Energieeffizienz Die Kunst der kleinen Schritte Fachvortrag der Energy Consulting Allgäu Referent: Matthias Voigtmann Energie-Arena 4.11.2010 Lernende Energie Effizienz Netzwerke

Energy Consulting Allgäu Für Unternehmer mit Weitblick Ein Energieberatungsunternehmen zur Entwicklung von innovativen Strategien und Technologielösungen für Gewerbe- und Industriebetriebe Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Wir sind… ein junges Unternehmen aus dem Allgäu mit kreativen Unternehmerpersönlichkeiten Wir verfügen über große interdisziplinäre Fachkompetenz im Bereich der energetischen Optimierung von Produktionsabläufen technischen Gebäudeausrüstung thermischen Gebäudehülle und Baukonstruktionen Wir können auf langjährige und breit gefächerte Erfahrung in der Beratung, Planung und Projektierung zurückgreifen. Wir erarbeiten mit Herz und Verstand innovative Lösungen im Bereich der Energie- und Umwelttechnik. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Fragen an den Unternehmer Kennen Sie den gesamten Energieverbrauch Ihres Unternehmens? in Euro in kWh nicht wirklich Sehen Sie Ihren jetzigen Energiebedarf als zu hoch an? ja nein Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Fragen an den Unternehmer Steht in ihrem Unternehmen eine Optimierung der Anlagentechnik an? ja nein Verfügen Sie über Energieabfälle, die bislang nicht genutzt werden, z.B. Wärmeenergie aus Abluft, Abgas, Abwasser, Motorenwärme? ja nein Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Fragen an den Unternehmer Können Sie sich unter dem Begriff „Energiekreislauf“ ein konkretes Beispiel in Ihrem Unternehmen vorstellen? ja nein Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Zielvorgabe für Industrie und Gewerbe Unser Ziel ist es, den Gesamtenergiebedarf eines Unternehmens langfristig zu reduzieren, Energie- bzw. Wasserkreisläufe zu schließen, oder auch ungewollte Energielasten zu erkennen, ins Gesamtsystem zu integrieren und gegebenenfalls gezielt abzuführen. Wir führen Bestandsaufnahmen durch und erstellen angepasste Energiekonzepte. Wir begleiten die Unternehmen langjährig bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Energiekostenoptimierung. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Unterschiedliche Vorgehensweisen… Wir erschließen werksinterne Energieeffizienzpotentiale nach den unterschiedlichsten Anforderungen: Staatlich geförderte Werksuntersuchungen mit ausführlichen Beratungsberichten. KfW-geförderte Initial- und Detailberatungen für kleine und mittlere Unternehmen in Form von Kurzberichten. Initialberatungen nach dem LEEN-Verfahren für Gewerbe- und Industriekunden > 150.000 € /a Energiekosten. Frei verhandelte Werksuntersuchungen mit der Konzentration auf die wirtschaftlich erfolgreichsten Energieeffizienzpotentiale. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Zielrichtung einer nachhaltigen Energieeffizienzanalyse Frei von jeglichen Systemideologien das für das zu untersuchende Unternehmen größtmögliche Einsparpotential aufzuspüren, korrekt mathematisch zu berechnen und die real wirtschaftlich realisierbaren Einsparungen darzustellen. Energetische Prozessoptimierung bedeutet, mit 20% Einsatz 80% des Energieeffizienzpotentials zu realisieren. Einen langjährigen betriebsinternen Leidfaden zu erarbeiten, welcher alle folgenden Maßnahmen und Investitions- entscheidungen hinsichtlich des verfügbaren Energieeffizienz- potentials berücksichtigt. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Definition nach Wikipedia Steigerung der Effizienz erhöht die Ausnutzung der aufgewendeten Energie (z.B. durch Steigerung des Wirkungsgrades). Durch erhöhte Effizienz kann der Verbrauch häufig deutlich gesenkt werden. Zur Effizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Energieanteile (z.B. zusätzliche Nutzung der Abwärme oder Wärmerückgewinnung) Moderne Steuerungs- und Regeltechnik steigert die Effizienz der Verbraucher. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Was es nicht ist! Definition nach Wikipedia Die Nutzung alternativer Energieformen ist keine Energieeinsparung im eigentlichen Sinne. Durch dieses Vorgehen kann jedoch die ursprünglich eingesetzte Energieform reduziert oder gänzlich ersetzt werden. Zu einer Energieeinsparung kommt es dabei nur, wenn die Nutzung der neuen Energieform effizienter als die zu ersetzende ist. (Stichwort: Energiebilanz). Beispiele für die alternative Energienutzung sind: Tageslicht statt elektrischer Beleuchtung Muskelkraft statt Motor Grundwasserkühlung anstelle von Kältekompressoren Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Was bedeutet eigentlich Effizienz?  Erreichen eines Zieles mit möglichst geringem Mitteleinsatz! Effektivität: Die richtigen Dinge tun Effizienz: Die Dinge richtig tun Energieeffizienz heißt, die Energieverluste klein zu halten, also möglichst viel Nutzenergie aus der in ein Gerät oder eine Energiewandlungskette hineinge- steckten Energie zu gewinnen. (End-)Energieverbrauch-Senkung! Effizienz ist ein Maß für die Wirtschaftlichkeit = optimales Verhältnis von Einsatz (Kosten) und Nutzen (Ertrag) Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energiekosteneffizienz Ein Beispiel zur Erklärung Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Betriebswirtschaftlich betrachtet Jeder Euro, welcher durch Energieeffizienzmaßnahmen eingespart werden kann, führt zur Gewinnsteigerung in gleicher Wertigkeit. Eine gleichwertige Gewinnsteigerung durch Umsatzsteigerung würde 30% mehr Umsatz erfordern. Eingesparte Energiekosten sind langfristig und nachhaltige Gewinnmaximierungsmaßnahmen. Energieefizienzmaßnahmen erfordern eine andere Betrachtung als bisher. Die Lebenszykluserträge und -kosten sind das Maß aller Dinge, nicht der Return Of Invest. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Wie steigende Energiekosten Energieeffizienzmaßnahmen beeinflussen können Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Verknüpfungen der Energiesysteme am Beispiel eines Industriebetriebes el. Strom el. Strom Gebäudeerwärmung Lastmanagement Warmwasserversorgung Elektrische Pumpen Heizflächen Kälteerzeugung Kälteerzeugung Lüftungsanlagen Energiemanagement Systeme Eigenstromerzeugung BHKW Restaurant Küchentechnik Energie Lieferverträge Klimatisierung Abwassereinleitung Warmwasserbedarf Trinkwasserbedarf Wasseraufbereitung Elektrische Motoren Zirkulationsnetze Gebäude Konstruktionen Bürogeräte EDV, Kopierer, … Schwimmbad Bedienungspersonal Controlling Wartung Beleuchtung Sauna Wellnes Gebäudeisolierungen Wissensvermittlung Tageslichtnutzung Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Verwendung der Ergebnisse auf andere Gewerbe- und Industriebetriebe Energieeffizienzpotentiale lassen sich grundsätzlich nur mathematisch erschließen. Jedes Unternehmen hat seine eigenen spezifischen Effizienzpotentiale, selbst in produktionsgleichen Werken wird die Gewichtung immer unterschiedlich ausfallen. Es ist nicht möglich, ermittelte Einsparpotentiale auf andere Betriebsstätten zu übertragen. Es ist aus betriebswirtschaftlichen Gründen zwingend erforderlich, jede technische Anlage für sich zu betrachten und neu zu berechnen. Pauschale branchenspezifische Annahmen können erhebliche Fehlinvestitionsschaden verursachen. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Bestandsaufnahme und Energiekostenoptimierung für komplexe Gewerbe- und Industriebetriebe Komplexe Betriebe erfordern eine eigene spezielle Vorgehensweise: Zu Beginn jeglicher Energieeinsparmaßnahmen müssen alle im Werksgelände vorhandenen Energieverbraucher identifiziert werden, um eine gezielte Konzentration auf die Bereiche zu ermöglichen, die eine hohe Energieeinsparung erkennen lassen. Das Ergebnis einer solchen Bestandsaufnahme wird in Form einer visualisierten Energieverbrauchsstruktur mit Hilfe eines Energieflussdiagramms dargestellt. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energetische Zustandsaufnahme Energieeffizienz Bestandsaufnahme und Energiekostenoptimierung für komplexe Gewerbe- und Industriebetriebe Energetische Zustandsaufnahme Gebäudehülle Gebäudekonstruktion Heizungssystem Wasser Ver- und Entsorgungssystem Lüftungssystem Elektrosystem Beleuchtungssystem Ermittlung des Energiegesamtverbrauchs Berechnung von Energiekennzahlen und spezifischen Kennwerten Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Eine seriöse Bestandsaufnahme umfasst Sämtliche relevanten Energieverbraucher Sämtliche Energieerzeugungsanlagen Sämtliche Energieversorgungsanlagen Alle Energieverteilungsanlagen Alle nachvollziehbaren Energieströme Beurteilung der thermischen Gebäudekonstruktionen Beurteilung des energierelevanten Verhaltens des Betriebspersonals Einsichtnahme in die Energielieferungsverträge zur technisch-wirtschaftlichen Optimierung Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Anleitung zum Aufspüren von unnötigen Energieverbrauchern Kunststoff verarbeitender Betrieb Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Anleitung zum Aufspüren von unnötigen Energieverbrauchern Lebensmittelhersteller in Koblenz Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Ein Energieflussdiagramm als Ergebnis einer Bestandsaufnahme Lebensmittelhersteller in Koblenz Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Ein Energieflussdiagramm als Ergebnis einer Bestandsaufnahme Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Ein Balkendiagramm zur Übersicht der ermittelten Einsparpotentiale Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Ein Balkendiagramm zur Übersicht der ermittelten Einsparpotentiale Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kälteerzeugung Seite 1/4 Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kälteerzeugung Seite 2/4 Die Kälteanlage eines großen Lebensmittelherstellers aus Koblenz besteht aus 13 Einzelanlagen, der elektrische Energiebedarf liegt bei 1,8 Mio. kWh/a, mit Kosten von 201.420 €/a. Die Verbraucher können aufgeteilt werden auf Tiefkühlkälte mit 14.980 €/a und Raumkälte mit 186.313 €/a Kosten. Die Kälteanlage ist nicht zentral, fast jedem Verbraucher und Prozessschritt ist eine einzelne Kälteanlage zugeordnet. Ein großer Teil der Kälte wird über einen Glykolzwischenkreis zu den Verbrauchern geleitet. Besonders auffällig ist der schlechte Wirkungsgrad der 13 verschiedenen Kälteanlagen. Die Hauptschwachstellen sind: die Anlagenkonfiguration, die Steuerung, die verwendeten fluorierten Kältemittel, der zwischen Erzeuger und Verbraucher zwischengeschaltete Glykolkreislauf mit dem Wärmeeintrag durch die zusätzlich dafür benötigten Pumpen, die Rückkülung über Trocken- statt Verdunstungskühltürme, die Verteilung auf viele kleine Anlagen, keine Wärmerückgewinnung. Es ist keine zielgerichtete Planung erkennbar. Der Verbrauch für Tiefkälte liegt bei 7,5%, 92,5% werden für die Raumkühlung verbraucht. Das Einsparpotential ist gering bei der Tiefkälte, jedoch sehr hoch bei der Raumkühlung. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kälteerzeugung Seite 3/4 Maßnahmen zur Energieeffizienzsteigerung:   Neue Ammoniak-Kälteanlage Aufstellung einer neuen, zentralen, hocheffizienten NH3 -Kälteanlage mit ca. 800 kW Kälteleistung zwischen Technikzentrale und dem neuen Pasteur. Die Rückkühlung erfolgt über einen neuen Wirkungsgrad (COP) von jetzt 1,72 steigt auf 4,87, der Strombedarf sinkt um ca. 65%. Die Investitionskosten betragen ca. 700.000 € für alle nötigen Um- und Neubauten, der Zuschuss für energieeffiziente Kälteanlagen beträgt ca. 150.000 €, die Investition sinkt damit auf 550.000 €. Die erzielbare Stromkostenersparnis liegt bei 136.000 €/a. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kälteerzeugung Seite 4/4 Interner Zinssatz: 24% Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Druckluft Seite 1/3 Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Druckluft Seite 2/3 Ein Kunststoff verarbeitender Betrieb in Schwaben besitzt eine Druckluftstation, die aus drei gleichen Kompressoren besteht. Diese sind nicht drehzahlgeregelt und deshalb nur bedingt an den Verbrauch anzupassen. Mit einem neuen drehzahlgeregelten Kompressor, der einen der vorliegenden drei ersetzt, könnte der gesamte Druckluftbedarf des Unternehmens gedeckt werden. Zwei Kompressoren bleiben lediglich als Redundanz erhalten. Dadurch kann der Energieverbrauch nahezu halbiert werden. Zusätzlich vermindern sich die Wartungskosten, da moderne Kompressoren nur alle 10.000 statt 4.000 Stunden gewartet werden müssen. Im vorliegenden Beispiel verringert sich der Stromverbrauch um ca. 305.000 kWh, dies entspricht einem jährlichen Einsparpotential von 30.800 €. Diese Maßnahme amortisiert sich bei einer Investitionssumme von 45.000 € nach 1,46 Jahren. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Druckluft Seite 3/3 Interner Zinsfuß: 68% Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kesselhaus Seite 1/3 Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kesselhaus Seite 2/3 In einem Industriebetrieb aus dem Unterallgäu sind im dortigen Kesselhaus zwei Hochdruckdampfkessel installiert, der kleinere Dampfkessel dient der Reserve. Beide Kessel haben das Ende ihrer Lebensdauer erreicht (Materialversprödung) und bedürfen dringend der Erneuerung. Für den Umbau des Kesselhauses, den Umbau der Heizungsanlage von Dampf auf Niedertemperaturheizkörper, den Einbau eines neuen Heißwasserkessels sowie für die Entsorgung der alten Anlage wird von einer Investitionssumme von 300.000 € inkl. Planungskosten ausgegangen. Der bisherige Energieverbrauch des Kesselhauses in Höhe von 27.500 MWh kann um 11.043 MWh verringert werden, dies entspricht einer jährlichen Einsparung von 408.600 €. Damit amortisiert sich diese Maßnahme nach lediglich 0,73 Jahren. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Kesselhaus Seite 3/3 Interner Zinsfuß: 136% Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Solaranlage Seite 1/3 Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Solaranlage Seite 2/3 In einem Hotel aus dem Unterallgäu in der 4-Sterne-Kategorie standen 80 m² Dachfläche zur Verfügung, die für eine Solaranlage benutzt werden konnten. Eine Solaranlage macht allgemein besonders dann Sinn, wenn während der Sommermonate mit hoher Einstrahlung Abnehmer für die Wärme vorhanden sind. Dies ist bei Hotels mit eigenem Schwimmbad- und Wellnessbereich im Normalfall gegeben. Für den Bau einer Solaranlage gab es Zuschüsse in Höhe von 210 Euro pro m², dies entsprach einem Gesamtzuschuss in Höhe von 16.800 Euro. Dadurch verringerten sich die Investitionskosten von 63.000 Euro auf 46.200 Euro. Durch die Solaranlage konnten 47.560 kWh Erdgas bzw. 2.330 Euro pro Jahr eingespart werden. Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Energieeffizienz Beispiele aus der Praxis Solaranlage Seite 3/3 Interner Zinsfuß: 4% Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Zitate von Unternehmern „Ich bin froh, dass ich den langen Weg einer fundierten Expertenberatung gegangen bin, denn durch die konstante Balance von sinnvollen Investitionen für maximale Energieeffizienz hoffe ich, jetzt erst richtig zu sparen.“ Herbert Zötler, Geschäftsführer, Privat-Brauerei Zötler „Wir können nicht in unseren Produkten maximale Energieeinsparung betreiben und gleichzeitig in unseren Werken Energie verschwenden.“  Michael Glaw, Geschäftsführer, Salamander Industrie-Produkte „Wenn ich alles mache, was darin steht, kann ich die Hälfte der bisher verbrauchten Energie einsparen.“ Hans-Peter Schegerer, Geschäftsführer, Hotel Angerhof „Langfristig geht es mir um eine Einsparung beim Kohlendioxid-Ausstoß, mittelfristig natürlich auch um eine Kostenersparnis durch die Energieeffizienzmaßnahmen.“ Jürnjakob Reisigl, Geschäftsführer, Wannenkopfhütte Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010

Kontaktadresse Energy Consulting Allgäu Heisinger Str. 12 87437 Kempten Tel: 0831-57 58 120 Fax: 0831-57 58 124 E-Mail: info@energy-consulting-allgaeu.de Homepage: www.energy-consulting-allgaeu.de Lernende Energie Effizienz Netzwerke Energie Arena 2010