Den Energieeinsatz verbessern

Stromverbrauch

Das Fraunhofer-Institut IPT hat ein Onlinetool entwickelt, um in Unternehmen Effizienzpotenziale aufzuspüren. Der sogenannte Energy Quick Check ist als branchenübergreifendes Self Assessment für alle produzierenden Unternehmen konzipiert.

23. Oktober 2014

Der Fokus liegt nicht auf der isolierten Betrachtung der Wertschöpfungsprozesse, sondern erweitert die Betrachtung auf energierelevante Unternehmensbereiche. Dieser Quick Scan wurde bereits mehrfach erfolgreich angewandt. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über die Vorgehensweise und stellt einen Anwendungsfall vor.

Im Rahmen des Energy Quick Checks werden Unternehmen branchenunabhängig in die Bereiche Druckluft, Beleuchtung, Bürobereiche, Logistik, Produktion sowie Heizung, Lüftung und Klimatisierung eingeteilt. Über einen Fragenkatalog kann für jeden Bereich ein Effizienz-Erfüllungsgrad ermittelt werden.

praxistest bei Autozulieferer

Dieser stellt eine erste Abschätzung der Energieeffizienz dar. Ausgehend hiervon findet eine Priorisierung der Unternehmensbereiche zur weiteren Betrachtung statt. Die Beantwortung aller Fragen nimmt nur wenige Minuten in Anspruch. Die Bewertung beziehungsweise der Einzel-Erfüllungsgrad der Fragen für das jeweilige Unternehmen erfolgt durch Auswahl der verschiedenen Antwortmöglichkeiten: Ja, Teilweise, Nein, Nicht relevant. Auf Grundlage der beantworteten Fragen und aktueller energieeffizienter Methoden und Technologien werden schließlich angepasste Maßnahmen zum Erreichen einer hohen Energieeffizienz generiert.

500.000 kWh im Monat

Der Quick Check wurde bei einem mittelständischen Automobilzulieferer von Karosseriepressteilen mit anschließender detaillierter Betrachtung durchgeführt.

Am betrachteten Standort sind mehr als 700 Mitarbeiter beschäftigt. Neben einem Entwicklungszentrum, dem firmeneigenen Werkzeugbau, der zentralen Verwaltung sowie der Logistik finden sich hier zwei reine Produktionswerke zur Bauteilfertigung. Auf modernen Hochleistungspressen werden im Presswerk Einzelteile mit bis zu 2.500t Presskraft gestanzt und umgeformt. Im zweiten Produktionswerk, der Fügetechnik, werden die Einzelteile zu sogenannten Schweißbaugruppen zusammengefügt. Insgesamt benötigt der Standort für alle Werke monatlich circa 500.000kWh elektrische Energie. Das Tool stellt nun für die beiden Bereiche mit den höchsten Anteilen nicht erfüllter Kriterien angepasste Methoden und Technologien zur Verbesserung heraus. Im betrachteten Fall wurden die Bürobereiche und die Beleuchtung als potenzielle Stellhebel zur gezielten Optimierung identifiziert.

Die detaillierte Bewertung der beiden Bereiche sowie die Umsetzung der vorgeschlagenen Potenziale wurde durch Fachkräfte und Experten, insbesondere aus den Bereichen Instandhaltung und Gebäudemanagement, am Standort durchgeführt.

Baustelle Lichtanlage

Im Folgenden werden die Ergebnisse näher dargestellt. Insgesamt verfügt der Standort über eine Fläche von 25.000m2. Für die einzelnen Flächen ergeben sich unterschiedlichste Anforderungen und Randbedingungen an die Beleuchtung. Bei der Analyse der Beleuchtungseinrichtungen und des damit verbundenen Energiebedarfs zeigten sich für die beiden reinen Produktionswerke unterschiedliche Charakteristika.

Durch verschiedene Anbauten und Erweiterungen sind im Presswerk stark unterschiedliche Beleuchtungskonzepte realisiert. Viele Bereiche sind mehr oder weniger vom Tageslicht abgeschottet. Das zweite Produktionswerk ist zugleich die erste Erweiterung des Standorts. Hier wurde großzügig geplant. Anbauten und Erweiterungen sind hier nicht realisiert.

Anderes verhalten nötig

Oberlichter und Fensterflächen sorgen hier für eine intensive Tageslichtnutzung. In beiden Werken hat eine systematische Regelung der Beleuchtungseinrichtungen bislang kaum stattgefunden. Am betrachteten Standort rentieren sich Helligkeitssensoren bereits nach weniger als drei Jahren.

Nach diesem Break-Even lässt sich ein vierstelliges monetäres Einsparpotenzial im Jahr voraussagen. Diese Maßnahme ist insbesondere für das modernere Werk rund um die Fügetechnik lukrativ, da die Tageslichtnutzung optimal durch eine Regelung in das energetische Gesamtkonzept integriert werden kann.

Licht teils ausgeschaltet

Auch der Einbau einer Pausentaste, welche die Deckenbeleuchtung im Produktionsbereich für die Dauer der jeweiligen Arbeitspause abschaltet, verspricht im betrachteten Fall jährliche Einsparungen der gleichen Größenordnung.

Diese Maßnahme ist für beide Werke gleichermaßen relevant. Testweise konnte jede vierte Lampe im Logistikbereich tagsüber deaktiviert werden. Bei weiterhin ausreichender Lichtausbeute bedeutet dies eine direkte Ersparnis von 25%. Das individuelle Verhalten der Büromitarbeiter kann durch Schulungen und Sensibilisierung verbessert werden.

Im betrachteten Fall findet keine konsequente Abschaltung von PC-Monitoren und anderen Hardwarekomponenten nach Arbeitsende statt. Auch das teilweise verschwenderische Druckverhalten sowie die Bereitstellung unnötig vieler und im Bereitschaftsmodus stehender Drucker tragen zur geringen Energieeffizienz bei. Wie in vielen anderen Unternehmen wurde die Temperatur der Serverräume auf 21°C eingestellt.

Studien zeigen, dass eine Erhöhung der Temperatur auf 26°C den Energieeinsatz zur Kühlung um 40% reduzieren kann, ohne die Server zu beschädigen oder die Leistung einzuschränken. Auch die Einführung sparsamer Endgeräte wie Thin Clients wurde im Unternehmen evaluiert und teilweise bereits eingeführt.

Viel Luft nach oben

Fazit: Der Abgleich mit den Verbesserungsmaßnahmen, welche der Energy Quick Check generiert, zeigte erhebliche Einsparpotenziale. Quick Wins wie die Einführung von Pausenschaltern lassen sich für die meisten Bereiche identifizieren.

Auch langfristige Maßnahmen und Investitionen wie elektronische Vorschaltgeräte, Helligkeitssensoren für Lampen oder energieeffizientere Endgeräte wie Thin Clients generieren nachhaltige Verbesserungen.

Wesentliche Vorteile der Energy-Quick-Check-Systematik sind die strukturierte Vorgehensweise, die zielorientierte Fokussierung der Bereiche sowie das umfangreiche Verbesserungstoolset. Energy Quick Check steht als kostenloser Download unter der untenstehenden URL-Adresse.

Prof. Dr.-Ing. Robert Schmitt und Florian Lindner M.Sc. (Fraunhofer IPT)

Erschienen in Ausgabe: 09/2014