Die Welt der Effizienz

Industrie Die Potenziale zur Energieeinsparung sind groß. Ein Beispiel ist die Klimatisierung von Schaltschränken. Rittal ? größtes Unternehmen der Friedhelm Loh Group ? zeigt, wie sich hier nicht nur CO2, sondern auch Kosten reduzieren lassen. Mit der Übernahme von Würz Energy ist die Unternehmensgruppe jetzt auch im Wachstumsmarkt der erneuerbaren Energien tätig.

29. November 2007

Wie weit oben das Thema Energieeffizienz derzeit in Deutschland auch politisch angesiedelt ist, zeigt die aktuelle Umfrage ›Effpro ? Untersuchung zur Energieeffizienz in der Produktion‹, die das Bundesinstitut für Bildung und Forschung (BMBF), beim Fraunhofer-Institut bei führenden deutschen Unternehmen in Auftrag gegeben hat. Das Ziel der Untersuchung ist, zukünftige Forschungspotenziale im Bereich der Energieeffizienz in der Produktion zu identifizieren. Dabei geht es unter anderem darum, Prozessketten zu optimieren, die zu einer Effizienzsteigerung der Produktionsprozesse von etwa 20 bis 30 % führen können, den Primärenergiebedarf zu reduzieren und den CO2-Ausstoß zu senken.

»Energetisch sinnvolle Lösungen wie die Wärmerückgewinnung bieten langfristige Einsparungspotenziale, die genutzt werden müssen. Der steigende Kostendruck durch immer höhere Strompreise, sowie das Erreichen von Wettbewerbsfähigkeit werden Unternehmen zukünftig mehr und mehr dazu bewegen, auch diese Potenziale tatkräftig auszuschöpfen «, sagt Heinrich Styppa, Bereichsleiter Schaltschrank-Klimatisierung beim Herborner Unternehmen Rittal. Neben Kosteneinsparungen werde auch die Imageverbesserung der Unternehmen durch einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz steigende Bedeutung erlangen.

»Energieeffizienz ist jetzt ein Thema. Mitte der 90er-Jahre war das Thema nicht so kritisch, mittlerweile spricht jeder darüber«, so Styppa. Die Bereitschaft seiner Kunden, sich mit neuen Technologien zu beschäftigen und sie in Betracht zu ziehen, steige zunehmend.

Ein Grund sind sicherlich die hohen Strompreise. Das hat auch Bereichsleiter Styppa ausgemacht: »Selbst Kunden, die vor zwei bis drei Jahren dem Thema keine Bedeutung zugemessen haben, erkennen jetzt, dass man mit effizienter System-Klimatisierung bei Schaltschränken viel Geld sparen kann.«

Bei der Schaltschrank-Klimatisierung in Produktionsprozessen, der Rackkühlung in den IT-Abteilungen sowie bei der Prozesskühlung anspruchsvoller Werkzeugmaschinen ist die Herausforderung Energieeinsparung ein zentrales Zukunftsthema. Als wichtiges Kriterium für die Effizienz eines Kühlgerätes gilt die Kälteleistungszahl. »Unsere Top- Therm-Plus-Klimageräte haben eine Kälteleistungszahl von 2,3. Bei vielen herkömmlichen Kühlgeräten liegen diese bei 1,64«, berichtet Styppa. Dadurch würden sich beim Betrieb von 200 Geräten ? was keine Seltenheit in der Industrie sei ? Energiemehrkosten von über 34.000 € in einem Jahr ergeben (berechnet bei einem kWh-Preis von 0,11 €).

170 € pro Kühlgerät einsparen

»Das sind über 170 Euro Einsparungen im Jahr pro Kühlgerät«, rechnet Styppa vor. Auch die CO2-Bilanz unterscheidet sich deutlich: Klimageräte mit höherer Kälteleistungszahl erzeugen 203 t CO2 pro Jahr weniger als Vergleichsgeräte.

Kühlausrüstung mit einer hohen Kälteleistungszahl zu bauen ist eine technische Herausforderung. Genauso wichtig ist es jedoch, die Kühlleistung über die Betriebszeit konstant hoch zu halten; denn mit der Verschmutzung der Kühllamellen und der vorgeschalteten Luftfilter fällt die Kühlleistung schnell und stark ab. Bei vielen Schaltschrank-Kühlgeräten ist bei belasteter Umgebung bereits nach kurzer Betriebszeit mit Leistungsverlusten von 30 bis 50 Prozent und einem adäquaten Anstieg des Stromverbrauchs zu rechnen.

