Der Beitrag des Maschinen - Roland Berger Strategy Consultants

VDMA – Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau,
Roland Berger Strategy Consultants (Hrsg.)
Dr. Torsten Henzelmann, Ralph Büchele
Der Beitrag des Maschinen- und Anlagenbaus zur Energieeffizienz
Ergebnisse der Studie vom Oktober 2009

Inhalt
Vorwort.........................................................................................................................3
Rahmen der Studie ......................................................................................................5
1 Zusammenfassung ...............................................................................................6
2 Aktualität und Bedeutung der Energieeffizienz .....................................................8
3 Design der Studie ...............................................................................................12
3.1 Zielsetzung und Umfang..............................................................................12
3.2 Ausgangsdaten............................................................................................15
3.3 Methodisches Vorgehen ..............................................................................17
3.4 Struktur der Befragungsstichprobe ..............................................................23
4 Energieeffizienz durch den Maschinen- und Anlagenbau...................................26
4.1 Technologieentwicklung ..............................................................................27
4.1.1. Industrie .............................................................................................27
4.1.2. Umwandlungssektor ..........................................................................34
4.2 Technologieeinsatz......................................................................................35
4.2.1 Industrie ..............................................................................................36
4.2.2. Umwandlungssektor ..........................................................................37
4.3 Beitrag der Anwenderseite zur weiteren Energieeinsparung.......................40
5 Ökonomische und ökologische Effekte...............................................................44
5.1 Einsparungen Energiebedarf und Energiekosten ........................................45
5.1.1 Einsparpotenziale Endenergie in der Industrie ...................................45
5.1.2 Einsparpotenziale Primärenergie Umwandlungssektor ......................53
5.2 Ökonomische und ökologische Effekte........................................................55
Anhang.......................................................................................................................59
6.1 Detailinformationen und Berechnungsmethodiken ......................................59
6.2 Glossar wichtiger Begriffe............................................................................63
2

Vorwort
Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Leserinnen und Leser,
der Maschinen- und Anlagenbau ist seit jeher „der Effizienz auf der Spur“. Die Frage,
die wir lange Zeit nicht beantworten konnten, lautete: Wie groß ist der „Schatz“?
Lohnt es sich für Maschinenbauunternehmen, auch und gerade in Zeiten der Krise
auf das Thema Effizienz zu setzen? Und lohnt es sich auf der anderen Seite für
Abnehmer unserer Branche, egal ob in der Industrie, im Energie-, im Verkehrs- oder
im Dienstleistungssektor, effiziente Maschinen- und Anlagen einzusetzen, um sich
damit Wettbewerbsvorteile zu erschließen? Und schließlich – mit politischer Brille
betrachtet – welchen Beitrag kann der Maschinenbau leisten, die ambitionierten
klima- und energiepolitischen Ziele auf nationaler, europäischer und internationaler
Ebene zu erreichen?
Um Antworten auf diese Fragen zu finden, hat der VDMA zwei Institute – die Prognos
AG und Roland Berger Strategy Consultants – in die Spur geschickt, die ganz
unterschiedliche Wege zu deren Beantwortung gegangen sind. Zwei Institute, um die
gesamte Breite des Maschinenbaus wirklich zu erfassen, aber auch, um mit
methodisch völlig verschiedenen Ansätzen eine wechselseitige Validierung der
Untersuchungsergebnisse zu ermöglichen. Ob sich beide Ansätze ergänzen oder
widersprechen war zu Beginn des Projekts offen. Umso mehr freut es uns, dass
beide Institute die eingangs gestellten Fragen klar bejahen und die Schlüsselrolle des
Maschinenbaus in Energie(effizienz)fragen erstmals auch quantifizieren können.
Den Endbericht von Roland Berger Strategy Consultants halten Sie nun in der Hand.
Durch eine Befragung unter Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus hat
Roland Berger ermittelt, welchen Beitrag die Branche in der Vergangenheit zur
Energieeinsparung bei ihren Anwendern in Industrie, Verkehr, Energiesektor und
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen geleistet hat, mit welchen Technologien diese
Einsparungen erzielt worden sind und welche technologischen und prozessualen
Optimierungshebel dabei zum Einsatz gekommen sind. Die Ergebnisse
beeindrucken: Die durch Technologien des Maschinen- und Anlagenbaus in den
vergangenen 10 Jahren bereits realisierten Energieeinsparungen und die in den
nächsten 10 Jahren möglichen Einsparpotenziale belaufen sich auf knapp 1800 PJ.
Mit dieser Energiemenge können etwa 138 Millionen Haushalte – das entspricht
80 Prozent aller Haushalte in Westeuropa – Jahr für Jahr mit Strom versorgt werden!
3

Mit diesem ersten Vorgeschmack entlasse ich Sie in die weitere, aufschlussreiche
Lektüre. Zur Ergänzung empfehle ich Ihnen den Bericht der Prognos AG, die mit
einem methodisch einzigartigen top-down-Analyseansatz, der in ähnlicher Form auch
zur Validierung der Effizienzziele der EU zum Einsatz kommen soll, ermittelt, welche
Energieeinsparungen ausgewählte Anwenderbranchen der Industrie durch den
Einsatz neuester Maschinen und Anlagen und durch Veränderungen im
Produktionsprozess in den vergangenen 10 Jahren erzielt haben und welche
technologiebasierten Einsparungen – unterstellt, dass Deutschland das EU-
Effizienzziel bis 2020 erfüllt – künftig noch erreicht werden.
Ihr
Thorsten Herdan
VDMA Energiepolitischer Sprecher
4

Rahmen der Studie
Projektpartner
Die vorliegende Studie wurde vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau
(VDMA) an die Unternehmensberatung Roland Berger Strategy Consultants
beauftragt.
Leitfragen
� Welchen Beitrag zur Energieeinsparung hat der deutsche Maschinen- und
Anlagenbau in der Vergangenheit geleistet? Welchen kann er künftig
beisteuern?
� Wie hat sich der Einsatz der effizientesten Technologien bei den
Anwenderbranchen bisher entwickelt? Wie wird sich hier das Ausschöpfen von
Energieeinsparpotenzialen in der Zukunft gestalten?
� Welche technologischen und prozessualen Optimierungshebel treiben Energieeffizienzsteigerungen
an?
� Welche ökologischen und ökonomischen Effekte ergeben sich aus der
Energieeffizienzsteigerung?
Vorgehen
Neben der Analyse relevanter Studien und Marktreports wurde eine online-gestützte
Breitenbefragung von Anbieterunternehmen des deutschen Maschinen- und
Anlagenbaus durchgeführt.
Diese wurden zu Energieeffizienzsteigerungen ihrer Produkte und den relevanten
technologischen Optimierungshebeln befragt. Dabei wurde zwischen den
verschiedenen Einsatzbereichen der Produkte auf Anwenderseite entlang der
Wertschöpfungskette detailliert unterschieden. Bei den Produktportfolien erfolgte
zudem eine klare Abgrenzung zwischen der Energieeffizienzsteigerung bei
Subsystemen und Endprodukten.
Experten- und Fokusinterviews auf Anwenderseite dienten � neben der Reflexion der
Online-Befragungsergebnisse – hauptsächlich dazu, weitere
Energieeinsparpotenziale durch mögliche Maßnahmen der Anwender im
Zusammenhang mit dem Einsatz der Maschinen und Anlagen zu eruieren.
Projektion und Ableitung des künftigen Energieeinsparpotenzials wurden
f
vorgenommen, wesentliche Treiber identifiziert sowie gesamtwirtschaftliche und
ökologische Effekte berechnet.
5

1 Zusammenfassung
Energieeffizienz ist ein aus politischer wie aus wirtschaftlicher Sicht hochaktuelles
und bedeutendes Thema: zum einen wegen ihres Potenzials, den Bedarf an Energie
zu senken und somit Ressourcen schonen und CO2-Emissionen reduzieren zu
können und zum anderen zur Senkung der Energiekosten im Unternehmen.
Ökologische und ökonomische Effekte werden also in gleichem Maße adressiert. Der
deutsche Maschinen- und Anlagenbau nimmt dabei eine Schlüsselrolle ein.
Der geografische Bezugsrahmen der Studie ist die Bundesrepublik Deutschland.
Gleichwohl lassen sich die Ergebnisse auf alle anderen Länder beziehen, in welchen
der deutsche Maschinen- und Anlagenbau seine Produkte anbietet. Ein
Weltmarktanteil von 20 Prozent und die starke Exportorientierung sind eine sehr gute
Voraussetzung dafür. Bei der Untersuchung werden die Perspektiven der Anbieter
von Maschinen und Anlagen sowie der Anwenderunternehmen im Produzierenden
Gewerbe, Verkehr, Handel und Dienstleistungen betrachtet. Daneben wird
untersucht, welche Potenziale zur Energieeffizienzsteigerung im Umwandlungssektor
(Energieerzeuger, Raffinerien) vorhanden sind. Die Studie erzielt damit eine
Abdeckung von 60 Prozent des Primärenergiebedarfs in Deutschland. Basis für die
Berechnung der Energieeinsparungen bilden Verluste und Substitutionseffekte im
Umwandlungssektor bzw. der Ist-Energieverbrauch von Sektoren bzw.
Anwenderbranchen, in denen die Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus zum
Einsatz kommen.
Mehrere Treiber tragen zur Reduzierung des Energiebedarfes bei: Die Entwicklung
von energieeffizienteren Maschinen und Anlagen durch die Anbieterunternehmen,
deren verstärkter Einsatz bei den Kunden sowie die effizientere Nutzung durch den
Endanwender.
In allen Anwenderbranchen werden die realisierbaren Energieeffizienzsteigerungen
der kommenden 10 Jahre im Vergleich zu den bereits realisierten Einsparungen der
vergangenen 10 Jahre durch Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus zunehmen.
Dies ist neben der gesteigerten Effizienz der Maschinen und Anlagen im
Wesentlichen auf einen verstärkten Einsatz auf der Anwenderseite zurückzuführen.
So wird sich der Einsatz effizienter Technologien (Realisierungsgrad) in den
Anwenderbranchen der Industrie übergreifend in den kommenden 10 Jahren
deutlich von durchschnittlich 40 Prozent auf 67 Prozent erhöhen. Die
Energieeffizienzsteigerungen werden in den nächsten 10 Jahren etwa je zur Hälfte
auf Basis bestehender Technologien sowie durch neue Technologien realisiert. Die
drei wichtigsten technologischen Hebel des Maschinen- und Anlagenbaus werden –
wie in der Vergangenheit auch – zukünftig die Verfahrensoptimierung, die
Optimierung der Systemsteuerung und die Konstruktionsoptimierung bleiben. Die
Energieeinsparungen im Umwandlungssektor r werden sich im Vergleich der
vergangenen mit den kommenden 10 Jahren mehr als verdoppeln. Dies ist nur zum
Teil mit Effizienzsteigerungen der Produkte, vor allem durch
6

Konstruktionsoptimierung, und einer erhöhten Durchdringung zu begründen.
Daneben sorgen Substitutionseffekte für beträchtliche Einsparungen.
Neben der verbesserten Effizienz der Maschinen und Anlagen werden durch
Maßnahmen auf Anwenderseite weitere Effekte erwartet. Für alle Anwenderbranchen
der Industrie werden insgesamt durchschnittlich 9 Prozent weitere
Energieeinsparpotenziale genannt. Die wesentlichen Verbesserungshebel hierbei
sind die Anpassung der installierten Leistung, die Prozessoptimierung in der
Produktion, die Optimierung der maschinenübergreifenden Systemsteuerung in
Zusammenarbeit mit dem Maschinen- und Anlagenbau sowie eine
Verhaltensänderung von Mitarbeitern. Im Umwandlungssektor r können nach der
Anlageninstallation hingegen keine zusätzlichen Einsparungen auf Anwenderseite
erzielt werden.
Im Vergleich zu vor 10 Jahren werden heute in allen betrachteten Sektoren in
Deutschland durch effizientere Maschinen und Anlagen bereits 629 PJ (175 TWh)
Endenergie pro Jahr eingespart. Zum Vergleich: Dies entspricht dem Strombedarf
von rund 48 Millionen privaten Haushalten und einer Energiekosteneinsparung von
6,7 Mrd. Euro. Insgesamt können durch Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus
in 10 Jahren Endenergieeinsparungen in Höhe von 1169 PJ (325 TWh) jährlich
erzielt werden. Dies entspricht dem Strombedarf von rund 90 Millionen privaten
Haushalten und einer Energiekosteneinsparung von 12,5 Milliarden Euro bzw. fast 40
Prozent der Energiekosten der im Rahmen dieser Studie betrachteten Branchen des
Produzierenden Gewerbes im Jahr 2005.
In der Gesamtbetrachtung könnten mit den bis heute bereits realisierten
Einsparungen und dem Einsparpotenzial bis in 10 Jahren über 80 Prozent aller
privaten Haushalte in Westeuropa mit Strom versorgt werden.
Die Energieeinsparung leistet parallel auch einen Beitrag zur Reduktion der CO2-
Emissionen. Im Vergleich zu vor 10 Jahren werden heute in allen betrachteten
Sektoren in Deutschland bereits 71 Millionen Tonnen CO2 eingespart. In 10 Jahren
können darüber hinaus jährlich 198 Millionen Tonnen CO2, d.h. rund 25 Prozent der
gesamten jährlichen CO2-Emissionen Deutschlands (Basisjahr 2007), zusätzlich
eingespart werden. Den größten Anteil steuert mit rund 60 Prozent der
Energieerzeugungssektor bei, in dem neben Effizienzfortschritten vor allem
Substitutionseffekte zum Tragen kommen.
7

2 Aktualität und Bedeutung der Energieeffizienz
Energieeffizienz, die kluge Gewinnung, Umwandlung und intelligente Nutzung von
Energie, wird immer wichtiger: Steigende Energiekosten, wachsendes öffentliches
Bewusstsein und zunehmende Sensibilität für Umwelt- und Klimaschutz im
Allgemeinen sowie notwendige Reduzierung von Kohlendioxid (CO2) und
schonenderer Umgang mit Ressourcen im Besonderen bringen das Thema ganz
nach oben auf die energie- und umweltpolitische Agenda von Unternehmen und
Politik.
Interessanter wird Energieeffizienz jedoch nicht nur wegen ihres Potenzials, den
Bedarf an Energie senken und somit auch entsprechende Kosten und CO2-
Emissionen reduzieren zu können. Für den deutschen Maschinen- und Anlagenbau
rückt sie darüber hinaus als Unterscheidungskriterium im internationalen Wettbewerb
in den Vordergrund.
Die Ergebnisse der Befragung zeigen deutlich, dass Energieeffizienz künftig für den
Technologieanbieter eine viel größere Rolle spielen wird, wenn es darum geht, sich
in besonders positivem Maße vom Wettbewerb abzugrenzen und
Wettbewerbsvorteile zu realisieren.
Energieeffi f zienzsteigerung als
zentraler Differen f zierungsfaktor
(USP1) ) bei ihren Kunden
Life-Cycle-Costing als Entscheidungskriterium
bei Neuanschaffungen
derr Anwender
Energieeffi f zienz als wesentliche
Markteintrittsbarriere für neue
Anbieter
Heute In 10 Jahren
2,5
2,8
2,8
Auf einer Bewertungsskala von 1 bis 5: 1 = sehr gering bis 5 = sehrr hoch
1) Unique Selling Proposition
Abbildung 1: Bedeutung Energieeffizienz f als Differenzierungsfaktor
3,5
4,1
4,1
Im Vergleich zu heute gewinnt die Steigerung der Energieeffizienz bei den Kunden
deutlich an Relevanz. Dieses Thema wird sich aus Sicht der Anbieter in 10 Jahren zu
einem zentralen Differenzierungsfaktor (Unique Selling Proposition, USP) des
Unternehmens entwickelt haben.
Ebenso steigt in Zukunft die Bedeutung von Life-Cycle-Costing massiv an: Immer
häufiger werden Kunden bei ihrer Kaufentscheidung neben dem Anschaffungspreis
auch sämtliche über die Laufzeit anfallenden Kosten berücksichtigen. Somit werden
8

auch jene Kosten verstärkt in Betracht gezogen, die für den Energieverbrauch
anfallen.
Darüber hinaus wird sich das Thema Energieeffizienz zunehmend als wesentliche
und nachhaltige Markteintrittsbarriere für potenzielle Wettbewerber etablieren.
Technologischer Fortschritt im Sinne höherer Energieeffizienz ist nur schwer
nachzuahmen, so dass sich damit ein weiterer Baustein zur Bekämpfung der
Produktpiraterie ergibt.
Mit der wachsenden Bedeutung der Energieeffizienz in der Produktentwicklung
wachsen jedoch auch die Anforderungen an die Qualifizierung der Mitarbeiter.
Fähigkeit der Mitarbeiter,
Beiträge zu leisten
Qualifizierung
der Mitarbeiter
Ausbildung an
Hochschulen
Innerbetriebliche
Weiterbildung
3,1
3,2
3,0
3,3
Heute In 10 Jahren
Auf einerr Bewertungsskala
von 1 bis 5: 1= sehr gering bis 5 = sehr hoch
3,7
Abbildung 2: Bedeutung Mitarbeiterqualifikation für Energieeffizienzsteigerung
4,0
4,0
3,9
Um sicherzustellen, dass auch in Zukunft ausreichend kompetente Mitarbeiter für das
Unternehmen zur Verfügung stehen, wird deren Qualifizierung noch stärkere
Aufmerksamkeit geschenkt. Zwar werden die Hochschulen künftig hier eine größere
Rolle spielen, noch stärker als heute ist jedoch die innerbetriebliche Weiterbildung
gefordert. Vor allem hier besteht die Möglichkeit einer spezifischen Ausbildung, die
von den Hochschulen häufig nicht ausreichend geleistet werden kann.
Gelingt es den Unternehmen, sich am Markt beim Thema Energieeffizienz mit
innovativen Produkten zu positionieren, so erwarten die Unternehmen sehr positive
Effekte auf Umsatz und Beschäftigung. Durch stärkere Betonung des Themas
werden im deutschen Maschinen- und Anlagenbau in 10 Jahren zusätzliche
Arbeitsplätze entstehen. Energieeffizienz wird damit zunehmend zum Job-Motor und
steigert so auch die Attraktivität der gesamten Branche.
9

Entstehung Arbeitsplätze
im Maschinenbau
Entstehung Arbeitsplätze
im Unternehmen
Attraktivitätsgewinn
Maschinenbau
Attraktivitätsgewinn
Unternehmen
Heute In 10 Jahren
2,5
2,7
3,0
3,2
3,0
3,3
Auf einerr Bewertungsskala
von 1 bis 5: 1= sehr gering bis 5 = sehr hoch
3,9
3,8
Abbildung 3: Bedeutung Energieeffizienz als Beschäftigungs- und Attraktivitätsfaktor
Das Interesse an energieeffizienten Produkten und Leistungen wächst ebenso
jenseits der Grenzen Deutschlands, vor allem bei Kunden in Ländern, die sich hier
bisher nicht besonders hervorgetan haben.
Nordamerika
Asien
Osteuropa
Lateinamerika
Westeuropa
Deutschland
Heute In 10 Jahren
1,6
1,8
1,8
1,8
2,4
2,7
2,9
2,8
2,8
3,1
3,7
Auf einer Bewertungsskala von 1 bis 5: 1= sehr gering bis 5 = sehr hoch
Abbildung 4: Bedeutung Energieeffizienz nach Regionen
4,3
Zwar führt im internationalen Vergleich Deutschland als Hochburg des Maschinenund
Anlagenbaus vor dem restlichen Westeuropa mit Abstand die Liste jener Länder
an, die Energieeffizienz als sehr wichtig erachten. Andere Regionen wie Nordamerika
und Asien werden in Zukunft jedoch nachziehen und dem Thema größere
Aufmerksamkeit widmen – wird doch hier ein besonderer Druck, nicht zuletzt auf
Grund veränderter politischer Einstellungen und vermehrter globaler Verpflichtungen,
spürbar.
10

