Nachhaltige Kostensenkung durch EnBW Energieforum Energie braucht Impulse „Energieversorgung – quo vadis?“ Nachhaltige Kostensenkung durch effizienten Energieeinsatz Messe Stuttgart, ICS Congresscenter Freitag, 30. Mai 2008 Zielgruppe eigenes Unternehmen Zielgruppe andere Branchen Dr.-Ing. Harald Bradke

Gliederung Warum lohnt sich Energiesparen? Wo sind die größten Einsparpotentiale im Betrieb zu finden? Wie können Einsparpotentiale permanent gefunden und umgesetzt werden?

Historische Ölfunde und Ölproduktion

Entwicklung der weltweiten Ölproduktion 2005 2006 2007 2004 2003 2002 2001 http://www.eia.doe.gov/emeu/ipsr/supply.html

Gesicherte Ölreserven Ende 2000 in Mrd. Barrel Former Soviet Union Europe 65 North America 19 64 Asia Pacific Middle East 44 683 Africa 74 C. & S. America 95 Gesicherte Ölreserven Ende 2000 in Mrd. Barrel

Vergleich zwischen der Ölproduktion und der Anzahl eingesetzter Bohrtürme in Saudi-Arabien http://de.wikipedia.org/wiki/Peak-Oil

Dr. FATIH BIROL, Chefökonom und Leiter der Abteilung Wirtschaftliche Analyse der Internationalen Energieagentur (IEA) in Paris, in "Internationale Politik", Nr. 4, April 2008: "Genau 12,5 Millionen Barrel pro Tag fehlen noch immer, rund 15 Prozent des Weltölbedarfs. Diese Lücke bedeutet, dass wir in den nächsten Jahren eine Lieferklemme und sehr hohe Preise erleben könnten."

Energiekostenanteile Deutschland 2002 Verarbeitendes Gewerbe Durchschnitt 2005: 1,7 %

Umsatzrendite in der Industrie ca. 1,5 bis 3 % Bei einer Umsatzrendite von … entspricht eine Reduzierung der Energiekosten um … einer Umsatzsteigerung von … 2 % 10.000 €/a 500.000 €/a 3 % 333.333 €/a

Strategische Optionen zur Verminderung betrieblicher Energiekosten Kostensenkung durch Preisreduktion Preis Kosten Kostensenkung durch Mengenreduktion Menge

In einem Betrieb ermittelte Potentiale

Stromverbrauchsanteile in der Industrie (EU) Pumpen Sonstiges 30% 30% Ventilatoren 15% Luftkom- pressoren 10% Kälte- maschinen 15% Andere Anwendungen: Mischen, Rühren, Transportieren: 30% Elektromotoren und -anwendungen 70%

Einsparmöglichkeiten bei Antrieben

Energieeinsparung bei der Volumenstromregelung Quelle: LfU, Stuttgart, 2002

Einsparung: 250 MWh/a, Amortisationszeit < 2 Jahre Beispiel elektronische Drehzahlregelung an einem Kühlschmierstoffsystem Einsparung: 250 MWh/a, Amortisationszeit < 2 Jahre Quelle "Mercedes-Benz CO2-Projekt"

EFF1 und EFF2 Motoren EFF 1 EFF2

Kosteneinsparpotential (Beispiel: 45 kW Motor)

Beispiel Druckluft: Mehr als 30% Effizienz zu interner Verzinsung von 30-40% Energieeinsparmaßnahme Anwend- barkeit % Effizienz- gewinn (%) Gesamt- Potenzial (%) Neuanlagen oder Ersatzinvestitionen Verbesserte Antriebe (hocheffiziente Motoren, HEM) 25 2 0,5 Verbesserte Antriebe (drehzahlvariable Antriebe, ASD) 15 3,8 Technische Optimierung des Kompressors 30 7 2,1 Einsatz effizienter und übergeordneter Steuerungen 20 12 2.4 Wärmerückgewinnung für Nutzung in anderen Funktionen 4,0 Verbesserte Druckluftaufbereitung, Kühlung, Trocknung, Filterung 10 5 Gesamtanlagenauslegung inkl. Mehrdruckanlagen 50 9 4,5 Verminderung der Druckverluste im Verteilsystem 3 1,5 Optimierung von Druckluftgeräten 40 2,0 Anlagenbetrieb und Instandhaltung Verminderung der Leckageverluste 80 16,0 Häufigerer Filterwechsel 0,8 Summe 32,9 Platzhalter für Dateinamen Folie 23

