50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung - Redaktions Netzwerk Hessen Agentur
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50zienz-Tipps
Effi
t io n u n d V e r w a lt u n g
für Produ k
A bf al l, W as se r un d Ausschuss reduzieren
Energie, Materia l,
uß ab dr uc k ve rk le in ern und Kosten sparen
CO2 -F
n un d W et tb ew er bs fähigkeit steigern
Gewin
HIEM ist ein Projekt der: HIEM wird finanziert von: Umsetzung durch:
50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 1
INHALT
Erneuerbare Energien ........................................................................................................24
19. Bis zu 55 Prozent Tilgungszuschüsse..................................................................................................................25
20. Photovoltaik ...........................................................................................................................................................25
21. Kraft-Wärme-Kopplung.........................................................................................................................................26
22. EEG-Umlage auf selbsterzeugten Strom ............................................................................................................26
23. Solarthermie und Prozesswärme........................................................................................................................27
24. Wärmepumpen......................................................................................................................................................27
25. Holz als Brennstoff................................................................................................................................................28
50 Effizienz-Tipps
26. Wärmespeicher .....................................................................................................................................................28
27. Heizung und Wärmeverteilung............................................................................................................................29
k t io n u n d V e r w a lt u n g 28. Hydraulischer Abgleich des Systems...................................................................................................................30
für Produ Effizienzpotenziale in der Verwaltung..............................................................................31
29. Büroorganisation...................................................................................................................................................32
30. Papierloses Büro, Dokumentenmanagement und Green-Copy......................................................................32
31. Fax2Mail..................................................................................................................................................................33
32. Schriftarten senken Toner- und Tintenverbrauch.............................................................................................33
33. IT-Organisation......................................................................................................................................................34
Abkürzungsverzeichnis................................................................................................................................................. 4 34. Mitarbeiterwissen nutzen.....................................................................................................................................34
Vorwort............................................................................................................................................................................ 5
Abfallmanagement und Kreislaufwirtschaft....................................................................35
Grundlagen für Energieeffizienz..........................................................................................6 35. Abfall vermeiden....................................................................................................................................................36
1. Ressourcen-Bilanz erstellen..................................................................................................................................... 7 36. Abfall sortieren und recyceln...............................................................................................................................36
2. Energiemanagementsystem (EnMS)....................................................................................................................................... 7 37. Kreislaufwirtschaft mit recyclingfähigen Materialien .......................................................................................37
3. CO2 -Fußabdruck ermitteln mit dem ecocockpit.................................................................................................... 8 38. Second Life mit aufbereiteten Altgeräten...........................................................................................................38
4. CO2 -Steuern nach Energiearten............................................................................................................................... 9
5. EEG-Umlage sinkt – Netzentgelte steigen – Befreiung möglich.........................................................................10 Wassermanagement ...........................................................................................................39
6. Lastspitzen vermeiden............................................................................................................................................12 39. Regenwassernutzung............................................................................................................................................40
7. Blindstrom kompensieren .....................................................................................................................................13 40. Wasseraufbereitung und Abwärmenutzung......................................................................................................40
41. Durchflussbegrenzer.............................................................................................................................................41
Effizienzpotenziale in der Produktion...............................................................................14 42. Wasserlose Urinale................................................................................................................................................41
8. Auf die passende Dimensionierung kommt es an...............................................................................................15 43. Dichteprüfungen....................................................................................................................................................42
9. Moderne Elektromotorenrund 40 Prozent effizienter........................................................................................15 44. Abwasserzähler senken Kanalgebühren............................................................................................................42
10. Pneumatische Anlagen auf Elektroantrieb umstellen.......................................................................................16
11. Druckluftverteilsystem: Ringleitungen mit Kunststoffrohren effizienter.......................................................17 Fuhrparkmanagement und Green Mobility.....................................................................43
12. Druckluft überwachen und effektiver dosieren.................................................................................................17 45. Mobilitätslösung und Fahrzeugauswahl nach Nutzungsprofilen....................................................................44
13. Schnellkupplungen deinstallieren, Druckluft-Recycling integrieren...............................................................18 46. Ladeinfrastruktur und Eigenstromnutzung........................................................................................................45
14. Vernetzung der Produktions- und Gebäudetechnik.........................................................................................18
15. Klimamanagement in Produktionsbetrieben.....................................................................................................19 Förderprogramme, Beihilfen und Contracting................................................................46
16. Lichtmanagement an Produktionsarbeitsplätzen.............................................................................................20 47. Beratungsförderung..............................................................................................................................................47
17. Ausschuss senken..................................................................................................................................................20 48. Investitionsförderung durch die KfW..................................................................................................................48
49. Investitionsförderung durch das BAFA...............................................................................................................48
Effizienzpotenziale Industrie 4.0 und Digitalisierung .....................................................21 50. Energie-Contracting...............................................................................................................................................49
Zentrales Ziel von Industrie 4.0 ist Ressourcen- und Energieeffizienz..................................................................22
18. Mitarbeitende müssen mitziehen........................................................................................................................23 Fazit: Energieeffizienz rechnet sich für Sie und die Umwelt..........................................50
Über die Hessische Initiative für Energieberatung im Mittelstand (HIEM)..................51
Impressum....................................................................................................................................................................53
2 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 3
nis
Abkürzungsverzeich
AC..................Alternate Current/ Wechselstrom
BAFA.............Bundesamt für Wirtschaft und
Ausfuhrkontrolle
HIEM.............Hessische Initiative für
Energieberatung im Mittelstand
I4.0................Industrie 4.0 VO R W O R T
BHKW...........Blockheizkraftwerk IIoT................Industrial Internet of Things
BSR...............Besondere Ausgleichsregelungen KfW...............Kreditanstalt für Wiederaufbau
DC.................Direct Current/ Gleichstrom LEA................LandesEnergieAgentur
k o s t e n s e n k e n u n d
Prozess
DENA............Deutsche Energie-Agentur KMU..............Kleine und mittlere Unternehmen
z ie nz
DMS..............Dokumentenmanagementsystem MES...............Manufacturing Execution System
EDL-G............EU-Gesetz über Energiedienstleistungen
und andere Energieeffizienzmaßnahmen
ÖPNV............Öffentlicher Personennahverkehr
PVA...............Photovoltaikanlagen
Gew in n s t e ig e r n = E ffi
EEG................Erneuerbare-Energien-Gesetz STA................Solarthermieanlage
EMS...............Enterprise Management System StromNEV...Stromnetzentgeltverordnung
EnMS............Energiemanagementsystem VDI................Verein Deutscher Ingenieure
ERP................Enterprise Resource Planning
Die Millionärin bzw. der Millionär weiß: „Reich wird man durch den Cent, den man nicht ausgibt.“ Genauso ist
es mit dem Energie-und Ressourcenverbrauch in Ihrem Unternehmen. Wettbewerbsfähig bleibt Ihr Betrieb
nur, wenn Sie Ihre Einstandskosten senken und Ihre Gewinne steigern. Für Sie als Unternehmer/in bedeutet
das: Wenn Sie entlang der technischen Entwicklung Ihren Strom-, Wärme-, Kälte- und Wasserbedarf sowie Ab-
fall und Abwasser reduzieren, senken Sie Ihre CO2-Emissionen und steigern Ihren Gewinn.