Es zeigt sich sehr deutlich, dass Energieeffizienz für den deutschen Maschinen- und
Anlagenbau und gesamtgesellschaftlich enorm an Bedeutung gewinnt, da das
Thema aus vielen energie- wie umweltpolitischen, unternehmensstrategischen sowie
arbeitsmarktrelevanten Überlegungen und Diskussionen nicht mehr wegzudenken ist.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang daher auch die Frage nach der umgekehrten
Bedeutung, das heißt, welche Rolle der deutsche Maschinen- und Anlagenbau beim
Thema Energieeffizienz spielt und welchen Beitrag die Branche selbst zur
Energieeffizienz leisten kann.
11

3 Design der Studie
3.1 Zielsetzung und Umfang
Generelles Ziel der Studie ist es, den Beitrag der Maschinen- und
Anlagenbaubranche zur Energieeffizienz in Deutschland herauszuarbeiten und zu
quantifizieren. Energieeffizienz ist eine prozentuale Reduktion des
Energieverbrauchs, durch die gleichzeitig Ressourcen geschont, Kosten gesenkt und
CO2-Emissionen verringert werden. Möglichkeiten zur Energieeinsparung wiederum
ergeben sich vor allem durch bessere Technologien und deren verstärkten sowie
intelligenten Einsatz.
Daher beschäftigt sich die Studie in erster Linie mit den Einsparpotenzialen durch
Produkte des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus und untersucht, in welchem
Umfang die Abnehmerunternehmen künftig Energieeffizienzsteigerungen realisieren
können. Besonders deutlich wird diese Steigerung der Energieeffizienz, wenn man
zum Vergleich die jeweiligen Entwicklungen in der Vergangenheit heranzieht.
Hieraus lassen sich folgende inhaltliche Ziele ableiten:
� Detaillierte Ermittlung des zukünftigen Gesamtenergieeinsparpotenzials in
verschiedenen Anwenderbranchen,
� Identifikation der technologischen Hebel und Ableitung des Innovationsbedarfs,
� Aufzeigen der gesamtwirtschaftlichen Bedeutung von
Energieeffizienztechnologien,
� Ableiten der ökologischen und ökonomischen Effekte.
Geografischer Bezugsrahmen der Studie ist die Bundesrepublik Deutschland.
Gleichwohl lassen sich die Ergebnisse auf alle anderen Länder beziehen, in welchen
der deutsche Maschinen- und Anlagenbau seine Produkte anbietet.
Im Rahmen der Studie werden der industrielle Bereich und der Umwandlungssektor
analysiert. Dabei werden im industriellen Bereich die Perspektiven der Anbieter- und
der Anwenderunternehmen betrachtet. Im Umwandlungssektor spielt die
Anwenderbetrachtung hingegen keine Rolle, da die Effizienzsteigerung unmittelbar
durch die Technologien der Anbieter realisiert wird.
� Anbieterunternehmen: Dies sind alle Unternehmen des deutschen Maschinenund
Anlagenbaus, die Maschinen bzw. Anlagen her- und bereitstellen, welche
auf Seiten der Anwender in einem Produktionsprozess direkt oder in einem die
Produktion unterstützenden Prozess zur Herstellung von Wirtschaftsgütern zum
Einsatz kommen. Im Umwandlungssektor gehören hierzu u.a. die Anbieter von
Energieerzeugungstechnologien.
Für die vorliegende Studie orientierte man sich an den 25 Fachzweigen des
deutschen Maschinen- und Anlagenbaus, die energieverbrauchsrelevante
12

Subsysteme oder Endprodukte herstellen. Die ausgewählten Fachzweige
decken damit die relevante Anbieterlandschaft ab.
Abfalltechnik
Allgemeine Lufttechnik
Antriebs- und
Fluidtechnik
Armaturen
Aufzüge und Fahrtreppen
Bau-, Baustofff und
Bergbaumaschinen
Bekleidungs- und Ledertechnik
Druck- und Papiertechnik
Fördertechnik und
Logistiksysteme
Gebäudeautomation
Gießereimaschinen
Holzbearbeitungsmaschinen
Hütten und
Walzwerkeinrichtungen
Kompressoren, Druckluft f - und
Vaku V umtechnik
Kunststoff ff- und Gummimaschinen
Motoren und Systeme
Nahrungsmittel- und
Verpacku V ngsmaschinen
Power Systems
Präzisionswerkzeuge
Pumpen und Systeme
Robotik
Tex T tilmaschinen
Thermoprozesstechnik
Verfah V renstechnische Maschinen/
Apparate
Werkzeugmaschinen
Abbildung 5: Teilnehmende Fachzweige des deutschen Maschinen- und
Anlagenbaus
� Anwenderunternehmen: Hier wiederum sind alle Unternehmen in Deutschland
aus den verschiedensten Branchen gemeint, welche die Maschinen bzw.
Anlagen deutscher Maschinen- und Anlagenbauer entsprechend zum Einsatz
bringen.
Produzierendes Gewerbe
Glas- und
Keramikerzeugnisse
Nahrungs- und Genussmittel/Getränke/
Ta T bakwaren
Papier-/Pappeherstellung
und Ve V rlag-/ Druckerzeugnisse
Erzbergbau/Gewinnung
von Steinen und Erden
Kohlebergbau, TTo rfgewinnung
und Gewinnung
Erdöl/ Erdgas
Fahrzeugbau
Grundstoffchemie
Holzverarbeitung
Kokerei
Kunststofff und Gummiwaren
Lederwaren
Maschinenbau
Mineralöl- und petrochemische
Erzeugnisse
Metallbearbeitung (Eisen- und
Nicht-Eisen-Metalle)
Metallerzeugung (Eisen- und Nicht-
Eisen-Metalle)
Sonstige Chemie/Pharma
Te T xtil und Bekleidung
Abbildung 6: Struktur der Anwenderbranchen in der Studie
Ve V rarbeitung von
Steinen und Erden
Logistik/ Handel
Logistik/Handel
Baugewerbe
Baugewerbe
Verkehr
Verkehr
Umwandlungssektor
Energieerzeugung
Raff f inerien
Diese Unternehmen gehören zu den drei Wirtschaftssektoren Verkehr,
Produzierendes Gewerbe und Gewerbe/Handel/Dienstleistungen und wurden in
13

21 Anwenderbranchen detailliert aufgeschlüsselt, wobei das Produzierende
Gewerbe hier den Schwerpunkt bildet. Der ebenso untersuchte
Umwandlungssektor wurde bei der Betrachtung in den Erzeugungsbereich und
die Raffinerien untergliedert.
Grundlage für die Berechnung bilden die Energieverbrauchszahlen für Deutschland,
Ausgangspunkt der Studie wiederum ist der Gesamtenergieverbrauch der deutschen
Wirtschaft des Jahres 2005. Diese Zahlen bildeten zum Zeitpunkt der Untersuchung
den aktuellsten und umfassendsten Stand und waren in Abstimmung mit dem
Auftraggeber VDMA und der Prognos AG ausgewählt und für die Studie aufbereitet
worden.
Mit der vorliegenden Energieeffizienzstudie werden die bereits in den vergangenen
10 Jahren realisierten Energieeinsparungen und die in 10 Jahren möglichen
Einsparpotenziale an Primär- und Endenergie betrachtet. Die Basis hierfür bildet der
Ist-Energieverbrauch in den einzelnen Sektoren und Anwenderbranchen. Um die
Einsparpotenziale im Umwandlungssektor vollständig abbilden zu können, müssen
Substitutionseffekte in die Berechnung einbezogen werden. Hierfür wurde ein
entsprechendes Energiemix-Szenario für die Zeit in 10 Jahren zugrunde gelegt (vgl.
Kapitel 4.2.2).
Primärenergie, wie Stein- und Braunkohle, Erdgas, Erdöl, und Erneuerbare Energien,
wie Wasser- und Windkraft, Bio- und Sonnenenergie, werden von Raffinerien und
Energieerzeugern wie Wärmekraftwerken, Kernkraftwerken, Heizkraftwerken,
Wasser- und Windkraftanlagen o.Ä. in vom Endverbraucher nutzbare
Sekundärenergieträger, wie Strom, Wärme, Mineralölprodukte oder Briketts,
umgewandelt. Hierbei kommt es nicht nur zu Umwandlungs- sowie
Leitungsverlusten, auch die Energieerzeuger und Raffinerien selbst verbrauchen
einen Teil der Energie. Somit mussten im Erzeugungssektor und in Raffinerien in
2005 13.095 Petajoule (PJ) Primärenergie aufgewendet werden, damit 8.920 PJ bzw.
68 Prozent als Endenergie in industriellen, öffentlichen wie privaten Bereichen
genutzt werden konnten.
Im Fokus der Studie stehen jene Sektoren bzw. Anwenderbranchen, in denen
schwerpunktmäßig Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus zum Einsatz
kommen. Neben dem Sektor Verkehr liegt ein besonderer Fokus auf 18
ausgewählten Wirtschaftszweigen des Produzierenden Gewerbes. Aus dem
Wirtschaftssektor Gewerbe/Handel/Dienstleistungen werden die Bedarfsstrukturen
der Logistik, des (Einzel-)Handels und des Baugewerbes beleuchtet. Im
Umwandlungssektor werden der Erzeugungsbereich und die Raffinerien untersucht.
14

100% 28% 4% 68%
13.095
7.922
(60%)
5.173
Primärenergiebedarf
1)
3.610
Umwandlungsverluste
2)
565
Verbrau V ch
Umw. Sektor
100% 29% 27% 15% 29%
8.920
4.312
(48%)
4.608
Endenergiebedarf
2.586
1.622
964 3)
Verkehr
1) Inklusive Erneuerbare Energien und exklusive nicht-energetischem Verbrauch (Verw r endung von Energieträgern als Rohstoff in chemischen Prozessen)
2) Inklusive Leitungsverluste
3) Privater Straßenverkehr
4) Sonstige Wirt r schaft f szweige
5) Landwirtschaft, Gesundheitswesen, öffentl. Verw r altung, sonst. private Dienstleistungen
2.424
2.354
70 4)
Produz.
Gewerbe
ersuchungsbereich der Studie Außerhalb Untersuchungsbereich derr Studie
1.341
336
1.005 5)
Gewerbe/
Handel/
Dienstleistungen
2.569
Private
Haushalte
Abbildung 7: Energiebedarf nach Sektoren 2005 [PJ], Untersuchungsbereich der Studie
Quelle: AG Energiebilanzen, Prognos, BMWi
Insgesamt wird im Industriebereich ein Endenergiebedarf von 4.312 PJ bzw. rund 50
Prozent des gesamten jährlichen Endenergiebedarfs in Deutschland einer genauen
Betrachtung unterzogen. Hierbei schlagen die Sektoren Verkehr mit 1.622 PJ und
Gewerbe/Handel/Dienstleistungen mit 336 PJ zu Buche, den Löwenanteil jedoch
trägt das Produzierende Gewerbe mit 2.354 PJ bei. Da die Studie auch alle
wesentlichen Teile des Umwandlungssektors – mit Ausnahme von Geothermie und
Photovoltaik – betrachtet, wird eine Abdeckung von 60 Prozent des
Primärenergiebedarfs erreicht.
Nicht näher untersucht wird der Energiebedarf r des privaten (Straßen-)Verkehrs sowie
der privaten Haushalte. Ebenso bleiben jene Teile des Energiebedarfs
unberücksichtigt, die auf Landwirtschaft, Gastgewerbe, Gesundheitswesen,
öffentliche Verwaltung und sonstige private Dienstleistungen, wie z.B.
Finanzdienstleistungen oder das Vermietungs- und Grundstücksgewerbe, entfallen.
3.2 Ausgangsdaten
Um Energieeffizienzsteigerungen sowie die künftigen Einspareffekte bei
Energiebedarf, Kosten und CO2-Emissionen berechnen zu können, ist es erforderlich,
den Ist-Energiebedarf in den zu untersuchenden Sektoren Verkehr, Produzierendes
Gewerbe und Gewerbe/Handel/Dienstleistungen detailliert zu erfassen. Insbesondere
für das Produzierende Gewerbe ist eine Einzelbetrachtung der verschiedenen
15

Anwenderbranchen notwendig, da sich diese in Art und Umfang der genutzten
Energien stark unterscheiden.
Sektor Anwenderbranche Endenergiebedarf [PJ]
GHD
1) Papier/ r Pappe: 184 PJ, Druck/V / erlag: 36 PJ 2) Nahrungs-/Genussmittel: 172 PJ, Getränke: 26 PJ, Tabak; 3 PJ 3) Glas: 58 PJ, Keramik: 34 PJ
4) Gewerbe/Handel/Dienstleistungen 5) Bezogen auff Endenergiebedarf
r im Untersuchungsbereich = 4.312 PJ
4)
Verkehr Verkehr
Metallerzeugung
1.622
677
Grundstoff f chemie
362
Papier-/Pappeherstellung u. Verlags-/Druckerzeugnisse 220
201
185
127
Produz.
Gewerbe
104
92
79
77
77
59
46
30
17
1
53
283
1)
Nahrungs- und Genussmittel/Getränke/Tabakwaren2) Verarbeitung von Steinen und Erden
Fahrzeugbau
Metallbearbeitung
Glas- und Keramikerzeugnisse3) � 1.622
(38%
Maschinenbau
� 2.354
(54%)
Kunststofff und Gummiwaren
Sonstige Chemie/Pharma
Holzverarbeitung
Kohlebergbau/Gewinnung von Erdöl, Erdgas
Textil und Bekleidung
Erzbergbau/Gewinnung von Steinen und Erden
Lederwaren
Logistik/Handel
Baugewerbe
� 336
(8%)
5) )
Abbildung 8: Ausgangsdaten Endenergiebedarf je Anwenderbranche (2005)
Quelle: AG Energiebilanzen, Prognos, Roland Berger
Bezogen auf den im Fokus stehenden Endenergiebedarf von 4.312 PJ beträgt der
Anteil der Anwenderbranche Verkehr 38 Prozent (1.622 PJ), die beiden
Anwenderbranchen Logistik/Handel und Bau steuern insgesamt 8 Prozent (336 PJ)
bei und 54 Prozent (2.354 PJ) entfallen auf das Produzierende Gewerbe, das sich
aus zahlreichen Anwenderbranchen zusammensetzt.
Vor dem Hintergrund kontinuierlich steigender Energiepreise in den letzten fünf
Jahren rücken in vielen Branchen auch die Energiekosten immer stärker in die
Wahrnehmung des Managements. In einigen Branchen, wie z.B. der
Metallerzeugung oder der Papierindustrie, beschäftigt man sich schon seit
Jahrzehnten intensiv mit diesem Thema � Energie gehört hier quasi zum
"Kerngeschäft". Eine erste Indikation, welche Bedeutung Energie in den einzelnen
Anwenderbranchen einnimmt, zeigt der Energiekostenanteil – hier definiert als Anteil
der Energiekosten am Bruttoproduktionswert einer Branche, d.h. dem Wert aller
Sachgüter und Dienstleistungen zu Marktpreisen, die während eines Jahres im Inland
produziert wurden.
16

Anwenderbranche Energiekostenanteil 1) [%]
Erzbergb r au/Gew. v. Steinen u. Erden
Verarbeitung Steine und Erde r n
Glas
Keramik
Papier
Metallerzeugung
Kohlebergb r au/Gew. v. Erdöl, Erdg r as
Grundstoff f chemie
Sonst. Chemie Pharma
Holz
Kunststoff
Nahrung-/Genussmittel
Getränke
Textil
Metallbearbeitung
Druck-/Verlagserzeugnisse
Maschinenbau
Lederw r aren
Fahrzeugbau
Tabak
� Produziere r ndes Gewerbe
2,1
2,0
2,0
1,7
1,6
1,1
0,9
0,8
0,7
0,2
1) Anteil Energiekosten am Bruttoprodukt k ionswert (BPW)
3,0
3,0
2,9
3,3
6,0
6,0
6,0
5,7
5,5
5,1
Abbildung 9: Energiekostenanteile im Produzierenden Gewerbe (2005)
Quelle: BMWi, Roland Berger
Den höchsten Energiekostenanteil im Produzierenden Gewerbe weist die
Anwenderbranche Erzbergbau und Gewinnung von Steinen und Erden mit 8,6
Prozent auf, gefolgt von der Verarbeitung von Steinen und Erden sowie Glas und
Keramik mit jeweils 6 Prozent. Ebenso relevant sind die Energiekosten in der
Kostenstruktur der Papierindustrie (5,7 Prozent) sowie in der Metallerzeugung (5,5
Prozent). Für die hier betrachteten Branchen des Produzierenden Gewerbes ergibt
sich ein durchschnittlicher Energiekostenanteil von 3,3 Prozent, bei
Gesamtenergiekosten in Höhe von 24,5 Milliarden Euro im Jahr 2005.
Im Erzeugungssektor erfolgen alle Berechnungen naturgemäß in Primärenergie. Den
Ausgangspunkt für die Einsparberechnungen im Erzeugungssektor bilden die
Umwandlungsverluste sowie der bestehende Energiemix in Deutschland Ende 2007.
3.3 Methodisches Vorgehen
Das Befragungsdesign erfüllte alle wesentlichen Anforderungen an empirische
Studien, der zweistufige methodische Ansatz gewährleistete eine umfangreiche
Untersuchung sowie Reflexion und Ergänzung der Ergebnisse.
Zunächst wurden die Hersteller der Maschinen und Anlagen mittels eines Online-
Fragebogens angesprochen, anschließend wurden Fokus- und Experteninterviews
mit Anwenderunternehmen durchgeführt. Hierdurch konnte sichergestellt werden,
8,6
17

dass es sich bei den jeweils aufgeführten Energieeinspareffekten nicht um
Doppelzählungen handelt, sondern um echte Effekte, die klar einer von beiden Seiten
zugeordnet werden können.
Online-gestützte Befragung der Anbieterseite
Die online-gestützte Breitenbefragung von Anbieterunternehmen des deutschen
Maschinen- und Anlagenbaus diente zur detaillierten Ermittlung der Primärdaten, um
den bisher erzielten Beitrag zur Energieeinsparung und das zukünftige
Einsparpotenzial errechnen zu können. Darüber hinaus wurde die Bedeutung von
Energieeffizienz als Differenzierungsfaktor ermittelt sowie untersucht, wie sich
Energieeffizienz im Maschinen- und Anlagenbau in makroökonomische Effekte
niederschlägt.
Insgesamt äußerten sich 264 Teilnehmer in der Online-Befragung darüber, wie sich
die Energieeffizienzsteigerung des Produktportfolios ihres Anbieterunternehmens in
den letzten Jahren entwickelt hat und welche weiteren Potenziale sie hier in Zukunft
erwarten. Die Unternehmen gehören zu den 25 untersuchten Fachzweigen des
Maschinen- und Anlagenbaus.
Ausgehend von ihrem spezifischen Produktportfolio wurden die Hersteller nach
konkret möglichen Energieeffizienzsteigerungen gefragt. Hierbei galt es zu
berücksichtigen, dass die Steigerung der Energieeffizienz eine prozentuale
Reduktion des Energieverbrauchs der angebotenen Produkte bezeichnet.
Energieeffizienz bezieht sich auf das Verhältnis zwischen dem erzielten Nutzen und
dem dafür notwendigen Energiebedarf. Energieeffizienzsteigerung (im Sinne einer
Wirkungsgradverbesserung) bedeutet also die prozentuale Reduktion des
Energieeinsatzes, ohne den erzielten Nutzen zu verändern. Dies ist insofern wichtig,
da damit verhindert wird, Energieeffizienzsteigerungen zu Lasten der
Ausbringungsleistung einzukalkulieren.
Basierend auf dem Energieeffizienzniveau ihrer heutigen Endprodukte sollten die
Anbieter von Maschinen und Anlagen zunächst einschätzen, welche
Energieeffizienzsteigerungen durch Technologieentwicklung in den vergangenen 10
Jahren erreicht wurden bzw. welche weiteren Effizienzpotenziale in der kommenden
Dekade bestehen. Die Effizienzeffekte durch veränderten Einsatz auf Anwenderseite
blieben hierbei unberücksichtigt, sie wurden später abgefragt.
18

