den einzelnen Versorgungstechniken einsparen können. Viele Ideen für den energieeffizienten Anlagebetrieb lassen sich sofort umsetzen.
PROZESSKÄLTE
Optimieren Sie Ihre Prozesskälte
Wussten Sie, dass die Kältetechnik in Deutschland für etwa fünf Prozent der direkten und indirekten Treibhausgasemissionen verantwortlich ist? Allein die Nahrungsmittelindustrie verursacht mit ihrem Strombedarf für Kältetechnik (geschätzt 6.766 GWh/a im Jahr 2011) jährlich etwa 3,2 Millionen Tonnen indirekte CO2-Emissionen. Für die Berechnung zugrunde gelegt wurden die CO2-Emissionen der deutschen Stromproduktion im Jahr 2018 von 474 g CO2/kWhel.
Hier gibt es klaren Handlungsbedarf und klare Einsparpotenziale für Sie: Wenn Sie Ihre Prozesskälte optimieren, helfen Sie, die nationalen Klimaschutzziele zu erreichen und senken gleichzeitig Ihre Energiekosten.
Checkliste Prozesskälte optimieren
Für eine schnelle Bestandsaufnahme Ihrer Anlage
Sperren Sie unproduktive Verbraucher ab.
- Hydraulische Absperrung nicht arbeitender Verbraucher
Heben Sie die Soll-Kaltwassertemperatur an.
- Anhebung der Soll-Kaltwassertemperatur nach Anforderung der Verbraucher
- Anhebung der Soll-Kaltwassertemperatur in der produktionsfreien Zeit
Senken Sie den Energiebedarf der Pumpen.
- Bedarfsgerechte Regelung der Pumpen
- Einsatz eines Frequenzumrichters
- Abschalten der Pumpen bei Nicht-Bedarf
- Schlecht-Punkt-Regelung
- Erhöhung der Temperaturspreizung
Steigern Sie die Effizienz Ihrer Pumpen.
- Einsatz von Hocheffizienzpumpen und Austausch von Pumpen mit Alterserscheinungen
Reduzieren Sie Druckverluste.
- Durchführung eines hydraulischen Abgleichs
- Reinigung der Filter im Verteilsystem
- Verwendung größerer Leitungsquerschnitte
- Überprüfung der Drosselventile und Einsatz dezentraler Pumpen
Verringern Sie Kälteverluste.
- Dämmung von Rohrleitungen, Armaturen und Bauteilen sowie korrekte Ausführung der Dämmung
Vermeiden Sie unnötig niedrige Vor- und Rücklauftemperaturen.
- Vermeidung der Vermischung von Vorlauf und Rücklauf
- Einsatz effizienter Wärmeübertrager
- Anpassung der Verteilung und Aufteilung in unterschiedliche Kältekreise
Reduzieren Sie Ihr Druckniveau.
- Absenkung des Druckniveaus unter Berücksichtigung der Anforderungen der Verbraucher
- Dezentrale Versorgung einzelner Verbraucher mit erhöhtem Druckniveau
Setzen Sie Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung an Ihren Kompressionskältemaschinen um.
- Nutzung der Abwärme des Kälteprozesses durch Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung
Senken Sie den Kondensationsdruck bzw. die Kondensationstemperatur ab.
- Einsatz einer Witterungsführung der Kompressionskältemaschine
- Erweiterung der Wärmeübertragerfläche
- Regelmäßige Reinigung des Kondensators
- Einsatz eines elektronischen Expansionsventils
Erhöhen Sie den Verdampfungsdruck bzw. die Verdampfungstemperatur.
- Anpassung des Verdampfungsdrucks bzw. der Verdampfungstemperatur
- Einsatz größerer Direktverdampfer
- Regelmäßige Reinigung der Verdampfer
Steigern Sie die Effizienz Ihrer freien Kühlung bzw. Rückkühlung.
- Anhebung der Wassereintritts- und der Wasseraustrittstemperatur
- Einsatz drehzahlgeregelter Ventilatoren
- Ausnutzung des Verdunstungseffekts
- Auswahl günstiger Standorte für Rückkühler
- Regelmäßige Reinigung der Rückkühler
Warten Sie Ihr Kältesystem regelmäßig.
- Durchführung regelmäßiger Wartungen
Verringern Sie Startvorgänge und Standby-Verluste.
- Überprüfung der Regelung der Kälteanlage
- Ausschalten der Anlagen gegenüber längerer Standby-Zeiten
Betreiben Sie mehrere Kälteanlagen in einem Verbund.
- Einsatz einer zentralen Kälteerzeugung
Steigern Sie die Effizienz Ihrer im Verbund betriebenen Anlagen zur Kälteerzeugung.
- Einsatz einer übergeordneten Steuerung
- Kombination von Kompressionskälteanlagen mit Anlagen freier Kühlung
Nutzen Sie alternative Kälteerzeugungsanlagen.
- Ersatz von Kompressionskälteanlagen durch Anlagen freier Kühlung
- Einsatz einer Absorptionskälteanlage
Setzen Sie effiziente Kälteerzeuger bzw. effiziente Komponenten ein.
- Einbau effizienter Komponenten
Überprüfen Sie die die Leistungsfähigkeit Ihrer Anlage zur Kälteerzeugung.
- Überprüfung der Kälteanlage auf die bei der Auslegung berechnete Effizienz und Leistung
Senken Sie den Energiebedarf der Kühlräume.
- Reduktion der Wärmelasten und Wärmequellen
- Türen geschlossen halten
- Anpassung der Kühlraumtemperatur
- Ausschalten von leeren Kühlräumen
- Optimierung der Abtauung
„Die Kältetechnik in Deutschland ist für etwa fünf Prozent der
Treibhausgasemissionen verantwortlich. In meinen über 20
Jahren Erfahrung in der Vor-Ort-Beratung von Industrieunternehmen
weiß ich: Meistens gibt es hier ein erhebliches Einsparpotenzial.
Häufig sind Temperaturen und Drücke nicht bedarfsgerecht
eingestellt. Oft bringen schon kleine regelungstechnische
Maßnahmen große Erfolge.“
SYLVIA JACOBI
Senior Consultant
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
KLIMASCHUTZMANAGEMENT
Integrieren Sie ein systematisches Klimaschutzmanagement
Um die Erderwärmung global zu begrenzen hat sich Deutschland das Ziel gesetzt, seine Treibhausgasemissionen bis 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 zu reduzieren. Mit einem systematischen Klimaschutzmanagement minimieren Sie klimaschädliche CO2-Emissionen, sparen Kosten und punkten bei Ihren Kunden. Wesentliche Grundlage ist der Dreiklang „Vermeiden – Reduzieren – Kompensieren“. Ein Monitoring auf Basis von Kennzahlen macht Erfolge messbar und sichtbar.
In der Online-Checkliste und den Unterlagen zum Online-Seminar erhalten sie einen Überblick und Hilfestellung, um direkt starten zu können.
Checkliste Klimaschutzmanagement
Schritte zur Klimaneutralität
Klärung der Zielstellung
Überlegen Sie sich als Erstes, welches Ziel Sie mit der Einführung eines Klimamanagementsystems erreichen wollen. Möchten Sie beispielsweise Emissions-Hotspots innerhalb der Wertschöpfungskette identifizieren, den CO2-Fußabdruck einzelner Produkte (Product Carbon Footprint – PCF) oder den des gesamten Unternehmens (Corporate Carbon Footprint – CCF) bestimmen?
Identifikation der Interessen und Bedürfnisse der Stakeholder
Ermitteln Sie die Interessen und Bedürfnisse interner und externer Stakeholder, um anschließend den Anwendungsbereich und die strategische Ausrichtung Ihres Klimamanagementsystems definieren zu können. Für die THG-Bilanz relevante interne Stakeholder sind üblicherweise die Geschäftsführung und MitarbeiterInnen. Zu den externen Stakeholdern zählen unter anderem Kunden, Investoren, Wettbewerber, Lieferanten, Behörden und NGOs.
Erstellung einer Kontextanalyse
Ordnen Sie die Interessen und Bedürfnisse Ihrer Stakeholder in die Kategorien Chancen und Risiken ein. Die Auswertung der Chancen und Risiken erfolgt im Rahmen einer Kontextanalyse, deren festgelegte und dokumentierte Methodik aus einem bereits bestehenden Managementsystem übernommen werden kann. Achten Sie darauf, dass eine fortlaufende Aktualisierung Ihrer Kontextanalyse möglich ist.
Einbindung der Geschäftsführung
Das Top-Management muss ein klares Bekenntnis zum Klimamanagement abgeben (analog zum Energiemanagement). Es muss sicherstellen, dass Verantwortlichkeiten und Befugnisse relevanten Rollen zugewiesen und innerhalb der Organisation bekannt gemacht werden. Wenn Ihr Unternehmen bereits über ein Energie-, Nachhaltigkeits- oder Umweltmanagement-Team verfügt, kann dieses um neue Mitglieder erweitert werden, um ausreichend Fachkompetenz und Kapazität zur Umsetzung Ihres Klimamanagementsystems sicherzustellen.
Festlegung der Organisationsgrenzen
Gehen Sie bei der Definition Ihrer Organisationsgrenzen einheitlich vor (finanzielle oder operative Kontrolle) und begründen Sie Ihr Vorgehen. Achten Sie darauf, dass die Organisationsgrenze alle relevanten THG-Quellen beinhaltet.
Festlegung der THG-Berichtsgrenzen
Identifizieren Sie Ihre direkten und indirekten THG-Emissionen sowie die entzogenen THG-Mengen in Ihren Betriebsabläufen. Die Wahl der Berichtsgrenze hat Einfluss darauf, welche Emissionen als direkt bzw. indirekt kategorisiert werden. Eine genauere Einteilung erfolgt anhand von „Scopes“: Scope 1 umfasst alle direkten THG-Emissionen. Die indirekten THG-Emissionen aus dem Bezug leitungsgebundener Energie werden Scope 2 zugeordnet. Indirekte THG-Emissionen aus vor- und nachgelagerten unternehmerischen Aktivitäten werden in Scope 3 zusammengefasst.
Prüfung der Integration in vorhandene Managementsysteme
Prüfen Sie die Integration des Klimamanagementsystems in Ihre bereits bestehenden Managementsysteme, um unnötige Mehraufwände zu vermeiden. Insbesondere bei der Identifikation von Stakeholdern, der Kontextanalyse, dem Datenmanagement und der Festlegung der Organisationsgrenzen können Sie auf Ihre bestehenden Arbeiten und Unterlagen zum Energiemanagementsystem aufbauen und bestehende Strukturen nutzen.
Erstanalyse der THG-Quellen für Scope 1-3
Analysieren Sie Ihre potentiellen THG-Quellen entlang der gesamten Wertschöpfungskette Ihrer Tätigkeiten und Produkte und ordnen Sie diese den Scopes 1-3 zu. Listen Sie die THG-Quellen in einer kurzen Übersicht auf und ergänzen Sie die zugehörigen Datenquellen. Zu indirekten Emissionen (Scope 3) außerhalb Ihres Einflussbereichs liegen oftmals keine aussagekräftigen Daten vor – hier müssen Sie zunächst Abschätzungen vornehmen.
Definition & Anwendung von Wesentlichkeitskriterien für Scope 1-3
Aufgrund begrenzter Ressourcen sollten Sie zunächst dort investieren, wo Sie die größte Wirkung oder das höchste Risiko erwarten. Erarbeiten Sie zunächst Kriterien, auf deren Grundlage Sie eine Wesentlichkeitsbetrachtung durchführen können. Die Kriterien können Aspekte wie beispielsweise das Volumen der Emissionen, Einflussmöglichkeiten auf THG-Quellen/-Senken oder den Zugang zu Informationen berücksichtigen. Bei der Anwendung müssen Sie die Anforderungen der Stakeholder beachten, um keine Emissionen auszuschließen, die von den Stakeholdern als wichtig erachtet werden. Das betrifft insbesondere die Scope-3-Emissionen.
Überprüfung der bestehenden Datenverfügbarkeit
Greifen Sie bei der Datenerhebung auf bestehende IT-Systeme zurück. Aktivitätsdaten wie Treibstoffverbräuche, Strom sowie THG-Emissionen Ihrer Zulieferer und Kunden liegen häufig in unterschiedlicher Qualität vor. Ziehen Sie Primärdaten immer sekundären Daten aus Modellen oder Abschätzungen vor.
Ermittlung der Emissionsfaktoren
Greifen Sie bei der Auswahl von Emissionsfaktoren auf Angaben Ihrer Energielieferanten und anerkannte Datenbanken zurück. Beachten Sie dabei, dass manche Emissionsfaktoren Vorketten beinhalten, andere wiederum nur die direkte Verbrennung von Stoffen berücksichtigen. Aus diesem Grund ist eine detaillierte Bewertung der Emissionsfaktoren unter Berücksichtigung Ihrer Gegebenheiten unabdingbar.
Berechnung der THG-Emissionen
Wenn Sie die Emissionsfaktoren zur Hand haben, benötigen Sie noch die zugehörigen Aktivitätsdaten (z. B. Gasverbrauch) in Ihrem Unternehmen. Damit berechnen Sie die CO2-Emissionen für ihr Unternehmen (Corporate Carbon Footprint) insgesamt. Wenn Sie die Aktivitätsdaten einzelnen Produkten zuordnen können, sind auch produktbezogene Carbon Footprints (PCFs) als Kennzahlen möglich. Legen Sie fest, welche „Scopes“ sie ansetzen: Möchten Sie die eigenen Aktivitäten, oder auch die Ihrer Lieferanten und Kunden bei der Betrachtung einbeziehen?