CO2-Steuer und Netzentgelte mindern den Ertrag
Der Ertrag Ihres Unternehmens sinkt mit der Einführung der neuen CO2-Steuer. Seit Anfang 2021 zahlen Sie
25 Euro je emittierter Tonne CO2. Die neue Steuer steigt bis 2025 auf 55 Euro je Tonne. 1.000 Liter Heizöl oder
Diesel verursachen dann über 147 Euro Mehrkosten. Beim Strom steigen die Netzentgelte, die 2020 im Durch-
schnitt 7,5 Cent je Kilowattstunde betrugen.
Diese Mehrkosten sollten Sie motivieren: Investieren Sie jetzt in Energie- und Ressourceneffizienz und
nehmen Sie die staatlichen Förderprogramme in Anspruch!
Gut beraten erhalten Sie optimale Kredite und Investitionsbeihilfen
Die LEA LandesEnergieAgentur Hessen GmbH und seit 2012 die Hessische Initiative für Energieberatung im
Mittelstand (HIEM) begleiten Sie dabei. Mit uns erschließen Sie Ihre Effizienzpotenziale, die wir in dieser Bro-
schüre skizzieren. Wir arbeiten für Sie unabhängig und neutral. Unsere langjährig erfahrenen Energieberater
wissen, wie Sie Ihr Unternehmen fit für die Zukunft machen und den CO2-Fußabdruck senken. Wir lotsen Sie
durch den Förderdschungel und sorgen dafür, dass Sie alle staatlichen Beihilfen optimal nutzen. Davon profi-
tieren Sie und das Klima.
Dipl.-Ing. Chem. Robert Weicht Sasa Petric (M.Eng.)
Themenfeldleitung Elektromobilität Projektleiter der HIEM
und Energieeffiziente Unternehmen RKW Hessen GmbH
LEA LandesEnergieAgentur Hessen GmbH
4 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 5
I.
1. Ressourcen-Bilanz erstellen
„Wo soll ich denn anfangen? Wir haben so viele Ma- mit den auf Maschinenebene erfassten Verbräuchen
schinen und Verbraucher!“ – Der Einstieg in Energie- können Sie sofort berechnen, wie sich modernste
und Ressourceneffizienz ist leichter als gedacht. Er Technologien auf Ihre Kosten auswirken. Aber ver-
beginnt mit der Datensammlung für die vergangenen zetteln Sie sich nicht. Am besten fangen Sie mit den
drei Jahre. Erstellen Sie eine Bilanz über die Energie-, zehn größten Verbrauchern an.
Wasser- und Materialflüsse sowie Abfall- und Ab-
wasserdaten. Ergänzen Sie die Mengeneinheiten
gleich mit den Kosten. „Wer soll das denn machen?“,
fragen Sie. Wie wäre es mit einem Praktikum für
Studierende? Idealerweise installieren Sie bei den
Großverbrauchern Smart Meter, die Sie über eine
App auslesen können. Smart Meter sind „intelligente
Grundlagen
Messsysteme“, die den Stromverbrauch über ver-
schiedene Zeiträume erfassen, speichern und für die
für Energieeffizienz
Auswertung in Anwendungen bereitstellen. Denn
2. Energiemanagementsystem (EnMS)
50.000
Wenn Sie Smart Meter installiert
haben, sind Sie nicht weit davon
entfernt, auch ein Energie-
managementsystem (EnMS)
nach DIN EN ISO 50001 einzu-
Unternehmen
sind seit 2015
richten. Unternehmen mit mehr
hierzulande laut
als 250 Mitarbeitenden sind nach
10%
Schätzungen der
dem EU-Gesetz über Energie-
Bundesregierung
dienstleistungen und andere Ener- zum Energieaudit
gieeffizienzmaßnahmen (EDL-G) verpflichtet.
ohnehin seit 2020 verpflichtet, ihrer Energiekosten
ein EnMS zu nutzen sowie alle vier können Betriebe dank
Jahre durch einen externen Auditor organisatorischer
ein Energieaudit durchzuführen. Maßnahmen nach
Einführung eines
Aber auch kleine und mittlere
25%
Energiemanagements
Unternehmen profitieren von
sparen.
einem EnMS. Nach Studien der
Deutschen Energie-Agentur sparen
Unternehmen nach Einführung Endenergieeinsparung
eines EnMS rund zehn Prozent können Unternehmen
75%
ihrer Energiekosten alleine durch durch investive
organisatorische Maßnahmen, die Maßnahmen erreichen.
sie nach der Datenauswertung
ihres EnMS ergriffen. Mit Investi- der Betriebe sind mit den
tionen in moderne Technologien Energieauditprozessen
sparen Sie bis zu 25 Prozent der insgesamt zufrieden.
Endenergie. Quelle: DENA
6 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 7
3. CO2 -Fußabdruck ermitteln 4. CO2 -Steuern nach Energiearten
mit dem ecocockpit
Das seit Anfang 2021 gültige Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG) regelt die CO2-Bepreisung für fossile
Brennstoffe wie Erdgas, Braun- und Steinkohle sowie Benzin, Diesel und Heizöl. In der nachfolgenden Tabelle
Mit den Daten aus Ihrer Ressourcen-Bilanz und dem und können gezielt Maßnahmen zur Reduzierung sehen Sie die Preisaufschläge durch die CO2-Steuer für Brennstoffe. Biobrennstoffe sind noch bis einschließ-
EnMS können Sie den CO2-Fußabdruck Ihres Unter- ergreifen. Außerdem berechnen Sie mit ecocockpit lich 2022 von der Abgabe befreit. Auch Kohle wird erst ab 2023 von der CO2-Steuer erfasst. Vollständig befreit
nehmens berechnen. Unterstützung bietet Ihnen das ihre gesamte CO2-Steuerlast, die sich sonst in einzel- sind Holzbrennstoffe sowie Energie aus Solartechnik und Wärmepumpen.
„ecocockpit“ der LEA LandesEnergieAgentur Hessen nen Rechnungen Ihrer Energiedienstleister versteckt.
GmbH. Dieses Online-Tool berechnet aus Ihren Daten Und mit der auf Produktebene heruntergebrochenen
die CO2-Emissionen Ihres Unternehmens und Ihrer CO2-Bilanz gewinnen Sie im Vergleich zu Ihrem Wett- Energieträger 2021 2022 2023 2024 2025 2026
Mindestpreis 2026 Höchstpreis
Produkte. Sie erkennen die Treiber für CO2-Emissionen bewerb zusätzliche Verkaufsargumente.