METHODIK
BEISPIEL-
ZAHLEN
(nur
Methodik)
1998
AUSGANGSPUNKT
2008
2018
• Energieeffi f zienzniveau
der
Endprodukte2) eines Unternehmens
des
Maschinen- und
Anlagenbaus vor
10 Jahren
Einschätzung
• Heutiges Energieeffi
f zienzniveau
Einschätzung
• Energieeffizienzsteigerung
bei
Endprodukten in
den vergangenen
10 Jahren
der Endprodukte
eines Unternehmens
des
Maschinen- und
Anlagenbaus
1)
• Energieeffizienzpotenzial
bei
Endprodukten in
den kommenden
10 Jahren1) 1) Ohne Berücksichtigung von Effizienzeff f ekten durch veränderten Einsatz auf der Anwenderseite
2) Auch OEM-Produkte genannt, sind Maschinen und Anlagen, die der Nutzer direkt (d.h. ohne weitere Verarbeitung) verw r enden kann
• Energieeffi f zienzniveau
der
Endprodukte2) eines Unternehmens
des
Maschinen- und
Anlagenbaus in
10 Jahren
240 200
180
20% 10%
Abbildung 10: Methodik Einschätzung Energieeffizienzsteigerung durch
Technologieentwicklung
Auf Grund der eher langfristigen Entwicklungszyklen war es notwendig, bei der
Einschätzung von Effizienzen eine Zeitraumbetrachtung vorzugeben, die sich dann
auf die erzielbaren Effekte nach Ablauf der hier gewählten Zeitspanne von 10 Jahren
bezieht. Für den Umwandlungssektor wurde wegen der sehr langen
Investitionszyklen ein Energiemixszenario für die Zeit in 10 Jahren hinterlegt, auf
dessen Grundlage die zu erwartenden Effizienzsteigerungen und Substitutionseffekte
gespiegelt wurden.
Um die Methodik zu illustrieren, hier ein Beispiel: Konnte bei einem Produkt in den
letzten 10 Jahren bei konstantem Nutzen der Energieverbrauch von 240 auf 200
Energieeinheiten gesenkt werden, so entspricht dies einer bisherigen
Energieeffizienzsteigerung von 20 Prozent bezogen auf den heutigen Verbrauch.
Wurde angenommen, dass bei einem Produkt in den nächsten 10 Jahren bei
konstantem Nutzen der Energieverbrauch von 200 auf 180 Energieeinheiten
reduziert werden kann, so ergibt dies eine künftige Energieeffizienzsteigerung von 10
Prozent.
Um Energieeinsparpotenziale identifizieren zu können, gaben die
Anbieterunternehmen als erstes ihr Produktportfolio an. Dabei sollten sie soweit wie
möglich zwischen Endprodukten und Subsystemen unterscheiden und sich hier
jeweils auf die fünf energieintensivsten Produkte in der Anwendung beim Abnehmer
beschränken.
Als Endprodukte (auch OEM-Produkte genannt) gelten alle Maschinen und Anlagen,
die der Nutzer direkt, d.h. ohne weitere Verarbeitung, verwenden kann, z.B.
Werkzeugmaschinen in seinem Produktionsprozess. Subsysteme (auch
19

Zulieferprodukte genannt) werden dagegen in der Regel bei anderen Unternehmen,
häufig auch Maschinen- und Anlagenbauern, in Endprodukte verbaut (z.B. Getriebe
für einen Roboter).
Diese Differenzierung ist notwendig, um Doppelzählungen bei der
Energieeinsparungsberechnung zu vermeiden. Hintergrund ist, dass die
Effizienzsteigerungen der Subsysteme bereits in den Energieeffizienzsteigerungen
der Endprodukte enthalten sind. Die entsprechende Auswertung bezieht sich daher
nur auf Endprodukte. Energieeinsparungen von Subsystemen, die als Endprodukt
eingesetzt werden (z.B. Pumpen in der chemischen Industrie), wurden durch
spezifische Kennzeichnung im Fragebogen erfasst.
Im Anschluss daran folgte die Frage nach den drei umsatzmäßig wichtigsten
Anwenderbranchen der Endprodukte für das Herstellerunternehmen. Dadurch wurde
eine genaue Zuordnung der jeweiligen Anbieter zu den relevanten
Anwenderbranchen gewährleistet. Hierbei sollte zwischen den Branchen des
Produzierenden Gewerbes, dem Bereich Logistik/Handel, dem Baugewerbe und dem
Umwandlungssektor unterschieden werden. Innerhalb des Produzierenden
Gewerbes erfolgte zusätzlich eine starke Differenzierung nach Wirtschaftszweigen.
Dann wurden spezifische Angaben für alle Produkte, welche in die genannten
Anwenderbranchen fließen, abgefragt. Zunächst ging es um den Einsatzbereich, also
in welchen Prozessschritten die Endprodukte eingesetzt werden. Diese gründliche
Abfrage war notwendig, da der Einsatzbereich der Maschinen und Anlagen entlang
der Wertschöpfungskette häufig einen starken Einfluss auf die möglichen
Effizienzpotenziale besitzt.
Für die Anwenderbranche Fahrzeugbau – diese stellt neben Fahrzeugen wie PKW,
LKW, Lokomotiven und Flurförderzeugen auch Fahrzeugkomponenten wie Motoren,
Achsen, Lenkungen und Getriebe her – wurde exemplarisch folgende detaillierte
Wertschöpfungskette untersucht. Hierbei wurde zusätzlich immer zwischen den
Produktionsprozessen und den unterstützenden Prozessen unterschieden.
� Produktionsprozesse (Kernprozesse):
� Gießerei
� Presswerk
- Pressen
- Stanzen
- Zuschneiden
- Sonstiges
� Wärmebehandlung
- Härten
- Wärmebehandlung
- Sonstiges
20

� Karosseriebau
- Schweißen
- Fügen
- Nieten
- Kleben
- Sonstiges
� Lackiererei
- Reinigen
- Schleifen
- Auftragen
- Trocknen
- Sonstiges
� Mechanische Fertigung (Kunststoff und Metall)
- Drehen
- Fräsen
- Bohren
- Schleifen
- Sonstiges
� Montage
- Fügen (z.B. schrauben)
- Handhaben (z.B. greifen, heben)
- Kontrollieren (z.B. messen)
- Justieren (z.B. einstellen)
- Sonstiges
� Unterstützende Prozesse:
� Erzeugung von Raumwärme und -kälte
� Lüftungstechnik (Aufbereitung und Förderung von Zu- und Abluft)
� Aufbereitung und Förderung von Druckluft und Gasen
� Aufbereitung und Förderung von Flüssigkeiten (Wasser und Fluide)
� Antriebs- und Fördertechnik (Lasten und Personen)
� Beleuchtung
Entlang dieser Wertschöpfungsketten konnten nun – als ein wesentlicher Kern der
Befragung – die spezifischen Einschätzungen zu den vergangenen und den künftig
möglichen Energieeffizienzsteigerungen, bezogen auf das jeweilige Produktportfolio
des Anbieters je Prozessschritt, erfasst werden.
Anschließend wurde die Perspektive gewechselt, da mit den, von den Anbietern
vorher angegebenen, Effizienzsteigerungen ihrer Produkte eine Energieeinsparung
auf Kundenseite verbunden ist: Nun sollten die Anbieter einschätzen, in welchem
prozentualen Umfang diese maximal möglichen Energieeinsparungen tatsächlich bei
ihren Kunden realisiert werden. Hintergrund ist, dass wegen unterschiedlichen
Investitionsverhaltens und verschiedener r Altersstrukturen der Maschinenparks der
Kunden das maximal mögliche Einsparpotenzial nicht zu 100 Prozent ausgeschöpft
21

wird. Ein hundertprozentiger Realisierungsgrad würde bedeuten, dass sämtliche
Maschinen und Anlagen der Anwenderunternehmen mit der neusten
Effizienztechnologie ausgestattet sind.
Die gleichen Fragen nach Energieeffizienzsteigerung in der Vergangenheit wie in der
Zukunft wurden in Abgrenzung zu den Endprodukten auch für die betreffenden
Subsysteme gestellt. Sie bezogen sich auf den Anteil an Energieeinsparung, der erst
durch den Einsatz des jeweiligen Subsystems im Gesamtsystem entstand bzw.
entsteht und darauf, ob dieser Anteil mit bestehenden Technologien realisiert werden
kann oder neue Technologien entwickelt werden müssen. Ebenso wurden für die
Subsysteme analog zu den Endprodukten die derzeitigen Realisierungsgrade und die
erwarteten Veränderungen in den nächsten 10 Jahren abgefragt.
Ein weiterer Schwerpunkt der Befragung war die Identifikation der technologischen
Hebel, mit deren Hilfe das Herstellerunternehmen die genannten
Energieeffizienzsteigerungen seines Produktportfolios in den nächsten 10 Jahren
erreichen will. Dabei wurden fünf Optimierungshebel unterschieden und die Anbieter
gaben an, zu wie viel Prozent die jeweiligen Hebel bisher zur Realisierung der
Effizienzpotenziale beigetragen haben und wie viel sie künftig beitragen werden.
Diese fünf technologischen Hebel sind:
� Optimierung Systemsteuerung: betrifft das Zusammenwirken mehrerer
Subsysteme,
� Verfahrensoptimierung: betrifft die Änderung des Stoffstroms bei
Produktionsprozessen und unterstützenden Prozessen,
� Konstruktionsoptimierung: betrifft die Konstruktion von energieeffizienten
Komponenten und Subsystemen,
� Materialoptimierung: betrifft Qualitätsverbesserung bzw. Austausch des
verbauten Materials und
� Substitution von Subsystemen: betrifft Ersatz von Subsystemen.
Den Abschluss der Befragung bildeten die Analysen zur Bedeutung von
Energieeffizienz heute und in den nächsten 10 Jahren: Wie wichtig ist das Thema als
zentraler Differenzierungsfaktor (Unique Selling Proposition, USP) des
Anbieterunternehmens? Wie relevant sind für die Kunden neben dem
Anschaffungspreis als Entscheidungskriterium auch die gesamten Nutzungskosten
(Life-Cycle-Costing)? Wie stark wird die Beherrschung des Themas als eine
wesentliche Markteintrittsbarriere für neue Anbieter betrachtet? Wie wichtig sind
Fähigkeit und Qualifizierung der Mitarbeiter, um zur Steigerung der Energieeffizienz
der Produkte beizutragen? Und ist bei der Qualifizierung eher die Hochschule oder
die innerbetriebliche Weiterbildung die Schlüsselinstitution?
Ebenso wurde die heutige und künftige Rolle der Energieeffizienzsteigerung als
treibender Beschäftigungsmotor und als Attraktivitätsfaktor für die gesamte
22

Maschinen- und Anlagenbaubranche und die einzelnen Herstellerunternehmen
abgefragt.
Fokus- und Experteninterviews der Anwenderseite
Im Anschluss an die Online-Befragung der Anbieterseite wurden per Telefon mithilfe
eines Leitfadens semistrukturierte Fokus- und Experteninterviews mit über 20
Unternehmen aus 14 verschiedenen Anwenderbranchen durchgeführt. Die Interviews
wurden durch Befragungen weiterer Branchenexperten ergänzt. Die Interviewpartner
stammten aus den jeweils für das Energiemanagement zuständigen
Führungspositionen wie z.B. Vorstand Technik, Leiter Produktion, Leiter Facility
Management bzw. Energie- und Umweltbeauftragter.
Diese Interviews dienten dazu, die im Rahmen der Online-Untersuchung erzielten
Ergebnisse zu reflektieren, also zur Abschätzung inwieweit die Einschätzungen der
Anbieterseite bezogen auf Energieeffizienzsteigerungen durch
Technologieentwicklung und -einsatz sich mit den Einschätzungen der
Anwenderseite decken. Daneben sollten durch die Interviews für den industriellen
Bereich � zusätzlich zu den technischen Potenzialen auf Basis der Anbieterprodukte
– weitere Optimierungs- und Energieeinsparpotenziale aus anwendungsorientierter
Perspektive aufgedeckt werden. Dies ist im Umwandlungssektor nicht relevant, weil
nach der Anlageninstallation keine zusätzlichen Energieeinsparungen auf
Anwenderseite erzielt werden können. Des Weiteren sollten die Interviews zu einem
tief greifenden Verständnis führen, auff welche Weise Effizienzpotenziale in
Anwenderunternehmen realisiert werden.
3.4 Struktur der Befragungsstichprobe
Im Rahmen der Studie wurden 1.676 Unternehmen der Maschinen- und
Anlagenbaubranche angeschrieben. Basis bildeten die Mitglieder des VDMA, die
auch durch diesen kontaktiert wurden. Die Befragung war offen angelegt, d.h. auch
Unternehmen, die nicht dem VDMA angehören, konnten an der Online-Befragung
teilnehmen.
Von den 1.676 angeschriebenen Herstellern nahmen 554 Unternehmen an der
Befragung teil. Vollständig abgeschlossene Fragebögen lagen von 264 Unternehmen
vor. Durch das direkte Anschreiben der r Mitgliedsunternehmen des VDMA und durch
schriftliches wie telefonisches Nachfassen konnte somit eine hohe Rücklaufquote von
16 Prozent erzielt werden. Die Möglichkeit, Einschätzungen für unterschiedliche
Anwenderbranchen abzugeben, ergab schließlich 863 Datensätze zur Bestimmung
der Energieeffizienzsteigerungspotenziale auf Ebene der Wertschöpfungsstufen.
23

100% 16%
1.676
AngeschriebeneUnternehmen
1.122
Keine
Reaktion
554
Besucher
des Fragebogens
1)
290
Unvoll-
ständige
Te T ilnahme
264
Vollständige
Te T ilnahmen
Nicht-Mitglieder
3%
97%
VDMA-Mitglieder
1) Entspricht Anzahl Klicks auf Fragebogen; Mehrf r achbesuche eines Unternehmens theoretischmöglich
Abbildung 11: Unternehmensbefragung – Rücklaufquote
Nach dem professionellen Hintergrund der Befragungsteilnehmer gegliedert, ergibt
die Struktur der Stichprobe, dass hiervon 48 Prozent aus dem Bereich
Technik/Entwicklung sowie 16 Prozent aus Produktion und Qualitätsmanagement
kommen. Die Teilnehmer sind somit in der Lage, kompetente Aussagen zum
Untersuchungsthema zu treffen und die Effizienzpotenziale ihrer Produkte realistisch
einzuschätzen.
Nach Hintergrund der Teilnehmer Nach Unternehmensgröße Nach regionaler Umsatzverteilung
282 Tei T lnehmer Segmentspezifischer1) Umsatz 2008
Sonstige
Geschäftsleitung
2%
15%
Produktion &
Qualitätsmanagement
16%
19%
Marketing &
Vertrieb
Technik &
Entwicklung
48%
>=500 Mio. EUR
19%
36%
>=50 Mio. EUR und

Schnitt 59 Prozent in Deutschland bzw. im restlichen Westeuropa (38 Prozent bzw.
21 Prozent), sind jedoch darüber hinaus durchaus stark international orientiert.
Somit spiegeln die befragten Unternehmen die Struktur des deutschen Maschinenund
Anlagenbaus sehr gut wider und bestätigen damit die Repräsentativität der
Befragung.
25

4 Energieeffizienz durch den Maschinen- und Anlagenbau
Bei der Bereitstellung von Effizienztechnologien spielen vor allem Produkte des
Maschinen- und Anlagenbaus eine maßgebliche Rolle. Im Folgenden wird - mit
Fokus auf die Einspareffekte in Deutschland - beschrieben, in welchem Umfang der
Maschinen- und Anlagenbau in der Vergangenheit bereits einen Beitrag zur
Energieeffizienz geleistet hat und welchen er in den nächsten Jahren noch leisten
wird. Dabei werden Unterschiede in den verschiedenen Anwenderbranchen detailliert
dargestellt und weitere Energieeinsparpotenziale aus Anwendersicht veranschaulicht.
Neben dieser Betrachtung des industriellen Bereichs werden auch jene Möglichkeiten
aufgezeigt, die der Umwandlungssektor (Energieerzeuger, Raffinerien) bereithält.
Drei Kräfte treiben die Reduzierung des Energiebedarfs: Die Entwicklung von
energieeffizienter Technologie durch die Herstellerunternehmen (Anbieter), der
Realisierungsgrad sowie der intelligente Einsatz effizienter Technologien durch die
Anwenderbranchen.
I
Te T chnologieentwicklung
II
Te T chnologieeinsatz
III
Te T chnologieverwendung
• Entwicklung und Verfügbarkeit von Tec T hnologien und deren
Einsatzz in eff f izienteren Maschinen und Anlagen
• Beitrag von Optimierungshebeln zu den Eff f izienzpotenzialen auf
Anwenderseite
• Durchdringung der Anwenderbranchen mit den effizientesten
Produkten (realer Einsatz der TTechnologien) • Realisierungsgrad von Eff f izienzpotenzialen
• Energieeinsparungen auf Anwenderseite durch intelligenteren
Einsatzz der Maschinen
• Beitrag durch Verhalt V ensänderung und Produktionsoptimierung
Abbildung 13: Treiber der Effizienzsteigerung
Beim Treiber Technologieentwicklung hängt die Energieeffizienzsteigerung von der
Entwicklung und Verfügbarkeit energiesparender Technologien ab. Die Frage lautet
hier an die Anbieter: Wie effizient wird eure Technologie in 10 Jahren sein?
26