Auswahl & Begründung des Basisjahrs
Anhand des Basisjahrs werden Klimaziele und konkrete Maßnahmen gemessen, weshalb bei dessen Wahl interne und externe Einflüsse und Entwicklungen berücksichtigt werden müssen. Achten Sie bei der Wahl Ihres Basisjahrs darauf, dass der ausgewählte Basiszeitraum repräsentativ für die aktuelle Berichtsgrenze Ihrer Organisation ist und eine belastbare Datengrundlage vorliegt. Sie müssen die Auswahl in Ihrer THG-Erklärung erläutern.
Erstellung eines THG-Berichts
Dokumentieren Sie Ihre Methodik und die verwendeten Datenquelle, damit Ihr Vorgehen für alle Beteiligten nachvollziehbar ist. Möchten Sie Ihre THG-Bilanz verifizieren lassen oder eine THG-Erklärung veröffentlichen, ist ein THG-Bericht laut der ISO 14064-1 verpflichtend und muss unter anderem folgende Anforderungen einhalten: Transparenz, Relevanz, Vollständigkeit, Konsistenz und Korrektheit.
Festlegung einer allgemeinen Klimastrategie
Die Klimapolitik gibt den Rahmen für die strategischen Ziele Ihres Klimamanagementsystems vor. Auf dem Weg zur Klimaneutralität sollte Ihre Strategie folgenden Ansatz berücksichtigen: Vermeiden, reduzieren, kompensieren. Unabhängig davon, ob Sie Ihren CO2-Fußabdruck auf Unternehmensebene oder Produktebene bestimmen, sollte der Grundsatz der fortlaufenden Verbesserung der (klimarelevanten) Leistung und des Managementsystems an sich in Ihrer Klimapolitik verankert sein.
Aufstellung von Baselines
Damit Sie die Wirksamkeit von Klimaschutzmaßnahmen auswerten können, benötigen Sie Baselines (Ausgangsbasen), mit denen Sie sich vergleichen können. Eine Baseline beschreibt die Zusammenhänge im Basisjahr. Die Wirkung der Maßnahme werten Sie durch einen Vergleich der Baseline mit aktuell gemessenen Kennzahlen (z. B. Product Carbon Footprints) aus.
Aufstellung spezifischer Reduktionsziele
Die Reduktionsziele sind ein zentrales Element Ihres Klimamanagementsystems und stehen im Einklang mit Ihrer Klimapolitik. Absolute Ziele haben für eine wirkungsvollen Beitrag zum Klimaschutz eine größere Relevanz – setzen Sie sich vorrangig Ziele, die auf eine absolute THG-Emissionsreduktion abzielen und durch konkrete Werte überprüfbar sind. Die Ziele sollten spezifisch, messbar, ambitioniert, realistisch und terminiert (SMART) sein. Setzen Sie sich kurzfristige (<5 Jahre) und mittelfristige Ziele (10-15 Jahre). Das Zieljahr sollte passend zu dem politischen Umfeld (bspw. Paris Abkommen) oder der Unternehmensstrategie sein.
Formulierung von Maßnahmen zur Erreichung der Ziele
Durch Ihre THG-Bilanz haben Sie bereits Transparenz geschaffen und relevante THG-Verursacher identifiziert. Entwickeln Sie nun Maßnahmen, durch deren Umsetzung Sie die spezifischen Reduktionsziele erreichen und Ihre THG-Emissionen vermeiden bzw. reduzieren können.
Zusammenfassung der Ziele & Maßnahmen in einem Klimaprogramm
Im Klimaprogramm bzw. in Aktionsplänen definieren Sie Maßnahmen zum Erreichen der Ziele und legen fest, wie die Umsetzung betrieblich organisiert ist. Legen Sie KPIs, Verantwortlichkeiten, Ressourcen und eine Terminierung je Maßnahme fest. Über ein regelmäßiges Controlling sollten Sie den Status-Quo der Bearbeitung und die Wirksamkeit der Maßnahmen nach Umsetzung überprüfen.
Überprüfung der Notwendigkeit einer externen Überprüfung
Mit einer externen Prüfung durch eine unabhängige Stelle erhöhen Sie die die Glaubwürdigkeit Ihrer THG-Bilanz. Die externe Verifizierung sichert die Berichterstattung ab, verbessert die Reputation und dient als Nachweis für die Glaubwürdigkeit Ihrer Klimaneutralität.
Verifizierung durch akkreditierte Verifizierungsstelle
Oberstes Gebot ist, dass eine Prüfung vollständig, unabhängig und ohne Interessenskonflikte erfolgt. Das bedeutet, dass die Verifizierungsstelle an der Erstellung der THG-Bilanz in keiner Form mitgewirkt haben darf. Akkreditierte Zertifizierungsstellen werden durch die Akkreditierungsstellen der europäischen Staaten regelmäßig kontrolliert. In Deutschland ist das die Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS).
Entscheidung über Art und Umfang der Kommunikation (intern/extern)
Entscheiden Sie, ob die Kommunikation ausschließlich intern oder auch extern erfolgen soll. Sie sind nicht dazu verpflichtet, den THG-Bericht zu veröffentlichen.
bei öffentlicher Kommunikation: Abgleich der grundsätzlichen Anforderungen
Ihre THG-Erklärung können Sie z. B. gemäß GHG Protokoll erstellen. Ferner bietet die ISO 14064-1 einen Vorschlag zur Strukturierung Ihres THG-Berichts.
„Wir stellen Ihnen vor, mit welchen Schritten Sie Klimaschutzmanagement effektiv und effizient in die bereits bestehenden Unternehmensstrukturen und -prozesse integrieren. Das Vorgehen baut auf unsere langjährige Erfahrung auf. Wenn Sie bereits ein Energiemanagement erfolgreich betreiben, ist der Schritt zum Klimamanagement und einer perspektivischen Klimaneutralität nicht weit.“
Dr. Kirsten Kubin
Head of Energy Efficiency
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
CARBON FOOTPRINTS UND KENNZAHLEN
Verfolgen Sie Ihre Treibhausgase mit Carbon Footprints
Ein Managementsystem ohne Kennzahlen ist wie eine Olympiade ohne Stoppuhr und Metermaß. Im Klimaschutzmanagement heißen die Kennzahlen „Carbon Footprints“. An ihnen können Sie ablesen, wie viele Treibhausgasemissionen im Unternehmen (CCF) anfallen und wie Sie sich auf die verschiedenen Produktgruppen (PCF) verteilen. Carbon Footprints können Sie für zahlreiche Zwecke verwenden, etwa für Treibhausgasbilanzen, Nachhaltigkeitsberichte und zur Kundeninformation. Darüber hinaus ist auch Benchmarking und Monitoring möglich.
Im ersten Online-Seminar zu Kennzahlen lernen Sie die wichtigsten Berechnungsmethoden und Datenquellen für CCFs und PCFs kennen. Im zweiten Teil erfahren Sie, wie die Vermeidung energiebedingter CO2-Emissionen in wesentlichen Bereichen gemessen werden kann.
Checkliste Corporate Carbon Footprints
Schritt für Schritt zur THG-Bilanz Ihres Unternehmens
Definieren Sie die Ziele für den Corporate Carbon Footprint
Machen Sie sich die Gründe für die Erfassung der CO2-Äquivalente für das Unternehmen bewusst. Häufig dient der Corporate Carbon Footprint (CCF) dazu, sich einen Überblick über die Emissionen im Unternehmen zu verschaffen und Hot Spots zu identifizieren. Ein Grund kann z. B. auch der Nachhaltigkeitsbericht oder das Reporting innerhalb eines Konzerns sein. Führen Sie einen Workshop durch, um die verschiedenen Perspektiven in Ihrem Unternehmen bei der Sammlung und Definition der Ziele einzubeziehen. Dokumentieren Sie die Ziele sorgfältig, um später im Prozess damit argumentieren zu können.
Legen Sie die Grenzen für den Corporate Carbon Footprint fest
Klären Sie zunächst, über welche relevanten Anlagen Ihr Unternehmen die Kontrolle hat (alternativ: Eigentumsverhältnisse). Emissionen, die durch diese Anlagen anfallen, sind direkte Emissionen der Unternehmenstätigkeit. Sie werden als Scope 1 Emissionen bezeichnet. In der Ernährungsindustrie handelt es sich in Scope 1 vor allem um brennstoffbezogene Emissionen. Emissionen aus der Energieerzeugung, die nicht in Ihren Anlagen, sondern bereits beim Energieversorger anfallen, gehören in Scope 2. Ein CCF erfasst mindestens Scope 1 und Scope 2 Emissionen. Haben vorgelagerte Lieferketten einen signifikanten Anteil an den Emissionen, erfassen Sie diese in Scope 3. Legen Sie außerdem ein repräsentatives und einheitliches Basisjahr fest, auf das sich der CCF beziehen soll.
Identifizieren Sie die wesentlichen Aktivitäten
Aktivitäten sind die Tätigkeiten, die mit Emissionen behaftet sind. Dazu gehören etwa eingekaufte und verwendete Brennstoffe, Strom sowie beschaffte Roh- und Hilfsstoffe. Bei einer großen Anzahl unterschiedlicher Aktivitäten können Sie zunächst eine Wesentlichkeitsbetrachtung zur Eingrenzung durchführen. Die Kriterien können Aspekte wie beispielsweise ein überschlägig abgeschätztes Volumen der Emissionen sein, sich auf die Einflussmöglichkeiten auf die Aktivitäten oder den Zugang zu Informationen beziehen. Weitere Hinweise liefern die Kostenanteile. Beachten Sie bei einer Eingrenzung die Anforderungen der Stakeholder, um keine Aktivitäten auszuschließen, die von diesen als wichtig erachtet werden. Ordnen Sie die Aktivitäten den Scopes 1 bis 3 zu.
Quantifizieren Sie die Aktivitätsdaten
Aktivitätsdaten markieren die zugehörigen Mengen der Aktivitäten. Daten zu eingekauften Mengen erhalten Sie z. B. aus der Buchhaltung oder Rechnungen von Lieferanten. Produktmengen und Energieverbräuche können Sie auch aus dem Effizienzcontrolling oder ERP Systemen ablesen. Fragen Sie die Daten bei den entsprechenden Abteilungen in Ihrem Unternehmen an, bei denen die Daten auflaufen. Wenn Sie die Mitarbeiteranreise an den Unternehmensstandort als Aktivität berücksichtigen, können Sie die Aktivitätsdaten (z. B. Wegstrecke) über anonyme Umfragen erfassen. Hinterlegen Sie die Aktivitäten mit den ermittelten Aktivitätsdaten.
Dokumentieren Sie die Methoden und Unsicherheiten
Die Dokumentation soll die verwendeten Methoden und ggf. Annahmen nachvollziehbar beschreiben und begründen. Dokumentieren Sie, nach welchen Kriterien Sie Aktivitäten ggf. eingegrenzt und wie Sie die Daten ermittelt haben.
Klären Sie, welche Emissionsfaktoren Sie für welche Aktivitätsdaten benötigen
Wenn Sie die Aktivitätsdaten kennen, gilt es die zugehörigen Emissionsfaktoren zu ermitteln. Falls Sie in einem ersten Schritt nur Scope 3 Emissionen außen vor lassen, benötigen Sie für die Brennstoffe nur Emissionsfaktoren bzgl. der Verfeuerung. Wenn Sie auch Scope 3 Emissionen bei den Lieferanten abbilden möchten, brauchen Sie bei den Brennstoffen zusätzlich Emissionsfaktoren, die sich auf Rohstoffgewinnung, Raffinerieprozess und Transport beziehen. Prüfen Sie auch bei den anderen Aktivitätsdaten, ob sowohl indirekte als auch direkte Emissionen anfallen. Direkte Emissionen können z. B. auch bei Kältemittelleckagen entstehen.
Erfassen Sie verlässlichen Primärdaten bei den Lieferanten
Die bevorzugte Informationsquelle für Emissionsfaktoren sind Ihre Lieferanten, da sie sich auf die konkreten eingekauften Produkte beziehen. Abgesehen von den Energieversorgen können bislang aber nur die wenigsten Lieferanten Auskunft darüber geben, welche Emissionen bei der Produktion entstanden sind. Fragen Sie die Emissionsfaktoren dennoch bei Ihren Lieferanten an. Wenn diese noch nicht vorliegen oder grob geschätzt sind und sich nicht verifizieren lassen, vereinbaren Sie Maßnahmen. Dann kommt der Reporting Prozess entlang der Lieferkette in Gang und Sie können sich zumindest in Zukunft auf Primärdaten stützen.
Nutzen Sie alternativ Sekundärdaten aus verlässlichen Quellen
Bis Sie über belastbare Primärdaten der Lieferanten verfügen, sind Sie auf Datenbanken oder Studien angewiesen. Recherchieren Sie aus verlässlichen Quellen Emissionsfaktoren, die den eingekauften Produkte in Art, Produktionstechnologie, Aktualität etc. möglichst nahe kommen. Eine bekannte kostenfreie Datenbank ist etwa die ProBas Datenbank des Umweltbundesamts.
Dokumentieren Sie die Methoden und Unsicherheiten
Auch bei den Emissionsfaktoren gilt: Dokumentieren Sie, wie Sie die Emissionsfaktoren ermittelt haben und welche Unsicherheiten sich ergeben. Bedenken Sie, dass sich Unsicherheiten verstärken. Wenn sie ungenaue Emissionsfaktoren auf ungenaue Aktivitätsdaten anwenden, ergeben sich sehr ungenaue Emissionsdaten. Wichtig ist, diese Einschränkungen transparent darzulegen. Für eine Verifizierung ist Transparenz eine wichtige Voraussetzung.
Berechnen Sie den CCF
Ermitteln Sie die Emissionen, indem Sie die CO2-Emissionsfaktoren mit den Aktivitätsdaten multiplizieren. Treffen Sie dabei auch eine Aussage zum Unsicherheitsbereich, der den unterschiedlichen Datenqualitäten bei den Aktivitätsdaten und CO2-Emissionsfaktoren Rechnung trägt. Geben Sie im Idealfall eine Bandbreite für den CCF je nach Aktivität an (z. B. +/-20 %).