CO2-Preis in 25 30 35 45 55 55-65
Euro pro Tonne
Heizöl (leicht) in ct/l 6,5 7,7 9,0 11,6 14,2 16,8
Erdgas in ct/kWh 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,3
Diesel in ct/l 6,5 7,7 9,0 11,6 14,2 16,8
Benzin in ct/l 5,6 6,7 7,8 10,1 12,3 14,5
Quelle: IHK Ostbrandenburg
Beim Strompreis ist alles ein wenig komplizierter. Er hängt einerseits von der Zusammensetzung der Erzeu-
gungsarten ab. Die erneuerbaren Energien hatten 2021 bereits einen Anteil von 50 Prozent am deutschen
Strommix. Die CO2-Steuer wird sich also zunächst nur auf die Bestandteile auswirken, die mit Erdgas erzeugt
sind. Insgesamt wird sich die CO2-Steuer daher zunächst kaum im Strompreis niederschlagen. Dafür wirken
sich andere Steuern und Abgaben auf die Strompreise umso deutlicher aus.
16%
Sie erkennen 45%
Erdgas
die Treiber für
erneuerbare Energien
19% Wind onshore
Strom und
CO2 -Emissionen 9%
8%
Photovoltaik
Biomasse Energieträger
11%
5% Wind offshore
und können 3%
1%
Wasser
Siedlungsabfälle
Kernenergie
gezielt Maßnahmen 16% Braunkohle
zur Reduzierung
Steinkohle
8%
ergreifen. Quelle: co2online
4% Sonstiges
Stand: 10/2020 · Daten: BDEW, Destatis, EEX, VGB, ZSW
8 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 9
5. EEG-Umlage sinkt – Netzentgelte Beim BAFA Antrag auf Befreiung der
steigen – Befreiung möglich EEG-Umlage stellen
Um die Strompreise zu stabilisie- Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat die ein besonders hohes Niveau erreichen, wurden
Bundesland Nutzungsentgelte Differenz 2020-2021
ren, hat die Bundesregierung für Aufgabe, die Kosten des Ausbaus der erneuerbaren als Entlastungsmöglichkeit Besondere Ausgleichs-
Durchschnittswerte 2020 2021 Euro Prozent
2021 die sogenannte EEG-Umlage Energien angemessen gerecht zu verteilen. Dafür regelungen (BSR) geschaffen. Unter verschiedenen
aus dem Erneuerbare-Energien- Baden-Württemberg 426 € 459 € 33 € 8% sorgt die EEG-Umlage. Grundsätzlich ist sie für jede Voraussetzungen können Unternehmen mit einem
Gesetz (EEG) leicht abgesenkt. Sie verbrauchte Kilowattstunde Strom vom Letztverbrau- Stromverbrauch von mehr als einer Gigawattstunde
Bayern 405 € 378 € -27 € -7 %
sinkt von 6,76 Eurocent auf cher mit der Stromrechnung zu entrichten. Bei selbst- pro Jahr beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhr-
6,5 Eurocent pro Kilowattstunde. Berlin 342 € 373 € 31 € 9% erzeugtem und verbrauchtem Strom aus erneuer- kontrolle (BAFA) einen Antrag auf eine Teilbefreiung
Dem stehen aber aktuell teilweise Brandenburg 481 € 509 € 28 € 6% baren Energiequellen kann sie auf Antrag reduziert der EEG-Umlage stellen. Die BSR führen aber nicht zu
steigende Netzentgelte gegen- werden oder entfällt komplett. Für stromintensive einer vollständigen Freistellung von der EEG-Umlage,
Bremen 321 € 291 € -30 € -9 %
über, die 2020 bereits um sie- Unternehmen, deren Stromkosten durch die EEG- sondern reduzieren sie lediglich.
ben Prozent zugelegt hatten. Die Hamburg* 472 € 472 € 0€ 0% Umlage im Verhältnis zur Bruttowertschöpfung
Netzentgelte schlägt der Strom- Hessen 413 € 399 € -14 € -3 %
netzbetreiber auf die Rechnung
Mecklenburg-Vorpommern 455 € 538 € 83 € 18 %
auf für Betrieb und Ausbau der
Stromnetze. Diese Abgabe steigt Niedersachsen 413 € 430 € 17 € 4% EEG-Umlagepflicht
stetig und macht – regional Nordrhein-Westfalen 389 € 423 € 34 € 9%
unterschiedlich – bis zu elf Lieferung durch Elektrizitäts-
Rheinland-Pfalz 403 € 420 € 17 € 4% Keine EltVU-Lieferung:
Eurocent (Schleswig-Holstein) versorgungsunternehmen (EltVU):
EEG-Umlagepflicht Letztverbraucher
beziehungsweise im bundesweiten Saarland 423 € 416 € -7 € -2 % EEG-Umlagepflicht EltVU
Durchschnitt 8,3 Eurocent pro Sachsen 409 € 413 € 4€ 1%
Kilowattstunde aus, rund ein Selbsterzeugter Sonstiger nicht selbsterzeugter
Sachsen-Anhalt 420 € 432 € 12 € 3%
Viertel des Strompreises. Zusam- Letztverbrauch Letztverbrauch
men können EEG-Umlage und Schleswig-Holstein 555 € 600 € 45 € 8%
Netzentgelte also schon jetzt rund Thüringen 424 € 444 € 20 € 5%
15 Eurocent pro Kilowattstunde Sonstiger selbsterzeugter
Eigenversorgung
∅ Deutschland 413 € 428 € 15 € 4% Letztverbrauch
betragen. Vor allem für stromin-
tensive Unternehmen ermöglicht Ost 433 € 456 € 23 € 5%
der Gesetzgeber aber eine West (inkl. Berlin) 409 € 423 € 14 € 3% Nicht EE-/KWK-Anlagen,
EE-/KWK-Anlagen
teilweise oder vollständige insb. konventionelle
* Für Hamburg liegen noch keine Werte für 2021 vor.
Befreiung von diesen Abgaben. Quelle: CHECK24 Vergleichsportal Energie GmbH, alle Preise inkl. MwSt., alle Werte nach
vorläufigen Veröffentlichungen der Netzbetreiber, Angaben ohne Gewähr, Stand: 14.10.2020
§ 60 Abs. 1: § 61 Abs. 1 S. 1: § 61 Abs. 1 S. 2 Nr. 1: § 61 Abs. 1 S. 3:
100 % 30/35/40 % 100 % 100 %
Netzentgelte individuell mit Schematische Darstellung der Plichten zur Abführung der EEG-Umlage für verschiedene Formen der Stromversorgung
Quelle: Bundesnetzagentur
Netzbetreiber aushandeln
Nach §19 der Stromnetzentgeltverordnung (Strom-
NEV) erhalten Unternehmen einen Nachlass von bis
zu 80 Prozent der Nutzungsentgelte, wenn sie
• Strom vor allem nachts verbrauchen, Tipp: Wenn Sie selbst Strom aus erneuerbaren Energien erzeugen oder mehr als eine Gigawatt-
• mehr als zehn Gigawattstunden Strom abnehmen Tipp: Sprechen Sie mit Ihrem Netzbetreiber stunde Strom pro Jahr verbrauchen, sollten Sie mit einem Energieberater der Hessischen Initiative
• oder nur saisonal einen hohen Strombedarf haben. und verhandeln Sie individuelle Netzentgelte. für Energieberatung im Mittelstand (HIEM) die Möglichkeiten einer teilweisen Befreiung von der
Es lohnt sich in vielen Fällen. Auch für den EEG-Umlage besprechen und einen Antrag beim
Auch eine Senkung der Lastspitzen führt bereits zu Mittelstand! BAFA prüfen.
einer Reduzierung der Netznutzungsentgelte.