Dass dies auch anders geht, zeige Rittal bei den TopTherm-Plus Kühlgeräten, weiß Klimatisierungsexperte Styppa. Dahinter steckt Nanotechnologie. Die blau schimmernde RiNano-Lackierung auf der Oberfläche des Verflüssigerpaketes sorge für »eine feine Versiegelung der Kühllamellen«. Nanopartikel mit einander ergänzenden Eigenschaften ordnen sich intelligent an. Es entsteht eine Polymerstruktur, die durch einen hohen Kohlenstoffanteil (Diamanteffekt) besonders hart und glasartig glatt ist.

Was bedeutet dies in der Praxis? »Die Intervalle für Wartungsarbeiten verlängern sich und die Kühlleistung bleibt länger auf einem konstant hohen Wert, nahe oder gleich der Nennkühlleistung. Universitätsuntersuchungen bestätigen die einzigartigen Eigenschaften der RiNano-Oberfläche«, berichtet Styppa.

Ein weiterer Bereich, in dem noch viel Effizienzpotenzial steckt, ist die Nutzung von Abwärme. Besonders dort, wo Wärme konzentriert anfällt, ist dies ein wichtiges Thema. Da ein Serverrack oder ein Schaltschrank mit Hochleistungselektronik selten allein, sondern im Verbund aufgestellt ist, gilt es für zukünftige Planungen, eine sinnvolle Energierückgewinnung in Betracht zu ziehen. »Es sollte nicht länger Tatbestand sein, dass einerseits mühsam Wärme vernichtet und andererseits, fast unmittelbar daneben, aus knapper und teuer werdenden fossilen Rohstoffen Wärme zur Gebäude- und Warmwasserheizung erzeugt wird«, beklagt Styppa. Rittal sehe aus diesem Grund bei seinen Rückkühlanlagen Schnittstellen zur Weiternutzung der Abwärme für die Gebäudeund Brauchwasserheizung vor.

Was dies bringen kann, zeigt das Beispiel der UFT Produktion GmbH in Unterheinsdorf. Das Unternehmen setzt einen speziell auf die Anwendung abgestimmten Rückkühler mit einer Kühlleistung von 300 kW ein, um Galvanikbäder zu kühlen.

Die Hallenluft muss täglich ausgetauscht werden, sodass rund 40.000 m³ Luft entsprechend warm, insbesondere in den Wintermonaten, wieder zugeführt werden müssen. Dafür ist eine Gesamtleistung von 400 kW erforderlich.

Der von Rittal eingesetzte Rückkühler ist mit einer Wärmerückgewinnung ausgerüstet. So lassen sich bei Maximalauslastung etwa 245 kW Heizleistung erzeugen, die dann bei der Hallenheizung eingespart werden kann. Bei 15 ct/kWh und rund 4.000 Betriebsstunden der Hallenheizung über die kalte Jahreszeit entspricht dies einer jährlichen Kostenersparnis von 147.000 €. Für Experte Styppa ist die Sache klar: »Eine Investition, die sich lohnt.«

»Durch konsequentes Handeln und Investitionen in modernste Technologien zum Erhalt wertvoller Ressourcen« sei der Umweltschutz in der Friedhelm Loh Group, zu der auch der Gehäuse- und Schaltschrankanbieter Rittal gehört, »gelebter Alltag«, heißt es aus dem Unternehmen.

Den Start in den Bereich der erneuerbaren Energien schaffte die Firmengruppe im vergangenen Jahr durch die Übernahme der Würz Energy. Photovoltaik und Pflanzenöl-Blockheizkraftwerke (BHKW) bilden die beiden Standbeine dieses Unternehmens.

Den sich langsam abzeichnenden Trend zu Pflanzenöl-Kraftwerken erkannte man bei der Friedhelm Loh Group früh. Der Erfolg scheint dieser Strategie Recht zu geben (siehe Interview). Wie die Firmengruppe betont, gilt auch hier die Ausrichtung, dass »aktiver Umweltschutz und die ökologische Ausrichtung der Produktions- und Vertriebsstrukturen in den Unternehmensgrundsätzen fest verankert « sind. (mn)

Interview mit Josef Rihm, Geschäftsführer der Würz Energy»Ölsortenwahl macht unabhängiger«Pflanzenöl Die seit 2006 zur Friedhelm Loh Group gehörende und auf BHKW und Photovoltaik-Systeme spezialisierte Würz Energy profitiert vom Trend zu umweltfreundlicher Technik.

es: Was erwarten Sie von der geplanten EEG-Novelle?