Erstellen Sie die THG-Bilanz und entscheiden über die Kommunikation
Entscheiden Sie, ob Sie die Ergebnisse für die interne und/oder externe Kommunikation nutzen möchten. Für die Kommunikation des CCFs bietet sich eine THG-Bilanz an, die geordnet nach Scope und Aktivität die Emissionen auflistet. Hinterlegen Sie die THG-Bilanz mit einer Dokumentation, die auf die verwendeten Methoden, die Datenqualitäten, Unsicherheiten und evtl. Annahmen eingeht. Transparenz ist oberstes Gebot bei der THG-Berichterstattung, damit sie für die Stakeholder reproduzierbar und nachvollziehbar ist. Möchten Sie den CCF verifizieren lassen oder im Rahmen einer THG-Erklärung veröffentlichen, ist ein THG-Bericht laut der ISO 14064-1 verpflichtend. Dabei gelten die Grundsätze: Transparenz, Relevanz, Vollständigkeit, Konsistenz und Korrektheit.
Nehmen Sie die Erkenntnisse in Ihre Klimastrategie auf
Aus der Erstellung ergeben sich wertvolle Informationen, welche eingesetzten Stoffe und Energien einen besonders hohen Anteil an den Emissionen in Ihrem Unternehmen haben. Sie erhalten Aussagen zu Hot Spots. Diese Erkenntnisse sind entscheidende Orientierungspunkte für ihre Klimastrategie und welche Potentiale sich hinsichtlich Emissionsvermeidung und -reduzierung ergeben und zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht werden sollen. Daraus resultierende Klimaschutzmaßnahmen können an organisatorischen und technischen Stellen ansetzen: Optimierungen bei der Anlagentechnik im Werk, aber auch der Lieferantenauswahl.
Treiben Sie Klimaschutzmaßnahmen mit kalkulatorischen CO2-Preisen voran
Die gewohnte Steuerungsgröße im Management sind nicht CO2-Emissionen, sondern Kosten. Berechnen Sie die treibhausgasbezogenen Kosten im Unternehmen, indem Sie den CCF mit einem CO2-Preis multiplizieren. Sie können diesen CO2-Preis an real zu entrichtenden Preisen festmachen (z. B. Brennstoffemissionshandelsgesetz). Damit geben Sie Klimaschutzmaßnahmen aber noch keinen besonderen Stellenwert gegenüber anderen Maßnahmen. Legen Sie intern einen kalkulatorischen CO2-Preis fest, der Ihre Risikoeinschätzungen und Zukunftserwartungen ausdrückt. Bei einer intern höheren Bepreisung von CO2 erreichen Klimaschutzmaßnahmen in der Investitionsbewertung bessere Wirtschaftlichkeitskennzahlen und werden eher genehmigt.
Checkliste Product Carbon Footprints
Schritt für Schritt zum CO2-Fußabdruck Ihrer Produkte
Definieren Sie die Ziele für die Product Carbon Footprints
Machen Sie sich zuerst klar, aus welchen Gründen Sie Product Carbon Footprints (PCFs) erstellen möchten. Häufig sind konkrete Anfragen von Kunden der Anlass, die Transparenz über Emissionen in ihren Lieferketten erlangen möchten. Sie können PCFs auch dazu nutzen, Verbraucher vom eigenen Produkt zu überzeugen. Wenn Ihnen die PCFs bekannt sind, können Sie mit Klimaschutzmaßnahmen auch gezielt in den Lieferketten und bei der Komposition der Zutaten ansetzen. Führen Sie einen Workshop mit den relevanten Stakeholdern (z. B. Marketing, Einkauf, Vertrieb, ggf. auch Kunden und Lieferanten) durch, um die verschiedenen Perspektiven bei der Definition der Ziele der PCFs einzubeziehen. Dokumentieren Sie die Ziele sorgfältig, um sich später darauf berufen zu können. Es ist hilfreich, sich die Ziele selbst und den Stakeholdern immer wieder bewusst zu machen.
Legen Sie die Grenzen für die Product Carbon Footprints fest
PCF können verschiedene Lebenszyklen eines Produktes abbilden. Sollen die PCFs zunächst nur Anhaltspunkte für Emissionen in der eigenen Produktbearbeitung liefern, kann ein „Gate-to-Gate“ PCF ein Einstieg sein (Wareneingang bis Warenausgang). Je nach Fachbranche machen diese aber ggf. nur einen kleinen Teil in der ganzen Fertigungskette aus. Soll Ihre Klimastrategie auch an der Auswahl von Lieferanten oder dem Produktdesign (Komposition der Zutaten) ansetzen, brauchen Sie „Cradle-to-Gate“ PCFs (von der Wiege bis zum Warenausgang). Diese bilanzieren auch Emissionen der vorgelagerten Fertigung. Eine dritte Möglichkeit sind „Cradle-to-Grave“ PCFs, die Emissionen der weiteren Produktverwendung einbeziehen (z. B. Verteilung und Lagerung durch den Handel, Zubereitung durch die Endverbraucher etc.). In der Regel wird vom Handel der Cradle-to-Gate PCF nachgefragt.
Ermitteln Sie die Aktivitätsdaten möglichst verursachungsgerecht
Die Aktivitätsdaten markieren die Prozesse, die mit Emissionen behaftet sind. Für die Herstellung eines Produkts benötigen Sie unterschiedliche Zutaten. Aus der Produktkennzeichnung ist Ihnen i.d.R. bereits bekannt, welche Zutaten in welchen Mengen in einem Produkt enthalten sind. Das ist eine gute Ausgangsbasis. Die Produktion benötigt neben den Zutaten aber auch Stoffe, die nicht physisch in das Produkt einfließen (Betriebsstoffe). Darüber hinaus fallen Energieverbräuche z. B. für Versorgungstechnik, Produktionsanlagen und Transport an. Es ist nicht immer offensichtlich, wie sich diese Stoffe und Energien auf die verschiedenen Produkte aufteilen. Hier gilt es, die Stoff- und Energieströme entlang der Fertigung nachzuvollziehen. Fertigen Sie dafür Nutzen-Aufwand-Schemata an. Wie das funktioniert, ist in den Leitfäden zum EnPI-Connect Projekt verdeutlicht.
Weisen sie andere Aktivitätsdaten mit Verteilungsschlüsseln zu
Manche Stoffe und Energien können Sie nicht verursachungsgerecht einem Produkt zuteilen, da die Messtechnik dafür noch fehlt oder weil sie übergeordnet anfallen (z. B. in der Verwaltung). In diesen Fällen bleibt Ihnen nur eine Zuweisung anhand von Verteilungsschlüsseln. Dabei können Sie sich ggf. an der Verteilung der Gemeinkosten in der Kostenträgerrechnung orientieren. Die Controlling-Abteilung kann hier weiterhelfen.
Dokumentieren Sie die Methoden und Unsicherheiten
Damit Sie und die Stakeholder nachvollziehen können, wie sich Ihre PCFs zusammensetzen, ist eine Dokumentation wichtig. Die Dokumentation soll die verwendeten Methoden und ggf. Annahmen nachvollziehbar beschreiben und begründen. Gerade die Aktivitätsdaten, die mittels Verteilungsschlüsseln zugewiesen wurden, haben eine gewisse Ungenauigkeit. Diese Ungenauigkeiten müssen Sie dokumentieren.
Klären Sie, welche Emissionsfaktoren Sie für welche Aktivitätsdaten benötigen
Wenn Sie die Aktivitätsdaten je Produkt kennen, gilt es die zugehörigen Emissionsfaktoren zu ermitteln. Emissionsfaktoren sind die PCFs der eingekauften Produkte und Energien. Mit den Cradle-to-Gate PCFs aus der Lieferantenperspektive können Sie in Verbindung mit Ihren Aktivitätsdaten (Einkaufsmengen) bestimmen, welche CO2-Emissionen bis zum Wareneingang bei Ihnen bereits angefallen sind. Damit Sie einen eigenen Cradle-to-Gate PCF bezogen auf Ihr Produkt berechnen können, benötigen Sie zusätzlich Informationen zu Emissionen, die erst im Zuge der Verwendung des Stoffs in ihren Organisationsgrenzen anfallen. In der Ernährunsindustrie handelt es sich dabei vor allem um die Verfeuerung von Brennstoffen. Sie benötigen für Brennstoffe daher Emissionesfaktoren, die neben den Emissionen aus der Vorkette die Emissionen aus der Verfeuerung berücksichtigen. Klären Sie, ob auch bei weiteren Stoffen Emissionen direkt am Standort entstehen und die Emissionsfaktoren diese berücksichtigen. Direkte Emissionen können z. B. auch bei Kältemittelleckagen entstehen.
Erfassen Sie verlässlichen Primärdaten bei den Lieferanten
Die bevorzugte Informationsquelle für Emissionsfaktoren sind Ihre Lieferanten, da sie sich auf die konkreten eingekauften Produkte beziehen. Damit Sie Ihren Kunden reale Cradle-to-Gate PCFs berichten können, benötigen Sie selbst reale Daten aus der vorgelagerten Produktion. Abgesehen von den Energieversorgen können bislang aber nur die wenigsten Lieferanten Auskunft über ihre eigenen PCFs geben. Fragen Sie diese dennoch bei Ihren Lieferanten an. Wenn diese PCFs von Seiten der Lieferanten noch nicht vorliegen oder grob geschätzt sind und sich nicht verifizieren lassen, vereinbaren Sie Maßnahmen. Dann kommt der Reporting Prozess entlang der Lieferkette in Gang und Sie können sich zumindest in Zukunft auf Primärdaten stützen.
Nutzen Sie alternativ Sekundärdaten aus verlässlichen Quellen
Bis Sie über belastbare Primärdaten der Lieferanten verfügen, sind Sie auf Datenbanken oder Studien angewiesen. Recherchieren Sie aus verlässlichen Quellen Emissionsfaktoren, die den eingekauften Produkten in Art, Produktionstechnologie, Aktualität etc. möglichst nahe kommen. Eine bekannte kostenfreie Datenbank ist etwas die ProBas Datenbank des Umweltbundesamts.
Dokumentieren Sie die Methoden und Unsicherheiten
Auch bei den CO2-Emissionsfaktoren gilt: Dokumentieren Sie, wie Sie die Emissionsfaktoren ermittelt haben und welche Unsicherheiten sich ergeben. Bedenken Sie, dass sich Unsicherheiten verstärken. Wenn sie ungenaue Emissionsfaktoren auf ungenaue Aktivitätsdaten anwenden, ergeben sich sehr ungenaue Emissionsdaten. Wichtig ist, diese Einschränkungen transparent darzulegen. Es ist keine Anforderung der Verifizierung nach ISO 14067, einen exakten PCF zu ermitteln. Der PCF soll möglichst genau, vor allem aber nachvollziehbar sein.
Berechnen Sie die PCFs der Endprodukte
Bei der Ermittlung der Aktivitätsdaten haben Sie bereits nachvollzogen, zu welchen Endprodukten diese jeweils anteilig gehören. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse – und auf Grundlage der recherchierten Emissionsfaktoren – berechnen Sie die Emissionsfaktoren für Ihre Zwischenprodukte entlang der Fertigung in Ihrem Unternehmen. Am Ende der Berechnungen gelangen Sie zum PCF des Endprodukts. Die Berechnungsweisen zur Vernetzung von Kennzahlen im „EnPI-Connect Leitfaden – Methodik Energiekennzahlen“ geben eine gute Orientierung zum Vorgehen.
Entscheiden Sie über die Kommunikation und bereiten Sie den PCF dafür auf
Entscheiden Sie, ob Sie die Ergebnisse für die interne und/oder externe Kommunikation nutzen möchten. Je nachdem, aus welchen Gründen Sie den PCF erstellt haben, unterscheidet sich das geeignete Format. Bei einer Kommunikation innerhalb des Unternehmens können die PCFs z. B. im Intranet abgelegt werden. Möchten Sie die PCFs extern kommunizieren, ist die Marketing-Abteilung gefragt. Sollen Großkunden informiert werden, eignen sich z. B. Produktdatenblätter. Wenn Sie den PCF als Verkaufsargument am Point of Sale einsetzen möchten, ist die Platzierung als Label auf der Produktverpackung denkbar. Bedenken Sie dabei, dass nur transparent nachvollziehbare PCFs glaubwürdig sind. Gerade für die Kommunikation ist eine Verifizierung nach ISO 14067 durch eine anerkannte Stelle hilfreich.
Nehmen Sie die Erkenntnisse in Ihre Klimastrategie auf
Aus der Erstellung ergeben sich wertvolle Informationen, welche eingesetzten Stoffe einen besonders hohen Anteil am PCF eines Produkts tragen. Außerdem erhalten Sie, wenn Sie mehrere PCFs erstellen, Aussagen zu Hot Spots in Ihrem Produktportfolio. Diese Erkenntnisse sind entscheidende Orientierungspunkte für ihre Klimastrategie. Daraus resultierende Klimaschutzmaßnahmen können an vielen Stellen ansetzen: Optimierungen bei der Anlagentechnik im Werk, aber auch beim Produktdesign und der Lieferantenauswahl.
Treiben Sie Klimaschutzmaßnahmen mit kalkulatorischen CO2-Preisen voran
Die gewohnte Steuerungsgröße im Management sind nicht CO2-Emissionen, sondern Kosten. Berechnen Sie die treibhausgasbezogenen Kosten je Produkt, indem Sie den PCF mit einem CO2-Preis multiplizieren. Sie können diesen CO2-Preis an real zu entrichtenden Preise festmachen (z. B. aus Brennstoffemissionshandelsgesetz). Damit geben Sie Klimaschutzmaßnahmen aber noch keinen besonderen Stellenwert gegenüber anderen Maßnahmen. Legen Sie intern einen kalkulatorischen CO2-Preis fest, der Ihre Risikoeinschätzungen und Zukunftserwartungen ausdrückt. Bei einer intern höheren Bepreisung von CO2 erreichen Klimaschutzmaßnahmen in der Investitionsbewertung bessere Wirtschaftlichkeitskennzahlen und werden eher genehmigt.
„Seit über 10 Jahren beschäftige ich mich als Trainer und
Berater mit dem Thema Kennzahlen. Energiemanager stehen
häufig vor dem Problem, dass die ISO 50001 den Wechsel auf
klimafreundliche Energieträger nicht als Verbesserung der
energiebezogenen Leistung wertet. Die Norm behandelt eine
kWh Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage genauso wie eine
kWh Steinkohle. Bei Carbon Footprints gefällt mir sehr gut, dass
sie die Stoffe und Energien entsprechend ihrer Klimawirkung
gewichten. Für einen Einstieg in das Thema empfehle ich
auch die Leitfäden aus dem EnPI-Connect Projekt zur
Kennzahlenmethodik des Bundesumweltministeriums.“
Georg Ratjen
Managing Consultant und Teamleiter
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
PROZESSWÄRME
Optimieren Sie Ihre Prozesswärme
Wussten Sie, dass der Endenergieverbrauch zur Erzeugung von Prozess- und Raumwärme in der Ernährungsindustrie bei rund 70% liegt (Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V., 2019)? Davon können gut 90% der Prozesswärme zugeordnet werden, die überwiegend aus Erdgas erzeugt wird.
Wenn Sie Ihre Prozesswärme optimieren, können Sie erhebliche Einsparpotentiale realisieren und gleichzeitig Ihre Energiekosten senken.
In der Online-Checkliste und den Unterlagen zum Online-Seminar erhalten sie einen Überblick und weitere Hilfestellungen zur Optimierung Ihrer Prozesswärme.
Checkliste Prozesswärme - Wärmeträger: Heizungswasser (konventionelle Heizungsanlagen)
Optimieren Sie Ihren Prozesswärmeverbrauch.
Einstellung einer ausreichend niedrigen Vorlauf-Temperatur
Durch eine Absenkung der Vorlauf-Temperatur vermindern Sie im Heizkessel die Abgasverluste. Der Heizkessel beinhaltet einen Rauchgas-Heizwasser-Wärmetauscher. Je geringer die Vorlauf-Temperatur ist, desto weiter kann das Rauchgas ausgekühlt werden und desto niedriger sind die Abgasverluste des Kessels. Zudem zieht die sinkende Vorlauf-Temperatur die Rücklauf-Temperatur im Heizkreis mit nach unten, was die Möglichkeiten für eine eventuelle Abwärme-Einkopplung aus verfügbaren Abwärme-Quellen vergrößert.
Heizkreise mit deutlich unterschiedlichen Temperatur-Niveaus
Bei Heizkreisen mit deutlich unterschiedlichen Temperatur-Niveaus sollten Sie eine gestufte Wärme-Abgabe prüfen. Der Rücklauf des höher temperierten Heizkreises kann u. U. dem Rücklauf des kühleren Heizkreise beigemischt werden. So sparen Sie Pumpen-Energie und senken die Rücklauf-Temperatur ab.
Ausreichende Abkühlung des Heizwassers am Verbraucher
Das Heizwasser soll am Verbraucher Wärme abgeben und sich dabei abkühlen. Je größer die Temperaur-Differenz ist, desto weniger Wasser müssen Sie pumpen. Zu geringe Temperatur-Spreizungen führen zu einem Mehrverbrauch an Pumpen-Energie
Optimieren Sie Ihre Wärmeverteilung.
Hydraulische Absperrung nicht arbeitender Verbraucher
Sperren bzw. regeln Sie nicht arbeitende Verbraucher oder Teilnetze hydraulisch ab, um die Wärmeleistung zeitweise abzusenken und Wärmeverluste zu vermeiden. Damit steht den produktiven Verbrauchern mehr Wärmeleistung zur Verfügung und es wird einer Verschwendung von Pumpenleistung vorgebeugt. Es sollten in der Wärmetechnik keine Regelungen verwendet werden, die unausgekühltes Vorlauf-Wasser dem Rücklauf beimischen (Bypass-Regelungen). Bypass-Regelkreise sollten auf Beimisch-Regelkreise umgebaut werden.
Durchführung eines hydraulischen Abgleichs
Stellen Sie eine optimale Wärmeverteilung durch einen hydraulischen Abgleich sicher. Dabei werden die nahe an der Kessel-Zentrale gelegenen Wärmeverbraucher stärker eingedrosselt als die weiter entfernt liegenden. Zudem wird der maximale Durchfluss bei voll geöffnetem Regelventil begrenzt. So stellen Sie sicher, dass auch an entfernt gelegenen Verbrauchern noch genügend Heizungswasser ankommt. Der entscheidende Parameter für Ihre Erfolgsüberwachung ist die Temperatur-Spreizung. Diese sollte möglichst groß sein.
Reinigung der Filter im Verteilsystem
Verunreinigte Filter / Schmutzfänger im Verteilsystem führen zu Druckverlusten. Reinigen Sie die Filter bei Verschmutzung und ersetzen Sie diese nach Bedarf.
Verminderung von Druckverlusten
Durch größere Leitungsquerschnitte oder ein vermaschtes Verteilnetz können Sie zu hohen Druckverlusten entgegenwirken. Dies wirkt sich positiv auf die Versorgungssicherheit und den Pumpenstrom-Bedarf aus.
Reduzieren Sie den Energiebedarf Ihrer Pumpen.
Bedarfsgerechte Regelung der Pumpen
Setzen Sie für Anlagen mit Lastschwankungen drehzahlgeregelte Pumpen ein. Mit einer bedarfsgerechten Regelung können Sie den Energiebedarf für den Betrieb Ihrer Pumpen maßgeblich verringern. Regeln können Sie den Pumpenbetrieb beispielsweise in Abhängigkeit von der Druckdifferenz an Ihren Verbrauchern oder dem Vordruck vor den Verbrauchern.
Abschalten der Pumpen bei Nicht-Bedarf
Prüfen Sie, ob das Abschalten von Pumpen bei Nicht-Bedarf durch die Steuerung möglich ist und ob diese Abschaltung in der Praxis auch funktioniert.
Einsatz von Pumpen mit einem hohen Wirkungsgrad
Die Wirkungsgrade der eingesetzten Pumpen beeinflussen über Jahre oder Jahrzehnte Ihre Stromkosten für die Wärme-Verteilung. Hier lohnt es sich immer, nicht nur die Beschaffungskosten der Pumpe zu betrachten, denn etwa 80 – 90% der Kosten entstehen im Betrieb. Mit ineffizienten Pumpen können Sie sehr schnell mehr über die Betriebskosten zusetzen, als Sie im Einkauf der günstigeren Pumpe gespart haben.
Schlecht-Punkt-Regelung
Durch eine Schlecht-Punkt-Regelung richten Sie den Betrieb der Pumpen auf den kritischen Verbraucher Ihres Systems aus. Damit vermeiden Sie unnötig hohe Drücke in Ihrem System.
Überprüfung Einsatz dezentraler Pumpen
Senken Sie den Druck Ihres Systems vorrangig durch eine Anpassung der Pumpenleistung ab. Dezentrale Pumpen für weit entfernt liegende Verbraucher sind eine gute Alternative, um individuelle Drücke bereitzustellen und unnötige Druckverluste zu vermeiden.
Reduzieren Sie Ihre Wärmeverluste.
Dämmung von Rohrleitungen, Armaturen und Bauteilen
Wärmeverluste können Sie durch die Dämmung von Rohrleitungen, Armaturen und Bauteilen verringern. Das sollten Sie vor allem dann tun, wenn die Rohrleitungen in kalten Bereichen verlaufen. Achten Sie auf eine korrekte Ausführung der Dämmung, um Durchfeuchtung zu vermeiden. Die Dämmung sollte regelmäßig vom Fachpersonal auf Mängel überprüft werden.
Einsatz effizienter Wärmeübertrager
Setzen Sie effiziente Wärmeübertrager ein, um unnötig hohe Vorlauftemperaturen auf der Primärseite zu vermeiden. Für Wasser-Wasser-Wärmetauscher sollte die Temperatur-Spreizung nicht mehr als 3 Kelvin betragen. Auch sollten die Druckverluste der Wärmetauscher weder zu hoch, noch zu niedrig sein. Zu hohe Druckverluste führen zu unnötig hohem Pumpenstrom-Verbrauch. Zu niedrige Druckverluste können bei Teillast des Wärmetauscher zum Umschlagen der turbulenten in eine laminare Strömung im Wärmetauscher führen, was zu einem deutlich schlechteren Wärmedurchgang und Absinken der übertragbaren Leistung führt.
Dezentrale Versorgung einzelner Verbraucher
Prüfen Sie, ob eine dezentrale Versorgung einzelner Verbraucher wirtschaftlich ist. Das kann vor allem dann der Fall sein, wenn einzelne Versorger weit von der (zentralen) Wärmeerzeugung entfernt sind.
Optimieren Sie Ihre Wärmeerzeugung.
Abwärmenutzung bei hohen Temperaturen
Prüfen Sie, ob eine Abwärmenutzung aus alternativen Wärmequellen möglich und wirtschaftlich ist. Interessante Abwärmequellen können heiße Rauchgas oder die Ölkühlkreise von Druckluft-Kompressoren sein. Bei diesen Abwärmequellen reicht die Temperatur meist für eine direkte Nutzung im Heizkreis oder für eine Rücklauf-Temperatur-Erhöhung im Heizkreis aus.
Abwärmenutzung bei niedrigeren Temperaturen
Bei niedriger temperierten Abwärmen brauchen Sie in der Regel entweder größere Heizflächen (Heizkörper) oder eine Heizungsform, die mit niedrigen Temperaturen arbeitet, wie z.B. eine Fußbodenheizung. Alternativ oder ergänzend kann auch der Einsatz von Wärmepumpen sehr sinnvoll sein.
Brenner-Neujustierung
Wenn mehr Kessel-Leistung installiert ist, als am kältesten Tag des Jahres benötigt, haben Sie Überkapazitäten. Ist das der Fall, sollten Sie mindestens einen Ihrer Kessel durch Neujustierung des Brenners auf eine niedrigere Leistung effektiver machen. Eine weitere Möglichkeit wäre, einen zweistufigen Kessel nur in der Kleinlast-Stufe zu betreiben. Mit sinkender Feuerraum-Belastung wird ein Kessel effektiver, da die Leistung sinkt, die installierte Wärmetauscherfläche aber gleich bleibt. Dies führt zu einer besseren Abgasauskühlung und zu einem besseren Kessel-Wirkungsgrad.
Regenerative Wärmebereitstellung
Ist eine CO2-Einsparung ein wichtiger Effekt für Sie, sollten Sie über den Einsatz regenerativer Brennstoffe, wie z. B. Holz-Brennstoffe (Holzhackschnitzel oder Pellets) nachdenken. Das gilt besonders, wenn Sie Zugang zu kostengünstigem Holz haben.
Einsatz effektiver Erzeuger
Bei Wasser als Wärmeträger bietet sich ein Brennwert-Kessel als Wärme-Erzeuger an. Bei der Brennwert-Nutzung wird auch der Wasserdampf, der durch die Verbrennung der Kohlenwasserstoffe entsteht, in einem Wärmetauscher kondensiert. Die Nutzung der Kondensationswärme leistet einen zusätzlichen Beitrag zur Beheizung. Voraussetzung für die Brennwert-Nutzung ist, dass die Rücklauf-Temperatur unterhalb der Kondensations-Temperatur der Abgase liegt. Dafür werden Niedertemperatur-Heizflächen, wie z.B. Fußboden-Heizungen, benötigt.
Checkliste Prozesswärme - Wärmeträger: Wasserdampf
Optimieren Sie Ihre Kondensatwirtschaft.
Rückführung des Kondensats
Das Kondensat aus Wasserdampf enthält durch die hohen Temperaturen noch viel Energie. Es sollte nur in Ausnahmefällen verworfen werden. Eine Kondensatrückführung in den Dampf-Prozess mindert den Energie-Verbrauch deutlich.
Unterkühlung des Kondensats
Das Kondensat aus Wasserdampf enthält durch die hohen Temperatur noch viel Energie. Bei offenen Kondensat-Rückführungssystemen bildet sich durch die Druckabsenkung auf Umgebungsdruck Entspannungsdampf, der entweicht und damit die Verluste des Dampfsystems erhöht. Eine Kondensat-Unterkühlung am Verbraucher vermindert diese Verluste deutlich.
Regelmäßige Überprüfung der Kondensatableiter
Ein undichter Kondensatableiter kann zu erheblichen Dampf-Verlusten führen. Prüfen Sie Ihre Kondensatableiter regelmäßig. Der Kondensatableiter muss für die Entwässerungsaufgabe passend ausgewählt und eingebaut sein. Hier gibt es in der Praxis viele Fehlerquellen, die zu einem unbefriedigenden und ineffizienten Betriebsverhalten führen können.
Optimieren Sie Ihre Verteilung.
Beachtung von Dampf-Fahnen aus Kondensat-Sammelbehältern
Achten Sie auf Dampf-Fahnen aus Kondensat-Sammelbehältern, denn diese zeigen Energie-Verluste an die Umgebung an.
Ausreichende Dämmung der Dampf- und Kondensatleitungen
Dampfleitungen haben meist Oberflächentemperaturen deutlich über 100°C. Eine ausreichende Dämmung der Leitungen ist eine wesentliche Voraussetzung für einen effizienten Anlagenbetrieb.
Effektive Kondensatrückführung
Am effektivsten sind geschlossene Kondensat-Rückführungssysteme. Bei offenen Kondensat-Rückführungssystemen bildet sich durch die Druckabsenkung auf Umgebungsdruck Entspannungsdampf, der entweicht und damit die Verluste des Dampfsystems erhöht.
