In Industriebetrieben besteht viel Potenzial, die CO2-Emissionen zu senken. Möglich ist das zum Beispiel im Bereich Drucklufterzeugung, Pumpenregelung oder Hallenbeleuchtung.

In Industriebetrieben besteht viel Potenzial, die CO2-Emissionen zu senken. Möglich ist das zum Beispiel im Bereich Drucklufterzeugung, Pumpenregelung oder Hallenbeleuchtung. - Bild: Adobe Stock - malp

| von Leo Breu

Im Jahre 2015 haben sich die Vereinten Nationen im Paris-Abkommen hohe Ziele gesetzt: so solle bis zum Jahr 2050 eine Verringerung der CO2 -Emissionen um 80 bis 95 Prozent und damit eine nahezu völlig CO2-freie Industrieproduktion erreicht werden. Diese Vision entspricht auch den Zielen der EU, die sich sogar noch ehrgeizigere Energie- und Klimaziele bis 2030 vorgenommen hat.

Doch dies ist nur mit gravierenden Impulsen aus der Industrie selbst möglich. Dabei entsteht für die Unternehmen ein nicht zu unterschätzender ökonomischer Nebeneffekt, denn Energiesparen heißt auch immer Geld sparen.

Ein Beispiel dafür ist eine Lösung von Siemens beim Autoteilehersteller Gestamp. Dort wurde der Energieverbrauch deutlich gesenkt. Die Plattform, die Big Data zur Optimierung des Energieverbrauchs nutzt, erzielt eine Verringerung um etwa 15 Prozent. Siemens wurde als globaler Anbieter gewählt, um durch die Implementierung dieses Systems eine Optimierung des Energiebedarfs in einer Branche zu ermöglichen, deren Energieverbrauch ständig zunimmt.

Die erste Phase bestand in der Einführung der Siemens-Plattform für effizientes Energiemanagement in den Gestamp-Fertigungsanlagen in Spanien, Deutschland, Großbritannien, Frankreich und Polen. Diese Plattform ermöglicht es, den Energiebedarf in den Werken in Echtzeit zu überwachen und ihre Infrastruktur an eine Cloud-Lösung anzubinden, die den Elektrizitäts- und Gasverbrauch in Echtzeit beurteilen kann.

Das Tool ermöglicht es, anhand der Verbrauchsmuster Algorithmen festzulegen, die für den Energieverbrauch relevante Fehlfunktionen der Ausrüstung erkennen und Warnungen erzeugen. Die Energieverbrauchsdaten können mit Datenanalyseverfahren verarbeitet werden, um die vorausschauende Wartung zu planen, die Produktionsprozesse zu verwalten oder den Energieverbrauch auf der Grundlage zukünftiger Produktionsanforderungen zu prognostizieren.

Mit Druckluft kräftig sparen - Energie- und Betriebskosten

Doch nicht nur im Strombereich, auch im Bereich der Drucklufttechnik können mit einfachen Mitteln Einsparungen erreicht werden, wie das Beispiel der Moser GmbH zeigt. Der Schreinerbetrieb, der sich zu den führenden Herstellern exklusiver Inneneinrichtungen zählt, verfügt seit Kurzem über drei direktgetriebene Schraubenkompressoren der Baureihe V-Drive von Almig. Mit ihrer Energiespar-Drehzahlregelung passen diese sich an permanente Lastwechsel an und vermeiden kostenintensive Leerlaufzeiten.

„Wir werden so einiges an Energie- und Betriebskosten im Jahr sparen können“, ist der Geschäftsführer Thomas Moser überzeugt: „Auch profitieren wir von einer hohen Verfügbarkeit der Druckluft.“

Die Schraubenkompressoren der Baureihe V-Drive erreichen dank Energiespar-Drehzahlregelung einen exzellenten Wirkungsgrad über den gesamten Drehzahlbereich.
Die Schraubenkompressoren der Baureihe V-Drive erreichen dank Energiespar-Drehzahlregelung einen exzellenten Wirkungsgrad über den gesamten Drehzahlbereich. - Bild: Almig

Für eine zusätzlich Energieeinsparung sorgt die integrierte Wärmerückgewinnung. „Die für die Druckluft aufgenommene Energie kann damit zum Großteil in nutzbare Wärme umgesetzt werden“, beschreibt Almig-Gebietsverkaufsleiter Volker Gräschke. Damit fließen rund 75 Prozent der investierten elektrischen Energie in das Heizsystem oder werden als Prozess- oder Brauchwasser verwendet.

Dazu sind die Maschinen werkseitig mit Wärmetauscher und Wasserregelventilen zur Heizwassererwärmung auf 70 °C ausgestattet. Das Öl, das die Kompressoren kühlt, erhitzt in einem Wärmetauscher Wasser und wird so direkt in das Heizungssystem eingeleitet. Damit ergibt sich vor allem im Winter ein hohes Einsparpotenzial.