Auch sind in diesem Kontext jene technologischen Hebel interessant, mittels derer
die Herstellerunternehmen beabsichtigen, die von ihnen genannten
Energieeffizienzsteigerungen ihres Produktportfolios in den nächsten 10 Jahren zu
erreichen, z.B. in dem sie Prozessschritte zusammenlegen. An dieser Stelle werden
die Anbieter somit gefragt: Wie schafft ihr es, dass eure Technologie in 10 Jahren
effizienter sein wird?
Beim Treiber Technologieeinsatz wiederum ist für die Energieeffizienzsteigerung
die Durchdringung der Anwenderunternehmen mit den besten Maschinen und
Anlagen wichtig. Das heißt, wie viele Unternehmen besitzen bereits die
entsprechenden Technologien und schöpfen so durch den realen Einsatz die
Einsparpotenziale auch tatsächlich aus. Gestellt wird den Anbietern daher die Frage:
Wie viel von eurer effizienten Technologie läuft wirklich beim Anwender?
Die Technologieverwendung spiegelt den Beitrag der Anwenderseite wider.
Zusätzliche signifikante Einsparungen werden hauptsächlich einem veränderten
Einsatz von Maschinen und Anlagen auf Seiten der Anwenderunternehmen
zugeschrieben. Dabei ergeben sich weitere Effizienzeffekte aus einem veränderten
Zusammenwirken der Maschinen und Anlagen untereinander bzw. von
Gesamtsystemen über mehrere Maschinen hinweg sowie an Schnittstellen zu
anderen unternehmensspezifischen Produktionsstufen. Häufig arbeiten Hersteller
und Anwender eng zusammen, um die zusätzlichen Potenziale, die eine
Gesamtsystembetrachtung ermöglicht, zu realisieren.
Die Einschätzung der Technologieanbieter r zur weiteren Technologieentwicklung und
zum künftigen Technologieeinsatz wird in Kapitel 4.1 und 4.2 analysiert. Die Sicht der
Technologieanwender in Kapitel 4.3 ergänzt die Untersuchung.
4.1 Technologieentwicklung
4.1.1. Industrie
Betrachtet man beim Produzierenden Gewerbe, bei Logistik/Handel und Bau sowie
beim Verkehr die durchschnittlichen Energieeffizienzsteigerungen der eingesetzten
Maschinen und Anlagen, so fällt auf, dass sich diese in den letzten 10 Jahren mit
einer Spanne von 12,1 bis 12,7 Prozent ähnlich entwickelt haben. Während die
Hersteller beim Produzierenden Gewerbe für die nächsten 10 Jahre mit
Energieeffizienzsteigerungen von 12,1 Prozent im Schnitt eine annähernde
Fortsetzung der bisherigen Entwicklung erwarten, weisen die Endprodukte für
Logistik/Handel und Bau mit 19,4 Prozent sowie für Verkehr mit 19,7 Prozent jedoch
signifikant höhere Energieeinsparpotenziale auf. Dies könnte zum Beispiel daran
liegen, dass bei Technologien für einige Anwenderbranchen des Produzierenden
Gewerbes bereits in der Vergangenheit große Anstrengungen unternommen wurden,
um deren Energiebedarf zu senken und man somit hier bereits relativ weit
fortgeschritten ist. Die hohen Energieeffizienzsteigerungen im Verkehrssektor
27

spiegeln dagegen den großen Erwartungsdruck an neue Entwicklungen bei Motoren
und Antrieben wider.
Durchschnittliche Effizienzsteigerungen 1) [%]
Produz.
Gewerbe
Logistik/
Handel u.
Bau
Verkehr
Letzte 10 Jahre
Nächste 10 Jahre
Letzte 10 Jahre
Nächste 10 Jahre
Letzte 10 Jahre
Nächste 10 Jahre
1) Ohne Berücksichtigung des Technologieeinsatzes
12,6
12,1
12,1
12,7
19,4
19,7
Nächste
10 J. [%]
19,7
19,4
12,1
3
1
12,1 12,7
12,6
1
2
Produzierendes
Gewerbe
Logistik/Handel
u. Bau
3 Verkehr
Letzte 10 J.
[%]
Abbildung 14: Durchschnittliche Energieeffizienzsteigerung in der Industrie nach
Anwenderbranchen – Endprodukte
Um die durchschnittlichen Energieeffizienzsteigerungen der einzelnen
Anwenderbranchen besser zu veranschaulichen, empfiehlt sich die parallele
Darstellung in einem Portfolio. Dabei wird sehr schnell die erwartete Dynamik
bezüglich weiterer Energieeffizienzsteigerungen sichtbar. Die Diagonale
kennzeichnet hier den Zustand einer unveränderten Fortführung bisheriger
Effizienzsteigerungen. Eine Positionierung oberhalb der Diagonalen steht dagegen
für eine stärkere Effizienzsteigerung in den nächsten Jahren. Das untere rechte
Dreieck wiederum bildet Sektoren bzw. Anwenderbranchen ab, in denen die
Effizienzsteigerung in Zukunft geringer ausfällt als in der Vergangenheit.
Betrachtet man den am Energiebedarf gewichteten Durchschnitt über alle Industrie-
Anwenderbranchen ergibt sich eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz von
12,6% in den letzten 10 Jahren auf 15,6% in den kommenden 10 Jahren.
Untersucht man im Produzierenden Gewerbe die Entwicklung der
Effizienzsteigerungen in den einzelnen Anwenderbranchen, zeigt sich ein sehr
differenziertes Bild. So gibt es Branchen, die sich bisher um den Branchenschnitt von
12,6 Prozent bewegten, jedoch künftig mit über 20 Prozent durchschnittlicher
Energieeffizienzsteigerung stark an Dynamik gewinnen. Zu diesem Cluster zählen die
Branchen Papier-/Pappeherstellung und Getränkeherstellung.
28

Durchschnittliche Effizienzsteigerungen 1) – Produzierendes Gewerbe
Nächste
10 J.
[%]
20
15
Ø 12,1
10
5
0
0
20
16
18
9
19
5
12
3
2
8
1
4
10
15
5 20
7
Ø 12,6
1) Ohne Berücksichtigung des Technologieeinsatzes
1
2
3
Letzte 10 J.
[%]
Papier-/Pappeherstellung
Getränkeherstellung
Lederw r aren
nd Bekleidung
kherstellung
rarbeitung
ergbau/
. Erdöl/Erdgas
nenbau
ngs-/Genussmittel
toff-/Gummiwaren
bearbeitung
ugbau
ge Chemie/Pharma
erzeugung
stoff ffchemie 16
17
18
19
20
Tabak
Erzbergbau/
Gew. v. Steinen u. Erden
Druck-/ Verlagserzeugnisse
Verarb. v. Steinen und Erden
Glasherstellung
Abbildung 15: Energieeffizienzsteigerung nach Anwenderbranchen des
Produzierenden Gewerbes – Endprodukte
Ein weiteres Cluster vereint die Branchen Keramikherstellung, Nahrungs-/
Genussmittel, Metallbearbeitung, Fahrzeugbau, Sonstige Chemie/Pharma sowie
Tabak. Diese Branchen haben sich in Bezug auf Energieeinsparungen in den letzten
10 Jahren etwas langsamer als der Schnitt entwickelt, werden nach Ansicht der
Anbieter jedoch künftig zulegen.
Andere Branchen hingegen konnten sich in der Vergangenheit weitgehend
überdurchschnittlich entwickeln, jedoch wird die Energieeffizienzsteigerung durch
Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus hier künftig langsamer verlaufen. Zu
diesem Cluster gehören die Branchen Kohlebergbau/Gewinnung von Erdöl/Erdgas,
Kunststoff/Gummiwaren, Metallerzeugung, Grundstoffchemie sowie
Erzbergbau/Gewinnung von Steinen und Erden.
Die durchschnittliche Energieeffizienzsteigerung der einzelnen Anwenderbranchen
des Produzierenden Gewerbes ist in Abbildung 16 dargestellt.
29

Anwenderbranche
Druck/Verlag
Erz r bergbau/ g Gew. v. Steinen u. Erden
Fahrz r eugbau g
Getränke
Glas
Grundstoff ffchemie Holzverarbeitung
Keramik
Kohlebergba g u/Gew. v. Erdöl, Erdgas g
Kunststoff/G f ummi
Lederw r aren
Maschinenbau
Metallbearbeitung
Metallerz r eugung g g
Nahrungg
/Genussmittel
Papi p er
Sonst. Chemie/Pharma
Tabak
Textil und Bekleidung
Verarb. Steine und Erden
Vergang. 10 Jahre
Durchschnittliche Effizienzsteigerungen 1) [%]
Kommen. 10 Jahre
Delta Effizienzsteigerung
2) [Prozentpkt.]
7,5 8,2 0,7
11,3 8,4 -2,9
9,2 12,3 3,1
11,1 20,2 9,1
4,9 5,5 0,6
14,2 9,9 -4,3
12,4 14,2 1,8
10,0 16,5 6,5
16,6 14,1 -2,5
14,4 13,6 -0,8
9,8 10,8 1,0
11,8 13,7 1,9
8,0 12,4 4,4
16,7 11,4 -5,3
7,7 13,6 5,9
13,9 21,8 7,9
7,4 12,1 4,7
7,8 12,3 4,5
14,6 15,1 0,5
7,9 5,8 -2,1
1) Ohne Berücksichtigung des Technologieeinsatzes 2) Differenz aus Potenzial der kommenden und der vergangenen 10 Jahre
Abbildung 16: Durchschnittliche Energieeffizienzsteigerung der Anwenderbranchen
des Produzierenden Gewerbes in den vergangenen und in den kommenden 10 Jahren –
Endprodukte
Die Deltabetrachtung zeigt auf, in welchen Branchen in Zukunft größere
Effizienzgewinne realisiert werden können als in der Vergangenheit. Zur Bewertung
der Innovationsstärke einzelner Branchen greift die Deltabetrachtung jedoch zu kurz.
Hierfür müssen die in der Vergangenheit bereits erzielten Einsparungen und die in
der Zukunft möglichen Potenziale gesamthaft betrachtet werden.
Das Design der Studie ermöglicht eine Untersuchung von
Energieeffizienzsteigerungen bis auf die Ebene einzelner Wertschöpfungsstufen, was
im Rahmen der Dokumentation jedoch nicht vollständig dargestellt werden kann. In
der Anlage Abbildung 42 finden sich hierfür ausgewählte Beispiele.
Aus Sicht der Anbieterunternehmen werden als Basis für Energieeinsparungen in
den nächsten 10 Jahren in etwa je zur Hälfte bereits existierende Technologien und
neue Technologien gesehen. Im Schnitt werden über alle betrachteten Sektoren und
Anwenderbranchen hinweg 56 Prozent der Effizienzsteigerungen mit bestehenden
Technologien erzielt, die zur Anwendungsreife gebracht und in Produkte oder
Prozesse integriert werden. Bei den restlichen 44 Prozent sind für das Ausschöpfen
der Effizienzpotenziale gänzlich neue Technologien erforderlich, die auch einer
weitergehenden Forschungsarbeit bedürfen.
Neben der Branche der Metallerzeugung ist es insbesondere der Verkehrssektor, in
dem die Anbieter einen intensiven Forschungs- und Innovationsbedarf bei Motoren
30

und Antrieben sehen, um die prognostizierten Effizienzsteigerungen in den nächsten
10 Jahren zu erreichen.
Technologiebasis sind bestehende
Technologien [%]
69
69
60
59
57
59
57
46
27
Anwenderbranchen
Technologiebasis sind neue
Technologien [%]
Ø 1) = 56 Ø 1) = 44
1) Über alle Industrie-Anwenderbranchen
Logistik/Handel
Bau
Prod. Gewerbe
Ve V rarb. v. Steinen u. Erden
Grundstoff f chemie
Fahrzeugbau
Maschinenbau
Metallerzeugung
Ve V rkehr
Abbildung 17: Technologiebasis für Energieeffizienzsteigerungen in den nächsten 10
Jahren nach Anwenderbranchen – Endprodukte
Die Technologiebasis für Energieeffizienzsteigerungen nach Fachzweigen ist in
Abbildung 18 dargestellt:
Auswahl Fachzweige 1)
Bekleidungs-/Ledertechnik
Gebäudeautomation
Fördertechnik
Thermoprozesstechnik
Textilmaschinen
Holzbearbeitungsmasch.
Antriebs-/Fluidtechnik
Baumaschinen
Bestehende Technologien
Technologiebasis
82% 18%
74% 26%
70% 30%
67% 33%
66% 34%
66% 34%
65% 35%
62% 38%
Neue Technologien
Auswahl Fachzweige 2)
Motoren/Systeme
Aufzüge/Fahrtreppen
Präzisionswerkzeuge
Druckluft f
Druck/Papiertechnik
Nahrungsmittel-/
Ve V rpackungsmaschinen
Gießereimaschinen
Werkzeugmaschinen
31
31
54
Technologiebasis
27% 73%
1) Nach hohem Anteil Realisierung mit bestehenden Technologien 2) Nach hohem Anteil Realisierung mit neuen Technologien
Abbildung 18: Technologiebasis für Energieeffizienzsteigerungen in 10 Jahren nach
Fachzweigen – Endprodukte
40%
46%
47%
49%
52%
53%
54%
60%
54%
53%
51%
48%
47%
46%
73
31

Darüber hinaus geht es beim Bereich Technologieentwicklung auch um die
technologischen Hebel, mit deren Hilfe das Herstellerunternehmen die genannten
Energieeffizienzsteigerungen seiner Maschinen und Anlagen in Zukunft erreichen
will.
Dabei lassen sich fünf wesentliche technologische Optimierungshebel identifizieren:
� Optimierung der Systemsteuerung: betrifft das Zusammenwirken mehrerer
Subsysteme (Beispiele: Steuer- und Regelungstechnik, Sensorik),
� Verfahrensoptimierung: betrifft die Änderung des Stoffstroms bei
Produktionsprozessen und unterstützenden Prozessen (Beispiele:
Zusammenlegung von Prozessschritten, Änderung des Ablaufs der
Prozessschritte, Substitution von Prozessschritten, Verbesserung einzelner
Prozessschritte und Condition Monitoring),
� Konstruktionsoptimierung: betrifft die Konstruktion von energieeffizienten
Komponenten und Subsystemen (Beispiele: Einsatz von IT-Tools und Auslegung
der Antriebssysteme),
� Materialoptimierung: betrifft Qualitätsverbesserung bzw. Austausch des
verbauten Materials (Beispiele: Eigenschaften des eingesetzten Materials,
Materialeinsparungen, Substitution von Materialien und Tribologie),
� Substitution von Subsystemen: betrifft Ersatz von Subsystemen
(insbesondere von Motoren und Antrieben) (Beispiele: neue Technologien und
Paradigmenwechsel in der Technik).
Beitrag letzte 10 Jahre [%]
28
23
21
13
14
3
Hebel Beitrag nächste 10 Jahre [%]
Ve V rfahrensoptimierung
Optimierung Systemsteuerung
Konstruktionsoptimierung
Substitution von Subsystemen
Materialoptimierung
Sonstige
Abbildung 19: Beitrag Optimierungshebel zur Energieeffizienzsteigerung –
Endprodukte
Bei der übergreifenden Relevanz der jeweiligen Optimierungshebel kann über die
Zeit kaum eine Veränderung beobachtet werden: In den vergangenen 10 Jahren war
die Verfahrensoptimierung der wichtigste Ansatz, um die Produkte des Maschinen-
2
13
14
21
23
27
32

und Anlagenbaus energiesparender werden zu lassen. Sie wird auch für die
nächsten 10 Jahre ähnlich stark eingeschätzt. Die Optimierung der Systemsteuerung
und der Konstruktion von Maschinen und Anlagen waren ebenso bedeutende Hebel
zur Energieeffizienzsteigerung der Endprodukte und werden dies auch weiterhin
bleiben. Substitution von Subsystemen und Materialoptimierung hingegen trugen in
der Vergangenheit am geringsten zur Reduzierung des Energiebedarfs bei und
werden auch in den nächsten 10 Jahren weniger relevante Hebel darstellen.
Sonstige Ansätze, um Energieeffizienzsteigerungen im Produktportfolio zu erreichen,
fallen kaum ins Gewicht.
Ein ähnliches Bild zeigt sich bei einer detaillierteren Untersuchung auf der Ebene
einzelner Anwenderbranchen.
Beiträge Optimierungshebel – Kommende 10 Jahre [%]
Logistik/Handel
60 13 10 7 3 7
Bau
28 18 21 12 17 4
Verkehr 18 28 25 13 14 1
Produzierendes Gewerbe 22 22 28 12 15 1
Verarb. v. Steinen u. Erden 11 36 33 13 8 -
Fahrzeugbau
22 28 20 14 15 2
Grundstoff f chemie
Metallerzeugung
Maschinenbau
Optimierung
Systemsteuerung
Verf r ahrensoptimierung
Konstrukt k ionsoptimierung
Materialoptimierung
Substitution
von
Subsystemen
14 20 30 10 26 1
20 17 27 14 19 3
20 19 18 13 28 1
Abbildung 20: Beitrag Optimierungshebel zur Energieeffizienzsteigerung –
Endprodukte, Anwenderbranchen der Industrie
Betrachtet man die Bedeutung der Optimierungshebel je Anwenderbranche, so wird
in fast allen Fällen der größte Anteil der Energieeffizienzsteigerung der
entsprechenden Maschinen und Anlagen ebenso auf die drei Hebel Optimierung der
Verfahren, der Konstruktion oder der Systemsteuerung zurückgeführt. Bei
Logistik/Handel sticht die Optimierung der Systemsteuerung mit 60 Prozent sogar
massiv heraus.
Der Detailblick in Branchen des Produzierenden Gewerbes zeigt die Relevanz von
Verfahrens- und Konstruktionsoptimierung als bevorzugte Ansätze, die
Energieeffizienz des Produktportfolios zu steigern. Eine Ausnahme bildet
Sonstiges
33

eispielsweise die Anwenderbranche Maschinenbau: Hier dominiert der Hebel
Substitution von Subsystemen.
4.1.2. Umwandlungssektor
Neben den Anwenderbranchen in der Industrie wurde der Umwandlungssektor mit
seinen Energieerzeugern und Raffinerien einer genauen Analyse unterzogen. Die
Energieerzeugung wurde dabei in verschiedene Anlagentypen, d.h.
Erzeugungstechnologien unterteilt. Der Fokus der Befragung lag auf den in
Abbildung 21 dargestellten Technologien; Erzeugungstechnologien für Photovoltaik
und Geothermie wurden in der Befragung nicht berücksichtigt.
Effizienzsteigerung
Letzte 10 Jahre [%]
15
15
11
10
10
8
1
Anlagentyp
Brennstoffzellenanlagen
Windenergieanlagen
Stationäre Motorenanlagen
Dampfturbinenkraftwerke
Gasturbinenkraftwerke
Kombikraftwerke (GuD-Anlagen)
Wasserkraftanlagen
Effizienzpotenzial
Nächste 10 Jahre [%]
Abbildung 21: Technologieentwicklung: Energieeffizienzsteigerung in der
Energieerzeugung
Vergleicht man bei den individuellen Anlagentypen die Effizienzsteigerungen der
vergangenen mit jenen der kommenden 10 Jahre, erkennt man hier recht
unterschiedliche Entwicklungen: Windenergieanlagen werden hinsichtlich der
Effizienzsteigerung von 8 Prozent auf 13 Prozent zulegen. Dagegen wird erwartet,
dass die bisherige starke Dynamik von 15 Prozent bei Kombikraftwerken auf
zukünftig 5 Prozent zurückgehen wird. Auch bei Gasturbinenkraftwerken wird sich die
Effizienzverbesserung verlangsamen. Der wichtigste Hebel zur Effizienzsteigerung ist
bei den Erzeugungstechnologien die Konstruktionsoptimierung, gefolgt von der
Materialoptimierung und der Substitution von Subsystemen.
Neben dem Erzeugungsbereich wurden im Umwandlungssektor auch die Raffinerien
separat untersucht.
1
5
5
8
11
13
15
34

Tec T hnologieentwicklung: Energieeffizienzsteigerung
Effizienzsteigerung
Letzte 10 Jahre [%]
Anlagentyp
Effizienzpotenzial
Nächste 10 Jahre [%]
7,7 Raffinerien
7,6
Abbildung 22: Energieeffizienzsteigerungen Raffinerien
Bei der Energieeinsparung durch effizientere Technologie liegen Raffinerien mit
bisher und künftig je 8 Prozent im Mittelfeld des Umwandlungssektors. Der wichtigste
Hebel zur Effizienzsteigerung ist bei den Raffinerien ebenso die
Konstruktionsoptimierung, gefolgt von der Verfahrensoptimierung und der
Materialoptimierung.
4.2 Technologieeinsatz
Der Bereich des Technologieeinsatzes befasst sich mit der Frage, in welchem
Umfang die maximal möglichen Energieeinsparungen der Hersteller bei den Kunden
auch praktisch realisiert werden. Dies hängt maßgeblich davon ab, wie viele und in
welchem Umfang Anwenderunternehmen auch tatsächlich effizienteste Technologien
zu ihrem Maschinen- und Anlagenpark zählen, wie hoch also der
Durchdringungsgrad in der jeweiligen Branche ist. Die Investitionszyklen der
einzelnen Abnehmerbranchen spielen hier ebenso eine große Rolle wie die
vermehrte Nutzung von Lebenszykluskostenbetrachtungen als Grundlage für
Investitionsentscheidungen.
Die Bewertung des Technologieeinsatzes soll an folgendem Beispiel verdeutlicht
werden: Besitzt ein Anwenderunternehmen heute Maschinen, die 100
Betriebsstunden leisten, von denen 60 Betriebsstunden mit Maschinen auf dem
neuesten Stand geleistet werden, so ist dies mit einem Realisierungsgrad von 60
Prozent der möglichen Energieeffizienzsteigerung gleichzusetzen. Gleichzeitig steigt
der Realisierungsgrad, je mehr Unternehmen die effizientesten Technologien in
ihrem Maschinenpark einsetzen.
35

4.2.1 Industrie
Der Vergleich des Technologieeinsatzes derr letzten 10 Jahre mit dem der nächsten
10 Jahre zeigt, dass die Hersteller erwarten, dass die reale Nutzung der besten
Maschinen und Anlagen, also der durchschnittliche Realisierungsgrad, signifikant von
40 Prozent auf 67 Prozent anwachsen wird.
Realisierung letzte
10 Jahre [%]
59
49
49
51
44
44
46
33
27
Anwenderbranchen Realisierung nächste
10 Jahre [%]
Ve V rkehr
Logistik/Handel
Prod. Gewerbe
Grundstoffch f emie
Fahrzeugbau
Maschinenbau
Verarb. V v. Steinen u. Erden
Metallerzeugung
Bau
Ø 1) = 40 Ø 1) = 67
1) Bezogen auf alle Industrie-Anwenderbranchen
Abbildung 23: Realisierungsgrade der Energieeffizienzsteigerungen –
Anwenderbranchen der Industrie, Endprodukte
Vor allem die Anwenderbranchen Verkehr, Grundstoffchemie und Logistik/Handel
weisen eine hohe Realisierungsgradsteigerung auf. So ergibt dies für den Verkehr 49
Prozentpunkte Unterschied, für die Grundstoffchemie 35 Prozentpunkte und für
Logistik/Handel 25 Prozentpunkte. Dies verweist darauf, dass vor allem hier künftig
verstärkt auf effizientere Technologie zurückgegriffen wird.
Andere Branchen, wie beispielsweise der Bau mit 6 Prozentpunkten, die
Verarbeitung von Steinen und Erden mit 4 Prozentpunkten sowie die
Metallerzeugung mit einem Prozentpunkt, weisen dagegen nur geringfügige
Steigerungen beim Realisierungsgrad auf.
Insgesamt zeigt sich, dass neben der Entwicklung gänzlich neuer
Effizienztechnologien vor allem die Verbesserung und Weiterentwicklung
bestehender Technologien und der tatsächliche Einsatz bereits existierender
Technologien den zukünftigen Wachstumspfad charakterisieren.
50
57
57
69
68
76
36

Beide Aspekte der Betrachtung, Technologieentwicklung und Technologieeinsatz,
lassen eine Hochrechnung des erwarteten Effizienzgewinns und damit der
zukünftigen Energieeinsparung auf Anwenderseite zu.
Hierzu wird die durchschnittliche Energieeffizienzsteigerung durch verbesserte
Maschinen und Anlagen (Technologieentwicklung) mit der erwarteten Realisierung
auf der Anwenderseite (Technologieeinsatz) multipliziert.
Durchschnittl. realisierbare Effizienzsteigerungen
Nächste
10 J. [%]
14,9
13,5
7,3
3
2
Letzte 10 J.
3,4 5,2 6,2
3 4 5 6 7 8 9 10 [%]
1
2
3
Produzierendes Gewerbe
Logistik/Handel u. Bau
Verkehr
Abbildung 24: Durchschnittliche realisierbare Energieeffizienzsteigerungen der
Anwenderbranchen der Industrie – Endprodukte
In allen Anwenderbranchen nehmen die realisierbaren Energieeffizienzsteigerungen
infolge eines erwarteten Anstiegs des Technologieeinsatzes im Vergleich zu den
letzten 10 Jahren zu: In den kommenden 10 Jahren weisen Verkehr mit einem
Wachstum von 3,4 Prozent auf 14,9 Prozent bzw. Logistik/Handel und Bau mit einem
Anstieg von 5,2 Prozent auf 13,5 Prozent hierbei die höchste Dynamik auf. Selbst die
Anwenderbranchen des Produzierenden Gewerbes verzeichnen einen leichten
Zuwachs von 6,2 Prozent auf 7,3 Prozent.
4.2.2. Umwandlungssektor
Der Erzeugungsbereich weist mehrere wichtige Besonderheiten auf, die ein
Abweichen von der Darstellung im industriellen Sektor notwendig machen: Zum
einen erfolgt bei Kraftwerken die wesentliche Effizienzsteigerung im Rahmen des
Neubaus. Zum anderen sind die Reinvestitionszyklen sehr lang, da Kraftwerke bis zu
37

60 Jahre betrieben werden können. Beides führt dazu, dass die Durchdringung des
Kraftwerksparks mit neuen Effizienztechnologien nur sehr langsam abläuft. Eine
Betrachtung der nächsten 10 Jahre kann also nur einen Ausschnitt des
Effizienzpotenzials darstellen, das der Maschinen- und Anlagenbau im
Erzeugungssektor realisieren kann. Daneben ist der Erzeugungsbereich stark von
politischen Vorgaben geprägt. Bei der Untersuchung des Technologieeinsatzes
müssen deshalb die Substitutionseffekte berücksichtigt werden, die zum einen durch
den Ersatz von Kohle- durch Gaskraftwerke und zum anderen durch den Ausbau der
Erneuerbaren Energien und damit die Verdrängung fossiler Kraftwerke entstehen.
Schließlich werden im Erzeugungssektor in der Regel Energiemix-Betrachtungen mit
Fokus auf die Energieträger angestellt, sodass ein Perspektivwechsel von den in
Kapitel 4.1.2 betrachteten Technologien hin zu Energieträgern erfolgen muss.
Für den Technologieeinsatz und die Berechnung der Primärenergieeinsparungen in
den nächsten 10 Jahren wurde daher ein Energiemix-Szenario zugrunde gelegt, das
sich wie folgt darstellt:
� Bei Kernkraftwerken ergeben sich keine nennenswerten
Effizienzsteigerungen, da in den nächsten 10 Jahren voraussichtlich keine
neuen Kraftwerke gebaut werden. Modernisierungsmaßnahmen werden
hierbei vernachlässigt.
� Für Kohlekraftwerke gehen wir von einer Neubaukapazität in der
Größenordnung von 12 Gigawatt (GW) mit einer jährlichen Leistung von 72
TWh aus. Hierbei werden alte Mittellastkraftwerke (vorwiegend
Kohlekraftwerke) mit einem Wirkungsgrad von 38 Prozent ersetzt. Erwartet
werden Wirkungsgrade von durchschnittlich dann 48 Prozent.
� Weitere Mittellastkraftwerke (vorwiegend r Kohlekraftwerke) werden zudem
durch neue Gaskraftwerke in der Größenordnung von 12 GW mit einer
jährlichen Leistung von 48 TWh ersetzt. Der durchschnittliche Wirkungsgrad
dieser neuen Gaskraftwerke wird dann bei rund 55 Prozent liegen.
� Bei den Erneuerbaren Energien wird im unterstellen Szenario lediglich die
Windenergie näher betrachtet. Hier wird ein Zubau von rund 18 GW mit einer
jährlichen Leistung von 43 TWh in den nächsten 10 Jahren erwartet.
Gleichzeitig steigen durch Repowering von rund 6 GW bereits installierter
Anlagen die Wirkungsgrade und damit die erzeugte Strommenge um jährlich
4 TWh an. Neubau und Repowering ermöglichen es, weitere
Mittellastkraftwerkskapazitäten mit überwiegender Kohlebefeuerung zu
ersetzen.
Weitere Erneuerbare Energieträger werden nicht in die Szenariobetrachtung
einbezogen. Die Wasserkraft kann vernachlässigt werden, da hier in den
kommenden 10 Jahren in Deutschland kaum modernisiert oder ausgebaut
wird. In Brennstoffzellen gewandelter Wasserstoff wird wegen seiner noch
38

geringen Bedeutung im Energiemix nicht in die Szenario-Betrachtung
einbezogen. Biomasse, die im Wesentlichen in Dampfturbinen oder in
Motorenanlagen in Endenergie umgewandelt wird, bleibt ebenfalls außen vor,
weil bei Dampfturbinen in den nächsten 10 Jahren kaum Ersatzpotenziale
bestehen, während Motorenanlagen – ähnlich wie Brennstoffzellenanlagen –
nur einen sehr geringen Anteil ausmachen.
In den nächsten 10 Jahren werden Primärenergieeinsparungen somit zum einen
durch Effizienzsteigerung der Technologien und deren Einsatz, zum anderen aber
auch durch Substitution fossiler Energieträger untereinander (Kohle durch Gas) und
fossiler Energieträger durch Erneuerbare Energien (hier: Windenergie) erzielt.
Ein Überblick zu den angenommenen Energiemix-Szenarien bezüglich der
Entwicklung vor und in 10 Jahren ist in der Anlage Abbildung 43 dargestellt.
Neben dem Erzeugungsbereich wurden im Umwandlungssektor auch die Raffinerien
separat untersucht, für die keine Szenariobetrachtung notwendig ist. Der erwartete
Technologieeinsatz soll nach Aussage der Hersteller hier um 15 Prozentpunkte auf
70 Prozent gesteigert werden.
Tec T hnologieeinsatz: Realisierungsgrade der Eff f izienzsteigerungen
Anlagentyp Realisierungsgradsteigerung
[Prozent-Punkte]
Raffinerien
Abbildung 25: Realisierung von Effizienzpotenzialen f
Raffinerien
Letzte
10 J. [%]
Nächste
10 J. [%]
15 55 70
Insgesamt lassen sich als Zwischenfazit zur Effizienzsteigerung auf der Anbieterseite
folgende Kernaussagen festhalten:
In allen Anwenderbranchen werden die realisierbaren Energieeffizienzsteigerungen
der kommenden 10 Jahre im Vergleich zu den bereits realisierten Einsparungen der
vergangenen 10 Jahre durch Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus zunehmen.
Dies ist in der Industrie im Wesentlichen auf einen Anstieg des
Technologieeinsatzes zurückzuführen. Hier wird die Durchdringung mit effizienten
Technologien in den kommenden 10 Jahren deutlich von durchschnittlich 40 Prozent
auf 67 Prozent zulegen. Die Effizienzsteigerungen werden in den nächsten 10 Jahren
jeweils etwa zur Hälfte auf Basis bestehender Technologien (56 Prozent) und neuer
Technologien (44 Prozent) realisiert. Einzige Ausnahme ist die Anwenderbranche
Verkehr: Hier werden, um Energie einsparen zu können, zu 73 Prozent neue
39

Technologien eingesetzt. Die drei wichtigsten Hebel Verfahrensoptimierung,
Optimierung der Systemsteuerung und Konstruktionsoptimierung der vergangenen
10 Jahre werden auch in den kommenden 10 Jahren am stärksten zur Steigerung
der Energieeffizienz beitragen.
Bei den Erzeugungstechnologien im Umwandlungssektor r wird die
Wirkungsgradsteigerung der kommenden 10 Jahre im Vergleich zu den vergangenen
10 Jahren auf einem konstanten Niveau verharren oder leicht zurückgehen. Dies ist
auf den bereits sehr hohen Entwicklungsstand der Technologien zurückzuführen.
Erhebliche Effizienzsteigerungen können vor allem durch den Ersatz ineffizienter
Kohlekraftwerke durch neue Kohlekraftwerke oder mittels Substitution durch
Gaskraftwerke realisiert werden. Damit ist die Steigerung des Realisierungsgrades
auch hier ein wichtiger Hebel. Daneben werden im Umwandlungssektor
Primärenergieeinsparungen durch die Substitution fossiler Energieträger durch
Erneuerbare Energien (Windenergie) erzielt.
4.3 Beitrag der Anwenderseite zur weiteren Energieeinsparung
In Fokus- und Experteninterviews bei Anwenderunternehmen aller untersuchten
Branchen wurden die von den Herstellern gemachten Aussagen zur
Energieeffizienzsteigerung in der Vergangenheit und zu den Potenzialen in der
Zukunft einer Validierung unterzogen und bestätigt. Daneben wurde in den Interviews
auch untersucht, ob und wenn ja, welche zusätzlichen Potenziale zur
Energieeinsparung sich bei der Anwendung der untersuchten Maschinen und
Anlagen ergeben (Technologieverwendung), was von der Herstellerseite nicht immer
in Gänze zu beantworten ist. Bei der Ermittlung zusätzlicher Potenziale wurde der
Umwandlungssektor ausgeklammert, da im Erzeugungsbereich nach dem Bau der
Anlagen keine zusätzlichen Effizienzpotenziale durch die Anwender realisiert werden
können.
40

Anwenderbranche Weitere Potenziale [%]
Kohlebergb r au/Gew. v. Erdöl, Erdg r as
Erz r bergb r au/Gew. v. Steinen u. Erden
Holzverarbeitung
Maschinenbau
Verkehr
Logistik/Handel
Textil und Bekleidung
Fahrzeugbau
Glas
Keramik
Metallbearbeitung
Druck-/Verlagserzeugnisse
Papier
Metallerzeugung
Grundstoff f chemie
Kunststoff f f/Gummi Lederw r aren
Nahrungs-/Genussmittel
Sonst. Chemie/Pharma
Tabak
Verarbeitung Steine u. Erden
Bau
Getränke
3
5
5
5
5
5
5
5
5
8
8
8
7
10
10
13
13
12
15
20
Alle Anwenderbranchen Ø = 9%
Produzierendes Gewerbe Ø = 7%
Basis
Fokusinterviews
Anwender
Abbildung 26: Energieeinsparpotenziale in der Industrie auf Anwenderseite –
Gesamtüberblick kommende 10 Jahre
Über alle Anwenderbranchen der Industrie hinweg werden im Schnitt 9 Prozent
weitere Energieeinsparpotenziale genannt. Für die Anwenderbranchen des
Produzierenden Gewerbes sind es durchschnittlich 7 Prozent – vor allem die
Anwenderbranchen Kohle- und Erzbergbau stehen hier an vorderster Stelle.
Interviews
Branchenexperten
Zusätzliche signifikante Einsparungen werden hauptsächlich einem veränderten
Einsatz von Maschinen und Anlagen auf Seiten der Anwenderunternehmen
zugeschrieben. Dabei ergeben sich weitere Effizienzeffekte aus einem veränderten
Zusammenwirken der Maschinen und Anlagen untereinander bzw. von
Gesamtsystemen über mehrere Maschinen hinweg sowie an Schnittstellen zu
anderen unternehmensspezifischen Produktionsstufen.
Die wesentlichen Verbesserungshebel hierbei sind die Prozessoptimierung in der
Produktion, die Anpassung der Leistung, die Optimierung der
maschinenübergreifenden Systemsteuerung und eine Verhaltensänderung von
Mitarbeitern. Diese grenzen sich damit auch deutlich von den Optimierungshebeln
der Anbieterseite ab, die sich direkt auf die einzelnen Maschinen und Anlagen
beziehen.
Um die potenzielle Wirkung der Optimierungshebel zu illustrieren, werden diese im
Folgenden bei ausgewählten Anwenderbranchen genauer beschrieben. Darüber
hinaus werden einige Fallbeispiele aufgeführt, in denen der Beitrag zur
Energieeffizienzsteigerung von beiden Seiten, Anbieter wie Anwender, dargestellt
wird.
41

In der Anwenderbranche Maschinenbau könnten weitere 13 Prozent
Effizienzsteigerung durch flexible Anpassung des Produktionsprozesses an
schwankende Auslastungsgrade erreicht werden. Hierbei wird z.B. der Leerlauf von
Maschinen und Anlagen bei Produktionslücken reduziert, um ineffizientes Herunterund
Hochfahren zu vermeiden.
Bei Logistik/Handel beträgt das Effizienzpotenzial auf Anwenderseite rund 10
Prozent. Einerseits steuert hier der Optimierungshebel Leistungsanpassung seinen
Teil dazu bei, indem Lüfterleistung in Kühlaggregaten reduziert und Laufzeiten
optimal angepasst werden können. Andererseits greift auch der Hebel
Verhaltenssteuerung.
Die Hersteller von Kühlmöbeln, -zellen und Kühlverbundanlagen erwarten in Zukunft
eine Steigerung der Energieeffizienz ihrer Geräte hauptsächlich durch verbessertes
Zusammenwirken einzelner Subsysteme. Dieser Effizienzeffekt kann weiter
gesteigert werden, indem auf Anwenderseite Mitarbeiter künftig Kühltruhen
konsequent abdecken und Kühlräume häufiger schließen.
In der Textilindustrie ist unter anderem durch Leistungsanpassung eine Steigerung
der Energieeffizienz von rund 10 Prozent in Zukunft möglich. Hier liegt das Potenzial
zur Energieeinsparung beispielsweise in einer Reduktion der Fixiertemperatur von
200˚C auf 180˚C, ohne dass bei der Textilherstellung Qualitätsverluste auftreten.
Im Fahrzeugbau kann u.a. durch Prozessoptimierung in der Produktion eine
Effizienzsteigerung von etwa 8 Prozent erreicht werden, indem z.B. bei der
Fördertechnik Höhenunterschiede im Produktionsablauf genutzt werden, um
Transportbänder einzusparen. So können, wo möglich, Produktionsteile durch freien
Fall transportiert werden.
Die Papierindustrie kann weitere 6 Prozent Energieeffizienzsteigerung erreichen
durch verbesserte maschinenübergreifende Systemsteuerung, indem
Druckunterschiede von Wasser mithilfe von Turbinen zur Stromrückgewinnung
genutzt werden. Nicht verbrauchte überschüssige Energie wird hierdurch sogar
wieder in Endenergie umgewandelt. Des Weiteren trägt auch die Verbesserung der
Produktionsprozesse zur Energieeinsparung bei: So führt Prozessoptimierung mittels
Kontinuisierung des Materialflusses dazu, dass durch günstigere Fließfertigung
Pufferbehälter und Pumpen eingespart werden können.
Die Anwenderbranche Grundstoffchemie kann durch Prozessoptimierung eine
zusätzliche Steigerung der Energieeffizienz um 5 Prozent erzielen, indem durch
verbesserte Produktionsplanung Lastspitzen reduziert werden. Diese lassen sich
glätten, wenn die Aktivität einzelner und energieintensiver Verbraucher gezielt in
Zeiten mit niedriger Leistungsabnahme verschoben wird. So können durch
Installation einer ausgewählten, betriebsspezifischen Abschaltkette Leistungsspitzen
vermieden werden.
42

