In vielen Unternehmen macht die Kühlung einen großen Teil des Energieverbrauchs aus.
In der Serie „Energiespartipps für Unternehmen“ werden Möglichkeiten zu Energieeffizienz-Einsparungen, interessante Tools und passende Förderangebote vorgestellt. Das Thema der dritten Ausgabe sind Querschnittstechnologien.
Querschnittstechnologien wie die Klimakühlung, mechanische Energie für Motoren, Pumpen oder Ventilatoren, Informations- und Kommunikationstechnologien sowie Beleuchtung nehmen in der Industrie knapp 25 Prozent und bei Gewerbe, Handel und Dienstleistung (GHD) sogar 43 Prozent des Endenergieverbrauchs ein (vgl. AG Energiebilanzen e.V.). Somit bieten Querschnittstechnologien insbesondere im GHD-Sektor große Chancen, Energie einzusparen.
Das Energieeffizienzgesetz sieht vor, dass bis zum Jahr 2030 in Deutschland der Endenergieverbrauch um 26,5 Prozent (auf maximal 1.867 Terawattstunden, THW) und der Primärenergieverbrauch um 39,3 Prozent (auf maximal 2.252 TWh) gegenüber dem Jahr 2008 gesenkt werden soll. Direkte Endenergieeinsparziele für Unternehmen sind in dem Gesetz nicht vorgesehen.
Allerdings sind Unternehmen mit einem jährlichen Gesamtenergieverbrauch von mehr als 2,5 Gigawattstunden dazu verpflichtet, ein Energieaudit durchzuführen. Für die dabei identifizierten wirtschaftlichen Maßnahmen müssen Umsetzungspläne entwickelt und veröffentlicht werden.
Unternehmen mit einem jährlichen Gesamtenergieverbrauch von mehr als 7,5 GWh müssen ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001 oder EMAS eingeführt haben und ebenfalls Umsetzungspläne entwickeln und veröffentlichen.
Maßnahmen zur Einsparung
Druckluft wird oft als die teuerste Energieform bezeichnet, da beim Umwandlungsprozess der Großteil der elektrischen Energie in Wärme gewandelt wird. Vor diesem Hintergrund sollte entweder die Abwärme weiter genutzt werden oder der Einsatz nur dort erfolgen, wo es keine effizienteren mechanischen oder elektrischen Alternativen gibt. Zudem sollte der Kompressor nur eingeschaltet sein, wenn auch wirklich Bedarf vorhanden ist. Nachts und am Wochenende, sollte im Einschichtbetrieb der Kompressor ausgeschaltet werden.
Neben der ineffizienten Erzeugung können Leckagen im Netz zusätzlich hohe Kosten verursachen. Ein Loch von 3 mm kann bei einem Betriebsdruck von 7 bar zu Kosten von gut 5.000 Euro pro Jahr führen. Demnach sollte regelmäßig die Dichtheit des Netzes überprüft werden. Bei der Auswahl der Materialien für das Netz sind Rohre empfehlenswerter als Schläuche, weil sie weniger Druckverluste aufweisen, langlebiger und nicht so anfällig für Leckagen sind.
Elektrische Antriebe wie Motoren und Pumpen werden vor allem in der Industrie benötigt. Sie machen dort den größten Anteil des Stromverbrauchs aus. Teilweise laufen sie bereits seit Jahrzehnten und sind möglicherweise nicht mehr korrekt dimensioniert. Laut der Kurzstudie Energieeffizienzmaßnahmen in der Industrie des SWK E² - Institut für Energietechnik und Energiemanagement der Hochschule Niederrhein liegen hier nach der Prozesswärme die größten Einsparpotenziale in der Industrie.
Durch den Einsatz von Hocheffizienz-Motoren (IE3 bis IE5) und Frequenzumrichtern sind hier Einsparpotenziale von 20 bis 30 Prozent zu erzielen. Je länger ein Motor läuft, umso höher ist die Wirtschaftlichkeit, da die Anschaffungskosten gegenüber den Betriebskosten mit unter zehn Prozent sehr gering sind.
Auch Pumpen werden in der Regel elektrisch angetrieben und sind in den meisten industriellen Prozessen zu finden. Sie sollten ebenfalls auf ihr Alter hin überprüft werden. Es sollte zudem geklärt werden, ob sie überdimensioniert sind und konstant mit einer Leistung laufen oder sie ihre Fördermengen bereits bedarfsgerecht anpassen. Falls nicht, sollte ein Umstieg auf Hocheffizienz-Pumpen inklusive Frequenzumrichter in Erwägung gezogen werden.
Für elektrische Antriebe sind zudem eine regelmäßige Wartung und Instandhaltung besonders wichtig.
Mit gut 13 Prozent macht die Beleuchtung im GHD-Sektor einen nicht zu verachtenden Teil des Endenergieverbrauchs aus. Gerade in größeren Hallen mit vielen Leuchtstoffröhren überschreitet die installierte Leistung der Beleuchtung nicht selten die von Produktionsanlagen. Zudem hat sie ohne Dimmung eine Auslastung von 100 Prozent.