10 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 11
6. Lastspitzen vermeiden 7. Blindstrom kompensieren
Lastspitzen beim Stromverbrauch baren Kosteneinsparung. Last- der Maschinen kann allerdings die Blindstrom, elektrotechnisch Voltampere Reaktiv strom sind neben Elektromotoren auch die Vorschalt-
entstehen, wenn Maschinen spitzen vermeiden Sie, indem Sie Produktionsprozesse beeinträch- (Var) genannt, entsteht durch Induktion in Spulen, geräte in Beleuchtungsanlagen. Durch die Installa-
oder große Stromverbraucher beispielsweise zu Schichtbeginn tigen. Eine smarte Lösung ist ein die ein Magnetfeld erzeugen. Blindstrom ist derjenige tion einer Blindstromkompensation können Sie die
eingeschaltet werden. Da zum Maschinen nicht gleichzeitig, son- digitales Lastmanagementsystem, Stromanteil, der zur sinusförmigen Spannung um Übertragungsverluste reduzieren und die Kosten für
Hochfahren große Strommengen dern zeitversetzt einschalten. Um das Lastabwürfe automatisiert 90 Grad verschoben ist und zusätzliche Verluste in den Blindstrom vollständig einsparen. Sie reduzieren
aus dem Netz abgerufen werden, Lastspitzen so gering wie möglich und häufig kaum merkbar für den Kabeln und Transformatoren erzeugt. In der Regel die Netzverluste und verbessern damit die Wirksam-
müssen Energiedienstleister zur zu halten, können Sie auch die Produktionsprozess vornimmt. wird der Blindstrombedarf durch den Energiever- keit des Stromnetzes. Die Netzbelastung nivelliert
Regelung der Netzspannung wei- Daten aus dem EnMS auswerten, Optimalerweise kann dieses durch sorger ab einem Anteil von 50 Prozent der Wirkarbeit sich durch die Blindstromkompensation. Letztlich ist
tere Kraftwerkressourcen hinzu- um daraus Regeln abzuleiten, wie einen digital gesteuerten elektri- dem Gewerbe- und Industriebetrieb zusätzlich in es wie mit dem Schaum im Bierglas. Je mehr Schaum
schalten, wodurch zusätzliche und wann welche Stromverbrau- schen Speicher ergänzt werden. Rechnung gestellt. Große Verursacher von Blind- (Blindleistung) der Gast erhält, desto weniger Bier
Kosten entstehen. Diese dürfen cher bei Schichtbeginn in Betrieb Ein skalierbarer Batteriespeicher (Stromleistung) befindet sich im Glas.
sie gemäß § 19 Abs. 1 StromNEV genommen werden. Für die prak- mit ausreichender Kapazität ist
(Stromnetzentgeltverordnung) als tische Umsetzung sollten Sie Ihre dauerhaft günstiger, beeinträch-
Lastspitzen in Rechnung stellen. Mitarbeitenden instruieren, Ma- tigt die Produktionsabläufe nicht Blindstromkompensation
NICHT
Die Vermeidung von Lastspitzen
führt deshalb zu einer unmittel-
schinen nacheinander einzuschal-
ten. Ein zeitversetztes Einschalten
und erfordert keinen menschli-
chen Eingriff. GUT GUT
Quelle: Fraunhofer-Institut für Integrierte
Blind-
Lastspitze Systeme und Bauelementetechnologie IISB
leistung Belastet Stromnetz
(kVar) Blind-
Belastet Stromnetz leistung
(kVar)
P (kW)
Lastspitze mit Ausgleich
Scheinleistung (kVA)
Wirkleistung (kWh)
Scheinleistung (kVA)
Wirkleistung (kWh)
Treibt Treibt
Maschinen Maschinen
an an
Zeit
Lastspitzen beim
Stromverbrauch
entstehen, wenn
Maschinen oder große
Quelle: klaiber-spart-energie,
Ingenieurbüro für
Energieoptimierung
Stromverbraucher Blindstrom am Beispiel von Bier
eingeschaltet werden.
12 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 13
II.
8. Auf die passende Dimensionierung
kommt es an
Viel hilft nicht immer viel, ist meistens unnötig und
häufig teuer. Bei Kühl- und Klimaanlagen, Antrieben,
Wärme- und Dampfproduktion sowie Kompressoren
gilt: Dimensionieren Sie Ihre Anlagen immer so, dass
sie die geforderten Leistungen in optimalen Betriebs-
zuständen erbringen. Zu groß ausgelegte Anlagen Tipp: Viele Einkäufer/innen in Unternehmen
arbeiten selten effizient. Bei Standardmotoren mit neigen dazu, die günstigsten Maschinen oder
jährlicher Nutzungsdauer von etwa 3.000 Stunden Geräte zum niedrigeren Preis zum Kauf zu
entfallen nur etwa drei Prozent der abgeschriebenen empfehlen. Berechnen Sie vor dem Kauf die
Kosten auf die Anschaffung, aber 95 Prozent auf den Kosten über den gesamten Lebenszyklus
Effizienzpotenziale
Energieverbrauch. Pumpen in Hydraulik- und Abluft- einer Maschine. Fast immer sind energieeffi-
systemen, Druckluft-, Kälte- und Heizungsanlagen zientere Modelle zwar etwas teurer in der An-
in der Produktion
arbeiten bisweilen in ineffizienten Betriebszuständen, schaffung, holen aber sehr schnell auf. Durch
weil sie zu groß oder zu klein ausgelegt sind. Zudem ihren niedrigeren Energieverbrauch über den
können viele Anlagen mit Hilfe einer Vernetzung mit Zeitraum ihrer Nutzung sind sie häufig deut-
der Gebäudetechnik effizienter arbeiten. lich günstiger.
9. Moderne Elektromotoren
rund 40 Prozent effizienter
Elektromotoren stellen das Rückgrat in Produktion kosten, die sich mit modernen Antrieben um bis zu
und Logistik dar. Sie erzeugen Druckluft, treiben Kälte- 45 Prozent senken lassen. Ein IE2-Motor emittiert
kompressoren, Ventilatoren, Pumpen, Förderbänder 5.238 kg CO2-Äquivalente pro Fertigungseinheit, ein
und Walzen an. Elektromotoren haben eine lange IE3-Motor nur 4.274 kg, und ein IE4-Motor begnügt
Lebensdauer und werden nur selten in leistungs sich mit 3.353 kg CO2 – hat der VDI (Verein Deutscher
angepasster Weise betrieben. Vor allem in Maschinen Ingenieure) in der Studie „Ökologische und öko-
mit einer Nutzungszeit von mehr als 20 Jahren lohnt nomische Bewertung des Ressourcenaufwands“
es sich, effizientere Motoren nachzurüsten. Denn (https://t1p.de/40y4) von 2018 berechnet.