Die Anbieter von Calcinier- und Extraktionsanlagen erwarten unter anderem durch
Substitution von Subsystemen eine signifikante Steigerung der Effizienz. Auf
Anwenderseite können weitere Energieeinsparungen ergänzt werden, indem der
Bedarf an Pumpleistung durch Umstellung des Kühlprozesses von einem
geschlossenen Kreislaufsystem auf ein offenes Durchlaufsystem reduziert wird. Bei
geschlossenen Systemen erfolgt eine Kühlung der Rohre, offene Systeme kühlen
das Wasser z.B. direkt durch Berührung mit einem Luftstrom und weisen hierdurch
einen niedrigeren Energieverbrauch auf.
43

5 Ökonomische und ökologische Effekte
Die in Kapitel 4 analysierten Energieeffizienzsteigerungen in den einzelnen
Anwenderbranchen bilden die Grundlage für die Berechnung ökonomischer (z.B.
Kostenreduktion) und ökologischer Effekte (z.B. Emissionsreduktion).
Ausgangspunkt der Einsparungsberechnungen in der Industrie bilden die
realisierbaren Effizienzsteigerungen durch die technologisch verbesserten
Endprodukte der deutschen Maschinen- und Anlagenbauer. Hieran schließen sich
die Effizienzzuwächse im Einsatz der Maschinen und Anlagen bei den
Anwenderunternehmen an (z.B. durch Leistungsanpassung oder
Verhaltenssteuerung). Beide Komponenten bilden die Grundlage zur Berechnung der
Einsparungen beim Endenergieverbrauch in der Industrie. Zu diesen
Endenergieeinsparungen kommen die durch die Produkte des Maschinen- und
Anlagenbaus erzielten Effizienzsteigerungen im Umwandlungssektor r sowie - nur
bei den Energieerzeugern - die Primärenergieeinsparungen durch
Substitutionseffekte. All dies summiert sich zu einem Gesamteinsparpotenzial,
ausgedrückt in End- und Primärenergie. Die Gesamteinsparungen wiederum führen
einerseits zur Senkung von Energiekosten und andererseits zur Reduktion von CO2-
Emissionen.
Komponenten der Gesamteinsparpotenziale
Industrie
(Endenergieeinsparung)
x
1 Anbieter
Eff f izienzsteigerungen
bei
den Endprodukten
der r deutschen
Maschinen-/
Anlagenbauer
y
2 Anwender
Eff f izienzsteigerungen
im
Einsatz der
Maschinen/Anlagen
(z.B. Leistungsanpassung,Verhaltenssteuerung)
Umwandlungssektor(Primärenergieeinsparung)
z
3 Anbieter
Eff f izienz-
steigerung und
Substitutionseffek f kte
bei der
Energieerzeugung
und in den
Raffinerien
�
Gesamteinsparpotenzial
Ebenen der Potenziale
Effi f zienzsteigerungen auf Anbieterund
Anwenderseite führen zu
signifikanten Einsparungen:
Energiekosten
[Mrd.
EUR]
PrimärundEndenergiebedarf
r
[PJ]
CO 2-
Emmissionen
[Mio. t]
Abbildung 27: Komponenten und Ebenen der Gesamteinsparpotenziale
Im Folgenden werden zunächst die Energiebedarfs- und Energiekosteneinsparungen
in der Industrie durch die Anbieter- wie auch die Anwenderseite ohne Mengeneffekt
betrachtet. Dann werden beide Seiten bei der Darstellung der Endenergieeinsparung
44

zusammengeführt, wobei der Mengeneffekt berücksichtigt wird. Für die Berechnung
der CO2-Einsparungen wird die Endenergieeinsparung in Primärenergie umgerechnet
(bezüglich der Umrechnung siehe Anlage Abbildung 47). Anschließend werden die
Effizienzpotenziale der Energieerzeugung und der Raffinerien im
Umwandlungssektor r ergänzt und die Primärenergieeinsparungen berechnet. Dies
bildet die Grundlage für die Berechnung der gesamtwirtschaftlichen Kosteneffekte
und der Reduzierung der CO2-Emissionen in Abschnitt 5.2.
Dabei gilt es zu bedenken, dass die Angabe "in 10 Jahren" nicht den Zeitraum
innerhalb der nächsten 10 Jahre meint, sondern auf den Zeitpunkt nach Ablauf der
10 Jahre verweist. Die potenzielle jährliche Einsparung an Energiebedarf und -kosten
wird also zu 100 Prozent erst nach Ablauf der 10 Jahre erreicht.
5.1 Einsparungen Energiebedarf und Energiekosten
5.1.1 Einsparpotenziale Endenergie in der Industrie
Einsparpotenziale Endenergie – Anbieterseite
Zunächst wird in Abgrenzung zum Umwandlungssektor die Industrie – d.h. die
Anwenderbranchen bestehend aus Produzierendem Gewerbe, Verkehr,
Logistik/Handel und Bau – betrachtet. Die Steigerung des Energieeinsparpotenzials
wird aus Sicht der Anbieter durch den vermehrten Einsatz effizienter Maschinen und
Anlagen angetrieben. Dies zeigt sich ganz deutlich, wenn man die jährliche
Energieeinsparung nach den beiden oben detailliert beschriebenen Treibern der
Energieeffizienzsteigerung aufschlüsselt – Technologieentwicklung und
Technologieeinsatz.
Über alle Industrie-Anwenderbranchen im Fokus der Studie hinweg werden heute
durch effiziente Maschinen und Anlagen im Vergleich zu vor 10 Jahren pro Jahr
215 PJ Energie eingespart. In 10 Jahren werden weitere 460 PJ pro Jahr eingespart
(diese Betrachtung berücksichtigt keinen Mengeneffekt, d.h. legt keine Steigerung
der Produktion zugrunde). Dies entspricht einer Zunahme der Einsparungen um
245 PJ bzw. einer Erhöhung der durchschnittlichen jährlichen Einsparungen
(Compound Average Growth Rate, CAGR) um 8 Prozent. Hierzu steuert der Treiber
Technologieentwicklung lediglich 36 PJ bei, indem die Effizienz der Produkte um
weitere 15,6 Prozent in 10 Jahren steigen wird. Der Technologieeinsatz erhöht sich
hingegen im gleichen Betrachtungszeitraum von 40 auf 67 Prozent und trägt mit
209 PJ wesentlich zu der gesteigerten Energieeinsparung bei.
45

Alle Anwenderbranchen
im
Fokus
(inkl. prod.
Gewerbe)
Produz.
Gewerbe
Treiber
I
II
Technologieentwicklung1)
Te T chnologieeinsatz2)
heute im Vergleich
zu vor 10 Jahren
Energieeinsparung [p.a.] 215 PJ
12,6%
40%
Energieeinsparung [p.a.] 141 PJ
I
II
Technologieentwicklung1)
Te T chnologieeinsatz2)
12,6%
49%
in 10 Jahren Deltabetrachtung Veränderung
Einsparungen
460 PJ +245 PJ
15,6%
67%
12,1%
60%
1) Durchschnittliches Energieeffizienzpotenzial (gewichtet nach Höhe des Energiebedarf r s)
2) Durchschnittlicher Realisierungsgrad der Effizienzpotenziale 3) CAGR = durchschnittliches jährliches Wachstum
+36 PJ
+209 PJ
171 PJ +30 PJ
-1 PJ
+31 PJ
CAGR 3)
+8%
CAGR
+2%
Abbildung 28: Split Einsparungen Endenergie in der Industrie durch die Anbieterseite
nach Treibern der r Energieeffizienzsteigerung,
ohne Mengeneffekt
Auch das Produzierende Gewerbe profitiert vor allem vom gesteigerten
Technologieeinsatz: Insgesamt steigen die jährlichen Energieeinsparungen nur um
30 PJ von 141 auf 171 PJ, was einem CAGR von 2 Prozent entspricht. Ursächlich
hierfür ist das Sinken des Energieeffizienzpotenzials von 12,6 auf 12,1 Prozent.
Hierdurch entsteht ein negativer Effekt, der jedoch durch den erhöhten
Technologieeinsatz in den nächsten 10 Jahren in Teilen aufgewogen wird.
Anwenderbranche
Verkehr
Produz. Gewerbe
Metallerzeugung
Grundstoffch f emie
Ve V rarbeitung Steine und Erden
Fahrzeugbau
Maschinenbau
Logistik/Handel
Bau
Summe
Energiebedarf
[PJ]
1) Ohne Berücksichtigung von Outputsteigerungen in den Anwenderbranchen
2) Ohne Berücksichtigung von Steuern und Abgaben
Energiekosten
[Mrd. EUR]
0,4 2)
141 1,9
54
17
8
5
4
Einsparungen pro
Jahr 1)
0,7
0,2
0,1
0,1
0,1
15 0,2
3 0,1
215 2,6
Abbildung 29: Einsparungen Endenergie in der Industrie durch die
Anbieterseite � heute im Vergleich zu vor 10 Jahren, ohne Mengeneffekt
46

Schaut man sich die Einsparungen auf Anbieterseite heute im Vergleich zu vor 10
Jahren im Detail an, so erkennt man, dass das Produzierende Gewerbe mit 141 PJ
von allen Anwenderbranchen am meisten zur Gesamtsumme von 215 PJ
eingesparter Energie pro Jahr beiträgt. Es folgt mit 56 PJ der Verkehr. Rechnet man
alle Einsparungen auf Anbieterseite in Energiekosten um, so ergibt dies eine jährliche
Einsparungssumme von 2,6 Milliarden Euro bei den Anwendern und zwar durch den
Einsatz effizienterer Maschinen und Anlagen. Das Produzierende Gewerbe kann
seine Kosten um 1,9 Milliarden Euro reduzieren; der Verkehr muss ohne
Berücksichtigung von Steuern und Abgaben 0,4 Milliarden Euro weniger aufwenden.
Zur Erläuterung der Berechnung der Kosteneinsparung aus den errechneten
Energieeinsparungen siehe Anlage Abbildung 45.
Anwenderbranche
Verkehr
Produz. Gewerbe
Metallerzeugung
Grundstoffch f emie
Fahrzeugbau
Maschinenbau
Verarbei V tung Steine und Erden
Logistik/Handel
Bau
Summe
Energiebedarf
[PJ]
Energiekosten
[Mrd. EUR]
243 1,9 2)
171 2,3
39
25
9
6
6
Einsparpotenziale
pro Jahr1) 1) Bei erw r arteterr Marktdurchdringung
mit den effizientesten Maschinen/Anlagen und ohne Berücksichtigung von Outputsteigerungen in den Anwenderbranchen
2) Ohne Berücksichtigung von Steuern und Abgaben
0,5
0,3
0,1
0,1
0,1
42 0,6
4 0,1
460 4,9
potenziale Endenergie in der Industrie durch die Anbieterseite �
in 10 Jahren, ohne Mengeneffekt
Im Vergleich dazu zeigt die Betrachtung der Einsparpotenziale auf Anbieterseite in 10
Jahren bei der erwarteten Marktdurchdringung mit den effizientesten Technologien
und ohne Berücksichtigung eines Mengeneffektes, dass die Anwenderbranche
Verkehr beim eingesparten Energiebedarf r das Produzierende Gewerbe in der
Führungsrolle ablösen wird. Zur potenziellen Senkung des Energiebedarfs um
460 PJ trägt sie allein 243 PJ bei und kann die Energiekosten ohne Berücksichtigung
von Steuern und Abgaben um 1,9 Milliarden Euro reduzieren.
47

Einsparpotenziale Endenergie – Anwenderseite
Auf Grund von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung auf der Anwenderseite werden
heute bereits 293 PJ pro Jahr eingespart. Das entspricht einer Einsparung bei den
Energiekosten von über 3 Milliarden Euro pro Jahr.
Anwenderbranche
Verkehr
Produz. Gewerbe
Logistik/Handel
Bau
Summe
Energiebedarf
[PJ]
Einsparpotenziale
pro Jahr 1)
Energiekosten
[Mrd. EUR]
150 1,2 2)
116 1,6
25 0,4
2 0,1
293 3,3
1) Abschätzung auf Basis von Expertengesprächen auf Anwenderseite – ohne Berücksichtigung von Outputsteigerungen in den Anwenderbranchen
2) Ohne Berücksichtigung von Steuern und Abgaben
Abbildung 31: Einsparpotenziale Endenergie in der Industrie durch die
Anwenderseite – heute im Vergleich zu vor 10 Jahren, ohne Mengeneffekt
Die Energie- und Kosteneinsparungen durch die Anwenderseite in den nächsten 10
Jahren betragen, ohne einen Mengeneffekt zu berücksichtigen, 376 PJ. Das
entspricht einer Einsparung von rund 4 Milliarden Euro über alle Anwenderbranchen.
Die größten Einsparpotenziale liegen im Verkehr und im Produzierenden Gewerbe.
Anwenderbranche
Verkehr
Produz. Gewerbe
Metallerzeugung
Grundstoff f chemie
Maschinenbau
Fahrzeugbau
Ve V rarbeitung Steine und Erden
Logistik/Handel
Bau
Summe
Energiebedarf
[PJ]
Energiekosten
[Mrd. EUR]
191 1,5 2)
154 2,0
41
18
10
10
9
Einsparpotenziale
pro Jahr 1)
0,5
0,2
0,1
0,1
0,1
28 0,4
3 0,1
376 4,0
1) Abschätzung auf Basis vonExpertengesprächen auf Anwenderseite – ohne Berücksichtigung von Outputsteigerungen in den Anwenderbranchen
2) Ohne Berücksichtigung von Steuern und Abgaben
Abbildung 32: Einsparpotenziale Endenergie in der Industrie durch die
Anwenderseite � in 10 Jahren, ohne Mengeneffekt
48

Hier betragen die Einsparpotenziale beim Energiebedarf 191 PJ bzw. 154 PJ pro
Jahr und reduzieren beim Verkehr die Kosten um 1,5 Milliarden Euro ohne
Einberechnung von Steuern und Abgaben bzw. beim Produzierenden Gewerbe um
2,0 Milliarden Euro. Ursache für die im Vergleich zum Produzierenden Gewerbe
geringere Energiekosteneinsparung im Verkehrssektor ist die unterschiedliche
Kostenstruktur auf Grund des sektorspezifischen Energieträgereinsatzes.
Gesamteinsparpotenziale Endenergieverbrauch in der Industrie
Nach den Einzelbetrachtungen der Energieeinsparpotenziale durch die Anbieter- und
die Anwenderseite werden diese beiden Berechnungen für die Betrachtung der
gesamten Endenergieeinsparung zusammengeführt. Hierbei wird auch der
Mengeneffekt berücksichtigt und der Vergleich mit den erzielten Effekten der letzten
10 Jahre angetreten. Zusätzlich wird aufgezeigt, welche Effekte noch möglich wären,
sollte ein Realisierungsgrad (Technologieeinsatz) von 100 Prozent in 10 Jahren
erreicht werden.
Ø Realisierungsgrad
Ø real.Effizienzpotenz
p ial
4.167
3)
215
+3% -10% -5%
40% 67%
5% 7%
10%
293 4)
Energiebedarf
vorr 10
Jahren5) Bereits Zusätzl.
realisierte EinspaEinsparungenrungen
Anwender
vor 10 Jahren
653
Wachstum 1)
Anwenderbranchen
4.312
Energiebedarf
2005
460
RealisierbareEinsparungen
3.894
376 418 210
in 10 Jahren
3.684
Wachstum Erw r art. Zusätzl. Ein- Mögl.
Energiesparungen reduzierter r
bedarf bei vollstänEnergie- in 10 J. digerDurchbedarf r
dringung in 10 J.
1)2)
Zusätzl.
EinspaAnwenderrungenbranchen Anwender
1) Basierend auff Bruttowertschöpfung
(BWS) der einzelnenAnwenderbranchen 2) Szenario: Branchenwachstum (BWS) mit 1% CAGR
3) Bezogen auf Energiebedarf r 2005 4) Basierend auff Fokusinterviews
und Experteneinschätzungen
5) Berechnung auff Basis
der Befragungsergebnisse und nicht auf Grundlage der Statistik zum Energiebedarf r
9%
� 418
Abbildung 33: Einsparung Endenergie in der Industrie [PJ/Jahr]
Insgesamt wird der Energiebedarf in der Industrie in 10 Jahren – unter
Berücksichtigung des Wachstums der Anwenderbranchen – um 10 Prozent
zurückgehen. Im Vergleich hierzu stieg der Energiebedarf über die letzten 10 Jahre
um 3 Prozent. So lag der Energiebedarf in der Industrie vor 10 Jahren bei 4167 PJ.
Ein Vergleich mit der Energiestatistik von BMWi und Prognos zeigt im Übrigen eine
gute Übereinstimmung (Abweichung unter 2%) des berechneten Wertes für 1995 auf
Grundlage der Befragungsergebnisse.
100%
16%
33
49