Zusammenhang zwischen Stromverbrauch und Einsparpotential Die obige Grafik stellt für die durchgeführten Audits den Zusammenhang zwischen der Höhe des Gesamtstromverbrauchs für die Drucklufterzeugung und dem ermittelten Energieeinsparpotential her. Die ermittelten Einsparungen lagen im Bereich zwischen 5 und 85 %. Dies ist ein möglicher Grund für die Tatsache, warum Unternehmen die Einsparpotentiale für nicht so groß halten, denn es gibt in der Industrie auch Druckluftanlagen die sehr effizient arbeiten. Deutlich zu erkennen ist zudem, dass mit steigendem Stromverbrauch die gefundenen Effizienzpotentiale geringer werden. Dies dürfte im wesentlichen zwei Ursachen haben. Zum einen haben Unternehmen mit einem höheren Stromverbrauch und damit auch höheren Kosten eher einen eigenen Mitarbeiter der sich um Energiefragen kümmert, zum anderen dürfte auch eine Rolle spielen, dass bei großen Druckluftanlagen das Verhältnis von Spitzenlast zu Grundlast wesentlich günstiger ist, und somit automatisch der Anteil des ungünstigen Teillastbetriebes bei diesen Unternehmen geringer ausfällt.

„Energieausbeute“ Druckluftantriebe 1Nm3 pro Minute ohne Berücksichtigung der Leckagen u. Druckverluste DL mit 6 barü Bohrmaschine ca. 0,8kWWelle 9:1 Kompressor ca. 7kWel

Leckageverluste Leckagen erkennen durch Luftverlust (bei 6 bar) mm l/s kW EURO 1 1,2 0,3 268 3 11,1 3,1 2.777 5 30,9 8,3 7.435 10 123,8 33,0 29.561 Lochdurch- messer Energieverlust 1) Anname:8760 h/a, Strompreis: 0,10 cent/kWh Leckagen erkennen durch Geräuschentwicklung Leckspray Ultraschall Im letzten Drittel der Druckluftverteilung entstehen die meisten Leckagen

"Optimiert": Bestes gemessenes Gebäude im Rahmen des BMWi-Forschungsprojekts "Energieoptimiertes Bauen" mit 12 Gebäuden

Lebenszykluskosten von motorisch betriebenen Systemen Beispiel Druckluftkompressor Leistung 110 kW Lebensdauer 15 a Betriebsstunden 4000 h/a Energiepreis 6 ct/kWh Viele Maßnahmen sind hochrentabel, weil die Energiekosten 80 bis 95 % der Lebenszykluskosten ausmachen.

Gründe gegen die Umsetzung von Einsparpotentialen Organisatorische Gründe Fehlende oder verteilte Kostenzuordnung Fehlende oder verteilte Zuständigkeiten Minimierung der Ausfallzeiten führt zu unzureichenden Reparaturen und Neuplanungen Wirtschaftliche Gründe Fehlende Kenntnis über Energiekostenanteil Fehlende Messeinrichtungen Fehlendes Kapital für die Anschaffung neuer und effizienter Anlagen Technische Gründe Unzureichende Wartung Überdimensionierung bei der Neuplanung Unzureichender Informationsstand bei der Auswahl von Neuanlagen

Wirkungskreis des PDCA-Zyklus in Anlehnung an ISO 14001

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Harald.Bradke@isi.fraunhofer.de