Optimieren Sie Ihre Erzeugung.
Wahl des richtigen Dampfdrucks
Wasserdampf ist sehr gut geeignet für den Transport großer Wärmeleistungen. Beim Wasserdampf ist der Dampf-Druck das entscheidende Kriterium, weil die Kondensations-Temperatur des Dampfes vom Druck abhängt. Je höher der Druck, desto höher die Kondensations-Temperatur. Die Erfahrung zeigt, dass häufig der Druck, der bei der Erst-Inbetriebnahme eingestellt wurde, über Jahrzehnte beibehalten wird. Hinterfragen Sie den eingestellten Druck kritisch und passen Sie ihn den sich ändernden Bedürfnissen an. Wenn Sie einen Erzeugungsdruck einstellen, dessen Kondensations-Temperatur deutlich höher als die Temperatur am Verbraucher mit der höchsten Temperatur-Anforderung ist, verschwenden Sie Energie. Die unnötig hohe Verdampfungs-Temperatur führt zu einer Erhöhung der Abgasverluste des Dampfkessels.
Einsatz effizienzsteigernde Wärmetauscher
Ein Dampfkessel nach Stand der Technik sollte über einen Economiser (Abgas-Speisewasser-Vorwärmer) verfügen. Auch der Einsatz eines Abgas-Wärmetauschers für die Nutzung der Abwärme in anderen Prozessen ist sehr sinnvoll. Dabei ist natürlich immer eine Einzelfall-Prüfung erforderlich.
Checkliste Prozesswärme - Feuerung: Rauchgase & Strahlungswärme
Optimieren Sie Ihre Feuerung.
Vorwärmung der Verbrennungsluft
Eine Verbrennungsluft-Vorwärmung durch das Abgas ist ein besonders effektives Mittel zur Senkung der Abgas-Verluste in prozessthermischen Anlagen. Prüfen Sie den Einsatz einer Verbrennungsluft-Vorwärmung.
Einsatz von Rekuperator- oder Regenerator-Brennern
Rekuperator- oder Regenerator-Brenner arbeiten bei einer Verbrennungsluft-Vorwärmung durch das Abgas besonders effektiv. Sie werden häufig in prozessthermischen Anlagen eingesetzt.
Regeln oder Überwachen des Luft-Überschusses
Wenn der Luft-Überschuss, gemessen am O2-Gehalt im Abgas zu hoch ist, arbeitet die Feuerung weniger effektiv. Sie sollten den Luft-Überschuss im Blick behalten.
„Für viele Prozesse in der Ernährungsindustrie wird Wärme benötigt, die erzeugt und verteilt werden muss. Welche Einsparpotenziale im Bereich der Wärme-Erzeugung, Wärme-Anwendung und Abwärme-Nutzung möglich sind, ist häufig nicht bekannt, da das Augenmerk der Lebensmittel-Technologen dem Produkt gilt. Aus meinen über 20 Jahren Erfahrung in der Vor-Ort-Beratung von Industrieunternehmen weiß ich: Meistens gibt es ein erhebliches Einsparpotenzial.“
WOLFGANG BRETTL
Principal
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
Investition und Förderung
Checken Sie Ihre Investitionen und Förderungen
Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz müssen hausintern genehmigt werden. Häufig hängt alles von der Amortisationszeit ab. Das hat seinen Grund, denn die Berechnung von Kapitalwert, Interner Verzinsung etc. ist weniger intuitiv. Ferner fließen Fördergelder nur selten in die Auswertungen ein, denn die Recherche ist der passenden Programme ist teilweise aufwändig.
In diesem Online-Seminar stellt Herr Ratjen leicht verständlich die verschiedenen Wirtschaftlichkeitskennzahlen und ihre jeweilige Bedeutung vor. Ferner gibt er einen Überblick über die wichtigsten Förderprogramme auf Bundesebene, z. B. das neue Transformationskonzept. Anhand einiger Beispiele macht er Sie auch mit dem Vorteilsrechner vertraut. Dieser wertet die wichtigsten Wirtschaftlichkeitskennzahlen automatisch aus und berücksichtigt erzielbare Fördersummen dank integriertem Fördercheck. Alles ist auf dem neuesten Stand.
Checkliste Investition und Förderung im Vorteilsrechner Plusplus-Prinzip
Investitionsbewertung des Projekts mit Hilfe des PlusPlus-Prinzip-Vorteilsrechners
Sie können mit Hilfe des PlusPlus-Prinzip-Vorteilsrechners Ihre Wirtschaftlichkeitsberechnungen innerhalb von 5 Minuten durchführen. Er wertet alle wichtigen Indikatoren zur Investitionsbewertung aus und stellt die Zahlungsströme in einem Diagramm dar. Außerdem können Sie eine Maßnahmendatenbank anlegen und eine Schlüsseldatei zu dieser Maßnahmendatenbank speichern und laden. Die Ergebnisse können Sie auch als pdf-Report herunterladen.
Stellen Sie fest, welche Förderprogramme für Ihr Projekt geeignet sind
Der Vorteilsrechner ermöglicht Ihnen, anhand eines kurzen Förderchecks zu erfahren, welches Förderprogramm für Ihr Projekt besonders geeignet ist. Im Fördercheck sind zahlreiche Förderprogramme des Bundes hinterlegt und er schlägt je nach Maßnahme das Programm mit dem besten Zuschuss vor.
Betrachten Sie, wie viele CO2-Emissionen durch die Maßnahme vermieden werden
Mit dem PlusPlus-Prinzip-Vorteilsrechner können Sie auch die Auswirkungen Ihres Projekts auf die CO2-Einsparung herausfinden.
Kapitalwert Ihrer Investition
Der Kapitalwert sagt aus, wie viel die Summe Ihre zukünftigen Einsparungen durch die Maßnahme abzüglich der Investition heute wert ist. Künftige Zahlungen werden mit einem Zinssatz abgezinst, der z. B. die Rendite einer alternativen Kapitalanlage ausdrückt. Für Energieauditberichte nach EDL-G ist muss eine Wirtschaftlichkeitsanalyse den Kapitalwert umfassen.
Interne Verzinsung
Der interne Zinsfuß gibt an, bei welchem Zinssatz der Kapitalwert gleich null wäre. Er kennzeichnet also wie gut sich eine alternative Kapitalanlage verzinsen müsste, damit sie genau so attraktiv ist wie die Effizienzmaßnahme. In der Betriebswirtschaftslehre ist er ein zentrales Maß für die Wirtschaftlichkeit.
Amortisationszeit
Die Amortisationszeit ist eigentlich gar kein Wirtschaftlichkeitsindikator, denn sie bezieht nicht die Einsparungen der Maßnahme über ihre ganze Nutzungsdauer ein. Es spielt für die Amortisation keine Rolle, wie langlebig eine Maßnahme ist. Die Amortisation ist wichtig, weil sie aussagt, bis wann sich das eingesetzte Kapital refinanziert hat (Kapitalbindungsdauer).
Druckluft und RLT-Anlagen
Beim Austausch hocheffizienter Drucklutanlagen oder Ventilatoren können Sie die Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft – Modul 1 beantragen. Wenn es aber bei der Einsparmaßnahme um Lüftung bzw. Gebäudeklimatisierung geht, dann ist die Bundesförderung für effiziente Gebäude für Sie das richtige Förderprogramm.
Motoren und Pumpen
Beim Austausch hocheffizienter Drucklutanlagen oder Ventilatoren können Sie die Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft – Modul 1 beantragen. Wenn es aber bei der Einsparmaßnahme um Lüftung bzw. Gebäudeklimatisierung geht, dann ist die Bundesförderung für effiziente Gebäude für Sie das richtige Förderprogramm.
Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (MSR) oder Energiemanagement-Software
Bei der Implementierung einer Software und/oder Messsysteme zur Datenerfassung für das betriebliche Energiemanagement können Sie die Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft – Modul 3 beantragen. Die MSR für die Gebäudetechnik wird wiederum durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude gefördert.
Beleuchtung
Wenn Ihre Maßnahme kein bloßer Lampenaustausch ist, nicht auf die Außenbeleuchtung zielt, die Systemlichtausbeute mind. 120 Lumen je Watt (100 Lume bei LED-Lichtbandleuchten) beträgt, eine Lichtplanung nach DIN 12464-1:2011-08 vorliegt und die Regelung des Belechtungssystems der Referenzausführung nach EnEV entspricht, kann sie durch die Bundesförderung für die effiziente Gebäude gefördert werden.
Kälte
Möglichkeiten zur Förderung von Kälteanlagen zur Raumkühlung für Gebäude finden sich in der Bundesförderung für effiziente Gebäude. Außerdem können Sie das Förderprogramm für gewerbliche Klima- und Kälteanlagen nutzen, wenn es sich um eine Sanierung bzw. Neuerichtung mit nicht-halogenierten Kältemittel handelt.
Wärme
Im Bereich Wärme gibt es abhängig vom Einsatzbereich der Anlagen verschiedene Fördermöglichkeiten. Die Einsparmaßnahmen zur Gebäudeheizung werden durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude und zur Prozesswärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien durch die Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft – Modul 2 gefördert.
Technologieübergreifende Einsparmaßnahmen
Die Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft – Modul 4 sowie der Wettbewerb Energieeffizienz sind technologieoffen. Sie zielen auf das effiziente, systemische Zusammenspiel unterschiedlicher Technologien je nach Anwendungsfall. Die Förderfähigkeit wird an der CO2-Reduktionswirkung festgemacht. Dabei können neben branchenspezifischen Techniken auch alle vorangegangenen Maßnahmen in ein Einsparkonzept integriert werden (außer zur Gebäudetechnik).
„Die Genehmigung von Maßnahmen ist nicht immer einfach. Ingenieure schauen gerne auf die technischen Details und langlebige Lösungen. Gleichzeitig verlangen die Kaufleute knappe Wirtschaftlichkeitsreports und fordern kurze Amortisationszeiten.
Energiemanager müssen sich in beiden Welten zurechtfinden, um solide Investitionsentscheidungen herbeizuführen. Dabei gilt es, nutzbare Förderungen einzurechnen und mit einem breiteren Spektrum an Indikatoren zu argumentieren.“
GEORG RATJEN
Senior Consultant und Teamleiter
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
ERNEUERBARE ENERGIEN
Erneuerbare Energien am Unternehmensstandort
Wenn alle Energieeffizienzpotenziale gehoben sind verbleibt ein Rest an Energieaufwand, der nicht weiter reduziert werden kann. Ohne erneuerbare Energieerzeugung ist eine klimaneutrale Produktion nicht möglich. Zudem viele weitere Gründe für Erneuerbare Energien. Volatile Energiepreise und eine zunehmend fragile Versorgungssicherheit bei konventionelle Energieträgern sprechen für einen Wechsel. Viele Maßnahmen zur Nutzung Erneuerbarer Energien können Sie direkt an Ihrem Unternehmensstandort umsetzen. Im Online-Seminar zu „Erneuerbare Energien am Unternehmensstandort“ erhalten Sie Informationen über den Stand der Technik und zur Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik, Windkraft, Solarthermie, Wärmepumpen, Speichertechniken und mehr.
Checkliste Stomerzeugung aus Erneuerbaren Energien
Dimensionierung der Anlagen
PV-Anlagen erreichen heute Wirkungsgrade von ca. 20%. Dimensionieren Sie die Anlagen für eine Maximierung der Wirtschaftlichkeit so, dass Sie den erzeugten Strom zum Großteil selbst verbrauchen können. Ist die Dekarbonisierung das Ziel: Nutzen Sie weitere Flächen für Photovoltaik aus und setzen Sie Stromspeicher ein.
Modulausrichtung auf Flachdächern
Während PV-Anlagen in der Vergangenheit immer Richtung Süden in einem Winkel von 30° ausgerichtet wurden, steht heute die bestmögliche Flächenausnutzung im Vordergrund. Hintergrund sind die stark gefallenen Modulpreise. Häufig sind die Module nach Süd-Osten und Süd-Westen jeweils mit 20° Neigung ausgerichtet. Der Neigungswinkel ist für den Selbstreinigungseffekt wichtig.
Anlagenverschaltung
Verschalten Sie nur Module gleicher Bauart und mit gleicher Ausrichtung zur Sonne im selben Stromkreis. Sonst wirken die Module mit geringerer Produktion als Widerstand und die Wirkungsgrade brechen insgesamt ein. Auf keinen Fall sollten verschattete Module mit unverschatteten Modulen im selben Stromkreis verschaltet sein.
Technische und rechtliche Rahmenbedingungen
PV-Anlagen sind deutlich leichter und flexibler in der Montage geworden, sie eignen sich heute für fast jedes Dach. Limitierende technische Faktoren können neben der Tragfähigkeit des Daches z. B: sein: Regenabfluss, Brandschutz, Zugänglichkeit zu anderen Anlagen (z. B. Rückkühler). Ab bestimmten Ausbaugrößen muss eine Anlage netzdienlich geregelt werden können und es entsteht Aufwand für die Vermarktung von Überschussstrom. Beziehen Sie diese Aspekte bei der Planung mit ein.
Dimensionierung
Beachten Sie, dass für eine Wirtschaftlichkeit die Größe der Anlage, der Bodenabstand des Rotors und der Standort entscheidend sind. Wichtig ist auch ein Mindestabstand zu Hindernissen. Kleinwindanlagen sind in der Regel nur für Spezialfälle attraktiv, wenn keine Alternativen zur Verfügung stehen.
Technische und rechtliche Rahmenbedingungen bei Großwindanlagen
Die wirtschaftlich interessanten Großwindanlagen unterliegen komplexen Genehmigungsverfahren. Die Verfügbarkeit von Flächen mit Mindestabständen zu den nächsten Gebäuden sind limitierende Faktoren für eine Umsetzung. Weitere Regelungen für Windkraftanlagen betreffen z. B. Licht- und Lärmemissionen sowie den Natur- und Denkmalschutz.