Treiber für den erwarteten Rückgang des Endenergieverbrauchs in den nächsten 10
Jahren sind in nahezu gleicher Größenordnung sowohl die Hersteller (-10 Prozent)
durch effizientere Produkte als auch die Anwender (-9 Prozent) durch optimierten
Einsatz. Die Endenergieeinsparung durch effizientere Maschinen und Anlagen der
Hersteller wird durch den erwarteten Realisierungsgrad in Höhe von 67 Prozent
limitiert. Würde es gelingen, diesen auf 100 Prozent zu steigern, könnten weitere
210 PJ pro Jahr in 10 Jahren eingespart werden. Das würde den
Endenergieverbrauch um weitere 5 Prozent senken.
Details zur Berechnung der Wachstumszahlen für die letzten 10 Jahre siehe Anhang
Abbildung 44.
Im Einzelnen zeigt die Abbildung 33 folgende Inhalte: Ausgangspunkt für die
Ableitung der Endenergieeinsparung ist die Gesamtenergiebedarfszahl der
deutschen Industrie des Jahres 2005, die 4.312 PJ beträgt.
Durch das durchschnittlich realisierte Effizienzpotenzial von 5 Prozent durch die
Anbieterseite bei einem Realisierungsgrad von 40 Prozent (bezogen auf 12,6 Prozent
Effizienzsteigerung bei Endprodukten) in den letzten 10 Jahren werden heute
Endenergieeinsparungen von 215 PJ erzielt. Zusätzlich konnte laut
Anwenderangaben dieser Wert mit einer Energieeffizienzsteigerung von weiteren 7
Prozent (293 PJ) ergänzt werden. Gleichzeitig jedoch bewirkte das Wachstum der
Anwenderbranchen einen vermehrten Energieverbrauch von 653 PJ. Somit liegt der
Endenergiebedarf in den untersuchten Anwenderbranchen im Bezugsjahr 2005 bei
4.312 PJ und daher um 3 Prozent höher als vor 10 Jahren.
Nun folgt der Blick in die Zukunft: Der erwartete Realisierungsgrad beträgt nun 67
Prozent, das realisierbare Effizienzpotenzial durch die Anbieterseite erhöht sich auf
10 Prozent, was eine realisierbare Einsparung von 460 PJ ergibt. Zusätzliche
Einsparungen auf Anwenderseite von 376 PJ lassen den Energiebedarf weiter
schrumpfen. Das prognostizierte einprozentige Branchenwachstum fügt 418 PJ der
Berechnung zu, die mit 3.894 PJ den erwarteten Energiebedarf in 10 Jahren angibt.
Berücksichtigt man noch die zusätzlichen Einsparpotenziale von 210 PJ bei
vollständiger Durchdringung der Anwenderbranchen mit den effizienten Produkten
des Maschinen- und Anlagenbaus, ergibt sich in 10 Jahren ein reduzierter
Energiebedarf von 3.684 PJ pro Jahr.
In Abbildung 34 ist die Berechnung analog für das Produzierende Gewerbe
dargestellt.
50

Ø Realisierungs
g gr g ad
Ø real.Effizienzpotenz
p ial 3)
2.369
141
116 4)
Energiebedarf
vor r 10
Jahren5) Bereits Zusätzl.
realisierte EinspaEinsparungenrungen
Anwender
-1% -4% -5%
49% 60%
6% 5%
7% 7%
vor 10 Jahren
2.354
242 171
Wachstum 1)
Anwenderbranchen
Energiebedarf
2005
RealisierbareEinsparungen
100%
12%
2.259
154 230 114
� 98
2.145
Wachstum Erw r art. Zusätzl. Ein- Mögl.
Energiesparungen reduzierter r
bedarf bei vollstänEnergie- in 10 J. digerDurchbedarf r
dringung in 10 J.
1)2)
Zusätzl.
EinspaAnwenderrungenbranchen Anwender
in 10 Jahren
1) Basierend auff Bruttowert
r schöpfung (BWS) der einzelnenAnwenderbranchen 2) Szenario: Branchenwachstum (BWS) mit 1% CAGR
3) Bezogen auff Energiebedarf
r 2005 4) Basierend auf Fokusinterviews und Experteneinschätzungen
5) Berechnung auff Basis
der Befragungsergebnisse und nicht auf Grundlage der Statistik zum Energiebedarf r
Abbildung 34: Einsparung Endenergie Produzierendes Gewerbe [PJ/Jahr]
Insgesamt wird der Endenergiebedarf im Produzierenden Gewerbe in 10 Jahren –
unter Berücksichtigung des Wachstums der Anwenderbranchen – um 4 Prozent
zurückgehen. Im Vergleich hierzu sank der Energiebedarf über die letzten 10 Jahre
um lediglich 1 Prozent. Ein Abgleich des auf Grundlage der Befragung errechneten
Energiebedarfs für 1995 mit den statistischen Werten zeigt auch hier eine hohe
Übereinstimmung mit einer Abweichung von lediglich rund 3%.
Treiber für den erwarteten Rückgang des Endenergieverbrauchs in den nächsten 10
Jahren sind auch hier in nahezu gleicher Größenordnung sowohl die Hersteller (-7
Prozent) durch effizientere Produkte als auch die Anwender (-7 Prozent) durch
optimierten Einsatz. Die Endenergieeinsparung durch effizientere Maschinen und
Anlagen der Hersteller wird durch den erwarteten r Realisierungsgrad in Höhe von 60
Prozent limitiert. Würde es gelingen, diesen auf 100 Prozent zu steigern, könnten
zusätzliche 114 PJ pro Jahr in 10 Jahren eingespart werden. Dies würde den
Endenergieverbrauch um weitere 5 Prozent senken.
Details zur Berechnung der Wachstumszahlen für die letzten 10 Jahre siehe Anhang
Abbildung 44.
34
51

Einsparpotenzial Endenergie in der Industrie
Energiebedarf
[PJ]
Energiekosten
3)
[Mrd.
EUR]
55% 45% 100% 50% 50%
376
836
418
460
4,9
4,0
1) Mengeneffekt 2) Bei einem Wachstum der Anwenderbranchen von 1% CAGR auf Basis BWS
3) Ohne Berücksichtigung von Steuern und Abgaben
8,9
1 Anbieter 2 Anwender Einspar.
Gesamt
vor r ME1)
4,5
Wachstum
Anw.branchen
2)
418
4,5
Einspar.
Gesamt
nach ME 1)
Abbildung 35: Gesamteinsparpotenziale Endenergie in der Industrie pro Jahr
in 10 Jahren
Auf Grundlage der eingesparten Endenergie können die Kosteneinsparungen für die
Anwenderbranchen der Industrie berechnet werden. Insgesamt werden in 10 Jahren
pro Jahr 836 PJ an Endenergie durch effizientere Maschinen und Anlagen (Anbieter)
und optimierten Einsatz beim Anwender über alle Anwenderbranchen eingespart.
Diese Verbrauchseinsparung schlägt in einer Senkung der Energiekosten in der
Industrie um 8,9 Milliarden Euro zu Buche. Das entspricht 18 Prozent der
Gesamtenergiekosten der betrachteten Industrie-Anwenderbranchen in Deutschland
(siehe Anhang Abbildung 45 zur Berechnung der Energiekosteneinsparung). Zudem
lassen sich die Ergebnisse auf alle anderen Länder beziehen, in welchen der
deutsche Maschinen- und Anlagenbau seine Produkte anbietet. Bezogen auf Europa
wäre damit in 10 Jahren zum Beispiel eine Senkung der Energiekosten um über 50
Milliarden Euro möglich.
Mit der Berechnung der Einsparpotenziale beim Energiebedarf wie bei den
Energiekosten in der Industrie wurde bisher ausschließlich die Endenergie
berücksichtigt. Die im Umwandlungssektor erzielten Primärenergieeinsparungen
werden im Folgenden näher beleuchtet. Zur Berechnung der in beiden Sektoren –
Industrie und Umwandlungssektor – erzielten Einsparungen an CO2-Emissionen
werden die Endenergieeinsparungen der Industrie ebenfalls in Primärenergie
umgerechnet (siehe hierzu Anhang Abbildung 47).
52

5.1.2 Einsparpotenziale Primärenergie Umwandlungssektor
Bei den Energieerzeugern und Raffinerien schlägt sich die Steigerung der
Energieeffizienz zum einen in einer Verringerung der Umwandlungsverluste in den
nächsten Jahren nieder – diese Effekte wirken sich somit auf den
Primärenergiebedarf aus. Im Bereich derr Energieerzeugung werden insbesondere
alte Mittellastkraftwerke durch effizientere Kohle- und Gaskraftwerke ersetzt. Zum
anderen leisten die Erneuerbaren Energien einen Beitrag zur Reduktion des
Primärenergiebedarfs, da unter Annahme eines gleichbleibenden Strombedarfs in
den nächsten 10 Jahren durch deren Zubau bestehende
Mittellastkraftwerkskapazitäten ersetzt werden können. Bei den Erneuerbaren
Energien wird im Rahmen der Studie lediglich die Windenergie berücksichtigt.
Einsparungen an Primärenergie durch Effizienzsteigerung und
Substitution im Erzeugungssektor 1)
heute im Vergleich
zu vor 10 Jahren
in 10 Jahren
Nuklear 0 PJ 0 PJ
Kohle 0 PJ 142 PJ
Gas 0 PJ 141 PJ
Wind (Zubau) 282 PJ 409 PJ
Wind (Repowering) 0 PJ 40 PJ
Summe
282 PJ 732 PJ
1) Keine Berücksichtigung des Mehrv r erbrauchs an Primärenergie durch Kapazitätsausweitung (Zubau) in den
letzten 10 Jahren – Annahmen für die Entwicklungsszenarien sind in der r Anlage
Abbildung 42 dargestellt
Abbildung 36: Einsparung Primärenergie im Erzeugungssektor [PJ/Jahr]
Insgesamt ist in den nächsten 10 Jahren eine Reduktion des Primärenergiebedarfs in
Höhe von 732 PJ möglich. Treiber ist zum einen der Ersatz von alten
Mittellastkraftwerken (vorwiegend Kohlekraftwerke) durch effizientere Kohle- und
Gaskraftwerke. Den größten Beitrag leistet jedoch der Zubau neuer
Windkraftanlagen, die durch vollständige Substitution des Primärenergiebedarfs in
fossil befeuerten Kraftwerken den nachhaltigsten Einsparhebel bieten. So konnten
bereits in den letzten 10 Jahren durch Windkraftanlagen rund 282 PJ eingespart
werden. Bei den fossilen Kraftwerken stand im gleichen Zeitraum die
53

Kapazitätserweiterung im Vordergrund. Effizienzsteigerungen durch Modernisierung
oder Ersatz alter Kraftwerke waren daher kaum relevant.
Die Annahmen zu den Entwicklungsszenarien für die Berechnung sind in der Anlage
Abbildung 43 dargestellt.
Bei den Raffinerien lassen sich ebenso die Entwicklung der Effizienzgrade und der
Einspareffekte vor und in 10 Jahren verfolgen.
Umw.-Verluste
vor r 10J.
384
Ø real. Eff f izienzpote
p nzial
Ø Realisierungs
g grad
vor 10 Jahren in 10 Jahren
Real. Eff f izienzsteigerung
1)
16
4%
Umw.-
Verluste 2005
368
Real.Effizienzsteigerung
1)
20
5%
55% 70%
Erwart. Umw.-
Verluste in 10J
348
Zusätzl. Eff f .steig.
bei vollst.
Durchdringung
-4% -5% -2%
1) ohne Mengeneffekte, bei konstanter Energieerzeugerstruktur r – Effizienzsteigerung bezieht sich nicht auf die Eigenverbräuche
Abbildung 37: Einsparung Primärenergie Raffinerien [PJ/Jahr]
8
Mögl. Umw.-
Verluste in 10J
So wird der Umwandlungsverlust – bei angenommenen konstanten Mengen – bei
den Raffinerien in 10 Jahren um 5 Prozent zurückgehen. Im Vergleich hierzu sank
der Umwandlungsverlust über die letzten 10 Jahre um lediglich 4 Prozent. Treiber für
den erwarteten Rückgang des Umwandlungsverlustes auf 348 PJ in 10 Jahren ist der
Einsatz effizienterer Umwandlungstechnologien. Die Energieeinsparung durch
effizientere Maschinen und Anlagen der Hersteller wird durch den erwarteten
Realisierungsgrad in Höhe von 70 Prozent beschränkt. Insgesamt zeigen sich im
Bereich der Raffinerien auf Grund der bereits hohen Wirkungsgrade vergleichsweise
geringfügige absolute Energieeinsparpotenziale.
Im gesamten Umwandlungssektor konnten in den vergangenen 10 Jahren
Energiekosten in Höhe von 1,1 Milliarden Euro eingespart werden. In den nächsten
10 Jahren werden sich die Einsparungen durch den verminderten
Primärenergiebedarf mehr als verdreifachen und dann 3,6 Milliarden Euro betragen.
In der Berechnung werden die mit der Substitution fossiler durch Erneuerbare
Energieträger verbundenen positiven und negativen Kosteneffekte nicht
berücksichtigt (Erläuterungen zum Berechnungsverfahren siehe Anhang Abbildung
45).
8%
100%
340
54

5.2 Ökonomische und ökologische Effekte
Zusammenfassend konnte in den vergangenen 10 Jahren in allen betrachteten
Branchen Endenergie in Höhe von 629 PJ eingespart werden, wodurch heute bereits
knapp 7 Milliarden Euro Energiekosten eingespart werden.
In 10 Jahren lassen sich durch den Einsatz modernster Maschinenbauprodukte
1169 PJ Endenergie pro Jahr einsparen, wobei der größte Teil des Einsparpotenzials
mit 39 Prozent bzw. 460 PJ in der Industrie durch die Anbieter im Maschinen- und
Anlagenbau selbst geleistet wird, gefolgt von den Anwendern in der Industrie mit
376 PJ und dem Umwandlungssektor mit 333 PJ. Die daraus resultierenden
wirtschaftlichen Effekte in 10 Jahren zeigen sich in einem Kosteneinsparpotenzial
von rund 12,5 Milliarden Euro. Hierzu trägt die Industrie insgesamt 8,9 Milliarden
Euro, der Umwandlungssektor 3,6 Milliarden Euro bei.
Für die Berechnung wurden die Einsparungen an Primärenergie im
Umwandlungssektor in Höhe von insgesamt 752 PJ in Endenergie in Höhe von
333 PJ umgerechnet. Grundlage bilden maßgeblich die Entwicklungsszenarien im
Erzeugungssektor. Bei der Umrechnung werden je Energieträger die gesteigerten
Wirkungsgrade im Umwandlungsprozess berücksichtigt (z.B. von 38 auf 48% bei
Kohlekraftwerken in 10 Jahren) Bezüglich der Umrechnung der Einsparpotentiale im
Umwandlungssektor siehe auch Anhang Abbildung 47.
Für einen Überblick zu den gesamten Einspareffekten siehe Anhang Abbildung 49.
Einsparpotenzial in Endenergie, Energiekosten und Strombedarf privater Haushalte
Endenergiebedarf
[PJ]
Energiekosten
[Mrd.
EUR]
Strombedarf
privter
Haushalte
[Mio]
1) Mengeneffekt
460
4,9
Industrie Umwandlung
35
32% 29%
100%
376
4,0
29
333
3,6
26
1 Anbieter 2 Anwender 3 Anbieter
1.169
12,5
90
Einspar.
Gesamt
vorr ME1)
Abbildung 38: Gesamteinsparpotenziale in 10 Jahren pro Jahr
55

Die Einspareffekte lassen sich durch eine Gegenüberstellung mit dem jährlichen
Stromverbrauch eines Haushalts verdeutlichen: Im Vergleich zu vor 10 Jahren
können heute durch effizientere Maschinen und Anlagen bereits 629 PJ Endenergie
pro Jahr eingespart werden. Legt man im Schnitt einen durchschnittlichen
Strombedarf pro Haushalt in Höhe von 13 Gigajoule (GJ) zu Grunde (siehe Anhang
Abbildung 46), entspricht dies dem Strombedarf aller rund 48 Millionen Haushalte in
Deutschland, Österreich und der Schweiz. In 10 Jahren können weitere 1169 PJ
Endenergie pro Jahr eingespart werden, was allen rund 90 Millionen Haushalten in
Frankreich, Italien, dem Vereinten Königreich, Irland und Spanien entspricht.
Insgesamt könnten also rund 138 Millionen Haushalte versorgt werden, was über 80
Prozent des gesamten Strombedarfs aller Haushalte in Westeuropa entspricht (siehe
Abbildung 39).
Einsparung Endenergie heute im Vergleich zu vor 10 Jahren
Einsparung Endenergie in 10 Jahren
Abbildung 39: Strombedarfsdeckung privater Haushalte durch die erzielten
Endenergieeinsparungen in Industrie und Umwandlungssektor
Die heute bereits realisierten Einsparungen ergeben zusammen mit dem zukünftigen
Potenzial einen Gesamteinspareffekt von insgesamt 1798 PJ Endenergie. Betrachtet
man dabei den Split zwischen Industrie und Umwandlung, so trägt die Industrie den
größten Teil bei. Rund 103 Millionen Haushalte könnten mit den Einsparungen
versorgt werden was bereits einen großen Teil Westeuropas abdecken würde. Der
Umwandlungssektor könnte mit den erzielbaren Einsparungen zusätzlich rund 35
Millionen Haushalte mit Strom versorgen (siehe Abbildung 40).
56

Einsparung Endenergie Industrie
Einsparung Endenergie Umwandlungssektor
Abbildung 40: Strombedarfsdeckung privater Haushalte durch die in den vergangenen
10 Jahren erzielten und die in 10 Jahren möglichen Endenergieeinsparungen nach
Industrie und Umwandlungssektor
Neben den ökonomischen Effekten lassen sich auch ökologische Effekte erzielen.
Grundlage für die Berechnung bilden die Einsparungen an Primärenergie. Da es sich
bei den Einsparungen in der Industrie um Endenergie handelt, ist für die Betrachtung
der hier genannten ökologischen Effekte eine Umrechnung der Energieeinsparung in
Primärenergie notwendig. Für die Berechnung wurde ein durchschnittlicher
Wirkungsgrad von 74% für den gesamten Umwandlungssektor (Energieerzeugung
und Raffinerien) angenommen. So können die errechneten Endenergieeinsparungen
in der Industrie in Höhe von insgesamt 836 PJ (Anbieter und Anwender) in
eingesparte Primärenergie in Höhe von insgesamt 1135 PJ umgerechnet werden.
Zur Umrechnung der Einsparpotentiale in der r Industrie in Primärenergie siehe auch
Anhang Abbildung 47.
57

Einsparpotenzial in Primärenergie und CO 2
Primärenergiebedarf3)
f
[PJ]
CO 2-
Emissionen
[Mio. t]
33% 27% 40%
100% 29%
625
44
Industrie Umwandlung
510
35
752
119
1) Mengeneffekt
2) Bei einem Wachstum derr Anwenderbranchen
von 1% CAGR auf Basis BWS
3) Die Umrechnung von Endenergie in Primärenergie erf r olgt auf Grundlage eines durchschnittlichen Wirkungsgrades von 74% in 10 Jahren im
Umwandlungssektor – siehe auch Anhang Abbildung 47 (im Umwandlungssektor liegen bereits Primärenergieeinheiten vor)
1.887
198
Anbieter 3)
1 Anwender 3)
2 Einspar.
Gesamt
vorr ME1)
3 Anbieter
555
41
Wachstum
Anw.branchen
2)
71%
1.332
22% 18% 100% 21% 79%
60%
157
Einspar.
Gesamt
nach ME 1)
Abbildung 41: Gesamteinsparpotenziale Primärenergie und CO2 in 10 Jahren pro Jahr
Vor Mengeneffekten beträgt das gesamte Einsparpotenzial an Primärenergie in 10
Jahren 1887 PJ. Dies entspricht einer r jährlichen Einsparung von 198 Millionen
Tonnen CO2, d.h. rund 25 Prozent der heutigen CO2-Emissionen in Deutschland.
Hiervon steuern die Anbieter des Maschinen- und Anlagenbaus in der Industrie über
20 Prozent, nämlich 44 Millionen Tonnen bei, die Anwender mit 18 Prozent 35
Millionen Tonnen. Den größten Beitrag liefert der Umwandlungssektor mit weiteren
119 Millionen Tonnen, was vor allem auf die Substitution fossiler
Erzeugungstechnologien (Kohlekraftwerke durch Gaskraftwerke) oder von
Erzeugungstechnologien auf Basis fossiler Energieträger (Kohlekraftwerke) durch
Erneuerbare Energien (Windkraftanlagen) zurückzuführen ist. Selbst bei einem
Mengeneffekt basierend auf einem jährlichen Wachstum von 1 Prozent im Schnitt
können die gesamten CO2-Emissionen in Deutschland noch um über 150 Millionen
Tonnen verringert werden. Zur Berechnungsmethodik der Einsparungen von CO2-
Emissionen siehe Anhang Abbildung 48.
Die Studie zeigt deutlich, dass bei der Steigerung der Energieeffizienz ökologische
und ökonomische Effekte Hand in Hand gehen. Energieeffizienz ist
gesamtwirtschaftlich wie umweltpolitisch ein Gewinn: Durch den reduzierten
Energiebedarf spart die Wirtschaft erhebliche Energiekosten und der ökologische
Effekt trägt wesentlich zur Erfüllung der CO2-Reduktionsziele und damit zum
Klimaschutz bei. Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau spielte hierbei bereits in
der Vergangenheit eine Schlüsselrolle – und wird diese in Zukunft noch weiter
ausbauen.
58