Drehzahlreglung und Frequenzumrichter für den op- Und ein IE5-Motor ist noch effizienter!
timalen Betrieb sind bei älteren Motoren meist nicht
vorhanden. Das verursacht in vielen Betrieben Strom- Mit dem QR-Code direkt zur
Studie „Ökologische und
ökonomische Bewertung des
Ressourcenaufwands“ surfen
Motoren nachrüsten
lohnt sich!
14 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 15
10. Pneumatische Anlagen auf 11. Druckluftverteilsystem:
Elektroantrieb umstellen Ringleitungen mit Kunststoffrohren
effizienter
Bei Druckluftanlagen gehen rund
93 Prozent der eingesetzten Energie
während der Aufbereitung verloren. Und wo sich ein Druckluftsystem nicht umrüsten
Das bedeutet, dass von einer Kilo- lässt, sollten Sie die Architektur Ihres Verteilsystems
wattstunde im Kompressor einge- prüfen. Eine Ringleitung erhöht die Effizienz und die
setzte Energie nur 0,07 Kilowatt als Betriebssicherheit eines Druckluftverteilsystems. Eine
Nutzleistung zur Verfügung steht. Ringleitung bildet eine geschlossene Einheit mit dem
Bei der Luftkomprimierung wird Kompressor. Die Druckluft muss einen kürzeren Weg
ein erheblicher Teil der Energie in zurücklegen als bei Stichleitungen. Und das bedingt
Wärme umgewandelt, die meistens auch einen geringeren Druckabfall. Außerdem können
ungenutzt als Abwärme verloren Sie einzelne Bereiche einer Ringleitung über Ventile
geht. Die elektrischen Antriebe der absperren, ohne dabei die Druckluftversorgung ande-
Kompressoren verursachen Anlauf- rer Leitungssektoren zu unterbrechen. Dadurch ge-
und Leerlaufverluste; außerdem währleisten Sie die Belieferung der Abnehmer auch
entstehen mechanische Verluste bei Wartungs-, Reparatur- und Erweiterungsarbeiten.
durch Reibung. Ohne eine Nutzung Früher wurden Druckluftleitungen aus Stahl verwen-
der Abwärme fällt die Energiebilanz det. Diese sind aber korrosionsanfälliger als die Lei-
von pneumatischen Anlagen im tungen aus Kunststoffen. Wenn Ihr System keine be-
Vergleich zu Elektroantrieben daher sonderen thermischen Anforderungen oberhalb von
sehr negativ aus. Natürlich können 50 Grad Celsius stellt, sind heute Leitungssysteme
nicht alle pneumatischen Anlagen aus Polyethylen empfehlenswert. Sie halten problem-
einfach auf Elektromotoren umge- los 25 Jahre. Kunststoff ist das Mittel der Wahl, da die
rüstet werden. Aber wo es möglich Rohre nicht korrodieren und Verbindungssystemen
ist, sollten Sie im Zuge von Ersatz- eine höhere Dauerdichtheit gewährleisten.
investitionen die Umrüstung in
Erwägung ziehen.
Quelle: Susanne Krichel, Steffen Hülsmann,
Simon Hirzel, Rainer Elsland, Oliver Sawodny,
O+P 1-2/2012, www.vfmz.net 12. Druckluft überwachen und
effektiver dosieren
Grundsätzlich sollten Sie besonderen Wert auf somit sechs Prozent weniger Energiekosten. Und
Bei pneumatischen
regelmäßige Wartung legen. Experten schätzen, wenn eine Maschine einen höheren Druck benötigt,
dass bis zu einem Drittel der Druckluft durch Lecka- schalten Sie einen Booster davor. Dieser erhöht den
gen verloren geht. Nutzen Sie deshalb regelmäßig benötigten Druck nur lokal, im übrigen Netz kann
Anlagen gehen Leckage-Suchgeräte. Diese Geräte zeigen Ihnen an,
wo Leckagen in Ihrem Druckluftnetz vorhanden sind.
Die meisten Leckagen sind nicht hörbar, weil sie
der Druck niedrig bleiben.
bis zu 95 Prozent Geräusche im Ultraschallbereich erzeugen. Einfache
Leckage-Suchgeräte sind nicht teuer, und ihre Be-
der eingesetzten
dienung ist kinderleicht. Außerdem sind Kompresso-
ren häufig falsch eingestellt und erzeugen einen zu
hohen Druck. Stellen Sie den Druck auf den minimal
Energie verloren. benötigten Druck ein. Ein bar Druckabsenkung be-
deutet sechs Prozent weniger Energieverbrauch und
16 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 17
13. Schnellkupplungen deinstallieren, 15. Klimamanagement in
Druckluft-Recycling integrieren Produktionsbetrieben
Überprüfen Sie, ob Sie an dauerhaft stationären Kompressor in einem Arbeitszyklus fast die doppelte Stehen bei Ihnen die Tore im Winter offen, obwohl
Maschinen Schnellkupplungen einsetzen. Diese Menge Luft, erhöht somit den Volumenstrom um bis die Heizung läuft? Das ständige Öffnen und Schlie-
führen zu einem erhöhten Druckluftverbrauch und zu 80 Prozent und senkt die Stromkosten um bis zu ßen der Tore ist den Mitarbeitenden zu unbequem
sollten nur dort verwendet werden, wo sie wirk- 40 Prozent. Nebeneffekt: Zusätzlich sinken der Öl- oder zu zeitaufwändig? Gerade in großen Lagern und
lich notwendig sind. Prüfen Sie, ob bei Ihrer An- verbrauch und die Geräuschentwicklung. Druckluft- Produktionshallen treiben veraltete Radiatoren und
lage Druckluft-Recycling verwendbar ist. Über eine recycling ist auch bei bestehenden Kompressoren offenstehende Hallentore die Energiekosten in die
zweite Leitung wird die „verbrauchte“ Luft mit bis möglich, und fast alle Geräte lassen sich mit einem Höhe. Infrarotstrahler können Arbeitsplätze punkt-
zu zwei bar zurückgeführt. Damit verdichtet der Rückluftadapter ausrüsten. genau erwärmen, während andere Bereiche kühler
bleiben. Schnelllauftore öffnen und schließen sich
innerhalb von Sekunden und schotten den Betrieb
von außen ab. Als Nebeneffekt können Sie so auch
vermeiden, dass Lärm und geruchsbeladene Abluft
aus Ihrem Betrieb ins Freie gelangt. Dies vermeidet
Ärger mit der Nachbarschaft. Wo Schnelllauftore Tipp: Überprüfen Sie regelmäßig die Leitungs-
keine Alternative sind, können Torluftschleieranlagen rohre. Eine Faustregel besagt, dass ein Meter
eine Lösung sein. Diese Anlagen trennen mittels eines nicht isoliertes, haushaltsübliches Heizungs-
kräftigen Gebläses unterschiedlich konditionierte rohr einen Verlust von zehn Litern Heizöl im
Luftmassen durch eine Barriere ausströmender Luft Jahr verursacht. Schon kleinste Leckagen sind
und verhindern so deren Austausch. Auch schlecht der Grund für eine Durchfeuchtung der
isolierte und gewartete Dampf-, Kälte- und Wärme- Isolation. Dies führt wiederum zu einer
leitungen treiben die Energiekosten in die Höhe. Die Herabsetzung der Isolationswirkung.
Isolierung von Wärme- und Kälteleitungen ist oft mit
14. Vernetzung der Produktions-
sehr geringem Aufwand verbunden.
und Gebäudetechnik
In vielen Produktionsbetrieben schlummern Effizienz- Praxisbeispiel
potenziale, die Sie mit der Vernetzung von Produk-
tionsanlagen mit der Gebäudetechnik erschließen
In der Fertigung eines Industrieunternehmens
erschlossen Forscher der TU Darmstadt ein Ein- Energie clever einsetzen!
können. Prozesswärme, Heiz- und Kühlprozesse in der sparpotenzial von 24 Prozent beziehungsweise
Materialverarbeitung, aber auch Kühl- sowie Druckluft- 670.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr. Dafür wur-
systeme erzeugen Wärme, die dann mit Abluftsyste- den Abwärmequellen identifiziert, die zur Beheizung
men und Klimaanlagen ungenutzt verpufft. Dabei lässt von 1.500 Quadratmeter Produktionsfläche dienen. Starten Sie jetzt mit der
sich Abwärme in Wärmetauschern wieder zurückfüh- Das Unternehmen installierte auf Empfehlung der
ren – beispielsweise für das Heizen von Büroräumen.
Je nach Temperatur lässt sie sich wieder in Strom ver-
Forscher ein Energie-Monitoring und -Controlling
auf Steuerungs- und Feldebene. Verbräuche werden
kostenfreien Impulsberatung!
wandeln. Absorptionskältemaschinen nutzen Abwär- energieformübergreifend bis auf Komponenten
me, um Kühlräume zu temperieren. In einer Adsorp- ebene erfasst. Durch ein gezieltes Schalten der
tionskältemaschine wird ein Kältemittel genutzt, das Maschinen und ihrer Nebenverbraucher in Energie- Info-Hotline: 0 61 07 / 9 65 93 -70
mit der Ad- beziehungsweise der Desorption seinen sparmodi sank der Energieverbrauch deutlich. Den energieberatung@rkw-hessen.de
Aggregatzustand ändert. Nach dem Grundprinzip der Forschern gelang es, Energieeinsparpotenziale von www.energieeffizienz-hessen.de
Adsorption lassen sich Kältemaschinen und Wärme- bis zu 40 Prozent im Vergleich zu einem ähnlichen
speicher betreiben. In einer ideal vernetzten Fabrik Werk zu realisieren.
arbeiten Maschinen und Gebäudetechnik gleichsam Hessische Initiative für
Hand in Hand. Die Abwärme der Anlagen heizen ande- Energieberatung im Mittelstand (HIEM)
re Prozesse oder das Gebäude.
18 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 19III.
16. Lichtmanagement an
Produktionsarbeitsplätzen
Ob großflächig oder punktgenau – Beleuchtung lässt
sich heute mit modernster LED-Technik effizient und
nach allen Anforderungen der Arbeitsstättenrichtlinie
optimal einrichten. Produktion, Lager und Einzel-
arbeitsplätze haben unterschiedliche Anforderungen
und brauchen optimale Lichtkonzepte. Mittlerweile
sind bei modernen LED-Technologien alle Ansprüche
erfüllt. Der Einsatz eines intelligenten Lichtmanage-
ments senkt die Kosten nachhaltig. Ob tageslicht-
gesteuert, von Bewegungsmeldern aktiviert oder
für den Innen- oder Außenbereich lassen sich die
Stromkosten zwischen 50 und 80 Prozent senken. Vor
n z ia le I n d u s t r ie 4 .0
Effizienzpote
allem: LED-Leuchtmittel haben eine Lebensdauer von
bis zu 25.000 Stunden; damit sind sie bis zu fünf Mal
und Digitalisierung
länger im Einsatz als konventionelle Leuchtmittel.
Tipp: Überprüfen Sie regelmäßig Ihre Licht
installationen, vor allem die älteren. Reinigen
Sie die Leuchtmittel und Reflektoren. Über-
prüfen Sie, ob bei der ausgeleuchteten Fläche
auch die erforderliche Lichtstärke ankommt.
Selten genutzte Hallen oder Räume sollten Sie
mit Bewegungssensoren und Dämmerungs-
schaltern aufrüsten, damit die Lichtinstalla-
tion nur bei einem tatsächlichen Bedarf mit
voller Intensität strahlt.
17. Ausschuss senken
Viele Unternehmen könnten ihren Ausschuss senken,
wenn sie systematisch und regelmäßig nach Optimie-
rungspotenzialen suchen würden. Ob neue Techno-
logien, Umstellungen in den Produktionsprozessen
oder den Arbeitstechniken der Mitarbeitenden: Immer
wieder entstehen Möglichkeiten zum effizienteren
Ressourceneinsatz. Ein kontinuierlicher Verbesse- Tipp: Laden Sie die Mitarbeitenden aus allen
rungsprozess hilft dabei, diese Potenziale zu heben. Produktionsbereichen dazu ein, Ihnen ihre
An erster Stelle gilt es, dass Sie als Unternehmer/in Ideen mitzuteilen. Einige Konzerne loben
das Wissen und die Erfahrungen Ihrer Mitarbeiten- sogar Gratifikationen für Ideen aus, mit
den aktiv abfragen. Initiieren Sie einen Bewusstseins- denen sie den Ausschuss verringern und
wandel und kommunizieren Sie regelmäßig mit Ihren ihren Ressourceneinsatz
Mitarbeitenden hinsichtlich der Erschließung von reduzieren.
Verbesserungspotenzialen.
