Illustration: Absmeier Geralt
Die vom Bundeskabinett beschlossenen und vom Bundesrat am Freitag abgesegneten mittelfristigen Energiesparverordnungen [1] treten am 1. Oktober 2022 in Kraft. Demnach müssen Unternehmen ab einem Energieverbrauch zehn Gigawattstunden (Gwh) pro Jahr, die bereits ein Energieaudit durchgeführt haben, Energieeffizienzmaßnahmen durchführen. Dazu gehört unter anderem die Optimierung von Arbeitsabläufen und technischen Systemen [2].
Darüber hinaus stehen Unternehmen in Deutschland vor der Herausforderung, dass sie im europäischen Vergleich die höchsten Strompreise bezahlen [3]. Gemäß einer aktuellen Umfrage des Bundesverbands mittelständische Wirtschaft BVMW [4] sind die hohen Energiekosten derzeit die größte Sorge des deutschen Mittelstands. So sehen sich 42 Prozent der Mittelständler aufgrund der explodierenden Energiepreisen in ihrer Existenz bedroht.
Insbesondere energieintensive Branchen wie zum Beispiel die Fertigungsindustrie stehen derzeit aufgrund der Energiekrise vor einer gewaltigen Aufgabe. Davon sind nicht nur einzelne Unternehmen, sondern ganze Wertschöpfungslinien betroffen. Denn fällt ein Glied der Lieferkette aus, kann dies Auswirkungen auf alle angeschlossenen Unternehmen haben [5].
Michael Finkler, Geschäftsführer von proALPHA, ein Anbieter von ERP+ Softwarelösungen für die mittelständische Fertigungsindustrie, kommentiert:
»Unternehmen stehen aktuell vor der riesigen Herausforderung, nicht mehr nur Nachhaltigkeitsinitiativen umzusetzen. Aufgrund des Ukraine-Kriegs steigt der Druck, einerseits aus wirtschaftlicher und andererseits aus politisch-regulativer Perspektive effektiv Energie im Unternehmensbetrieb zu sparen.«
»Die Digitalisierung kann dabei helfen, den Energieverbrauch entsprechend zu senken. Unternehmen, die ihre Daten und Prozesse transparent halten, können dank Energiemanagement- und CO2- Tracking-Tools ihre Energieflüsse im Unternehmen messen, analysieren und optimieren. Das Fundament für ein zeitgemäßes Energiemanagement bildet das im Unternehmen eingesetzte ERP, da dort alle hierfür relevanten Daten zusammenlaufen.«
»Das Thema Energiemanagement muss in den Managementetagen zur Chefsache werden. Insbesondere im deutschen Mittelstand. Wer das nicht tut, riskiert die Zukunftsfähigkeit seines Unternehmens. Im Bereich der Fertigungsindustrie sehen wir bei unseren Kunden erste Schritte in die richtige Richtung, allerdings bergen Digitalisierungsinitiativen beim Energiemanagement noch einiges an Potential. »
Wie Unternehmen ihren Energieverbrauch optimieren, ist im folgenden Beitrag des proALPHA Gruppenunternehmens und Energiemanagement-Experten ENIT abrufbar: enit.io/wissen/knowledgebase/5-typische-energieeinsparpotenziale
[1] siehe Top 57: https://www.bundesrat.de/DE/plenum/bundesrat-kompakt/22/1024/1024-pk.html;jsessionid=4E381AFD846AAE46B84347E8228A6384.1_cid382BundesratKOMPAKT – 1024. Sitzung
[2] www.bmwk.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2022/08/20220824-habeck-treiben-energieeinsparung-weiter-voran-bundeskabinett-billigt-energieeinspar-verordnungen.html
[3] strom-report.de/strompreise-europa/
[4] www.bvmw.de/news/13240/energiepreise-bedrohen-existenz-der-mittelstaendischen-unternehmen/
[5] www.br.de/nachrichten/wirtschaft/energiekosten-droht-dem-mittelstand-eine-pleite-welle,T1ZIpR9
Wie kontinuierliches Energiemanagement Sie dabei unterstützt diese Potenziale zu realisieren
Das Ziel eines Energiemanagementsystems ist die Senkung und kontinuierliche Optimierung der Energieverbräuche im Unternehmen. Besonders bei produzierenden Unternehmen stellen die Energiekosten einen hohen Anteil an den gesamten Produktionskosten dar. Gerade hier lassen sich Einsparpotenziale bei den Energieverbräuchen und somit auch Einsparpotenziale der Kosten durch kontinuierliches Energiemanagement aufzeigen. Im folgenden Artikel möchten wir die Erfahrungen mit unseren Kunden des produzierenden Mittelstandes teilen und die fünf typischen Einsparpotenziale aufzeigen, die wir bei produzierenden Unternehmen regelmäßig beobachten.