Anhang
6.1 Detailinformationen und Berechnungsmethodiken
Anwenderbranche Potenzial Wichtigste Optimierungshebel [%] Produkte
1) [%]
Grundstoffchemie
Synthese
- Erhitzen
- Kühlen
Kohlebergbau
Abbau/Förderung
- Bohren
- Fördern
Nahrungsmittel
Lagerung
- Kühlen
1) Markierte Wert r schöpfungsstufe
16
28
12
Letzte
10 J.
10
23
20
Nächste
10 J.
Konstruktionsoptimierung
Substitution von Subsystemen
Verf r ahrensoptimierung
Konstruktionsoptimierung
Optimierung Systemsteuerung
Verf r ahrensoptimierung
Verf r ahrensoptimierung
Optimierung Systemsteuerung
Konstruktionsoptimierung
3
16
19
9
9
22
20 23
33
37
64
67
30
33
23
27
22
22
Letzte 10 J. Nächste 10 J.
• Calcinieranlagen
• Extraktionsanlagen
• Förderanlagen
• Kühlanlagen/
-türme
Abbildung 42: Ausgewählte Beispiele für Energieeffizienzsteigerungen auf Ebene
einzelner Wertschöpfungsstufen
In den nächsten 10 Jahren
Neubau
Nuklear 0
Kohle 12
Gas 12
Wind 3)
[GW] [h]
18
Repowering
[GW]
VLH 1)
0
6000
4000
2400
Leistung
[TWh]
Steigerung
[h]
VLH 1)
0
72
48
43
Wirkungsgrad
alt/neu [%]
-
38/48
38/55
38/ - 2)
Leistungssteigerung
[TWh]
Annahme
Kein Neubau, Modernisierungen werden vernachlässigt
Ersatz Mittellastkraftwerke (vorwiegend Kohlekraftwerke)
Ersatz Mittellastkraftwerke (vorwiegend Kohlekraftwerke)
Ersatz Mittellastkraftwerke (vorwiegend Kohlekraftwerke)
Annahme
nd 6 700 4 Ersatz alter Windkraftanlagen – Leistungsgewinn ersetzt
alte Mittellastkraftwerke (vorwiegend Kohlekraftwerke) f
In den letzten 10 Jahren
Neubau
[GW] [h]
Nuklear 0
Kohle 0,8
Gas 1,7
Wind 3)
17,5
VLH 1)
0
6000
4000
1700
Leistung
[TWh]
0
5
7
30
Wirkungsgrad
neu [%]
Annahme
1) Volllaststunden 2) Windkraftanlage ersetzt konventionelle Kraftwerkskapazität mit einem Wirkungsgrad
von Ø38% - Wirkungsgrad der Windkraft f anlage für diese Betrachtung ohne Bedeutung
-
42
47
- 2)
Kein Neubau, Modernisierungen werden vernachlässigt
Kapazitätserweiterung – kein Ersatz alter Kraftwerke
Kapazitätserweiterung – kein Ersatz alter Kraftwerke
Erweiterung (kein Repowering) – Einsparung von neuer
konventioneller Kraftwerkskapazität
Abbildung 43: Entwicklungsszenarien im Erzeugungssektor
3) Im Rahmen der Studie wird bei den Erneuerbaren
Energie nur die Windkraft f betrachtet
59

Produzierendes Gewerbe 1) Logistik/Handel, Bau Verkehr
400
380
360
340
320
0
23% 2% 31%
CAGR 2)
+ 2%
96 98 00 02 04 06
305
300
295
290
CAGR 1)
+ 0%
96 98 00 02 04 06
1) Inklusive Kokerei, Mineralölverarbeitung, Herstellung von Spalt- und Brutstoff f en
2) Compound Annual Growth Rate
0
125
120
115
110
105
100
95
0
CAGR 1)
+ 3%
96 98 00 02 04 06
Abbildung 44: Bruttowertschöpfung nach Anwenderbranchen (Basisjahr 2000 = 100)
Industrie
Umwandlungssektor
Energieeinsparung
je Anwenderbranche
• Absolute Energieeinsparung
auf Basis
Energieintensität je
Branche und
Effi f zienzpotenzialen
aus der Online-
Befragung
Quellen
Online-Befragung
• Prognos
• AG-Energiebilanzen
Einsparung
Primärenergie
• Einsparung
Primärenergie durch
Effi f zienzsteigerung
und Substitution
(Erneuerbare
Energien)
1) Energieträger: Öl, Gas, Strom, Fernwärme, Kohle, Sonstige
Einsatz Energieträger
je Sektor
• Anteil der Energieträger
1) am Endenergiebedarf
des
jeweiligen Sektors
• AG Energiebilanzen
(2005)
Energiekosten je
Energieträger
• Kosten Energieträger
1) je Einheit
eingesparter
Primärenergie
Energiekosten je
Energieträger
• Energieträgerspezifischer
Bedarf je
Einheit Endenergie
[1 PJ]
• Kosten Energieträger
je Einheit Endenergie
• BMWI (Kosten
Energieträger, 2007)
• AG Energiebilanzen
(Umrechnungs-faktoren)
Einsparung
Energiekosten
• Aggregation der
eingesparten
Energiekosten je
Kraftwerkstyp und
Energieträger
Einsparung Energiekosten
• Aggregation EinsparungEnergiekosten
je Anwenderbranche
bei
jeweiligem sektorspezifischenEnergieträgereinsatz
und energieträgerspezifischen
Energiekosten
Kosteneffekte durch
Erneuerbare Energien
• Keine Berücksichtigung
der mit der Substitution
fo f ssilerr durch
erneuerbare
Energieträger
verbundenen positiven
und negativen Kosteneffekte
f
Abbildung 45: Berechnungsmethodik Einsparungen Energiekosten
60

ZUSAMMEN-
HANG
ERLÄUTE-
RUNG
Joule [PJ] und
Wattstunde [Wh]
1 GJ = 1 x 10 9 Joule
1 MWh = 1 x 10 6 Wh
1 GJ = 0,278 MWh
• Joule ist die physikalische
Einheit für Energie
• Wattstunde ist die Einheit
für die physikalische
Leistung (Watt), die eine
Maschine in einer Stunde
erbringt
1) Private Haushalte in Deutschland (2005): 39,2 Mio
Energieverbrauch
Privater Haushalte
[GJ]
71
13
58
1 GJ = 1 x 10 -6 PJ
Strom
Brennstoff/ f
Wärme
Der jährliche
Endenergiebedarf
eines durchschnittlichen
1) privaten
Haushalts in
Deutschland beträgt
71 GJ
Umrechnung in
Megawattstunde
[MWh]
20
4
16
Strom
Brennstoff/ f
Wärme
1 MWh = 3,6 x 1 GJ
Der jährliche
Energieverbrauch der
privaten Haushalte
beträgt umgerechnet
20 MWh
Abbildung 46: Zusammenhang Energieeinheiten und Endenergiebedarf privater
Haushalte
Industrie
Umwandlungssektor
Umrechnung der Einsparung an Endenergie in Einsparung an Primärenergie
• Ansatz: Berechnung der Primärenergie die notwendig wäre um die eingesparte Enden
erzeugen
e zu
• Berechnung für den Zeitraum bis heute auf Basis des durchschnittlichen Wirkungsgrades im
Umwandlungssektor (Raffinerien und Energieerzeugung) von 68% (siehe Abbildung 7)
• Berechnung für den Zeitraum in 10 Jahren unter Annahme eines auf 74% gestiegenen Wirkungsgrades
im Umwandlungssektor (Raffi f nerien und Energieerzeugung)
• Beispiel: Umrechnung der durch die Anbieter in der Industrie in 10 Jahren möglichen Einsparung an
Endenergie in Höhe von 460 PJ in Primärenergie in Höhe von 625 PJ: 460 PJ / 0,736 = 625 PJ
Umrechnung der Einsparung an Primärenergie in Einsparung an Endenergie
• Ansatz: Berechnung der Endenergie, die mit der eingesparten Primärenergie erzeugt werden könnte
• 97% der Einsparung an Primärenergie erfolgt durch Effi f zienzsteigerung und Substitution im
Energieerzeugungssektor
• Umrechnung in Endenergie erfolgt daher auf Grundlage der Entwicklungsszenarien im
Erzeugungssektor r ( d.h. ohne Raffinerien):
– fürr Einspareffekte
f aus Effi f zienzsteigerung bei Kohle- und Gaskraftwerken auf Basis des neuen
Wirkungsgrades von 48% bzw. 55%
– fürr Einspareffekte
f aus Substitution durch Windkraft auf Basis des Wirkungsgrades
konventioneller Kraftwerkskapazitäten mit einem Wirkungsgrad von durchschnittlich 38%
• Beispiel: Umrechnung der durch Ersatz alter Kohlekraftwerke in 10 Jahren erzielbaren Primärenergieeinsparung
in Höhe von 142 PJ in Endenergie in Höhe von 68 PJ: 142 PJ * 0,48 = 68 PJ
Abbildung 47: Berechnungsmethodik Umrechnung Primär- und Endenergie
61

Industrie
Umwandlungssektor
Energieeinsparung je
Anwenderbranche
• Absolute Energieeinsparung
auf Basis
Energieintensität je
Branche und
Effizienzpotenzialen
aus der Online-
Befragung
Quellen:
• Online-Befragung
• Prognos
• AG Energiebilanzen
Einsatz Energieträger
je Sektor
• Anteil der Energieträger
1) an Endenergiebedarf
des
jeweiligen Sektors
• AG Energiebilanzen
(2005)
1) Energieträger: Öl, Gas, Strom, Fernwärme, Kohle, Sonstige
Einsparung
Primärenergie
• Einsparung
Primärenergie durch
Effizienzsteigerung
und Substitution
(Erneuerbare
Energien)
Umrechnung in
Erzeugungsleistung
• Umrechnung der
Einsparung an
Primärenergie in
entsprechende
Kraftwerksleistung
[TWh]
CO 2-Emissionen je
Energieträger
• Energieträgerspezifischer
Bedarf je
Einheit Endenergie
[1 PJ]
• Energieträgerspezifsche
CO2- Emissionen je
Einheit Endenergie
• BMWI
• Prognos
• AG Energiebilanzen
CO 2-Emissionen je
Kraftwerkstyp
• Festlegung der CO 2
Emissionen je
Kraftwerkstyp und
erzeugter Leistung
[TWh] 2)
2) Annahme zu den CO 2 Emissionen: Kohlekraftwerk: 1.000.000 t CO 2 /TWh; Gaskraftwerk: 350.000 t CO 2 /TWh
Einsparung CO 2-
Emissionen
• Aggregation Einsparungen
CO 2-
Emissionen je
Anwenderbranche
bei jeweiligem
sektorspezifischen
Energieträgereinsatz
und energieträgerspezifischen
CO 2-Emissionen
Einsparung CO 2-
Emissionen
• Aggregation Einsparungen
CO 2-
Emissionen
Abbildung 48: Berechnungsmethodik Einsparungen CO2-Emissionen
Energieeinsparung in
Strombedarfsdeckung
Endenergie [PJ]
Energiekosten [Mrd. EUR] priv. Haushalte [Mio.] CO2-Einsparung [Mio. t]
heute* heute* heute* heute*
Produz. Gewerbe Anbieter 141 171 1,9 2,3 10,8 13,1 15 18
Anwender 116 154 1,5 2,1 8,9 11,8 12 16
Summe 257 325 3,4 4,4 19,7 24,9 27 34
Verkehr Anbieter 56 243 0,4 1,9 4,3 18,6 5 20
Anwender 152 191 1,2 1,5 11,6 14,6 13 16
Summe 208 434 1,6 3,4 15,9 33,2 18 36
Logistik/ Handel Anbieter 15 42 0,2 0,6 1,1 3,2 1,8 5
Anwender 23 28 0,3 0,4 1,8 2,2 2,5 3
Summe 38 70 0,5 1 2,9 5,4 4,3 8
Bau Anbieter 3 4 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Anwender 2 3 0 0 0,2 0,2 0,2 0,3
Summe 5 7 0,10 0,1 0,4 0,5 0,6 0,8
Industrie Anbieter 215 460 2,6 4,9 16,4 35,2 22,2 43,5
Anwender 293 376 3,0 4 22,5 28,8 27,7 35,3
Summe 508 836 5,6 8,9 38,9 64 49,9 78,8
Umwandlung 121 333 1,1 3,6 9,3 26 21 119
Summe 629 1169 6,7 12,5 48 90 71 198
* im Vergleich zu vor 10 Jahren
Abbildung 49: Gesamtüberblick Einspareffekte, ohne Mengeneffekte
62

6.2 Glossar wichtiger Begriffe
Wichtige Begriffe Erläuterung
Anbieterunternehmen
(Hersteller- und
Lieferantenunternehmen)
Alle Unternehmen des deutschen Maschinen- und
Anlagenbaus, die Maschinen bzw. Anlagen her- und
bereitstellen, welche in einem Produktionsprozess direkt
oder in einem die Produktion unterstützenden Prozess zur
Herstellung von Wirtschaftsgütern auf Seiten der Anwender
zum Einsatz kommen.
Anwenderunternehmen Alle Unternehmen in Deutschland aus den verschiedensten
Branchen, welche die Maschinen bzw. Anlagen deutscher
Maschinen- und Anlagenbauer in ihrem Produktionsprozess
direkt oder in einem die Produktion unterstützenden Prozess
zur Herstellung der entsprechenden Wirtschaftsgüter zum
Einsatz bringen.
Bruttoinlandsprodukt (BIP) Das Bruttoinlandsprodukt (Abkürzung: BIP) ist ein Maß für
die wirtschaftliche Leistung einer Volkswirtschaft in einem
bestimmten Zeitraum. Das BIP gibt den Gesamtwert aller
Güter (Waren und Dienstleistungen) an, die innerhalb eines
Jahres innerhalb der Landesgrenzen einer Volkswirtschaft
hergestellt wurden und dem Endverbrauch dienen.
Bruttoproduktionswert (BPW) Der Bruttoproduktionswert (BPW) gibt die Summe des
Wertes aller in einer Volkswirtschaft produzierten Güter und
Dienstleistungen an. Werden vom Bruttoproduktionswert die
Vorleistungen abgezogen, d.h. die während des
Produktionsprozesses verbrauchten, verarbeiteten oder
umgewandelten Waren und Dienstleistungen, ergibt sich der
Nettoproduktionswert (Bruttowertschöpfung).
Bruttowertschöpfung (BWS) Die Bruttowertschöpfung (BWS) ergibt sich aus dem
Gesamtwert der im Produktionsprozess erzeugten Waren
und Dienstleistungen (Bruttoproduktionswert), abzüglich dem
Wert der im Produktionsprozess verbrauchten, verarbeiteten
oder umgewandelten Waren und Dienstleistungen, den
Vorleistungen.
Compound Average Growth
Rate (CAGR)
Endenergie Siehe Sekundärenergie
Bezeichnet das durchschnittliche jährliche Wachstum einer
zu betrachtenden Größe.
63

Endprodukte (OEM-Produkte) Als Endprodukte gelten alle Maschinen und Anlagen, die der
Nutzer direkt, d.h. ohne weitere Verarbeitung, verwenden
kann, z.B. in seinem Produktionsprozess. Sie werden auch
OEM-Produkte genannt, nach Original Equipment
Manufacturer, unter dem man in der Maschinenbau- und
Automobilbranche ein Unternehmen versteht, das Produkte
unter eigenem Namen in den Handel bringt.
Energieerzeuger Alle industrietechnischen Anlagen, die eine für den
Menschen nicht oder schlecht nutzbare Energieform, die
Primärenergie, in eine für ihn besser oder sogar universell
einsetzbare Energieform, die Sekundärenergie, wandeln.
Energieerzeugung Beim Begriff der Energieerzeugung handelt es sich um einen
umgangssprachlichen Begriff, denn Energie kann nicht
„erzeugt“ werden, sie kann lediglich in unterschiedliche
Erscheinungsformen gewandelt werden. Im Sprachgebrauch
wird die Stromerzeugung jedoch oft (fälschlicherweise) als
„Energieerzeugung“ bezeichnet. Der wissenschaftlich
korrekte Begriff für jede Änderung einer Energieform ist
Wandler und Wandlung.
Energieintensität Der Indikator Energieintensität beschreibt den effizienten
Umgang mit Energie. Er drückt aus, wie viel
Energieeinheiten an Primärenergie notwendig sind, um eine
Geldeinheit des Bruttoinlandprodukts (BIP) herzustellen.
Joule Joule ist die international verbindliche physikalische Einheit
für Energie.
Umrechnung von Einheiten:
1000 Joule = 1kJ = 0,000278 kWh
1 Peta Joule = 1 PJ = 1 x 1015 Joule
3,6 PJ = 1 TWh = 1 Terra Watt Stunde = 1 Mrd. kWh
Primärenergie Als Primärenergie bezeichnet man in der Energiewirtschaft
jene Energie, die mit den natürlich vorkommenden
Energieformen oder Energiequellen zur Verfügung steht,
etwa als Kohle, Gas oder Wind.
Sekundärenergie, Endenergie Im Gegensatz zur Primärenergie spricht man von
Sekundärenergie oder -energieträgern, wenn diese erst
durch einen (mit Verlusten behafteten)
Umwandlungsprozess aus der Primärenergie gewandelt
werden. Diese Energie ist unmittelbar oder mittelbar (durch
weitere Umwandlungen) für den Endverbraucher nutzbar.
Subsysteme (Zulieferprodukte) Subsysteme (auch Zulieferprodukte genannt) werden in der
Regel bei anderen Unternehmen, häufig auch Maschinenund
Anlagenbauern, zur Verbauung in Endprodukte
eingesetzt.
Unique Selling Proposition
(USP)
Zentraler Differenzierungsfaktor gegenüber Wettbewerbern.
64

VDMA
Forum Energie
Lyoner Straße 18
60528 Frankfurt am Main
Telefon +49 69 6603-6211
Fax +49 69 6603-1715
E-Mail juliane.huebner@vdma.org
Internet www.vdma.org
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