Diese zielt hoffentlich noch stärker als bisher auf eine sinnvolle Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung ab. Und das mit gutem Grund: Strom, Wärme oder Kälte umweltfreundlich zu generieren, ist das eine ? es umweltfreundlich zu nutzen, das andere! Beides zusammen ergibt erst eine sinnvolle Nutzung. Darauf richtet die Novelle ihren Fokus. Und darauf konzentrieren wir uns schon seit 2004. Wir orientieren uns ausschließlich am Wärme- und Kältebedarf unserer Kunden. Es kam sogar schon vor, dass wir Interessenten absagten, weil der veranschlagte Bedarf die Installation eines unserer BHKW einfach nicht rechtfertigte.

es: Sie garantieren eine Mindestverfügbarkeit von 7.200 Betriebsstunden pro Jahr. Können Sie sich so sicher auf Ihre Geräte verlassen?

In der Regel laufen die Anlagen mehr als 7.200 Stunden im Jahr. 70 Prozent aller Störungen werden sofort durch unsere Fernwartung vom PC aus behoben und für die restlichen 30 Prozent haben wir innerhalb weniger Stunden qualifiziertes Personal vor Ort ? rund um die Uhr, 365 Tage pro Jahr.

es: Was ist, wenn der Wert nicht erreicht wird?

Die 7.200 Stunden setzen voraus, dass der Kunde auch dauerhaften Wärmebedarf hat. Durch unsere sorgfältige Planung eruieren wir das Wärmeprofil unserer Kunden. Sollte ein Unternehmen nur Wärme zum Heizen in den Wintermonaten benötigen, so garantieren wir generell 85 Prozent der möglichen Laufzeit, die sich aus dem Wärmebedarf ergibt. Wenn diese 85 Prozent nicht eingehalten werden können, was bis dato noch nicht vorkam, geben wir eine Servicegutschrift.

es: Ein Problem bei Pflanzenöl-BHKW ist die Verunreinigung des Motoröls. Wie bekommen Sie dies in den Griff ?

Kolbenringe und Ölabstreifring dichten Kolben und Laufbuchse ab ? allerdings nicht zu 100 %. So gelangt eine Spur unverbrannten Kraftstoffes in den Schmierölkreislauf. Unsere Forschungsaufwendungen jedoch bewirken eine Senkung des Kraftstoffeintrags bis auf eine Minimalmenge. In Verbindung mit einem automatischen Motorölwechsel lassen sich unsere BHKW mit zunehmend verlängerten Wartungsintervallen betreiben.

es: Mit dem Regelsteuerkennfeld kann man zwischen verschiedenen Ölsorten wechseln. Was steckt dahinter?

Die Möglichkeit, zwischen Ölsorten wählen zu können, schenkt größere Flexibilität und Unabhängigkeit vom Markt. Zudem bringt jede Ölsorte ihre Spezifika in den BHKW-Betrieb ein. Hier käme man mit starren Parametern nicht weit. Um Flexibilität zu gewährleisten, rüsten wir unsere Motoren für den Gebrauch unterschiedlicher Öle mit dem Kraftstoffaufbereitungsmodul und Regelsteuerkennfeld aus. Dieses System passt sich den Eigenschaften der jeweiligen Ölsorte an und erfüllt die drei wesentlichen Aufgaben: Temperierung, Filtration und Expansion. Dadurch passen sich Fließfähigkeit, Filtrationsstufe und Kompressibilität den Erfordernissen der eingesetzten Industriemotoren an.

es: Wie groß ist das Brennstoff-Spektrum?

In unseren BHKW können Raps-, Soja-, Palm-, Baumwollöl und Biodiesel zum Einsatz kommen, neuerdings auch kaltgepresste Pflanzenöle. Wir setzen auch auf neue Pflanzenöle wie Jatropha. Künftig wollen wir mindestens sechs verschiedene Ölsorten zulassen.

es: Für Akzeptanzprobleme in der Öffentlichkeit sorgt der Palmöleinsatz. Wie reagieren Ihre Kunden darauf?

Da wir keine speziellen Palmöl-BHKW bauen, sondern unseren Kunden mit dem Regelsteuerkennfeld die Möglichkeit zur Ölauswahl geben, verbuchen wir keine geschäftlichen Einbrüche aus Imagegründen. Im Gegenteil, unsere flexible Ölzufuhr stößt auf großen Zuspruch. Beim Thema Palmöl kreisen die Diskussionen um illegale Brandrodungen in Asien, die angeblich der Gewinnung von Palmöl zur Verwendung im BHKW dienen. Dabei geht der allergrößte Anteil der Ernährung zu. Jeder Deutsche verzehrt jährlich 3,2 Kilogramm Palmöl, ganz zu schweigen von den Asiaten. Für BHKW hingegen findet Palmöl erst seit 2005 als Kraftstoff Verwendung.

Erschienen in Ausgabe: 12/2007