Wartungskosten
Windkraftanlagen unterliegen aufgrund der bewegten Teile einem Verschleiß. Beziehen Sie die Wartungskosten in die Wirtschaftlichkeitsauswertungen ein.
Abstimmung des Stromverbrauchs auf die Stromerzeugung
Integrieren Sie ggf. Stromspeicher in Ihrem erneuerbaren Energieerzeugungssystem, um eine höhere Eigenstromnutzung zu erreichen. Dieser Aspekt ist für Sie vor allem dann relevant, wenn Ihr Unternehmen auch außerhalb der Sonnenscheindauern einen signifikanten Stromverbrauch aufweist.
Lastmanagement zur Kappung von Lastspitzen
Stromspeicher können Sie auch zum Lastmanagement einsetzen (Peak-Shaving oder Load-Shifting). Damit kappen Sie teure Lastspitzen und senken die Kosten beim Leistungspreis. Weitere Gründe für Stromspeicher sind auch eine Erhöhung der Versorgungssicherheit bei Stromausfällen.
Steigerung der Versorgungssicherheit
Setzen Sie Stromspeicher für eine Erhöhung der Versorgungssicherheit ein. So sind Sie auch vor Stromausfällen gewappnet.
Garantierte Zyklenfestigkeit sicherstellen
Achten Sie bei Stromspeichern auf Herstellergarantieren für hohe mögliche Zyklenzahlen. Billige Systeme bringen Ihnen nichts, wenn sie nach wenigen Lade- und Entladevorgängen ihre Speicherfähigkeit verlieren. Hochwertige Systeme erreichen weit über 5.000 Lade- und Entladezyklen, bevor die Speicherfähigkeit signifikant abnimmt.
Checkliste Wärmeerzeugung aus Erneuerbaren Energien
Prüfen Sie, ob Ihre Prozesse auch mit geringeren Temperaturniveaus auskommen und ob es noch Potenziale zur Wärmerückgewinnung gibt (vgl. Checkliste zur Prozesswärme). Legen Sie Anlagen für erneuerbare Wärmeerzeugung dann an den optimierten Rahmenbedingungen aus.
Flachkollektoren für Warmwasser und Raumwärme
Fachkollektoren sind bezogen auf die Fläche eher günstig und weisen bis zu einer Temperaturdifferenz von ca. 60 Kelvin (z. B. -10°C und 50°C) einen Wirkungsgrad von ca. 50% auf. Das macht sie vor allem für Warmwasser- und Raumwärmeerzeugung interessant. Bei höheren Temperaturdifferenzen bricht der Wirkungsgrad stark ein. Für Prozesswärmeanwendungen sind sie daher kaum geeignet.
Vakuumröhrenkollektoren für Prozesswärme
Fachkollektoren erzielen auch bei Temperaturdifferenzen von 100 Kelvin (z. B. 20°C und 120°C) noch einen Wirkungsgrad von ca. 50%. Das macht sie vor allem für Warmwasser- und Raumwärmeerzeugung interessant. Für noch höhere Temperaturbereiche gibt es spezielle Bauarten, die mit Spiegeln ausgestattet sind. Diese erzielen selbst bei 200 Kelvin Temperaturdifferenz (z. B. zw. 0°C und 220°C) noch Wirkungsgrade von knapp 30%.
Einsatz von Wärmespeichern häufig unverzichtbar
Betreiben Sie Ihre Solarkollektoren in Verbindung mit Wärmespeichern, um die erzeugte Wärme gut auszunutzen. Im Gegensatz zu Photovoltaikanlagen gibt es in der Regel keine Möglichkeit, Überschussenergie in ein Netz einzuspeisen.
Vergleich mit der Kombination Photovoltaik und Wärmepumpen
Solarthermieanlagen konkurrieren mit der Kombination von Wärmepumpen mit Photovoltaikanlagen. Welche Kombination wirtschaftlicher ist, hängt von einer EInzelfallbetrachtung ab. Prüfen Sie beide Alternativen im Vergleich.
Nutzung von Wärmequellen mit möglichst hohem Temperaturniveau
Nutzen Sie möglichst Wärmequellen, die bereits hohe Temperaturen aufweisen und die Sie nicht anderweitig nutzen können. Am effizientesten arbeiten Wärmepumpen, wenn sie keine allzu hohen Temperaturdifferenzen überbrücken müssen. Gute Wärmequellen sind Kühlwasser, Grundwasser oder das Erdreich (dabei hohen Aufwand sowie Regeneration der Böden beachten). Stehen diese Quellen nicht zur Verfügung, eignet sich die Umgebungsluft.
Die richtige Technologie je nach Temperaturanforderung
Wärmepumpen können auch bei benötigten Temperaturdifferenzen von 50 Kelvin (z. B. 0°C bis 50°C bei oder 70°C bis 120°C) noch hohe Effizienzen erzielen. Im Gebäudebereich werden sie bis max. 75°C eingesetzt. Die erzielbaren Temperaturniveaus hängen vom Wärmeträgermedium im Wärmepumpenkreislauf ab. Sogenannte Hochtemperaturwärmepumpen vereinen häufig zwei Kreisläufe und überbrücken damit noch höhere Temperaturdifferenzen.
Wärmepumpen nicht zu klein auslegen
Achten Sie darauf, dass die Wärmepumpe groß genug ausgelegt ist. Zu kleine Anlagen können im Betrieb teuer werden, wenn häufig die elektrische Direktbeheizung (integrierter Heizstab) benutzt werden muss. Zu groß sollte sie aber auch nicht sein, denn dann läuft sie ggf. häufig im Stop and Go Betrieb (erhöht Verschleiß). Die Kombination mit einem entsprechend großen Wärmespeicher zur Pufferung ist ideal.
Direktheizung mit Grünstrom
Wenn Sie hohe Temperaturen über 120°C benötigen, können Sie die Prozesswärme häufig mit elektrischer Direktheizung in Kombination mit Grünstrom erzeugen. Typische Einsatzgebiete sind z. B. die lokale Dampferzeugung.
Biomasse nur aus nachhaltigen Quellen
Die energetische Nutzung von Biomasse ist umstritten. Vor allem die Kapazitäten an nachhaltig nutzbarem Holz sind begrenzt. Häufig steht Biomasseproduktion für Energieanwendungen in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Biomassereststoffe und -abfälle wie z. B. Holzspäne, Biogas aus Vergährungsprozessen oder Fettreste können sinnvolle Energieträger vor allem für den Hochtemperaturbereich sein. Prüfen Sie, ob Sie Zugang zu nachhaltigen Biomassequellen haben. Beachten Sie, dass Biogas und Biomethan zwar erneuerbar, aber nicht klimaneutral sind.
Wasserstoff und synthetische Kohlenwasserstoffe in Spezialfällen
Grüner Wasserstoff und synthetische Kohlenwasserstoffe sind als Energieträger für die Ernährungsindustrie eher weniger interessant, da sich für die dort verbreiteten thermischen Prozesse auch eine Direktheizung mit grünem Strom eignet.
Kurzzeitspeicher
Nutzen Sie Warmwasserspeicher oder andere sensible Wärmespeicher (als Temperatur „fühlbare“ Wärme), wenn Sie die Wärmeerzeugung nicht gut regeln können. Damit gleichen Sie kurzfristige Abweichungen zwischen Wärmebedarf und -angebot aus.
Langzeitspeicher
Für die Langzeitspeicherung von Wärme eignen z. B. Untergrundspeicher mit Beton und Steinen. Interessant sind zunehmend auch Latentwärmespeicher (im Phasenzustand „eingelagerte“ Wärme) wie z. B. Eisspeicher. Die Wärmeverluste von Latentwärmespeichern sind gering, aber sie benötigen ein großes Volumen.
„Erneuerbare Energien am Unternehmensstandort sind kostenlos verfügbar. Sie müssen nur geerntet werden. Dafür braucht es Investitionen in Photovoltaik, Wärmepumpen und Co.“
DR. KIRSTEN KUBIN
Head of Energy Efficiency
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
Druckluft
Optimieren Sie Ihre Druckluft
Druckluft ist einer der teuersten Energieträger, die Erzeugung ist mit enormen Umwandlungsverlusten behaftet. Der Einsatz von Druckluft erstreckt sich über verschiedenste Bereiche wie Transport, Verarbeitung, Abkühlung und Reinigung. Es gibt ein enormes Potenzial an Optimierung. Häufig ist es ohne große Kosten erreichbar. Mit Sofortmaßnahmen und Anpassung bei der Regelung können Sie in kurzer Zeit die Effizienz erhöhen und Kosten einsparen. Die Schulungsunterlagen aus dem Online-Seminar gehen auf alle wichtigen Komponenten ein. Anhand eines vereinfachten Schemas betrachten Sie das Gesamtsystem und erhalten schnell einen Überblick über die entscheidenden Optimierungen. In der umfangreichen Checkliste gibt es noch weitere Informationen.
Checkliste Druckluft
Reduzieren Sie den Druckluftbedarf an Ihren Verbrauchern.
Absperrung von Verbrauchern
Sperren Sie nicht genutzte Anlagen vom Druckluftnetz ab, um Druckluftverluste zu vermeiden. Benötigen einzelne Anlagen über längere Zeiträume keine Druckluft, können Sie diese per Hand oder über eine Abschaltautomatik vom Netz trennen. Erstellen Sie dafür einen Abschaltplan und definieren Sie die zugehörigen Verantwortlichkeiten.
Einsatz von Komponenten mit geringem Druckniveau
Setzen Sie vorzugsweise Komponenten ein, die ein geringes Druckniveau benötigen. Ergänzen Sie dazu auch Ihre Beschaffungsrichtlinien, damit bei Neuanschaffungen Komponenten mit geringen Druckniveaus bevorzugt werden.
Überprüfung und Vermeidung von Steckverbindungen
Ersetzen Sie nach Möglichkeit Steckverbindungen (Schnellkupplungen) durch feste Verbindungen. Überprüfen Sie Steckverbindungen regelmäßig auf Abnutzung, um Leckageverluste zu vermeiden. Sind Steckverbindungen nicht vermeidbar, setzen Sie moderne, verlustarme Steckverbindungen ein.
Optimierung der Druckluftdüsen
Optimieren Sie die Geometrie, Positionierung und Ausrichtung von fest installierten Druckluftdüsen. Ein zu großer Abstand zum zu bearbeitenden Objekt bedingt einen unnötig hohen Verbrauch bzw. Druck.
Einsatz von Luftspardüsen
Setzen Sie Düsen mit möglichst kleiner Öffnung und/oder effiziente Luftspardüsen ein.
Optimierung der Abblaszeiten von Druckluftdüsen
Vermeiden Sie permanentes Abblasen, z. B. zur Bewegung oder Sensorreinigung. Verkürzen Sie dazu Ihre Abblaszeiten und regeln Sie den Drucklufteinsatz bedarfsgerecht.
Überprüfung des Arbeitsdrucks von Druckluft-Werkzeugen
Kontrollieren und optimieren Sie den sich im Betrieb am Werkzeug einstellenden Druck (Fließdruck) Ihrer Druckluft-Werkzeuge. Durch Druckverluste im Netz stellt sich am Druckluftwerkzeug ein niedrigerer Druck als am Kompressor ein. Eine Unterschreitung des optimalen Fließdrucks am Werkzeug verschlechtert die Produktivität und erhöht die Laufzeit der Werkzeuge und des Kompressors.
Reduzierung der Anzahl von Druckluftpistolen
Reduzieren Sie die Anzahl der Druckluftpistolen, z. B. durch die Einrichtung einer zentralen Druckluft-Reinigungsstation. Prüfen Sie darüber hinaus die Notwendigkeit und den Sinn der Druckluftreinigung in Ihrem Betrieb.
Reduzieren Sie Druckverluste in Ihrem Verteilsystem.
Vermeidung von Strömungsverlusten im Druckluftnetz
Setzen Sie Leitungen mit ausreichend großen Durchmessern ein. Beseitigen Sie Querschnittsverengungen sowie enge Leitungskrümmer in Ihrem Verteilungssystem, um unnötige Druckverluste zu vermeiden.
Einsatz von Ringleitungen
Bauen Sie die (Haupt-)Leitungen Ihrer Druckluftverteilung vorzugsweise als Ringleitungen. Damit halten Sie Ihre Leitungswege im Vergleich zu Stichleitungen kurz. Verkürzen Sie, wenn möglich, lange Leitungen und nutzen Sie Spiralschläuche nur für die letzten Meter Ihres Systems.
Ermittlung Leckageanteil
Ermitteln Sie den Volumenstrom der Leckagen, z. B. durch Messung des Gesamt-Volumenstroms, der Stromaufnahme der Kompressoren oder des Druckabfalls in der produktionsfreien Zeit (Ostern, Weihnachten, …). Bestimmen Sie den Anteil der Leckagen an der Gesamterzeugung und setzten Sie sich konkrete Ziele zur Reduzierung des Leckageanteils.
Regelmäßige Leckageortung
Prüfen Sie Ihr System regelmäßig auf Leckagen. Außerhalb der Produktionszeiten können Leckagen akustisch geortet werden. Durch den Einsatz von Leckageortungssprays/Seifenlauge oder Ultraschallgeräten können auch kleinere Leckagen bei laufender Produktion identifiziert werden. Kennzeichen und dokumentieren Sie Ihre Leckagen.
Absperrung ungenutzter Teilnetze
Sperren Sie ungenutzte Druckluftstränge dauerhaft ab, um Leckagen zu vermeiden. Nehmen Sie auch eine (ggf. automatische) zeitliche Absperrung von Teilnetzen außerhalb der Betriebszeiten vor, z. B. in der Nacht, an Wochenenden oder saisonal. Setzten Sie, wenn nötig, zusätzlichen Absperreinrichtungen ein.
Einsatz effizienter Kondensatableiter im Druckluftnetz
Prüfen Sie die Notwendigkeit und die jeweilige Technologie Ihrer Kondensatableiter im Druckluftnetz. Kondensatableiter sind im Druckluftnetz nicht notwendig, wenn die Druckluft nach der Erzeugung ausreichend getrocknet wird. Setzen Sie elektronisch niveaugeregelte Kondensatableiter ein, um die Störanfälligkeit zu vermindern, Druckverlusten entgegenzuwirken und Energie einzusparen. Setzen Sie ein Absperrventil zwischen dem Kondensatableiter und dem Netz ein, um die Druckluftversorgung während Wartungsarbeiten am Kondensatableiter sicherzustellen.
Kompressoren
Prüfung der Bauart der Kompressoren
Prüfen Sie, ob die Bauart der vorhandenen Kompressoren noch zum aktuellen Verbrauch bzgl. Druckniveau, Menge, Lastprofil, Druckluftklasse passt. Kolbenkompressoren werden z. B. vorzugsweise bei hohen Drücken eingesetzt, Turbokompressoren vorzugsweise bei hohen Liefermengen.
Einsatz drehzahlgeregelter Kompressoren
Bei veränderlichem Druckluftverbrauch ist es in der Regel sinnvoll, mindestens einen drehzahlgeregelten Kompressor einzusetzen. Prüfen Sie bei Erzeugung der Druckluft mit Turbokompressoren, ob zur Regelung der Druckluftmenge überschüssige Druckluft in die Umgebung abgeblasen wird und passen Sie ggf. die eingesetzte Technologie von Erzeugung (und Aufbereitung) an den aktuellen Bedarf an.
Prüfung und Reduktion Leerlaufanteile
Prüfen Sie regelmäßig (z. B. jährlich) den Leerlaufanteil der einzelnen Kompressoren (Leerlauf = Betriebsstunden – Laststunden). Liegt der Leerlaufanteil bei über 30% der Betriebsstunden, sollten Sie den Grund dafür überprüfen und die Druckluftstation optimieren. Gründe für hohe Leerlaufanteile können eine ungünstige Leistungsabstufung der Kompressoren, ein zu kleiner Druckbehälter oder eine nicht richtig eingestellte (übergeordnete) Steuerung sein, welche zu lange Nachlaufzeiten bedingt. Bei einer Druckluftstation mit mehreren Kompressoren sollte der Leerlaufanteil deutlich unter 30% liegen.
Absenkung der Ansaugtemperatur
Sorgen Sie dafür, dass die Ansaugluft möglichst kalt und sauber ist. Beachten Sie dabei die Herstellerangaben (Untergrenze z. B. 7°C). Das Absenken der Ansaugtemperatur bewirkt eine Erhöhung der Effizienz und der Lebensdauer der Kompressoren. Durch das Ansaugen von Außenluft erreichen Sie in der Regel niedrige Ansauglufttemperaturen. Vermeiden Sie dabei das Ansaugen von Außenluft aus Bereichen mit starker Sonneneinstrahlung oder Staubbelastung.
Wärmeabfuhr aus dem Kompressorenraum
Eine niedrige Temperatur im Kompressorraum erhöht die Effizienz der Kompressoren (insbesondere bei Luftansaugung aus dem Kompressorraum), verlängert die Lebenszeit der Kompressoren und verbessert die Effizienz des Trockners. Führen Sie die Abwärme (erwärmte Kühlluft, Wärmestrahlung, Abwärme des Kältetrockners) aus der Druckluftstation ab. Prüfen Sie dabei die Nutzung der Abwärme für Heizzwecke, z. B. in einem benachbarten Raum.
Reduzierung von Ansaugwiderständen
Widerstände im Ansaugbereich erhöhen den Stromverbrauch der Kompressoren. Reduzieren Sie die Ansaugwiderstände durch regelmäßiges Reinigen und Tauschen der Ansaugfilter. Stellen Sie eine widerstandsarme und staubfreie Nachströmung zum Aufstellort der Kompressoren sicher. Vermeiden Sie das Ansaugen durch z. B. Türspalte oder eine Außenluftansaugung von staubigen Straßen.
Filterreinigung im Ansaugweg des Kompressors
Verunreinigte Filter (ggf. am Außenluftgitter in der Gebäudewand und an der Ansaugöffnung des Kompressors) führen zu vermeidbaren Widerständen im Ansaugweg des Kompressors, wodurch das vom Kompressor zu überwindende Druckverhältnis (Erzeugungsdruck/Ansaugdruck) erhöht wird. Reinigen Sie Ihre Filter vorzugsweise nach Bedarf in Abhängigkeit von der Druckdifferenz bzw. regelmäßig, jedoch mindestens einmal jährlich.
Absenkung des Druckniveaus
Optimieren Sie regelmäßig (z. B. jährlich) Ihren Netzdruck, denn aus der Reduktion des Druckniveaus um 1 bar resultieren rund 6-8% Energieeinsparung. Achten Sie bei der Druckabsenkung auf die Druckanforderungen Ihrer Verbraucher. Senken Sie dazu das Druckniveau in kleinen Schritten ab und beobachten Sie dabei das Betriebsverhalten Ihrer Druckluftverbraucher.
Zeitliches Absenken des Druckniveaus
Senken Sie, wo möglich, das Druckniveau in der produktionsfreien Zeit ab, um Druckluftverluste durch Leckagen zu vermindern. Betreiben Sie zeitweise Verbraucher, die mit einem höheren Druckbedarf als die anderen Verbraucher im Netz arbeiten, senken Sie das Druckniveau in deren produktionsfreier Zeit ab.
Anpassung der Erzeugung und Verteilung an unterschiedliche Druckniveaus
Benötigen relevante Verbraucher unterschiedliche Druckniveaus, ist es häufig wirtschaftlich, das Druckluftnetz in beispielsweise zwei Druckluftnetze mit unterschiedlichen Druckniveaus aufzuteilen. Der Energieaufwand für die Versorgung der Verbraucher mit einem geringeren Druckniveau kann durch diese Maßnahme deutlich gesenkt werden. Vermeiden Sie Druckreduzierventile im Netz zur Versorgung von Verbrauchern mit einem niedrigerem Druckniveau.
Prüfung Einsatz von Boostern
Setzen Sie Nachverdichter/Druckluftbooster ein, wenn Sie für einzelne Anwendungen einen höheren Druck benötigen. Der Einsatz von Boostern ist in der Regel wirtschaftlicher als ein einheitlich höherer Systemdruck. Die Wirtschaftlichkeit hängt von der abgenommenen Druckluftmenge, dem Druckluftniveau und der Effizienz des bestehenden Systems ab.
Druckluftaufbereitung
Überprüfung Technologie der Druckluftaufbereitung
Passt die Bauart der vorhandenen Druckluftaufbereitung noch zum aktuellen Verbrauch? Prüfen Sie die eingesetzten Technologien der Druckluftfilter, Trockner und Kondensatabscheider. Prüfen Sie, falls vorhanden, die Notwendigkeit eines Adsorptionstrockners und insbesondere die Art der Regeneration. Ersetzen Sie ggf. die nicht mehr benötigte, energieintensive Technologie durch eine an den Bedarf angepasste, effizientere Technologie.
Optimierung der Druckluftfilter
Passen Sie den Einsatz von Druckluftfiltern an die Qualitätsanforderungen Ihrer Druckluft an und setzen Sie Druckluftfilter nur dort ein, wo sie wirklich benötigt werden. Achten Sie auf einen möglichst geringen Differenzdruck. In der Regel gilt: je höher der Filtrationsgrad ist, desto größer ist der Druckverlust und desto mehr Energie wird am Kompressor verbraucht.
Filterreinigung und Filtertausch
Verunreinigte Druckluftfilter führen zu vermeidbaren Druckverlusten. Das erhöht das vom Kompressor zu überwindende Druckverhältnis (Netzdruck/Ansaugdruck). Deshalb sollten Sie Ihre Filter regelmäßig oder nach Bedarf (z. B. bei einem Druckverlust von 350 mbar) wechseln. Aktivkohlefilter sollten häufiger gewechselt werden, z. B. nach 1.500 Betriebsstunden.
Technologie und Effizienz des Trockners
Prüfen Sie die aktuell benötigte Taupunkttemperatur sowie die am Trockner eingestellten Temperatur und nehmen Sie bei Abweichungen eine Anpassung vor. Eine höhere Taupunkttemperatur benötigt weniger Energie. Diese Empfehlung gilt für alle Trocknertechnologien. Überprüfen Sie zusätzlich, ob die bei Ihnen eingesetzte Technik dem aktuellen Bedarf und dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Optimieren Sie, wenn möglich, die Einstellungen. Wechseln Sie ggf. auf eine modernere und effizientere Technologie unter Berücksichtigung der Energieeffizienz bzw. der Lebenszykluskosten.
Einsatzbereich und Optimierung von Kältetrocknern
Nutzen Sie Kältetrockner, wenn der benötigte Taupunkt der Druckluft nicht sehr tief ist. Die Druckluft wird von einem Kältetrockner mittels Kältemaschine gekühlt, sodass das Wasser kondensiert und abgeleitet werden kann. Prüfen Sie für einen effizienten Betrieb, ob der Kälteprozess nach Bedarf geregelt wird.
Einsatzbereich und Optimierung von Adsorptionstrocknern
Die Regeneration von Absorptionstrocknern erfordert Energie in Form von Druckluft oder Wärme. Stellen Sie, wenn möglich, die Regeneration auf Abwärme um. Prüfen und optimieren Sie den Energieverbrauch und die Intervalle der Regeneration. Setzen Sie Adsorptionstrockner ein, wenn die erforderliche Taupunkttemperatur nahe oder unter 0°C liegt. Prüfen Sie, ob der Regenerationsprozess des Adsorptionstrockners mit Abwärme betrieben wird (z. B. aus dem Kompressor) oder ob elektrische Energie zur Heizung der Regenerationsluft eingesetzt wird. Prüfen Sie auch, ob die Wärme der mit Wasser beladenen Regenerationsluft z. B. zur Vorwärmung der unbeladenen Regenerationsluft vor dem Trockner verwendet wird.
Einsatz effizienter Kondensatableiter am Kompressor
Kondensatableiter mit Schwimmersteuerung oder Zeitsteuerung entsprechen nicht mehr dem Stand der Technik. Setzen Sie elektronisch niveaugeregelte Kondensatableiter ein, um die Störanfälligkeit zu vermindern, Druckverlusten entgegenzuwirken und Energie einzusparen. Setzen Sie Absperrventile ein, um die Druckluftversorgung während Wartungsarbeiten am Kondensatableiter sicherzustellen.
Druckluftspeicher
Prüfung Notwendigkeit und Dimensionierung Druckluftspeicher
Ein Speicherbehälter dient dazu, Lastschwankungen bzw. -spitzen auszugleichen. Prüfen Sie die Dimensionierung Ihres Druckluftspeichers anhand ihres Lastprofils, der Leistung der Kompressoren, des Leerlaufanteils und der lokalen Bedingungen. Berücksichtigen Sie dabei den Einsatz von zentralen und ggf. von dezentralen Speicherbehältern und legen Sie die Druckluftspeicher nicht zu klein aus, damit der Druck bei Lastanstieg langsamer abfällt.
Wärmerückgewinnung
Prüfung Einsatz Wärmerückgewinnung
Die Wärmerückgewinnung aus Druckluftkompressoren ist inzwischen Standard und kann an vorhandenen Kompressoren meist problemlos nachgerüstet werden. Für die Auswahl einer geeigneten Wärmesenke sind vor allem die Wärmemenge, das Temperaturniveau und die Gleichzeitigkeit von Kompressorabwärme und Wärmebedarf von entscheidender Bedeutung. Prüfen Sie den Einsatz einer Wärmerückgewinnung zur Senkung ihres Energieverbrauchs für Heizung, Warmwasserrerzeugung oder Prozesswärme. Neben der Nutzung der Abwärme aus dem Verdichtungsprozess ist es auch möglich, die Abwärme aus dem Drucklufttrockner und aus der Luftkühlung des Kompressors zu nutzen.
Abwärmenutzung mit Wasser und/oder Luft
Die nutzbare Abwärme kann an ein Luftsystem oder unter Einsatz von Wärmeübertragern an ein Wassersystem abgegeben und dann wiederverwendet werden. Prüfen Sie den Einsatz einer Wärmerückgewinnung zur Luft- oder Wassererwärmung unter Berücksichtigung ihrer lokalen Bedingungen. Entscheidungskriterien sind neben Kosten und jährlichem Ertrag auch die baulichen Verhältnisse. Ein weiterer Vorteil der Wärmerückgewinnung ist die Wärmeabfuhr aus der Kompressorenstation.
Prüfung von Ertrag und Effizienz der Wärmerückgewinnung
Überprüfen Sie bei vorhandener Wärmerückgewinnung den Ertrag und die Effizienz des Systems. Je nach lokalen Bedingungen können ca. 70% (oder mehr, z. B. bei ölfrei verdichtenden Kompressoren) des Stromverbrauchs der Kompressoren (kWhel) in Form von Wärme (kWhth) zurückgewonnen werden. Erheben Sie diese Werte während und außerhalb der Heizperiode, idealerweise auf Stunden- und auf Monats- oder Jahresbasis. Prüfen Sie ggf. eine Optimierung der hydraulischen Verschaltung und der Temperaturniveaus in dem vorhandenen System und kontaktieren Sie bei Bedarf Experten.
Setzen Sie Alternativen zu Druckluft ein.
Vermeidung von Kühlung mit Druckluft
Nutzen Sie Druckluft nicht zur Kühlung. Kühlen Sie stattdessen mit Kühlwasser oder Luftgebläsen. Lässt sich eine Kühlung mit Druckluft nicht vermeiden, achten Sie darauf, dass diese bedarfsgerecht bzw. zeitgesteuert und positionsgenau erfolgt.
Elektroantrieb statt Antrieb mit Druckluft
Prüfen Sie dort, wo Druckluft (oder Vakuum) zum Bewegen, Halten oder als Antrieb eingesetzt wird, ob ein Elektroantrieb effizienter bzw. wirtschaftlicher ist. Elektroantriebe sind in ihrer Anschaffung in der Regel teurer, bei den Energiekosten jedoch meist günstiger.
Vermeidung von Objekt-Reinigung mit Druckluft
Nutzen Sie Druckluft nur zu Reinigungszwecken, wenn eine Reinigung mit anderen Methoden nicht möglich ist. Bedenken Sie dabei auch, dass Verunreinigungen durch den Einsatz von Druckluft häufig unkontrolliert verteilt werden.
Vermeidung von Personen-Reinigung mit Druckluft
Verwenden Sie keine Druckluft zur Personenreinigung und ziehen Sie dafür geeignete Personenreinigungsstationen vor. Damit sparen Sie nicht nur Energie, sondern schützen auch Ihre Mitarbeitenden vor Verletzungen, die durch den hohen Druck entstehen können.
Steigern Sie die Effizienz Ihrer im Verbund betriebenen Kompressoren.
Optimierung der Leistungsstaffelung
Mit einer sorgfältigen Auslegung der Kompressoren unter Berücksichtigung des Lastprofils der Verbraucher vermeiden Sie Regellücken und Leerlaufzeiten und erreichen eine maximale Effizienz. Betreiben Sie mehrere Kompressoren in einer Druckluftzentrale, erweist sich meist eine Kombination von drehzahlfesten und drehzahlgeregelten Kompressoren unterschiedlicher Baugröße als ideal. Kontaktieren Sie ggf. Experten zur Auslegung bzw. Optimierung Ihrer Kompressorstation. Prüfen Sie die Leistungsstaffelung ihrer Kompressorstation auf evtl. Regellücken in dem Bereich ihres Lastprofils.
Einsatz einer übergeordneten Steuerung
Setzten Sie bei Betrieb mehrerer Kompressoren eine lastabhängige, übergeordnete Steuerung ein. Durch diese kann die Drucklufterzeugung einem schwankendem Bedarf optimal angepasst werden. Die Steuerung setzt, je nach Last, die günstigste Kompressorkombination in Betrieb. Optimiert wird dabei die Effizienz der Gesamtanlage (z. B. mittels Minimierung der Leerlaufzeiten) sowie, je nach Anbieter, auch die Optimierung der Wartungsintervalle, die Abnahme aus der Wärmerückgewinnung, usw.
Prüfung der Steuerung und Regelung
Prüfen Sie die vorhandene Regelung anhand der Druckschwankungen im Netz und der Effizienz der einzelnen Kompressoren bzw. des Gesamtsystems (Leerlaufanteil, kWh/Nm³). Prüfen Sie auch die Möglichkeit bzw. Notwendigkeit einer Aufschaltung auf die Leittechnik (z. B. zur kontinuierlichen Effizienzüberwachung). Kontaktieren Sie bei Bedarf Experten, um Ihre Druckluft-Regelung auf Ihren Druckluftbedarf abzustimmen.
Setzen Sie organisatorische Maßnahmen um.
Einsatz eines Energieeffizienz-Controlling Systems
Prüfen Sie regelmäßig oder automatisiert die Effizienz Ihrer Drucklufterzeugung (z.B. kWh/Nm³ bzw. kW/Nm³/min) unter Berücksichtigung der Einflussgrößen (Druck, Ansaugtemperatur, …). Kontrollieren Sie regelmäßig die Effizienz der Erzeugung und vergleichen Sie die Effizienz mit Vergleichswerten (in Abhängigkeit des erzeugten Drucks). Denken Sie daran, auch nach Umbau- oder Optimierungsmaßnahmen die Veränderung der Effizienz zu prüfen.
Anpassung Beschaffungsrichtlinien
Ergänzen Sie Ihre Beschaffungsrichtlinien. Statt die Komponente mit den niedrigsten Investitionskosten zu kaufen, kann es wirtschaftlicher sein, die Komponente mit der besten Effizienz (im Gesamtsystem) zu beschaffen. Kriterien sind dabei neben den Anschaffungskosten z. B. das benötigte Druckniveau, die Effizienz und die Wartung. Betrachten Sie bei einer Neuanschaffung die Lebenszykluskosten. Im Idealfall sollte bei einer Neuanschaffung verbindlich geprüft werden, ob das Gesamtsystem optimiert werden kann.
Sensibilisierung der Mitarbeitenden
Sensibilisieren und Schulen Sie Ihre Mitarbeitenden für einen verantwortungsvollen und sparsamen Umgang mit Druckluft. Klären Sie Ihre Mitarbeitenden auch über die mit der Druckluftnutzung einhergehenden Energiekosten auf, um die (wirtschaftlichen) Folgen der Druckluftverschwendung zu verdeutlichen.
Definition von Verantwortlichkeiten
Definieren Sie Verantwortlichkeiten im Bereich Druckluft für die Aufgaben Anschaffung, Betrieb, Wartung und (Energie-) Controlling. Ernennen Sie z. B. eine verantwortliche Person für die Druckluft / Leckageortung mit regelmäßiger Berichtspflicht.
„Eine kWh Druckluft kostet über 2 Euro. Das gilt aber nur, wenn die Abwärme ungenutzt verpufft. Wärmerückgewinnung ist hier eine der wichtigsten Stellschrauben zur Effizienzsteigerung.“
RICHARD CLUSE
Managing Consultant
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
Raumlufttechnik
Optimieren Sie Ihre Raumlufttechnik
Einsatzgebiete der Raumlufttechnik in der Ernährungsindustrie sind neben der klassischen Gebäudelufttechnik zur Sicherstellung der erforderlichen Luftqualität am Arbeitsplatz, die Konditionierung von Produktionsräumen und die Bereitstellung von Heißluft für thermische Prozesse. Zur Luftbehandlung und zur Luftförderung sind teilweise hohe Energieeinsätze notwendig. Hier ergibt sich ein breites Feld an Optimierungsmöglichkeiten.
Die Schulungsunterlagen aus dem Online-Seminar gehen auf alle wichtigen Komponenten ein um anschließend die Energieeinsparpotenziale zu identifizieren. In der umfangreichen Checkliste gibt es noch weitere Informationen.
Checkliste Raumlufttechnik
Vermeiden und begrenzen Sie Ihre Stofflasten.
Prüfen und Anpassen der Sollwerte
- Ermitteln Sie den Außenluftvolumenstrom je nach erforderliche Raumqualität und legen Sie die Betriebsparameter Ihrer RLT-Anlage dementsprechend aus.
- Durch eine Absenkung der Zulufttemperatur vermindern Sie den spezifischen Wärmebedarf. Die Absenkung der Zulufttemperatur von 20°C auf 19°C bewirkt eine Einsparung von ca. 8%. Es gelten folgende untere Grenztemperaturen: bei überwiegend sitzender Tätigkeit: 19 °C
bei überwiegend nicht sitzender Tätigkeit: 17 °C
bei schwerer körperlicher Arbeit: 12 °C
in Büroräumen: 20 °C
in Verkaufsräumen: 19 °C
in Waschräumen mit Duschen: 24 °C - Prüfen Sie, ob eine Temperaturabsenkung am Wochenende bzw. in Ruhezeiten möglich ist.
- Üperprüfen Sie die Sollwerte für die notwendigen Luftfeuchtigkeit, um unnötige Be- und Entfeuchtung der Luft zu vermeiden.
- Überprüfen Sie die Möglichkeit einer witterungsgeführten Regelung.
Vermeiden Sie Raumluftverluste
Bei Tür- und Toröffnungen mit deutlichen unterschiedlichen Temperatur-Niveaus sollten Sie eine Installation einer Torluftschleieranlage prüfen. Torluftschleieranlagen trennen mittels Gebläse Luftmassen durch eine Barriere aus strömender Luft voneinander und vermeiden so deren Austausch. So reduzieren Sie den Energieverbrauch für die Raumlufterzeugung.
Optimieren Sie Ihre Stofflasten
- Prüfen Sie die Lage der Ansaugung des Außenvolumenstroms und vermeiden Sie das Ansaugen belasteter Außenluft.
- Prüfen Sie den Einsatz von Schadstoffen in Ihren Prozessen und verwenden Sie wenn möglich Ersatzstoffe. Der Einsatz von Schadstoffen erfordert besondere Filtertechniken, die zu erhöhten Druckabfall führen und somit zu erhöhtem Energieverbrauch des Systems führen.
- Prüfen Sie die Wirtschaftlichkeit einer Direktabsaugung an den Schadstoffquellen.
- Prüfen und optimieren Sie die Möglichkeiten räumlicher Abtrennung durch Schleusen oder Druckzonen die seperate Zonen zu Bereichen hoher Stofflasten abtrennen.
- Setzen Sie CO2- und VOC-Sensoren ein, um die Last nach Stofflasten zu regeln.
- Bringen Sie die Zuluft im Raum durch Schichtenströmung anstatt Mischströmung ein, um die Lüftungseffektivität zu verbessern.
Optimieren Sie Ihre Raumluftverteilung.
Druckverluste reduzieren
- Überprüfen Sie regelmäßig die Bauteile der Raumluftanlage mit veränderlichem Druckverlust und warten Sie diese regelmäßig. Verunreinigte Filter / Schmutzfänger im Verteilsystem führen zu Druckverlusten. Reinigen Sie die Filter bei Verschmutzung und ersetzen Sie diese nach Bedarf. Vermeiden Sie den Einsatz von mehr als genügenden Filtern. Eine automatische Druckabfallüberwachung löst rechtzeitig die Wartung und Austausch der Filter aus und hält Ihre Anlage somit auf einen konstant geringeren Energieverbrauch.
- Überprüfen Sie den Einsatz von UV-Entkeimung statt HEPA-Filter die ein wesentlich niedrigeren Energieeinsatz erfordern.
Beseitigung von Leckagen
Üperprüfen und beseitigen Sie die Leckagen Ihrer Raumlufttechnischen Anlage und in Luftkanälen. Dies ist besonders bei älteren Anlagen wichtig. Veraltete Dichtungen und nicht verschlossene Messöffnungen könne Verluste von bis zu 20% generieren. Dies erzeugt hohe Verlustkosten, insbesondere bei bereits konditionierter Luft. Verankern Sie die Beseitigung von Leckagen in Ihrem Wartungsplan.
Optimieren Sie Ihre Raumlufterzeugung.
Wärmerückgewinnung
Überprüfen Sie die Installation einer Wärmerückgewinnung, um sowohl die Wärme im Winter als auch die Kälte im Sommer aus Abluft in die Zuluft zu nutzen.
Abwärmenutzung
Prüfen Sie, ob eine Abwärmenutzung aus alternativen Wärmequellen möglich und wirtschaftlich ist. Eine interessante Abwärmequelle kann der Kühlwasser-Rücklauf (ca. 30°C), die Abwärmenutzung von Drucklufterzeugern oder Kältemaschinen oder andere Abwärmequellen bis zu ca. 30°C sein. Bei diesen Abwärmequellen reicht die Temperatur für eine direkte Nutzung aus. Die notwendigen Register werden dabei bis zu 50% größer als die üblichen Kühlregister.
Erhöhen Sie die Effizienz der Versorgungsmedien
Ersetzen Sie die Umlenk- und Einspritzschaultung für die Kühlung bzw. Erhitzung der Zuluft durch eine Drosselschaltung.
Reduzieren Sie den Energiebedarf Ihrer Ventilatoren.
Bedarfsgerechte Regelung der Ventilatoren
Setzen Sie für Anlagen mit Lastschwankungen drehzahlgeregelte Ventilatoren ein. Mit einer bedarfsgerechten Regelung können Sie den Energiebedarf für den Betrieb Ihrer Ventilatoren maßgeblich verringern. Regeln können Sie den Ventilatorbetrieb beispielsweise in Abhängigkeit vom bestimmten Druck und Luftmenge.
Abschalten der Ventilatoren bei Nicht-Bedarf
Prüfen Sie, ob das Abschalten von Ventilatoren bei Nicht-Bedarf durch die Steuerung möglich ist und ob diese Abschaltung in der Praxis auch funktioniert.
Einsatz von Ventilatoren mit einem hohem Wirkungsgrad
Die Wirkungsgrade der eingesetzten Ventilatoren beeinflussen über Jahre oder Jahrzehnte Ihre Stromkosten für die Verteilung der Raumluft. Hier lohnt es sich immer, nicht nur die Beschaffungskosten des Ventilators zu betrachten, denn etwa 80 – 90% der Kosten entstehen im Betrieb. Mit ineffizienten Ventilatoren können Sie sehr schnell mehr über die Betriebskosten zusetzen, als Sie im Einkauf des günstigeren Ventilators gespart haben. Ventilatoren mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln benötigen bei gleichem Betriebspunkt wie Ventilatoren mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln eine höhere Drehzahl und somit eine geringere Antriebsleistung. Dies verbessert den Wirkungsgrad um ca. 20%.
Richtige Wahl des Ventilators
Überprüfen Sie den tatsächlichen Lastbedarf der RLT-Anlage und passen Sie dementsprechen die Dimensionierung des Ventilators an.
Kraftübertragung Ventilatoren
Überprüfen Sie die Kraftübertragung vom Motor zum Ventilator. Austausch von Keilriemenantrieb durch Direktantrieb ermöglicht eine Stromeinsparung von ca. 6%.
„Oft lässt sich schon durch die Anpassung der Luftmenge an den tatsächlichen Bedarf der Energieverbrauch deutlich senken.“
DIETMAR ZAHN
Leading Consultant
ÖKOTEC Energiemanagement GmbH
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