20 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 21Industrie 4.0 und Digitalisierung 18. Mitarbeitende müssen mitziehen
Hinter Industrie 4.0 steht die Idee eines „Industrial Am Anfang steht daher immer eine realistische Voraussetzung für die erfolgreiche Einführung von IIoT ist die Bereitschaft der Führungskräfte und Mitarbei-
Internet of Things“, kurz IIoT. Erfolgreiche IIoT-Projek- Analyse: Wo entstehen überhaupt Daten, in welchen tenden, sich neben der Erneuerung oder Anpassung ihrer alten Prozesse auch auf die Bedingungen einer IIoT-
te vernetzen Maschinen, Produktionsplanungs- oder Datensilos liegen sie, wie verlaufen die Datenströme Lösung einzulassen. Denn sie müssen auch ihr Verhalten anpassen, ihre Datensilos öffnen, ihre Prozesse in
Manufacturing Execution Systeme (PPS / MES) mit und welche Medienbrüche behindern den freien Frage stellen, Wissen teilen, sich als ein Teil des Ganzen verstehen sowie bereit sein für eine
einer Softwarelösung, in der alle Daten – mittlerweile Datenfluss? Wie sind diese Daten sinnvoll in einer Kommunikation zu allen relevanten menschlichen und maschinellen Schnittstellen. Wenn
vor allem in der Cloud – zusammenlaufen. Dort kön- IIoT-Lösung zu integrieren, um sie in allen Prozessen diese Voraussetzungen erfüllt werden, entfalten sich die vollen Potenziale, wie zahlreiche
nen sie ausgewertet sowie externen Personen wie bereitzustellen und darauf Anwendungen aufzuset- Beratungsprojekte der Hessischen Initiative für Energieberatung im Mittelstand (HIEM) zeigen:
Kunden und Lieferanten zugänglich gemacht werden. zen, die künftig Wertschöpfung generieren. Neben
Eine IIoT-Produktion erzielt fast immer eine nachhal- der technischen Seite der Daten aus der Produktion
tige Wirkung bei Zeit- und Kosteneffizienz, Material- müssen dabei auch externe Schnittstellen zu Liefe- 1. Eine Polsterei reduzierte mit neuen vernetzten CNC-gesteuerten Maschinen den Aus-
und Ausschussreduktion, Produktivität, Liefertreue ranten und Kunden sowie die interne Vernetzung schuss in der Holzwerkstatt um zehn Prozent und beim Schaumstoffzuschnitt sogar über 30 Prozent.
und Kundenzufriedenheit sowie Ressourcen- und mit ERP, Warenwirtschaft, Einkauf, Finanz- und In einem Neubau sorgt eine Luftwärmepumpe mit Gastherme für Wärme. Eine Photovoltaikanlage auf
Energieeffizienz. Aber jede IIoT-Softwarelösung ist Rechnungswesen, Produktentwicklung, Marketing, dem Dach übernimmt bis zu 35 Prozent des gesamten Strombedarfs. Insgesamt spart der Unterneh-
immer nur so gut wie das Konzept, das Menschen After Sales sowie zur Qualitätssicherung integriert mer künftig 836 Tonnen CO2 pro Jahr, für die er 2025 fast 46.000 Euro CO2-Steuer zahlen müsste.
erstellen müssen. werden. Das bedeutet, dass jedes digitale Gerät so
einzubinden ist, dass es seine Ist-Daten in Echtzeit in
das System einspeist und selbst darüber gesteuert 2. Ein Kunststoffhersteller schaffte drei neue Spritzgussmaschinen an, nutzt die Abwärme und steuert
werden kann. die Maschinen über einen „Digitalen Zwilling“. Außerdem senkte er durch Optimierung der gefertigten
Teile den Materialeinsatz. Durch die Optimierung aller Prozesse sowie die Visualisierung der Ferti-
gung reduzierte der Unternehmer den CO2-Ausstoß um 420 Tonnen pro Jahr, was ihm ab 2025 rund
23.000 Euro Steuerersparnis einbringt.
3. Ein Kleinbetrieb für Metallbearbeitung schaffte eine neue Zerspanungsmaschine mit hocheffizienten
Elektromotoren an und digitalisierte seine kompletten Prozesse vom Auftragseingang bis zur Aus-
lieferung. Durch den „Digitalen Zwilling“ kann der Unternehmer die Rohlinge bereits mit wesentlich
weniger Material herstellen lassen. Dieser senkte den Zerspanungsabfall um fast 87 Prozent, die
Stromkosten sanken um 54 Prozent. Die CO2-Emissionen reduzierten sich um 93 Tonnen, was dem
Zwei-Mann-Betrieb künftig über 5.000 Euro pro Jahr CO2-Steuern einspart.
Zentrales Ziel von Industrie 4.0 ist
Fazit: In einem Unternehmen entstehen überall Daten. Sie lassen sich in einer IIoT-Lösung nutzen, um Kunden,
Lieferanten in Ende-zu-Ende-Prozessketten zu integrieren. Als Nebeneffekt verbessert sich immer auch die
Ressourcen- und Energieeffizienz
Energie- und Ressourceneffizienz. Mit einer konsequenten IIoT-Produktion senken Sie als Unternehmer Ihre
Energiekosten, sparen sich die CO2-Steuer. Häufig sinken Ausschuss, Abfall und Abwasser. Damit sinken die
Produktionskosten insgesamt noch stärker.
In einem Aufsatz für die F.A.Z. Ende März 2021 beschrieben die Väter von I4.0, Professor Henning
Kagermann und Professor Wolfgang Wahlster, ihre Ziele: „Gesellschaftlich lag der Fokus auf sozial-
partnerschaftlicher Umsetzung. Deshalb waren Gewerkschaften in den gesamten Prozess eng
eingebunden und haben konstruktiv mitgewirkt. Wichtig war das Versprechen von einer besseren
und sinnvolleren Mensch-Maschine-Kooperation ohne Angst vor Kontrollverlust, die Schaffung
Mit IIoT sinken
Energiekosten,
von Arbeitsplätzen durch ‚Nearshoring ‘ und die Inklusion von älteren und behinderten Menschen,
unterstützt durch physische und kognitive Werkassistenzsysteme. Ökologisch war von Anfang
an die Ressourcen- und Energieeffizienz ein zentrales Ziel: Industrie 4.0 hat das Potenzial, eine
Kreislaufwirtschaft zu etablieren, die Wirtschaftswachstum von Ressourcenverbrauch entkoppelt.
Industrie 4.0 stellt den Menschen in den Mittelpunkt, und dazu gehören die gesellschaftliche und Ausschuss, Abfall
und Abwasser.
natürliche Umwelt.“
22 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 23IV.
19. Bis zu 55 Prozent
Tilgungszuschüsse
Unternehmer/innen, die auf eigenem Grund und in
eigenen oder langfristig gepachteten Produktions
hallen fertigen, profitieren von großzügigen Zuschüssen
zu Investitionen in erneuerbare Energien. Ob eine
Photovoltaikanlage zur Eigenstromnutzung oder ein
Blockheizkraftwerk für Strom- und Wärmeerzeugung,
eine Solar- oder Geothermie-Anlage zur Wärme- Tipp: Die Energieeffizienzexperten der LEA
gewinnung, Wasserstofferzeugung oder Brennstoff- und der HIEM helfen Ihnen gerne, das passen-
zellen: Die Tilgungszuschüsse der Kreditanstalt für de Förderprogramm und die optimale
Wiederaufbau (KfW) variieren abhängig von der Investitionsbeihilfe zu finden.
Erneuerbare
installierten Anlage zwischen 30 und 55 Prozent.