Durch die Rationalisierung des Energieverbrauchs der Anlage, die sich infolge der Datenanalyse ergeben hat, konnte Gestamp in 12 Monaten fast 45 GWh Energie einsparen.
Durch die Rationalisierung des Energieverbrauchs der Anlage, die sich infolge der Datenanalyse ergeben hat, konnte Gestamp in 12 Monaten fast 45 GWh Energie einsparen. - Bild: Siemens

Energieersparnis von rund 60 Prozent und bis zu 90 Prozent

Ein nicht zu unterschätzender Energieverbraucher ist auch das Licht im Unternehmen. Laut Katharina Alberts, Unternehmenssprecherin bei Wasco, könnte mit einer Umrüstung auf energieeffiziente LED-Hallen-Lichtbänder von Unternehmen eine Rendite von weit über 30 Prozent erzielt werden. „Bei gleichzeitiger Investition in eine effiziente Lichtmanagement-Steuerung, kann sogar eine Energieersparnis von rund 60 Prozent und bis zu 90 Prozent erreicht werden,“ ergänzt Alberts.

So amortisiert sich die Modernisierung für Betreiber oftmals schon in weniger als zwei Jahren. Das damit verbundene Risiko bleibe dagegen gering. „Denn selbst im unwahrscheinlichen Fall, dass die Energiepreise in den kommenden Jahren um die Hälfte sinken, ist die LED-Technik mit Wartungskosten gegen Null im Vorteil.“

Doch Licht kann nicht nur Energie sparen, sondern auch erzeugen, wenn man auf Fotovoltaikanlagen setzt. So hat beispielsweise Wirsol für die Prominent GmbH eine erste Photovoltaik-Pilotanlage gebaut. Mit einer avisierten Leistung von knapp 140 kW peak ging das Projekt für den Hersteller von Dosierungstechnik und Wasseraufbereitung ans Netz. Insgesamt wurden 552 Module und vier Wech­selrichter verbaut.

Der Stand­ort in Heidelberg wurde wegen seines hohen Energiebedarfs in der Produktion ausgewählt. Der erzeugte Strom soll zu einhundert Prozent selbst verbraucht und die CO2-Emissionen sollen um knapp 83.700 kg pro Jahr gesenkt werden. Auch diese Investitionssumme für das Projekt wird sich laut Wirsol bereits nach wenigen Jahren amortisiert haben.

„Die Herausforderung dieses Projekts bestand darin, die hohen Anforderungen unseres Partners Prominent an Qualität und Ästhetik, die das Unternehmen genauso auch an seine eigenen Produkte stellt, zu erfüllen. Die benötigte Fläche der Anlage beträgt 910 m² und befindet sich auf einem Flachdach mit Lichtschächten. Diese galt es, ästhetisch in die Anlage zu integrieren“, erläutert Johannes Groß, Vertriebsleiter von Wirsol.

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Alles andere als konservativ: die weltgrößte Wasserstoffpilotanlage

Dass das Thema alternative Energien auch längst bei konservativeren Industriebereichen angekommen ist, zeigt auch das Beispiel der weltgrößten Wasserstoffpilotanlage. Ein Projektkonsortium unter dem Namen ‚H2Future‘, dem unter anderem voestalpine und Siemens angehören, nimmt sich der Dekarbonisierung der Stahlproduktion an.

Mit 6 MW Anschlussleistung ist es laut Unternehmensangaben die wirkungsvollste Anlage ihrer Art. Die Partner aus Industrie und Energiewirtschaft wollen damit an künftigen ‚Breakthrough-Technologien‘ forschen, um den globalen Klimazielen langfristig gerecht zu werden. Der Vollbetrieb der Anlage ist für Frühjahr 2019 geplant. „Mit der Errichtung der neuen Pilotanlage für die Herstellung von CO2-freiem Wasserstoff setzen wir einen weiteren Schritt in Richtung langfristiger Realisierung einer Technologietransformation in der Stahlindustrie. Das Ziel dabei ist es, echte ‚Break­through-Technologien‘ zu erforschen, die in etwa zwei Jahrzehnten im großtechnischen Stil anwendbar sein könnten,“ ergänzt Wolfgang Eder, Vorstandsvorsitzender der voestalpine AG.

Um aber energieeffizientere oder klimafreundlichere Produkte in Anspruch nehmen zu können, müssen Unternehmen nicht zwangsweise hohe Mengen an Eigenkapital einsetzen. „Viele Unternehmen, besonders kleine und mittlere, sehen Energieeffizienz nicht als ausschlaggebenden Faktor für eine Umrüstung“, betont Olaf Behrendt, Vertriebsleiter der Pescontracting GmbH. „Dabei ist es möglich, Energieeinsparungen von bis zu 80 Prozent zu erzielen, wenn zum Beispiel das gesamte Pumpensystem modernisiert wird.“

Pescontracting etwa hat sich auf den Tausch von Pumpen spezialisiert und bietet mit einem Pumpen-Energiespar-Konzept (Pesconcept) neben der Kaufoption drei Finanzierungsarten: Miete, Leasing und Energieeinspar-Contracting. Ganz gleich, welches Modell, alle punkten laut Behrendt durch einen Liquiditätsvorteil: „Statt einer hohen Summe wird nur ein geringerer monatlicher oder jährlicher Betrag gezahlt. Mit Modellen wie Miete, Leasing und Energieeinspar-Contracting können Unternehmen jeder Größe ein passendes Finanzierungsmodell auswählen.“
So gewinnt nicht nur die Umwelt durch reduzierte CO2-Emissionen. Auch der Unternehmer hat einen Mehrwert durch geringere Kosten und ein besseres grüneres Image.

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