- Unbemerkte Standby-Lasten
Jeder kennt es, Sie schalten zuhause den Fernseher aus und die rote Standby-Leuchte leuchtet munter vor sich hin. In diesem Moment bezieht der Fernseher weiterhin Strom und kostet Sie im Jahr richtig Geld. Das identische Szenario beobachten wir auch in der Industrie, nur dass Sie der „industrielle Fernseher“ deutlich mehr Geld kostet als der Heimische. Wenn der Betrieb ruht, lassen sich unbemerkte Standby-Lasten durch eine Messung am Übergabezähler bestens identifizieren und in Folge vermeiden. Werden durch eine Messung ungewöhnlich hohe Standby-Lasten identifiziert, muss die Ursache im nächsten Schritt erkannt werden und wird durch Abschaltung oder eine passende Gegenmaßnahme reduziert. Das reduziert den Stromverbrauch und senkt die Energiekosten.
- Vermeidbare Lastspitzen
Bei Industriebetrieben, die mehr als 100.000 kWh Strom im Jahr beziehen, wird in der Regel neben der Energiemenge (kWh) auch die Leistung (kW) gemessen und vom Netzbetreiber abgerechnet. Damit wird der erhöhten Belastung des Versorgungsnetzes ab einer gewissen Leistungsentnahme Rechnung getragen. In einem gewöhnlichen Tarif richtet sich die Bezahlung der Leistung nach der Jahres-Lastspitze, der höchsten 15-Minuten-Last, die in einem Jahr aufgetreten ist. Diese Jahres-Lastspitze ergibt sich also durch den tatsächlichen Leistungsverlauf und die Mittelwertbildung dieses Verlaufs in einem 15-Minuten-Zeitfenster. Mit der Hilfe von hochaufgelösten Daten (15 Sekundentakt) lassen sich solche Leistungsverläufe präzise analysieren und Erkenntnisse zum Lastmanagement ableiten. Dies kann beispielsweise zu Einschaltplänen für Maschinen und Anlagen führen, um einer Erhöhung der Lastspitze vorzubeugen und somit bei der Stromrechnung zu sparen.
- Verringerte Trafoverluste
Transformatoren werden häufig ineffizient betrieben und führen zu Energieverlusten bei der Spannungsumwandlung. Ursachen für diese Verluste können beispielsweise veraltete Technik, schlechte Auslegung, Betrieb im ineffizienten Betriebspunkt oder andere Fehler sein. Die Effizienz von Transformatoren lässt sich einfach durch eine trafounterseitige Messung überprüfen. Hierbei wird ein Vergleich der Messdaten am vorgeschalteten Übergabezähler (RLM Zähler) und der nachgelagerten Messpunkte durchgeführt. Besonders interessant ist dieser Vergleich zu Zeiten abseits des regulären Betriebs (z.B. am Wochenende). Sollte es hierbei zu signifikanten Ineffizienzen kommen, können diese sofort aufgezeigt werden und Einsparpotenziale zeitnah realisiert werden.
- Anlagenüberlastungen durch Oberschwingungen
Oberschwingungen stellen eine „Verschmutzung“ des Netzes dar und sind schädlich für Geräte, Maschinen und hoch relevant für die Betriebssicherheit. Sie können Produktionslinien und IT Systeme zum Stillstand bringen und sogar zu Kabelbränden führen. Eine Möglichkeit solche Betriebsunsicherheiten durch „Harmonische“ zu vermeiden stellt die hochfrequente Messung der Ströme im Firmennetz dar. Dies ermöglicht die Identifikation und Ursachen und die zielgerichtete Ableitung von Maßnahmen um Oberschwingungen vorzubeugen.
- Vermeidbare Stillstandzeiten
Durch die kontinuierliche Messung des Energieverbrauchs einzelner Maschinen und Anlagen lassen sich beispielsweise Anomalien im Verbrauch aufdecken, die auf eine defekte Maschine hindeuten. Dabei werden die gemessenen Verbräuche mit historischen Daten verglichen um unvorhergesehene Verbräuche festzustellen. Die Verknüpfung von Energiedaten mit Datengrundlagen aus der Produktion, beispielsweise die produzierten Stückzahlen, erlauben über eine Kennzahlenbildung und den Vergleich mit historischen Daten ebenfalls den Rückschluss auf Anomalien. Wird anders als erwartet mehr Energie pro Stück in der Produktion verbraucht lohnt es sich die Maschine genauer anzusehen und somit frühzeitig mögliche Produktionsausfälle und Stillstandzeiten zu antizipieren und zu vermeiden.
Die Praxis zeigt, dass Energieeinsparpotenziale in den meisten produzierenden Betrieben schlummern und mit Hilfe einer kontinuierlichen Messung von elektrotechnischen Parametern am zuverlässigsten realisiert werden können. Im Schnitt sparen unsere Kunden 8% ihrer Energiekosten mit der Hilfe des ENIT Agent ein. Die kontinuierliche Erfassung hochaufgelöster Energiedaten stellt somit das wesentliche Fundament für mögliche Einsparungen dar.