Energien
20. Photovoltaik
Photovoltaikanlagen (PVA) produzieren umwelt- selbst braucht zwischen zwei und vier Prozent der
freundlichen Strom aus Sonnenenergie. Der Strom Primärenergie für jeden DC-AC- und AC-DC-Vorgang.
entsteht durch zwei Siliziumschichten, zwischen Für die Erhöhung des Eigenstromanteils sollten PVA
denen sich Atome befinden. Mit den Sonnenstrahlen heute immer mindestens mit einer Pufferbatterie,
wandern diese Elemente auf die positiv geladene Si- besser noch mit einer Speicherbatterie betrieben
liziumseite. Es fließt Gleichstrom (Direct Current, DC), werden. Batterien arbeiten immer mit Gleichstrom.
wenn dieser über einen Verbraucher abgenommen Ideal wäre die Kombination mit einer Ladestelle für
wird. Ein Wechselrichter wandelt die Energie in Wech- Elektrofahrzeuge, deren Batterien ebenfalls als Zwi-
selstrom (Alternate Current, AC) um, der anschlie- schenspeicher genutzt werden. Da die Motoren von
ßend im eigenen Betrieb genutzt oder ins Stromnetz E-Fahrzeugen ebenfalls mit Gleichstrom betrieben
eingespeist werden kann. Der Spannungswandler werden, sollten Sie die PVA direkt mit einer Gleich-
strom-Ladetechnik verbinden, um Wandlungsverluste
zu vermeiden.
Tipp: Wenn Sie über ein eigenes Dach mit
ausreichender Sonneneinstrahlung sowie den
statischen Voraussetzungen oder eine freie
Fläche verfügen, sollten Sie an die Investition
in eine PVA denken.
24 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 2521. Kraft-Wärme-Kopplung 23. Solarthermie und Prozesswärme
Bei Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gewinnen die genutzt, um Heizenergie zu gewinnen. Werden Strom Im Gegensatz zu einer PVA produziert eine Solar- Technologie sogar mehr – erreicht. Diese Tempera-
Eigentümer/innen simultan mechanische Energie und und Wärme sofort lokal verwendet oder gespeichert, thermieanlage (STA) keinen Strom, sondern thermi- turen eignen sich für klassische Raumheizungen in
nutzbare Wärme. Unternehmen setzen in der Regel sorgt diese Kombination für einen Wirkungsgrad von sche Energie, also Wärme. Durch den sogenannten den verschiedenen Ausführungsversionen, aber auch
auf Blockheizkraftwerke (BHKW), in denen ein Ver- bis zu 90 Prozent. Das bedeutet, dass etwa 30 Pro- Sonnenkollektor fließt ein flüssiges Medium, das sich für Prozesswärme – beispielsweise in Wäschereien,
brennungsmotor einen Generator antreibt, mit dem zent der eingesetzten fossilen Brennstoffe in Strom durch die Sonnenstrahlen erhitzt. Je nach Bauart des der Lebensmittelindustrie und vielen industriellen
Strom erzeugt wird. Die Abwärme des Motors wird und bis zu 60 Prozent in Wärmeenergie umgewandelt Kollektors werden bis 200 Grad Celsius – oder je nach Anwendungsfeldern. Wärme aus solaren Kraftwerken
werden. Besonders umweltfreundlich ist ein BHKW, ist auch gut geeignet für lokale Nahwärmenetze, bei-
das mit Erdgas oder Sprit aus Pflanzen (Raps, Mais) spielsweise in Gewerbegebieten. In Verbindung mit
betrieben wird. Erdgas emittiert außerdem weniger Wärmespeichern ist Solarthermie ganzjährig zuver-
CO2 im Vergleich zu Diesel. BHKW sind für viele Be- lässig einsetzbar.
triebe geeignet, die ganzjährig Wärme und Strom
benötigen. Häufig kommen größere BHKW in lokalen
Nahwärmenetzen zum Einsatz. Ein solches Wärme-
netz beispielsweise für die Belieferung von Nachbar-
betrieben ist vor allem für Unternehmen interessant, Tipp: Wenn Sie in Ihrem Betrieb einen ganz-
Eine Solarthermie
Tipp: Wenn Sie ganzjährig einen gleichblei- die zwar den Strom mit einem BHKW erzeugen jährigen Wärmebedarf haben, sollten Sie in
bend hohen Strom- und Wärmebedarf haben, wollen, die Wärme aber nicht benötigen. eine STA investieren. Voraussetzung ist zudem
rechnet sich ein BHKW je nach Größe häufig ähnlich wie bei der PVA, dass Ihr Dach die
schon nach drei bis fünf Jahren. Und selbst,
wenn Ihr Wärmebedarf im Betrieb geringer
als die Erzeugung ist, sollten Sie an ein loka-
notwendigen Voraussetzungen
erfüllt. anlage produziert
les Wärmenetz denken. Dies lohnt sich in der
Regel bereits ab 5.200 Betriebsstunden
thermische Energie.
pro Jahr.
24. Wärmepumpen
Wärmepumpen nutzen die Wärme in Bodentiefen Trägermedium, das die Wärme im Boden aufnimmt
zwischen einem und bis zu 400 Metern unter der und in einem Wärmetauscher wieder abgibt. Der
22. EEG-Umlage auf
Oberfläche. Unterschieden wird zwischen boden- Wärmetauscher arbeitet mit Kältemitteln, die je nach
naher und tiefer Geothermie, die über 400 Meter tief Temperatur verdampfen oder kondensieren. Beim
selbsterzeugten Strom
ins Erdreich geht. Bei der bodennahen Geothermie Übergang ihres Aggregatzustands setzen sie Wärme
liegen die Temperaturen ganzjährig zwischen acht frei. Bereits mit nur acht Grad Celsius lässt sich im
und 25 Grad Celsius, Tiefengeothermie kann es auf Wärmetauscher bis zu 80 Grad warmes Wasser für
80 bis 200 Grad Celsius bringen. Je nach Bauart kom- die Heizung erzeugen.
Photovoltaikanlagen, die ab dem 1. Januar 2021 in men Brunnenanlagen, Erdsonden oder Erdkollekto-
Betrieb genommen wurden, unterliegen der EEG- ren zum Einsatz. In einer Wärmepumpe zirkuliert ein
Novelle 2021. Hier wurde die Bagatellgrenze zur
EEG-Umlage auf eine Anlagengröße von 30 kWp oder
30.000 kWh Jahresertrag oder mehr angehoben. Die Tipp: Wenn Sie Ihren Strombedarf mit einer
selbsterzeugte Strommenge ist dem Netzbetreiber zu kleineren Anlage unter 30 kWp decken kön-
melden, der die EEG-Umlage zunächst schätzt und in nen, sollten Sie derzeit auch keine höhere
den Folgejahren aufgrund der Produktion der Vorjah- Kapazität installieren. In jedem Fall sind Sie
re festsetzt. Achten Sie bei der Auswahl und Dimensi- verpflichtet, Ihre Stromerzeugung mit einem Tipp: Prüfen Sie mit einer Expertin bzw. mit einem Experten, ob für Ihren Betrieb eine Wärmepumpe
onierung Ihrer Anlagen daher auf den Schwellenwert geeichten Messsystem zu erfassen und zu in Frage kommt. Ideal ist ein ganzjähriger Wärmebedarf, der mit der Anlage vollständig
für die EEG-Umlage. dokumentieren. abgedeckt werden sollte.
26 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 50 Effizienz-Tipps für Produktion und Verwaltung 27Sie können auch lesen