Insofern sollte zwingend der Austausch auf die effizientere LED-Beleuchtung geprüft werden. Hierdurch lässt sich der Strombedarf um bis zu 70 Prozent verringern. Zudem kann mit kostengünstigen technischen Hilfsmitteln, wie Dämmerungsschaltern oder Bewegungssensoren, die Beleuchtung dem Bedarf angepasst werden.
Passende Förderprogramme
Bei Nichtwohngebäuden kann der Einbau energieeffizienter Innenbeleuchtung für beheizte Räume über die Bundesförderung für effiziente Gebäude gefördert werden.
Die Informations- und Kommunikationstechnologie hat mit gut 13 Prozent einen ähnlichen Anteil wie die Beleuchtung und die mechanische Energie am Endenergieverbrauch im GHD-Sektor. Insbesondere Server-Räume und Rechenzentren benötigen aufgrund der Kühlung viel Energie. Bei der technischen Kühlung sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Temperatur nicht zu niedrig eingestellt ist. Oftmals muss die vorhandene IT-Technik nicht zwingend auf eine Temperatur von 18 Grad heruntergekühlt werden. Wichtig ist, dass die Temperatur konstant bleibt. Für Rechenzentren mit einer Anschlussleistung von mehr als 300 Kilowatt gelten laut Energieeffizienzgesetz besondere Anforderungen an Energieeffizienz und den Einsatz erneuerbarer Energien.
Der Einsatz von Cloud-Computing, also die Ausgliederung eigener IT- und Server-Infrastruktur, kann die Effizienz ebenfalls verbessern, da Cloud-Anbieter ihre Rechenzentren auf Effizienz und Skalierbarkeit optimiert haben.
Auch bei der Arbeitsplatz-IT gibt es Einsparpotenziale. Durch den Einsatz von Laptops statt Desktop-Computern kann gut ein Viertel des Energiebedarfs eingespart werden. Zudem können das automatische Abschalten von Geräten und ein intelligentes Powermanagement den Stromverbrauch reduzieren.
Das größte Potenzial liegt ähnlich wie bei Pumpen und Elektromotoren bei der bedarfsgerechten Steuerung und Regelung. Dies kann mit Frequenzumrichtern oder Luftqualitätssensoren erreicht werden. Zudem bieten moderne bürstenlose EC-Ventilatoren große Einsparpotenziale gegenüber konventionellen Ventilatoren.
Der Einsatz von Wärmerückgewinnungssystemen (WRG) ist heute Stand der Technik und sollte gerade bei alten Lüftungsanlagen geprüft werden.
Vor allem in der Übergangszeit sollte geprüft werden, ob eine freie Kühlung (über die Außenluft) von zu kühlenden Räumen sinnvoll sein kann, um die Energie bei der Klimaanlage einzusparen.
Passende Förderprogramme
Bei Nichtwohngebäuden kann der Einbau raumlufttechnischer Anlagen, zugehöriger Mess-, Steuer- und Regelungstechnik sowie Kältetechnik zur Raumkühlung über die Bundesförderung für effiziente Gebäude gefördert werden.
Gerade im GHD-Sektor wird ein signifikanter Anteil der mechanischen Energien für mobile Maschinen und Geräte verwendet. Hierbei wird noch vermehrt auf Mineralöl als Energieträger zurückgegriffen. Insbesondere Gabelstapler sind aufgrund der größeren Effizienz und der unkomplizierten Umstellung besonders für eine Elektrifizierung geeignet. Dies gilt ebenso für innerbetriebliche Nutzfahrzeuge.
Die Ladevorgänge sollten dabei so koordiniert werden, dass möglichst keine kostenintensiven Lastspitzen erzeugt werden.
Bei Nichtwohngebäuden kann der Einbau raumlufttechnischer Anlagen, zugehöriger Mess-, Steuer- und Regelungstechnik sowie Kältetechnik zur Raumkühlung über die Bundesförderung für effiziente Gebäude gefördert werden.
Ob eine Maßnahme realisiert wird, hängt oft von deren Wirtschaftlichkeit ab. Die statische Amortisationszeit ist hierfür nicht geeignet, da der Wert der Investition insbesondere über die Nutzungsdauer ansteigt. Obwohl die Amortisationszeit zunächst hoch erscheint und beispielsweise oberhalb von drei Jahren liegt, erzeugt die Investition in eine Energieeffizienzmaßnahme über die Nutzungsdauer in der Regel einen hohen Kapitalwert. Daher wurde in der europäischen Norm DIN EN 17463 (VALERI) für die Bewertung energiebezogener Investitionen die Kapitalwertmethode als Grundlage vorgegeben.
In der Regel ist es hilfreich, sich zu den zahlreichen technischen Möglichkeiten beraten zu lassen. Passende Berater finden Sie beispielsweise auf folgenden Seiten:
