Schulungsmaterial – Energieeffizienz in KMU - engine-sme.eu
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<strong>Schulungsmaterial</strong> <strong>–</strong> <strong>Energieeffizienz</strong> <strong>in</strong> <strong>KMU</strong><br />
Diese Schulung wurde im Rahmen von ENGINE entwickelt. ENGINE ist e<strong>in</strong> Kooperationsprojekt der <strong>eu</strong>ropäischen<br />
Kommission zur Unterstützung von <strong>KMU</strong> bei der E<strong>in</strong>führung von Energiemanagementsystemen sowie der Nutzung von<br />
Energiedienstleistungen. Weiterführende Informationen zu diesem Projekt s<strong>in</strong>d unter www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong> zu f<strong>in</strong>den.<br />
Das Projekt ENGINE wird vom Programm Intelligent Energy <strong>–</strong> Europe (IEE) unterstützt. Dies ist e<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>richtung der<br />
Europäischen Union welche sich mit der <strong>Energieeffizienz</strong> und ern<strong>eu</strong>erbaren Energien beschäftigt. Details dazu s<strong>in</strong>d<br />
unter http://ec.<strong>eu</strong>ropa.<strong>eu</strong>/energy/<strong>in</strong>telligent/<strong>in</strong>dex_en.html zu f<strong>in</strong>den<br />
Die alle<strong>in</strong>ige Verantwortung für den Inhalt liegt bei den Autoren. Es repräsentiert nicht die Me<strong>in</strong>ung der <strong>eu</strong>ropäischen<br />
Geme<strong>in</strong>schaft. Die Europäische Kommission kann für den Inhalt nicht haftbar gemacht werden.<br />
unterstützt durch
Allgeme<strong>in</strong>e Anforderungen<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Überblick Energiedaten<br />
Typische Verbrauchsdaten für unterschiedliche Bereiche.<br />
E<strong>in</strong>heit<br />
Energieverbrauch<br />
Max. Elektrische<br />
Leistung<br />
Preis<br />
Gasverbrauch<br />
Kesselleistung<br />
Preis<br />
Kosten für<br />
Elektrizität + Gas<br />
Gebräuchliche<br />
E<strong>in</strong>heiten<br />
Energieverbrauch<br />
Leistung<br />
Haushalt<br />
3.000<br />
6<br />
20<br />
20.000<br />
20<br />
8<br />
1.500<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
2.500<br />
6.000<br />
<strong>KMU</strong><br />
1.500.000<br />
800<br />
10<br />
8.000.000<br />
3.000<br />
4,5<br />
500.000<br />
kWh<br />
W<br />
Groß<strong>in</strong>dustrie<br />
200.000.000<br />
35.000<br />
7<br />
250.000.000<br />
50.000<br />
3,0<br />
25.000.000<br />
1.500<br />
800<br />
E<strong>in</strong>heit<br />
kWh/a<br />
kW<br />
€ Cent/kWh<br />
kWh/a<br />
kW<br />
€ Cent/kWh<br />
€<br />
MWh<br />
kW
E<strong>in</strong>sparpotential<br />
<strong>in</strong> der Industrie bis 2020<br />
Bürogeräte &<br />
Ventilation/Kühlung<br />
1%<br />
Strom<br />
22%<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Raumwärme &<br />
Warmwasser<br />
18%<br />
Quelle: German Wuppertal Institut<br />
Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
1%<br />
Prozesswärme<br />
58%
Branchenspezifika<br />
Überblick über energie<strong>in</strong>tensiven Industrien und deren<br />
Energiekosten im Verhältnis zu den Gesamtkosten<br />
Bergbau und Gew<strong>in</strong>nung von Ste<strong>in</strong>e und Erden<br />
Metallerz<strong>eu</strong>gung und -bearbeitung<br />
Glasgewerbe, Keramik, Verarbeitung von Ste<strong>in</strong>e und<br />
Erden<br />
Papiergewerbe<br />
chemische Industrie<br />
Ernährung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
verarbeitendes Gewerbe Durchschnitt<br />
Quelle: Statistisches Jahrbuch 2006, hrsg. vom Statistischen Bundesamt, Sept. 2006<br />
8,7 %<br />
6,2 %<br />
5,6 %<br />
5,1 %<br />
2,9 %<br />
1,8 %<br />
1,6 %
Euro per kWh<br />
Energiepreisentwicklung -<br />
Elektrizität<br />
0,12<br />
0,10<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0,00<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
EU27 EU25 EU15 DE IT AT SW UK<br />
Quelle: Eurostat 2007<br />
2001<br />
2002<br />
2003<br />
2004<br />
2005<br />
2006<br />
2007
Euro per GJ<br />
Energiepreisentwicklung - Gas<br />
14,0<br />
12,0<br />
10,0<br />
8,0<br />
6,0<br />
4,0<br />
2,0<br />
0,0<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
EU27 EU25 EU15 GE IT AT SW UK<br />
Quelle: Eurostat 2007<br />
2001<br />
2002<br />
2003<br />
2004<br />
2005<br />
2006<br />
2007
4.1<br />
4.2<br />
4.3.1<br />
4.3.2<br />
4.3.3<br />
4.4.1<br />
4.4.2<br />
4.4.3<br />
4.4.4<br />
4.4.5<br />
4.4.6<br />
4.5.1<br />
4.5.2<br />
4.5.3<br />
4.5.4<br />
4.5.5<br />
4.5.6<br />
Inhalte der EN 16001<br />
- Standard für Energiemanagementsysteme<br />
Allgeme<strong>in</strong>e Anforderungen<br />
Energiepolitik<br />
Bestandsaufnahme des Energiesystems und Energieaspekte<br />
Gesetzliche Verpflichtungen<br />
Energieprogramm<br />
Ressourcen, Rollen und Verantwortlichkeiten<br />
Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
Kommunikation<br />
EM Handbuch<br />
Dokumentenkontrolle<br />
Betriebsüberwachung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Verbrauchsüberwachung<br />
Überwachungsverfahren<br />
Abweichung, Korrekturverfahren und Vorsorge<br />
Dokumentenkontrolle<br />
Internes Audit<br />
Überprüfung durch Geschäftsführung
Inhalte der EN 16001<br />
- Standard für Energiemanagementsysteme<br />
- Festlegung von Systemen und Prozessen, um <strong>Energieeffizienz</strong> zu verbessern<br />
- Senkung von Kosten und Treibhausgasen<br />
- Systematischer Umgang mit Energie<br />
- Entwicklung e<strong>in</strong>er Politik und Maßnahmen<br />
- E<strong>in</strong>beziehung rechtlicher Bestimmungen und Standards<br />
- Information über signifikante Energieverbraucher<br />
- Für alle Organisationstypen und <strong>–</strong>größen anwendbar<br />
- Dieses Managementsystem kann unabhängig von anderen Systemen<br />
e<strong>in</strong>geführt oder <strong>in</strong> bestehende Systeme <strong>in</strong>tegriert werden<br />
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Act<br />
Plan<br />
Figure 1: The Dem<strong>in</strong>g cycle<br />
Check<br />
Do
Warum ke<strong>in</strong> EMS?<br />
Gründe, warum Manager ke<strong>in</strong> EMS<br />
e<strong>in</strong>führen:<br />
• Niemand ist für den Bereich “Energie” verantwortlich<br />
• Energiekosten werden als fixe Kosten betrachtet<br />
• Verwirrende Energierechnungen durch St<strong>eu</strong>ern,<br />
Abgaben, unterschiedliche Abrechnungskontrollen<br />
• Unterschiedliche Energieträger mit unterschiedlichen<br />
E<strong>in</strong>heiten und Energieformen ändern sich im<br />
Unternehmen<br />
• Unternehmensstrukturen ändern sich mit der Zeit und<br />
Subsysteme s<strong>in</strong>d undurchschaubar.<br />
• Mitarbeiter betrachten “ihre” Prozesse also optimiert<br />
und begegnen Analysen skeptisch<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Energiepolitik<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Ausgangspunkt<br />
Der Ausgangspunkt e<strong>in</strong>es funktionierenden<br />
Energiemanagements ist die Energiepolitik.<br />
Obwohl e<strong>in</strong>ige Unternehmen sicher schon punktuelle<br />
Maßnahmen zur Verbesserung des Systems unternommen<br />
haben, ist die Politik der erste Schritt <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em<br />
strukturierten Prozess, den viele vernachlässigen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Formaler Ansatz<br />
1. Stärken und Schwächen des Energiesystems im<br />
Unternehmen diskutieren,<br />
2. Gegenseitige Abhängigkeiten der Abteilungen<br />
erkennen,<br />
3. Mögliche zukünftige Entwicklungen diskutieren und<br />
4. Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und<br />
Lieferanten erkennen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
1/10. Motivation des Energieteams<br />
Die Erfahrung zeigt, dass die Mitarbeiter <strong>in</strong> dieser Phase e<strong>in</strong> klares<br />
Verständnis darüber brauchen, wozu e<strong>in</strong>e Energiepolitik überhaupt<br />
nutzt.<br />
Der Aufbau des Energiemanagementsystems ist e<strong>in</strong><br />
arbeits<strong>in</strong>tensiver Prozess und die Mitarbeiter müssen motiviert<br />
se<strong>in</strong>, an dieser Arbeit mitzuwirken.<br />
Nur wenn die Beteiligten überz<strong>eu</strong>gt s<strong>in</strong>d, dass sie e<strong>in</strong>en s<strong>in</strong>nvollen<br />
Beitrag leisten, wird diese Arbeit erfolgreich se<strong>in</strong>.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
2/10. Die Schritte klären<br />
Gleich zu Beg<strong>in</strong>n des gesamten Prozess sollte der<br />
Energiemanager klar machen, warum e<strong>in</strong>e<br />
Energiepolitik erstellt wird und wozu sie gut ist. Das ist<br />
übrigens e<strong>in</strong> Erfolgsfaktor.<br />
Die Entwicklung ist e<strong>in</strong> gänzlich n<strong>eu</strong>es Thema für das<br />
Energieteam und es ist wichtig zu beschreiben, wozu<br />
das Dokument gebraucht wird und was das Team dazu<br />
beitragen kann.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
3/10. Fokus auf den<br />
Energieverbrauch richten<br />
Im ersten Schritt ist es notwendig, den Energieverbrauch<br />
des Unternehmens zu thematisieren, um e<strong>in</strong> geme<strong>in</strong>sames<br />
Verständnis für die derzeitige Situation zu erhalten.<br />
Oftmals gibt es ke<strong>in</strong>e Informationen über Verluste,<br />
Schwachstellen und optimierte Bereiche. Der<br />
Energiemanager sollte daher den Blick auf Bereiche<br />
richten, für die kaum Daten und Informationen vorliegen.<br />
Es ist e<strong>in</strong>e Tatsache, dass oftmals nur Rechnungen<br />
vorliegen. Wenn erkannt wird, dass das Unternehmen<br />
eigentlich e<strong>in</strong>e black box ist, wird klar, dass zusätzliche<br />
Arbeit für die Erhebung der Kosten, der Verbrauche und<br />
der Verluste notwendig ist, um Verbesserungen zu<br />
erzielen.<br />
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4/10. Mitarbeiter e<strong>in</strong>b<strong>in</strong>den<br />
Die Mitarbeiter s<strong>in</strong>d die wichtigste Quelle, um<br />
Sparpotentiale zu erheben. Daher sollten Mitarbeiter<br />
unbed<strong>in</strong>gt an der Entwicklung der Energiepolitik beteiligt<br />
werden.<br />
Das kann natürlich sehr zeit<strong>in</strong>tensiv werden, daher können<br />
Mitarbeiter <strong>in</strong> Fragebogen oder kurzen E<strong>in</strong>zelgesprächen<br />
e<strong>in</strong>gebunden werden.<br />
Wichtig ist zu erfahren, <strong>in</strong> welchen Bereichen<br />
Verbesserungen vermutet werden und welche Strategien<br />
helfen, diese Maßnahmen umzusetzen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Aus den Antworten wird die Politik gebildet. Diese<br />
Strategie der Mitarbeitere<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung motiviert zur Mitarbeit<br />
an Verbesserungsmaßnahmen.
5/10. Me<strong>in</strong>ungen e<strong>in</strong>holen<br />
• Das Energieteam hat jetzt e<strong>in</strong>en Überblick<br />
über die derzeitige Energiesituation.<br />
• Die Teammitglieder br<strong>in</strong>gen noch die<br />
Stellungnahmen aus ihren Bereichen e<strong>in</strong>.<br />
• Das Team hat genügend Information und<br />
Wissen, um die Informationen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e<br />
schriftliche Politik zu fassen.<br />
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6/10. Inhalte der Energiepolitik<br />
• Selbstverpflichtung, sorgsam mit Energie umzugehen<br />
• Kernpr<strong>in</strong>zipien und strategische Ziele (z.B. CO2<br />
Emissionsreduktion, Energiekostensenkung,<br />
Mitarbeiterausbildung, kont<strong>in</strong>uierliche Überwachung)<br />
• Überblick über Aufgaben und Verantwortungen im EMS<br />
• Selbstverpflichtung zu dauerhafter Verbesserung<br />
• Verpflichtung, das Energiesystem zu evaluieren<br />
• Mitabeitere<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung, -<strong>in</strong>formation und -schulung<br />
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BEISPIEL Energiepolitik<br />
SCA HYGIENE PRODCTS GmbH, Ortmann<br />
Der verantwortungsvolle Umgang mit Energie ist e<strong>in</strong> wichtiger<br />
Bestandteil der geschäftlichen Aktivitäten der SCA Hygiene<br />
Products GmbH, Österreich.<br />
Alle Mitarbeiter des Standorts Ortmann unterstützen den<br />
effizienten Umgang mit Energie.<br />
E<strong>in</strong> Energiemanagementsystem hilft energierelevante Bereiche<br />
<strong>in</strong>nerhalb des Werks Ortmann <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em systematischen und<br />
ganzheitlichen Ansatz zu betrachten.<br />
Mit der Hilfe von Kennzahlen achten wir auf<br />
• die kont<strong>in</strong>uierliche Verbesserung der <strong>Energieeffizienz</strong><br />
• die Verr<strong>in</strong>gerung des spezifischen Energiee<strong>in</strong>satzes<br />
• Vermeidung von Energieverlusten.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Wir verwenden eigene Kriterien für den E<strong>in</strong>kauf<br />
energieverbrauchender Geräte und Anlagen, um den<br />
ger<strong>in</strong>gstmöglichen Energieverbrauch zu erzielen.
BEISPIEL Energiepolitik<br />
SCA HYGIENE PRODCTS GmbH, Ortmann<br />
Um kont<strong>in</strong>uierliche Verbesserungen zu erzielen und unsere Ziele<br />
zu erreichen erarbeiten wir detaillierte Ziele, bestimmen<br />
Ressourcen und vere<strong>in</strong>baren notwendige Maßnahmen.<br />
Um den Erfolg unserer freiwilligen Maßnahmen zu bewerten<br />
führen wir regelmäßige Audits durch.<br />
Wir <strong>in</strong>formieren und schulen unsere Mitarbeiter über<br />
Energiethemen und setzen Maßnahmen zur Bewusstse<strong>in</strong>sbildung.<br />
Eigen<strong>in</strong>itiative der Mitarbeiter wird begrüßt und unterstützt.<br />
Weiter verpflichten wir uns zu e<strong>in</strong>er offenen Kommunikation über<br />
Energiethemen mit <strong>in</strong>ternen und externen <strong>in</strong>teressierten Gruppen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Ortmann, 20. December 2001<br />
G. Just M. Andersson R. Hütterer
7/10. Überarbeitung und<br />
Abstimmung<br />
Nach den bisherigen Runden werden die Inhalte nochmals<br />
diskutiert und geme<strong>in</strong>sam abgestimmt.<br />
Die Aussagen werden zusammengefasst und für letzte<br />
Anmerkungen verteilt.<br />
Hilfreich kann es se<strong>in</strong>, wenn die e<strong>in</strong>zelnen Aussagen zusätzlich<br />
erklärt werden und nicht alle<strong>in</strong>e im Raum stehen bleiben.<br />
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8/10. Endgültige Energiepolitik<br />
Die Projektgruppe entscheidet über die letztgültige Version und<br />
erstellt die fertige Energiepolitik.<br />
Die Geschäftsführung unterschreibt offiziell die Politik und<br />
unterstützt damit die Aussagen.<br />
Es ist wichtig darauf h<strong>in</strong>zuweisen, dass die Geschäftsführung<br />
die Energiepolitik e<strong>in</strong>führt und das Dokument als Richtl<strong>in</strong>ie für<br />
unternehmerisches Handeln gilt.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
9/10. Verbreitung der Energiepolitik<br />
Zum<strong>in</strong>dest e<strong>in</strong>e Strategie sollte verfolgt werden :<br />
•Energiepolitik am Anschlagbrett<br />
•Energiepolitik <strong>in</strong> Unternehmenszeitschriften<br />
•Die Vorstellung der Politik <strong>in</strong> persönlichen Treffen<br />
•Artikel <strong>in</strong> lokalen Zeitungen und Fachmagaz<strong>in</strong>en<br />
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10/10. Energiepolitik aktualisieren<br />
Das Energiesystem und die Faktoren, die auf e<strong>in</strong><br />
Energiemanagementsystem e<strong>in</strong>wirken, werden nicht<br />
immer gleich bleiben. Die Energiepolitik wird daher nicht<br />
immer gültig se<strong>in</strong> sondern muss von Zeit zu Zeit<br />
überarbeitet werden. Der Energiemanager muss die Politik<br />
<strong>in</strong> den folgenden Situationen überarbeiten :<br />
•Äußerer Druck zur Verfahrensänderung, z.B. n<strong>eu</strong>e<br />
Gesetzgebung (Emissionshandel), ändernde Märkte<br />
•Unternehmensänderungen, z.B. Zusammenschluss<br />
•Änderungen am Standort, z.B. n<strong>eu</strong>es<br />
Produktionsprogramm oder Produktionsprozess<br />
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•Geänderte Interessenlagen, z.B. wachsender öffentlicher<br />
Druck zu Verhaltensänderungen.
Bestandsaufnahme<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Die erste Bestandsaufnahme<br />
Das Ziel der Systemanalyse ist die derzeitige<br />
Energiesituation zu analysieren. Dazu gehören folgende<br />
Schritte<br />
•Energieverbrauch und -kosten<br />
•Energieflüsse <strong>in</strong> der Organisation<br />
•Leckagen und Verluste<br />
•Bereiche, die detaillierter untersucht werden<br />
•Bereiche,<br />
werden.<br />
<strong>in</strong> denen Verbesserungen sofort umgesetzt<br />
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Vorteile der Bestandsaufnahme<br />
• Den Energieverbrauch <strong>–</strong> oft zum ersten Mal - kont<strong>in</strong>uierlich zu<br />
verfolgen<br />
• Die Kosten für die e<strong>in</strong>zelnen Verbraucher und Energieträger zu<br />
kennen<br />
• E<strong>in</strong>e Ausgangsbasis festzulegen<br />
• Unregelmäßige Verbrauche zu erkennen<br />
• Verbesserungsmöglichkeiten, bei denen Sofortmaßnahmen<br />
ohne Investitionen umgesetzt werden können, zu erkennen<br />
• Die Vernetzung der e<strong>in</strong>zelnen Sub-Systeme zu verstehen<br />
• E<strong>in</strong> Bewusstse<strong>in</strong> zum sorgsamen Umgang mit Energie zu<br />
schaffen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Schritt für Schritt<br />
Die Systemanalyse ist e<strong>in</strong> schrittweiser Prozess.<br />
1. Bestimmung e<strong>in</strong>es Energiemanagers und se<strong>in</strong>es<br />
Teams (siehe 4.4.1)<br />
2. Festlegung des Ziels und des Betrachtungsbereichs<br />
3. Datensammlung und -messung<br />
4. Datenaufbereitung<br />
5. Erstellung von Input-Output Analyse und Kennzahlen<br />
6. Analyse und Aufbereitung<br />
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Ziel festlegen<br />
Das Ziel der Systemanalyse kann se<strong>in</strong><br />
• Erhebung des tatsächlichen Verbrauchs und der<br />
Kosten für bestimmte Bereiche<br />
• Darstellung der Verluste <strong>in</strong> den e<strong>in</strong>zelnen<br />
Untersystemen<br />
• Festlegung gemessener Kennzahlen für das<br />
<strong>in</strong>nerbetriebliche Monitor<strong>in</strong>g und den Vergleich<br />
mit anderen Standorten<br />
• Erhebung von Potentialen zur Verwendung von<br />
Abwärme<br />
• Analyse der Energieverträge<br />
• Festlegung von Verantwortungen für<br />
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Energiethemen<br />
• Erfolgsanalyse bereits durchgeführter<br />
Maßnahmen
Betriebsbed<strong>in</strong>gungen def<strong>in</strong>ieren<br />
Die Effizienz von Masch<strong>in</strong>en hängt stark davon ab, unter<br />
welchen Betriebsbed<strong>in</strong>gungen sie betrieben werden. Sie<br />
haben unter Vollast e<strong>in</strong>e höhere, unter Teillast e<strong>in</strong>e<br />
ger<strong>in</strong>gere Effizienz.<br />
Während der Systemanalyse muss der Energiemanager<br />
die Betriebsbed<strong>in</strong>gungen festlegen, da die Ergebnisse<br />
schwer vergleichbar s<strong>in</strong>d, wenn sich diese Variable ändert.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Systemgrenzen festlegen<br />
Die folgenden Bereiche sollten untersucht werden:<br />
•Produktionsprozesse, die vorwiegend für den<br />
hohen Verbrauch verantwortlich s<strong>in</strong>d<br />
•Bereiche, die e<strong>in</strong>facher zu bee<strong>in</strong>flussen s<strong>in</strong>d<br />
(variable vs. fixe Energiekosten)<br />
•Ausgewählte Energieträger (Elektrizität, Gas, Öl,<br />
Treibstoff etc)<br />
•Aufteilung zwischen Produktion und Facility<br />
(Bel<strong>eu</strong>chtung, Heizung, Belüftung, Kühlung)<br />
•Gemessene Verbraucher<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Es müssen nicht alle Bereiche abgedeckt und analysiert werden.<br />
Es ist jedoch wichtig, das das Energieteam bewusst Bereiche<br />
e<strong>in</strong>schließt oder ausklammert und ke<strong>in</strong>e Bereiche missachtet.
Menschliche Faktoren<br />
Neben den technischen Zielen muss der Energiemanager auch<br />
die Organisationsstruktur und “menschliche Faktoren”<br />
berücksichtigen. Die Organisationsstrukturen können den<br />
Energieverbrauch durch unkoord<strong>in</strong>ierte Vorgehensweisen<br />
zwischen Abteilungen und mangelnde Abstimmung zwischen<br />
Mitarbeitern bee<strong>in</strong>flussen.<br />
Die Teambildung sollte sich auf Mitarbeiter konzentrieren, die<br />
• hohe Motivation zeigen,<br />
• aktiv <strong>in</strong> den Vergangenheit Maßnahmen umgesetzt haben,<br />
• für Aus- und Weiterbildung <strong>in</strong> Energiefragen offen zeigen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Datensammlung und<br />
Verbrauch<strong>sme</strong>ssung<br />
Im ersten Schritt ist es ratsam, mit vorhandenen Daten und<br />
Informationen zu beg<strong>in</strong>nen, wie<br />
a. Rechnungen<br />
b. Berichte der Energielieferanten<br />
c. Vorhandenen Messergebnissen<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Datenquelle: Rechnungen<br />
Rechnungen s<strong>in</strong>d die erste Informationsquelle.<br />
Rechnungen s<strong>in</strong>d meist für die vergangenen Jahre<br />
vorhanden und enthalten tatsächliche, d.h. gemessene<br />
Werte. Obwohl dies e<strong>in</strong>fach kl<strong>in</strong>gt muss darauf geachtet<br />
werden, die richtigen Informationen zu verwenden, d.h. die<br />
folgenden Bereiche zu beachten:<br />
•E<strong>in</strong>heiten<br />
•Kostenbasis<br />
•Abrechnungszeitraum<br />
•Pauschalabrechnung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Datenquelle: Berichte vom<br />
Energieversorger<br />
Zusätzliche Information über den Energieverbrauch wird<br />
auf Verlangen vom Energielieferanten zur Verfügung<br />
gestellt. Elektrizitätsunternehmen liefern Berichte über den<br />
Verbrauch e<strong>in</strong>er bestimmen Periode oder erstellen<br />
Diagramme für Spitzenzeiten.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Verbrauchsberechnung <strong>–</strong> Optionen<br />
• Der Energiebedarf für Bel<strong>eu</strong>chtung kann mit Hilfe der Anzahl der<br />
L<strong>eu</strong>chten und der Betriebszeiten abgeschätzt werden, <strong>in</strong>dem man<br />
Watt und Stunden multipliziert<br />
• Bei der Abschätzung des Stromverbrauchs bei Elektromotoren, der<br />
Belüftung und von Ventilatoren wird der Anschlusswert der Anlage<br />
mit der Betriebszeit multipliziert<br />
• Der Heizungsverbrauch kann von der Rechnung abgelesen werden,<br />
wenn die Heizung mit e<strong>in</strong>em eigenen Energieträger betrieben wird<br />
• Der Wärmeverbrauch kann bestimmt werden, wenn Temperatur und<br />
Druck bekannt s<strong>in</strong>d. Der Heizwert kann aus Heizwerttabellen<br />
entnommen werden, die <strong>in</strong> technischen Handbüchern zu f<strong>in</strong>den<br />
s<strong>in</strong>d<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
• Wenn nur e<strong>in</strong> Energieträger für Warmwasser und Heizung<br />
verwendet wird, so kann e<strong>in</strong>e erste Abschätzung über den Sommerund<br />
den W<strong>in</strong>terverbrauch gemacht werden
Datenquelle: Messungen<br />
Messungen s<strong>in</strong>d immer zeit- und kosten<strong>in</strong>tensiv und bevor<br />
damit begonnen wird sollte klar se<strong>in</strong>, dass:<br />
•der Nutzen höher als die Kosten der Messung ist<br />
•es ke<strong>in</strong>e andere Möglichkeit gibt, den Verbrauch sicher zu<br />
bestimmen<br />
” Man kann nur gemessene Werte kontrollieren”<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Datenquelle: Messungen<br />
Der erste Ansatz für Strommessungen ist der<br />
Zählerkasten. Diese Daten können direkt für die weitere<br />
Betrachtung verwendet werden.<br />
Daten für den Gasverbrauch und für Fernwärmemengen<br />
können an den Zählern der Übergabestation abgelesen<br />
werden.<br />
Strom- und Treibstoffmengen können auch meist von den<br />
Mitarbeitern bei den unterschiedlichen Anlagen selber<br />
gemessen werden.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Druckluftmessungen, Abwärmemessungen und<br />
Volumenstrommessungen der Lüftung sollten nur durch<br />
Fachpersonal durchgeführt werden.
Mess<strong>in</strong>tervalle<br />
Das Energieteam sollte zu Beg<strong>in</strong>n die Mess<strong>in</strong>tervalle<br />
festlegen, wie<br />
• alle 15 M<strong>in</strong>uten<br />
• täglich<br />
• wöchentlich<br />
• monatlich<br />
15 M<strong>in</strong>uten Diagramme werden für die Evaluierung von<br />
Stromspitzen verwendet.<br />
Tages- und Wochendiagramme werden für relevante<br />
Energieverbraucher erstellt, wie z.B. e<strong>in</strong>en<br />
Produktionsprozess.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Messanforderungen<br />
• Sicherstellen, dass Messstellen richtige Werte<br />
liefern, da sie oft vor Jahren von<br />
unqualifiziertem Personal <strong>in</strong>stalliert wurden<br />
• Geräte regelmäßig kalibrieren, da erhebliche<br />
Abweichungen auftreten können<br />
• Messungen so nah wie möglich beim<br />
Verbraucher durchführen und die<br />
Betriebsbed<strong>in</strong>gungen (z.B. Volllast) für die<br />
Analyse beschreiben<br />
• Verantwortlichkeiten für die Aufzeichnung<br />
festlegen und das Personal schulen, damit die<br />
Daten erfolgreich verwendet werden können<br />
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Allgeme<strong>in</strong>e Anforderungen<br />
Wenn Daten umgewandelt werden, sollten die folgenden<br />
Punkte berücksichtigt werden:<br />
• Nur wichtige Daten für die Analyse verwenden<br />
• Daten <strong>in</strong> kle<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>heiten umwandeln<br />
• Bereiche umfassend darstellen, damit die Mitarbeiter<br />
erkennen, wie ihre Handlung den Energieverbrauch<br />
bee<strong>in</strong>flusst<br />
• Daten beschriften und beschreiben, das<br />
Erhebungsdatum und die zuständige Person<br />
anführen<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
• E<strong>in</strong>e Basis festlegen, von der alle weiteren<br />
Entwicklungen dargestellt werden
BEISPIEL Datenaufbereitung<br />
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Umwandlung <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e<br />
e<strong>in</strong>heitliche Datenbasis. Für die Umrechnung der E<strong>in</strong>heiten<br />
wurden die Werte aus der Umrechnungstabelle<br />
herangezogen.<br />
2005 2006 2007<br />
Elektrizität 703 MWh 743 MWh 858 MWh<br />
Gas 768 842 m 3 834 985 m 3 883 612 m 3<br />
2005 2006 2007<br />
Elektrizität 703 MWh 743 MWh 858 MWh<br />
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Gas 7.304 MWh 7.932 MWh 8.394 MWh<br />
Gesamt 8.007 MWh 8.675 MWh 9.252 MWh
Kennzahlen entwickeln<br />
Kennzahlen werden entwickelt, um<br />
• den Energieverbrauchs über e<strong>in</strong>en Zeitraum zu<br />
vergleichen<br />
• Die Effizienz von Prozessen zu bewerten<br />
• Den Erfolg von Verbesserungsmaßnahmen zu bewerten<br />
• Den Energieverbrauch mit Branchen-Kennzahlen zu<br />
vergleichen<br />
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Es gibt absolute und relative Kennzahlen.
BEISPIEL Absolute und relative<br />
Kennzahlen<br />
Absolute Kennzahl: Der gesamte Energieverbrauch stieg<br />
von 120000 kWh auf 130000 kWh. Diese Zahlen zeigen<br />
nicht, ob der Anstieg mit e<strong>in</strong>er Produktionsänderung <strong>in</strong><br />
Zusammenhang steht.<br />
Relative Kennzahl: Der relative Energieverbrauch stieg von<br />
7058 kWh/t auf 7222 kWh/t. In diesem Fall muss der<br />
Energiemanager analysieren, warum der Anstieg zu<br />
verzeichnen war.<br />
2006 2007<br />
Elektrizitätsverbrauch<br />
120000 kWh 130000 kWh<br />
Produktion<strong>sme</strong>nge 17 Tonnen 18 Tonnen<br />
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BEISPIEL <strong>–</strong> Energiekennzahlen<br />
Mit diesen Kennzahlen wird es möglich, den Energiee<strong>in</strong>satz<br />
(Input) über e<strong>in</strong>en Zeitraum <strong>in</strong> Relation zur Produktion<strong>sme</strong>nge<br />
(Output) zu br<strong>in</strong>gen.<br />
2005 2006 2007<br />
Gesamte Produktion 500 550 600<br />
Gesamter Elektrizitätsverbrauch<br />
Spezifischer<br />
Elektrizitätsverbrauch<br />
Gesamter<br />
Gasverbrauch<br />
Spezifischer<br />
Gasverbrauch<br />
Gesamter<br />
Energieverbrauch<br />
Spezifischer<br />
Energieverbrauch<br />
PM = Produktion<strong>sme</strong>nge<br />
703 MWh 743 MWh 858 MWh<br />
1.40 MWh/ PM 1.35 MWh/ PM 1.43 MWh/ PM<br />
7304 MWh 7932 MWh 8.394 MWh<br />
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14.61 MWh/PM 14.42 MWh/PM 13.99 MWh/PM<br />
8007 MWh 8675 MWh 9252 MWh<br />
16.01 MWh/ PM 15.77 MWh/ PM 15.42 MWh/ PM
Input-Output Analyse<br />
Input Output<br />
Treibstoff<br />
Gas<br />
Öl<br />
Fernwärme<br />
Biomasse<br />
Elektrizität<br />
Emissionen<br />
Abwärme<br />
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Output - Emissionen<br />
Kohlendioxid und andere Emissionen sollten als negative<br />
Auswirkungen des Energieverbrauchs aufgezeichnet<br />
werden. Diese Emissionen s<strong>in</strong>d auch <strong>in</strong> Bezug auf nationale<br />
und <strong>in</strong>ternationale Vere<strong>in</strong>barungen zum Schutz der Umwelt<br />
wichtig. Jede verbrauchte kWh trägt zur globalen<br />
Erderwärmung bei und die Mitarbeiter <strong>in</strong> der Organisation<br />
sollten sich über diese Tatsache bewusst se<strong>in</strong>.<br />
Energieträger kg C/kWh kg CO2/kWh<br />
Gas 0.052 0.19<br />
Öl 0.069 0.25<br />
Kohle 0.081 0.30<br />
Elektrizität 0.127 0.46<br />
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Flussbild<br />
Mit den<br />
gesammelten<br />
Daten sollte e<strong>in</strong><br />
Energieflussbild<br />
erstellt werden.<br />
Diese graphische<br />
Darstellung hilft<br />
e<strong>in</strong>en Überblick<br />
über die<br />
Energieverteilung<br />
im Unternehmen<br />
zu bekommen.<br />
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Analyse und Interpretation<br />
E<strong>in</strong>fache Graphik<br />
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Analyse und Interpretation<br />
Laufendes Jahr gegenüber vergangenem Jahr (Beispiel für<br />
spezifischen Energie- und Gasverbrauch)<br />
Trockenre<strong>in</strong>igung<br />
Produktion<strong>sme</strong>nge<br />
Gesamter<br />
Stromverbrauch<br />
Spez.<br />
Stromverbrauch<br />
Gesamter<br />
Gasverbrauch<br />
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Spez. Gasverbrauch<br />
2006<br />
2 869 kg<br />
703 MWh<br />
245 kWh/kg<br />
7.034 MWh<br />
2.45 kWh/kg<br />
2007<br />
2 960 kg<br />
743 MWh<br />
251 kWh/kg<br />
7.932 MWh<br />
2.68 kWh/kg<br />
2008<br />
3 482 kg<br />
858 MWh<br />
246 kWh/kg<br />
8.388 MWh<br />
2.40 kWh/kg
In die Tiefe gehen<br />
Vor allem komplexe Produktionsprozesse mit mehreren<br />
Energieflüssen werden weiter untersucht, da es kaum<br />
Information zu diesen Bereichen gibt. Es ist daher Zeit zu<br />
entscheiden, welche Bereiche im Detail untersucht werden<br />
und ob weitere Messungen durchgeführt oder sogar<br />
<strong>in</strong>stalliert werden. In vielen Fällen wird das für Prozesse<br />
gelten, die Hauptverbraucher für Energie s<strong>in</strong>d und daher<br />
die größten Kosten aufweisen.<br />
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Rechtliche Bestimmungen<br />
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Rechtliche Bestimmungen<br />
Im Unternehmen muss es e<strong>in</strong> Rechtregister geben<br />
bzw. es muss klar se<strong>in</strong>, wie relevante<br />
Verordnungen und Gesetze identifiziert und<br />
umgesetzt werden.<br />
Auflistung aller<br />
• Anlagen und Masch<strong>in</strong>en<br />
• Produkte und Dienstleistungen<br />
die von gesetzlichen Bestimmungen betroffen s<strong>in</strong>d<br />
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Rechtliche Bestimmungen<br />
1. Festlegung von Maßnahmen zur<br />
E<strong>in</strong>haltung der gesetzlichen<br />
Anforderungen und klare<br />
Zuständigkeiten def<strong>in</strong>ieren<br />
2. Festlegung, wie das Rechtsregister<br />
aktualisiert wird<br />
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Inhalte e<strong>in</strong>es Rechtsregisters<br />
• Organisationse<strong>in</strong>heit, Produkt oder Handlung für die e<strong>in</strong>e<br />
gesetzliche Bestimmung existiert<br />
• Name des Gesetzes, der Verordnung, Bestimmung <strong>in</strong>klusiver<br />
klarer Bezeichnung (z.B. Datum der Veröffentlichung..)<br />
• Beschreibende Ergänzungen<br />
• Beschreibung notwendiger Maßnahmen und Handlungen, um<br />
die Bestimmung e<strong>in</strong>zuhalten<br />
• Beschreibung notwendiger Sofortmaßnahmen, um mit der<br />
Bestimmung <strong>in</strong> Übere<strong>in</strong>stimmung zu kommen<br />
• Zuständige Behörde<br />
• Zuständigkeit <strong>in</strong>nerhalb des Unternehmens<br />
• Datum der nächsten Überprüfung<br />
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Energieprogramm<br />
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4.3.3 Energieprogramm<br />
Die folgenden Bereiche werden betrachtet:<br />
1. Aufspüren von Möglichkeiten zur verbesserten<br />
<strong>Energieeffizienz</strong><br />
2. Strukturieren der Verbesserungsmöglichkeiten<br />
3. Bewertung der Verbesserungsmöglichkeiten<br />
4. Festlegung von Aufgaben und Verantwortungen<br />
5. Ziele festlegen<br />
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Verfahren festlegen<br />
Bei der Entwicklung e<strong>in</strong>es Energieprogramms ist es notwendig,<br />
e<strong>in</strong>en Überblick über die möglichen Verbesserungsbereiche zu<br />
bekommen<br />
Das Energieteam wird Verbesserungsvorschläge e<strong>in</strong>holen und<br />
e<strong>in</strong> Verfahren festlegen, wie diese Vorschläge auf Basis zuvor<br />
def<strong>in</strong>ierter Kriterien bewertet werden. Damit stellt das Team<br />
sicher, das die besten Vorschläge ausgewählt werden und die<br />
Mitarbeiter das System unterstützen.<br />
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Prioritäten festlegen<br />
• Rechtliche Bestimmungen<br />
• Industriestandards<br />
• E<strong>in</strong>fache Umsetzung<br />
• Kosten - Nutzen<br />
• Amortisationszeiten<br />
• Umweltvorteil<br />
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Verbesserungsvorschläge e<strong>in</strong>holen<br />
2 Techniken, um Ideen zu sammeln und zu bewerten:<br />
• Bra<strong>in</strong>storm<strong>in</strong>g<br />
• Verbesserungsvorschläge<br />
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Bra<strong>in</strong>storm<strong>in</strong>g<br />
Bra<strong>in</strong>storm<strong>in</strong>g ist e<strong>in</strong>e Technik, um spontan Lösungen<br />
für e<strong>in</strong> bestimmtes Problem zu f<strong>in</strong>den.<br />
E<strong>in</strong> Bra<strong>in</strong>storm<strong>in</strong>g beg<strong>in</strong>nt mit e<strong>in</strong>er Aufwärmrunde und<br />
der Erläuterung der Regeln (Ziele, Ablauf, Regeln) durch<br />
den Energiemanager. Der Prozess besteht aus 2 Stufen:<br />
1. Ideensammlung<br />
2. Bewertung der Ideen<br />
Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass auch n<strong>eu</strong>e und<br />
kreative Möglichkeiten genannt werden, die e<strong>in</strong> Problem<br />
<strong>in</strong> e<strong>in</strong>em n<strong>eu</strong>en Ansatz lösen.<br />
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Verbesserungsvorschläge am<br />
Standort e<strong>in</strong>holen<br />
Mitarbeiter müssen Vorschläge e<strong>in</strong>fach e<strong>in</strong>reichen können. Alle<br />
Ideen werden <strong>in</strong> den Abteilungen oder gleich direkt bei den<br />
Anlagen gesammelt. Regelmäßige Besprechungen können genutzt<br />
werden, die Ideen im Detail zu besprechen. Das Mitglied des<br />
Energieteams prüft die mögliche Umsetzung auf Basis<br />
festgelegter Kriterien und stellt die Idee dem Team vor. Dabei ist<br />
folgendes wichtig…<br />
• die Schwachstelle im Betrieb zu beschreiben<br />
• die Lösung anzugeben<br />
• die mögliche Umsetzung anzugeben<br />
• immer den Verfasser der Idee zu nennen.<br />
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Und vergessen Sie nie, dem Mitarbeiter Rückmeldung über<br />
se<strong>in</strong>e Idee und den nächsten Schritten zu geben.
Bewertungsmöglichkeiten<br />
E<strong>in</strong>e Bewertung wird von Daten, Fakten als auch von<br />
persönlicher Me<strong>in</strong>ung und Vorurteilen bestimmt. E<strong>in</strong><br />
Bewertungssystem sollte e<strong>in</strong>e genaue Analyse des<br />
Vorschlags und e<strong>in</strong>e f<strong>in</strong>anzielle Bewertung be<strong>in</strong>halten.<br />
Zwei Möglichkeiten der Bewertung s<strong>in</strong>d:<br />
Kosten+Nutzen Diagramm.<br />
E<strong>in</strong>faches Verfahren mit e<strong>in</strong>er groben Bewertung<br />
gibt e<strong>in</strong>en subjektiven Überblick<br />
Punktesystem.<br />
Objektives Punktesystem mit schematischem<br />
Ablauf<br />
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Kosten Nutzen Diagramm<br />
Feld A hat den größten Nutzen und die<br />
niedrigsten Kosten und die Maßnahmen<br />
s<strong>in</strong>d sofort umzusetzen<br />
Feld B hat e<strong>in</strong>en hohen Nutzen aber auch<br />
hohe Kosten und bei verfügbarem Kapital<br />
sollten die Maßnahmen umgesetzt<br />
werden<br />
Feld C hat niedrigen Nutzen und niedrige<br />
Kosten. Maßnahmen <strong>in</strong> diesem Bereich<br />
können typischerweise gleich umgesetzt<br />
werden<br />
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Feld D hat ger<strong>in</strong>gen Nutzen aber hohe<br />
Kosten und die Maßnahmen <strong>in</strong> diesem<br />
Bereich werden kaum umgesetzt
BEISPIEL<br />
Kosten Nutzen Diagramm<br />
Das Energieteam platziert 5 Vorschläge<br />
im Diagramm:<br />
1. Senkung des Druckluftniveaus<br />
2. Regelmäßige Wartung des<br />
Heizungssystems<br />
3. Wassererwärmung mit<br />
Sonnenkollektoren<br />
4. Abwärmespeicherung<br />
5. E<strong>in</strong>führung von Kriterien für den Kauf<br />
energieverbrauchender Geräte<br />
Das Energieteam beschließt sich auf die<br />
Maßnahmen 1 und 5 zu konzentrieren und<br />
analysiert die Bereiche im Detail.<br />
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Punktesystem<br />
E<strong>in</strong> weiteres effizientes Instrument zur<br />
Bewertung ist e<strong>in</strong> Punktesystem.<br />
1. Das Team legt Kriterien fest, mit denen<br />
Vorschläge bewertet werden. Dazu zählen:<br />
• derzeitiger und erhoffter Zustand<br />
• Schlüsselfaktoren wie zum Beispiel<br />
• Kosten und Amortisationszeiten<br />
• gesetzliche Verpflichtungen<br />
• Durchführbarkeit<br />
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• E<strong>in</strong>fluss auf Umwelt<br />
• Mitarbeiterrelevanz etc
Punktesystem<br />
2. Das Team legt weiter fest, dass e<strong>in</strong>ige<br />
Kriterien wichtiger s<strong>in</strong>d wie andere. E<strong>in</strong>e<br />
Gewichtung legt dann diese Wichtigkeit<br />
fest.<br />
Jedes Kriterium wird durch das Team<br />
bewertet und zusätzlich gewichtet. Zum<br />
Beispiel kann das Team festlegen, dass<br />
f<strong>in</strong>anzielle E<strong>in</strong>flüsse wichtiger s<strong>in</strong>d als die<br />
externe Me<strong>in</strong>ung und daher werden<br />
Punkte beim Kriterium “f<strong>in</strong>anzieller<br />
Aspekt” mit 2 multipliziert, das Kriterium<br />
“öffentliche Me<strong>in</strong>ung” bleibt bei 1.<br />
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Die Kriterien werden gewichtet.
Punktesystem<br />
3. Bewertung - Jeder Vorschlag wird auf<br />
Grund se<strong>in</strong>er Wichtigkeit bewertet. (3 =<br />
sehr wichtig; 0 = unwichtig)<br />
Zum Abschluss werden die Punkte<br />
multipliziert und zusammen gezählt.<br />
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F<strong>in</strong>anzielle Bewertung<br />
Maßnahmen, die umgesetzt werden sollen und die mit<br />
Investitionskosten verbunden s<strong>in</strong>d, müssen bewertet werden,<br />
um den f<strong>in</strong>anziellen Erfolg sicher zu stellen.<br />
E<strong>in</strong>fach gesagt, je niedriger Investitionen s<strong>in</strong>d (Kosten) und je<br />
höher die E<strong>in</strong>sparungen (Nutzen), umso großer ist die<br />
Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit der Umsetzung. Die e<strong>in</strong>fachste, von<br />
kle<strong>in</strong>en Unternehmen am häufigsten angewandte aber auch<br />
unzuverlässigste Methode ist die e<strong>in</strong>fache<br />
Amortisationsrechnung.<br />
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F<strong>in</strong>anzielle Bewertung<br />
1. Statische Investition<strong>sme</strong>thoden berücksichtigen ke<strong>in</strong>e<br />
Z<strong>in</strong>ssätze. Dies ist für kurze Betrachtungszeiträumen mit<br />
kont<strong>in</strong>uierlichen Geldflüssen <strong>in</strong> Ordnung, bei längeren<br />
Investitionszeiträume mit unterschiedlichen Geldflüssen sollte<br />
die statische Methode nicht verwendet werden.<br />
2. Dynamische Methoden berücksichtigen e<strong>in</strong>en Z<strong>in</strong>ssatz<br />
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Amortisation<br />
Amortisationszeit ist def<strong>in</strong>iert als die Investition dividiert mit<br />
den tatsächlichen E<strong>in</strong>sparungen. Die Rechnung ist sehr<br />
hilfreich, weist aber e<strong>in</strong>e Reihe von Unsicherheiten auf.<br />
1. Amortisationsrechnungen erlauben ke<strong>in</strong>en Vergleich von<br />
Projekten mit unterschiedlichen Laufzeiten.<br />
2. Die Rechnung berücksichtigt ke<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>sparungen nach<br />
Ende der Amortisationszeit.<br />
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3. Die Rechnung ignoriert den Geldwert über die Zeit - Geld<br />
unterliegt E<strong>in</strong>flüssen wie Entwertung und Z<strong>in</strong>ssätzen. Vor<br />
allem bei Krediten können diese E<strong>in</strong>flüsse bed<strong>eu</strong>tend<br />
se<strong>in</strong>.
Statische Methoden<br />
Die Kosten e<strong>in</strong>er Investition und die E<strong>in</strong>sparungen:<br />
Investment € 10.000;<br />
E<strong>in</strong>sparungen:<br />
Jahr 1: € 4.000<br />
Jahr 2: € 2.000<br />
Jahr 3: € 4.000<br />
Jahr 4: € 5.000<br />
Jahr<br />
1<br />
2<br />
3<br />
E<strong>in</strong>sparung<br />
E<strong>in</strong>sparung<br />
akkumuliert<br />
4000<br />
6000<br />
10000<br />
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4000<br />
2000<br />
4000
Dynamische Amortisation<br />
Die Kosten e<strong>in</strong>er Investition und die E<strong>in</strong>sparungen:<br />
Investment € 10.000;<br />
E<strong>in</strong>sparungen:<br />
Jahr 1: € 4.000<br />
Jahr 2: € 2.000<br />
Jahr 3: € 4.000<br />
Jahr 4: € 5.000<br />
Z<strong>in</strong>ssatz 10%:<br />
Jahr<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
E<strong>in</strong>sparung<br />
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4000<br />
2000<br />
4000<br />
5000<br />
E<strong>in</strong>sparung<br />
abgez<strong>in</strong>st<br />
3636<br />
1653<br />
3005<br />
3415<br />
E<strong>in</strong>sparung<br />
akkumuliert<br />
3636<br />
5289<br />
8294<br />
11709
Umsetzung der Maßnahmen<br />
In der Praxis werden folgende f<strong>in</strong>anzielle<br />
H<strong>in</strong>dernisse auftauchen:<br />
• Unternehmen stellen ke<strong>in</strong> eigenes Budget für Maßnahmen<br />
im Bereich effiziente Energieverwendung zur Verfügung<br />
• Die E<strong>in</strong>sparungen bleiben üblicherweise nicht bei den<br />
Abteilungen, die sie erzielt haben.<br />
Daraus resultiert, dass der Energiemanager für jede n<strong>eu</strong>e<br />
E<strong>in</strong>zelmaßnahme e<strong>in</strong> separates Budget beantragen muss.<br />
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Umsetzung der Maßnahmen<br />
Um aus diesem Kreislauf auszubrechen, könnte folgendes versucht<br />
werden:<br />
• Das jährliche Budget muss e<strong>in</strong> eigenes Energiebudget<br />
ausweisen.<br />
• Die realisierten E<strong>in</strong>sparungen durch effizientes Verhalten<br />
bleiben dem Energiemanager für n<strong>eu</strong>e Maßnahmen.<br />
Wenn e<strong>in</strong> Energiemanagementsystem aufgebaut wird, sollte der<br />
Energiemanager um e<strong>in</strong> eigenes Budget für die Analyse des<br />
Systems ansuchen. Zusätzlich sollte e<strong>in</strong> Spielraum für<br />
Sofortmaßnahmen und ad-hoc Aktivitäten se<strong>in</strong>.<br />
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Zweckb<strong>in</strong>den der E<strong>in</strong>sparungen<br />
Wenn die E<strong>in</strong>sparungen wieder jenen Stellen zur Verfügung<br />
stehen, die sie erzielt haben, dann erreicht man, dass:<br />
• der Energiemanager motiviert ist, Potentiale umzusetzen<br />
um sicher Mittel für n<strong>eu</strong>e Maßnahmen frei zu haben<br />
• andere Kostenträger, aus denen bisher die Mittel für<br />
Effizienzmaßnahmen gekommen s<strong>in</strong>d, Energieaktivitäten<br />
unterstützen<br />
• die Wichtigkeit von Effizienzmaßnahmen auf<br />
Standortebene realisiert und unterstützt wird<br />
• das System sich selbst erhalten kann und langlebig bleibt<br />
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Aufgaben und Verantwortungen<br />
bestimmen<br />
Der Energiemanager wird nicht an allen<br />
Aufgaben gleichzeitig und alle<strong>in</strong> arbeiten,<br />
er wird vielmehr Aufgaben für die<br />
Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen<br />
verteilen. Dafür braucht er die Kompetenz<br />
und Unterstützung der Geschäftsführung,<br />
um Arbeiten zu def<strong>in</strong>ieren und zu<br />
delegieren.<br />
In der Praxis wird der Energiemanager dem mittleren<br />
Management angehören, z.B. der Technik oder dem Facility<br />
Management. Diese n<strong>eu</strong>e Kompetenz muss also den<br />
anderen Mitarbeitern ganz klar kommuniziert werden. Ohne<br />
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e<strong>in</strong>e formale Ernennung hat der Energiemanager ke<strong>in</strong>e<br />
offizielle Unterstützung und Macht, Aufgaben zu def<strong>in</strong>ieren<br />
und weiter zu geben.
BEISPIEL Energieprogramme<br />
Energieprogramm<br />
Ziel<br />
Maßnahme<br />
Verantwortung<br />
Budget<br />
Zeitrahmen<br />
Energieverbrauch für Bel<strong>eu</strong>chtung um 10 % bis April 2009 senken<br />
1. Notwendige Bel<strong>eu</strong>chtungsstärken für alle Prozesse und<br />
Bereiche erheben<br />
2. Möglichkeit von Energiesparlampen prüfen und gegebenenfalls<br />
<strong>in</strong>stallieren.<br />
3. Möglichkeit von Lichtsensoren prüfen und gegebenenfalls<br />
<strong>in</strong>stallieren.<br />
1. Abteilungsleiter / Energiemanager<br />
2. Haustechniker<br />
3. Haustechniker<br />
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1. <strong>–</strong><br />
2. €600<br />
3. €400<br />
1. September 2008<br />
2. Dezember 2008<br />
3. March 2009
Ressourcen, Rollen, Verantwortlichkeiten<br />
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Ressourcen, Rollen und<br />
Verantwortlichkeiten<br />
In vielen Fällen ist der/die Verantwortliche für<br />
Energiefragen die Antriebskraft h<strong>in</strong>ter Initiativen zu<br />
gesteigerter <strong>Energieeffizienz</strong>.<br />
Er / Sie muss Budgets und Kosten e<strong>in</strong>halten, Mitarbeiter<br />
überz<strong>eu</strong>gen und motivieren und die Geschäftsführung<br />
überz<strong>eu</strong>gen, verstärkt <strong>in</strong> <strong>Energieeffizienz</strong> zu <strong>in</strong>vestieren.<br />
Nur mit e<strong>in</strong>em strukturierten Ansatz ist es möglich, die Fülle<br />
an Aufgaben zu bewältigen und langfristig Erfolg zu haben.<br />
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Energiemanager & Energieteam<br />
Die Geschäftsführung muss daher e<strong>in</strong>en Energiemanager<br />
bestimmen und die Aufgaben und Verantwortungen klar<br />
festlegen. Passiert dies nicht, wird sich langfristig ke<strong>in</strong>e<br />
Verbesserung zeigen. .<br />
E<strong>in</strong> Energieteam arbeitet unter der Leitung des<br />
Energiemanagers, der alle Aktivitäten koord<strong>in</strong>iert und<br />
Maßnahmen setzt.<br />
In größeren Organisationen gibt es üblicherweise bereits<br />
e<strong>in</strong>e Abteilung, die für die Energieversorgung und die<br />
Datenaufbereitung zuständig ist.<br />
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Energiemanager & Team <strong>–</strong><br />
Aufgaben<br />
• Aufbau und E<strong>in</strong>führung von Strukturen für e<strong>in</strong> effizientes<br />
Energiemanagement<br />
• Aufbau und E<strong>in</strong>führung von<br />
Energie<strong>in</strong>formationssystemen<br />
• Interne und externe Kommunikation<br />
• Entwicklung e<strong>in</strong>es Energieprogramms, Aufdeckung von<br />
E<strong>in</strong>sparmöglichkeiten und Umsetzung von Maßnahmen<br />
zur Erhöhung der <strong>Energieeffizienz</strong><br />
• E<strong>in</strong>kauf von Energie und Erstellung von Kriterien zum<br />
Kauf energieeffizienter Geräte<br />
• Entwicklung e<strong>in</strong>es Energieberichts<br />
• Mitarbeitertra<strong>in</strong><strong>in</strong>g und Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
• Kontaktstelle für Mitarbeiter<br />
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Das Energieteam<br />
Die Mitglieder des Energieteams sollten aus den<br />
unterschiedlichen Produktionsbereichen und<br />
Abteilungen kommen, wie<br />
• Umwelt-/Qualitätsmanagement<br />
• Produktion<br />
• Wartung und Instandhaltung.<br />
Die Mitarbeiter brauchen freie Zeit, um ihre Aufgaben im<br />
Energieteam erfüllen zu können.<br />
Die Geschäftsführung muss klar machen, dass<br />
Energiethemen wichtig s<strong>in</strong>d und dass die Mitglieder ihre<br />
Aufgaben <strong>in</strong> diesem Bereich erfüllen müssen.<br />
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Weiters sollten die Teammitglieder Spezialisten <strong>in</strong> ihrem<br />
Arbeitsbereich se<strong>in</strong> und über die notwendigen<br />
Kompetenzen zur Umsetzung verfügen.
Energiemanagement Struktur<br />
Energiemanager<br />
Top Management<br />
Top Management Top Management Top Management<br />
F<strong>in</strong>anz<br />
Produktion<br />
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Energie<br />
Technik<br />
Personal<br />
Top Management<br />
Verwaltung
Ressourcen<br />
• Zeitlicher Ablauf<br />
• Budget<br />
• Personal / Qualifikationen<br />
• Material / Anlagenbedarf<br />
• Externe Unterstützung <strong>–</strong> spezifische<br />
Anforderungen<br />
• Projekteckpunkte / Ziele und Ergebnisse<br />
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Bewusstse<strong>in</strong>bildung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Bewusstse<strong>in</strong>bildung<br />
Im Bereich Informationsaufbereitung und Motivation geht<br />
es für den Energiemanager darum, die relevanten<br />
Gruppen zu identifizieren und die Information<br />
entsprechend für die folgenden Gruppen aufzubereiten:<br />
• Geschäftsführung<br />
• Mitarbeiter<br />
• Nachbarn und Interessierte Gruppen<br />
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Zielgruppen überz<strong>eu</strong>gen<br />
Die unterschiedlichen Zielgruppen brauchen für ihre<br />
Bereiche unterschiedlich aufbereitete Information.<br />
E<strong>in</strong> Grund dafür ist, dass die e<strong>in</strong>zelnen Gruppen e<strong>in</strong>e<br />
unterschiedliche Sprache haben und unterschiedlich<br />
kommunizieren. So werden die Information für die<br />
Geschäftsführung <strong>in</strong> Kerndaten zusammengefasst und<br />
komprimiert.<br />
Für die Mitarbeiter wird es dagegen hilfreich se<strong>in</strong>, genaue<br />
Arbeitsanweisungen zu geben und die Energiedaten und<br />
die Entwicklung <strong>in</strong> den e<strong>in</strong>zelnen Bereichen graphisch<br />
aufzubereiten.<br />
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Geschäftsführung<br />
Die Geschäftsführung muss e<strong>in</strong><br />
Energiemanagementsystem (EMS) aktiv unterstützen.<br />
Die Hauptargumente für die Geschäftsführung werden<br />
daher die Kosten und die Effizienzverbesserung se<strong>in</strong>:<br />
• Ger<strong>in</strong>gerer Energieverbrauch durch die<br />
E<strong>in</strong>führung von Verbesserungsmaßnahmen<br />
• Ger<strong>in</strong>gere Kosten durch E<strong>in</strong>sparungen beim<br />
Verbrauch und Preisverhandlungen<br />
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Mitarbeiter e<strong>in</strong>b<strong>in</strong>den<br />
Neben der Geschäftsführung müssen die Mitarbeiter von<br />
Anfang an über e<strong>in</strong> Energiemanagement <strong>in</strong>formiert<br />
werden, damit auch von dieser Seite Unterstützung<br />
kommt.<br />
Leider passiert dies <strong>in</strong> größeren Unternehmen selten, was<br />
dazu führen kann, dass die E<strong>in</strong>führung des Systems auf<br />
Grund mangelnder Unterstützung scheitert.<br />
Zusätzlich sollte der Energiemanager so früh wie möglich<br />
e<strong>in</strong> System zur kont<strong>in</strong>uierlichen Information und<br />
Bewusstse<strong>in</strong>sbildung aufbauen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Dieses System ist die Basis, um die Ergebnisse aller<br />
Maßnahmen zu kommunizieren und damit Unterstützung<br />
für weitere Aktivitäten zu erhalten.
Notwendige Information verbreiten<br />
Information für Mitarbeiter deckt e<strong>in</strong>en breiten Bereich ab:<br />
1. Information über das Energiemanagementsystem<br />
2. Daten, Kennzahlen und Entwicklung des Verbrauchs<br />
3. Anweisungen zum energiesparenden Umgang mit<br />
Geräten<br />
4. Möglichkeiten der Verlustm<strong>in</strong>derung<br />
5. Anregung der Mitarbeiter zu<br />
Verbesserungsmöglichkeiten<br />
6. Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Information über das EMS<br />
Information über das Energiemanagementsystem selbst<br />
sollte auf die verschiedenen Kernbereiche des Systems<br />
e<strong>in</strong>gehen.<br />
Neben der allgeme<strong>in</strong>en Darstellung, wie e<strong>in</strong> EMS<br />
aufgebaut ist, können unternehmensbezogene<br />
Informationen dargestellt werden, wie:<br />
• Name und Telefonnummer des Energiemanagers,<br />
des Energieteams und ihre Aufgaben und<br />
Kompetenzen<br />
• Die Energiepolitik des Unternehmens<br />
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• Die aktuellen Ziele im Energieprogramm, die dazu<br />
notwendigen Maßnahmen, den Zeitrahmen für die<br />
Umsetzung und Fortschritte.<br />
• Die Ergebnisse des Audits
Daten, Kennzahlen und Entwicklung<br />
• Daten sollten aus Messungen und aus dem<br />
Datenerfassungssystem des Unternehmens kommen<br />
• Auswahl der notwendigen Daten nur mit den<br />
betroffenen Mitarbeitern<br />
• Geme<strong>in</strong>same Auswahl der E<strong>in</strong>heiten (kWh, m 3 ) und<br />
Referenze<strong>in</strong>heiten (Produktion<strong>sme</strong>ngen)<br />
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Information und Anweisungen für<br />
korrekten Umgang mit Geräten<br />
• Schulung der Mitarbeiter zum korrekten Umgang mit<br />
Anlagen (eigener Techniker oder Anlagenhersteller)<br />
• Allgeme<strong>in</strong>e Anweisungen zum Umgang mit<br />
Bürogeräten<br />
• Erhebung der Faktoren, die e<strong>in</strong>en E<strong>in</strong>fluss auf den<br />
Energieverbrauch haben<br />
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Möglichkeiten der Verlustm<strong>in</strong>derung<br />
Allgeme<strong>in</strong>e Anweisungen können für Heizung und Licht<br />
gegeben werden<br />
Das Abdrehen des Lichts, wenn sich niemand im Raum<br />
bef<strong>in</strong>det oder das Schließen von Türen zu geheizten<br />
Räumen s<strong>in</strong>d typische Beispiele für<br />
Energiesparmaßnahmen<br />
Verluste <strong>in</strong> den Produktionsbereichen s<strong>in</strong>d<br />
herausfordernder. Die Verluste entstehen<br />
prozessspezifisch<br />
E<strong>in</strong> Beispiel s<strong>in</strong>d Verluste im Druckluftsystem im Netz und<br />
an der Anlage<br />
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Die Leckagen im Netz s<strong>in</strong>d oft bekannt, aber niemand<br />
führt sich verantwortlich diese Verluste zu beseitigen
Kontaktstelle für Mitarbeiter für<br />
Verbesserungsmöglichkeiten<br />
Mitarbeiter sollten motiviert werden, selbstständig<br />
Verbesserungsmöglichkeiten aufzuspüren<br />
Dabei kann e<strong>in</strong> System zur Sammlung, Bewertung und<br />
Umsetzung von Verbesserungsvorschlägen helfen, bei<br />
dem Mitarbeiter monetär beteiligt werden<br />
E<strong>in</strong>e andere Möglichkeit ist e<strong>in</strong> “Info-po<strong>in</strong>t”, bei dem<br />
Vorschläge diskutiert und behandelt werden<br />
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Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
E<strong>in</strong> Prozess zur Bewusstse<strong>in</strong>sbildung muss e<strong>in</strong>setzen,<br />
bevor Mitarbeiter Information zum Thema Energiesparen<br />
bekommen und aufgefordert werden, bei Maßnahmen<br />
mitzumachen.<br />
Bewusstse<strong>in</strong>sbildung wird durch formelle und nicht<br />
formelle Methoden erreicht.<br />
Das Ziel ist, Mitarbeiter zu motivieren und sie zum<br />
sorgsamen Umgang mit Energie zu sensibilisieren, die<br />
Konsequenzen ihrer Arbeit <strong>in</strong> Bezug auf den<br />
Energieverbrauch aufzuzeigen und ihnen das notwendige<br />
Wissen zu geben, aktiv bei <strong>Energieeffizienz</strong>maßnahmen<br />
mitzumachen.<br />
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Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
• E<strong>in</strong>en Energie-Newsletter<br />
• Poster und Folder<br />
• Wettbewerbe und Belohnungssystem<br />
• Verbesserungsvorschläge<br />
• Informelle Diskussionen <strong>in</strong> den Pausen<br />
• E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung von Vertretern der Bereiche <strong>in</strong> Treffen<br />
des Energieteams<br />
• Vorträge und Workshops durch externe Experten<br />
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Mitarbeitere<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung <strong>–</strong> Check<br />
1. Welche Faktoren bee<strong>in</strong>flussen den Energieverbrauch positiv<br />
und negativ?<br />
2. Welche Hemmnisse gibt es für die Umsetzung von<br />
Energiee<strong>in</strong>sparungen?<br />
3. Welche Möglichkeiten gibt es im Unternehmen,<br />
Energiesparmaßnahmen umzusetzen?<br />
4. Welche Vorteile können durch Energiee<strong>in</strong>sparungen erzielt<br />
werden?<br />
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Kommunikation<br />
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Kommunikation<br />
Daten über Mengen und Kosten müssen benutzerfr<strong>eu</strong>ndlich<br />
aufbereitet werden oder sie werden ignoriert. Jede Gruppe braucht<br />
ihre eigene Information und die Art und Weise der Aufbereitung<br />
bestimmt, ob Information gleich wieder vergessen wird oder ob Sie<br />
e<strong>in</strong> Verhalten bestimmt.<br />
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Zielgruppen<br />
• Mitarbeiter und externe Gruppen<br />
• Mitarbeiter, deren Tätigkeit e<strong>in</strong>en erheblichen E<strong>in</strong>fluss auf den<br />
Energieverbrauch von Anlagen und Masch<strong>in</strong>en hat<br />
• Geschäftsführung<br />
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Methoden<br />
1. Kennzahlen<br />
2. Information <strong>in</strong> Textform<br />
3. Information <strong>in</strong> Tabellen<br />
4. Graphiken<br />
5. Symbole und Bilder<br />
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Kennzahlen<br />
Kennzahlen s<strong>in</strong>d e<strong>in</strong> hilfreicher Instrument, die<br />
Entwicklung des Unternehmens zu verfolgen.<br />
Absolute Kennzahlen zeigen die Entwicklung des<br />
Energieverbrauchs <strong>in</strong> Gesamtwerten. Relative Kennzahlen<br />
werden mit Referenze<strong>in</strong>heiten gebildet und nehmen auf die<br />
Entwicklung der Organisation Rücksicht.<br />
Es ist üblich, relative Kennzahlen zu verwenden, um<br />
unterschiedliche Systeme und Entwicklungen über e<strong>in</strong>e<br />
Periode h<strong>in</strong>weg vergleichen zu können.<br />
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Information <strong>in</strong> Textform<br />
Im Jahr 2003 hat der Gesamtenergieverbrauch unserer<br />
Organisation <strong>in</strong>klusive des Tochterunternehmens 225,6<br />
MWh erreicht, was e<strong>in</strong>e Steigerung von 1,6 % bed<strong>eu</strong>tet.<br />
Hauptgrund dafür ist der gesteigerte Gasverbrauch, da der<br />
Elektrizitätsbezug auf dem Niveau von 2002 blieb. E<strong>in</strong> Teil<br />
der Steigerung kann mit e<strong>in</strong>er erhöhten Produktion von 0,4<br />
% <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung gebracht werden. Zusätzlich stieg der<br />
Elektrizitätspreis <strong>in</strong> der Mitte des zweiten Halbjahres um<br />
1,9 %. Da die Energiekosten 4,9 % der Gesamtkosten<br />
ausmachen, hat die Generalversammlung auf die<br />
Bed<strong>eu</strong>tung effizienter Energieverwendung aufmerksam<br />
gemacht und alle Mitarbeiter zum sorgsamen Umgang mit<br />
Energie aufgerufen.<br />
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Information <strong>in</strong> Tabellen<br />
Der Energieverbrauch unserer Organisation zeigt e<strong>in</strong>en<br />
kont<strong>in</strong>uierlichen Anstieg <strong>in</strong> Strom und Gasverbrauch,<br />
der Ölverbrauch konnte ganz vermieden werden.<br />
2006<br />
Strom 43.46 MWh<br />
2007 2008<br />
45.44 MWh 47.22 MWh<br />
Gas 7688 m 3 7798 m 3 8656 m 3<br />
Öl extra<br />
leicht<br />
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12 500 l 7600 l 0<br />
Diese Tabelle alle<strong>in</strong> ist für Mitarbeiter nicht sehr<br />
hilfreich.
MWh<br />
Information <strong>in</strong> Graphiken<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
0<br />
Fernwärme 2003<br />
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Monat
Bilder und Symbole<br />
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Das Kommunikationsnetz<br />
Für jede e<strong>in</strong>zelne Gruppe muss die richtige Information und der<br />
richtige Kommunikationskanal gefunden werden.<br />
Geschäftsführung Mitarbeiter<br />
Energiebericht Workshops Intranet<br />
Umweltbericht Feiern Folder<br />
Telefon Reden Energiebericht<br />
Umweltbericht<br />
Energiemanager<br />
Energieteam<br />
Briefe<br />
Umweltbericht<br />
Reden<br />
Artikel<br />
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Nachbarn und<br />
andere <strong>in</strong>teressierte Gruppen
Kommunikationsmöglichkeiten<br />
Die Wahl des Kommunikation<strong>sme</strong>diums für die<br />
Verbreitung von Information hängt von der Größe und der<br />
Strategie des Unternehmens ab. Die folgenden<br />
Möglichkeiten stehen kle<strong>in</strong>en und mittleren Unternehmen<br />
realistischerweise zur Verfügung:<br />
1. Interne Medien<br />
2. Externe Medien<br />
3. Direkte Kommunikation<br />
4. Aktivitäten und Wettbewerbe<br />
5. Veranstaltungen<br />
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Struktur e<strong>in</strong>es Energieberichts<br />
Zusammenfassung<br />
Motivation für die Erstellung e<strong>in</strong>es Energieberichts<br />
Erkenntnisse und E<strong>in</strong>sparbereiche<br />
E<strong>in</strong>leitung<br />
Unternehmensüberblick<br />
Energiepreis & Energiepreisentwicklung<br />
Lieferanten und Nettopreise für Energie<br />
Entwicklung der Energiepreise für die vergangenen 5 Jahre und Prognose<br />
Beschreibung der Preisstruktur<br />
Gesamtverbrauch<br />
Kostenstruktur des Unternehmens (Mitarbeiter, Energie, Investitionen, Kapital)<br />
Energieverbrauch für die vergangenen 5 Jahre<br />
Energiekennzahlen (Energieverbrauch/Produktion<strong>sme</strong>nge; Energieverbrauch/m 2 )<br />
Energieproduktion und Nutzung von Abwärme<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Energieverbrauch ausgewählter Bereiche<br />
Gebäude<br />
Infrastruktur<br />
Produktion<br />
Verbesserungsmöglichkeiten
Energiemanagement-Handbuch<br />
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EM Handbuch<br />
Der Hauptzweck der Energiemanagementdokumentation ist e<strong>in</strong>e gute<br />
Beschreibung des Energiemanagementsystems.<br />
Das Energiemanagementhandbuch sollte als ständiger Bezugspunkt zur<br />
E<strong>in</strong>führung und Erhaltung des Systems darstellen .<br />
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EM Handbuch<br />
• Beschreibung des Managementsystems und Details über Ausmaß, Zweck<br />
und Beziehung zur Energiepolitik und Zielen<br />
• Kopie der Energiepolitik<br />
• Strategien und E<strong>in</strong>zelziele des Unternehmens<br />
• Beschreibung der Organisationsstruktur des Energiemanagements. E<strong>in</strong>e<br />
Namensliste der Mitarbeiter<br />
• B<strong>eu</strong>rteilungskriterien, wie "wesentliche Energieverbraucher“ identifiziert<br />
werden<br />
• Übersicht der wesentlichen Energieverbraucher<br />
• Rechtsregister -<br />
Vorschriften<br />
Verzeichnis der gesetzlichen Anforderungen und<br />
• Liste der energierelevanten Verfahren und Arbeitsanweisungen<br />
• Beschreibung der Energieprogramme<br />
• Beschreibung, wie Aufzeichnungen über das Energiemanagement<br />
durchgeführt werden<br />
• Festlegung der Auditabstände, e<strong>in</strong>schließlich Angaben, wo alle<br />
•<br />
Aufzeichnungen zu f<strong>in</strong>den s<strong>in</strong>d<br />
Festlegen der Vorgangsweise bei der ersten Bestandsaufnahme<br />
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Dokumentenkontrolle<br />
• mit Datum versehen s<strong>in</strong>d (<strong>in</strong>klusive der Überprüfungsdaten)<br />
• klar identifizierbar s<strong>in</strong>d, z.B. e<strong>in</strong>d<strong>eu</strong>tige Überschrift, klare<br />
Bezugsnummern, Autor<br />
• leicht verständlich geführt, z.B.: durch systematische<br />
Nummerierung mit Bezug zu E<strong>in</strong>zelverfahren, Tabellen usw.<br />
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Dokumentation<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
4.4.5 Dokumentation<br />
1. Dokumente werden der entsprechenden Abteilung, Funktion,<br />
Tätigkeit und/oder Kontaktperson zugeordnet<br />
2. Dokumente werden regelmäßig überprüft, überarbeitet und<br />
gebilligt<br />
3. Aktuelle Versionen s<strong>in</strong>d jederzeit bei den entsprechenden Stellen<br />
verfügbar<br />
4. Überholte Dokumente werden schnellstens beseitigt<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Betriebsüberwachung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
4.4.6 Betriebsüberwachung<br />
Als Daumenregel gilt<br />
20% der Anlagen<br />
verbrauchen 80% der e<strong>in</strong>gesetzten Energie<br />
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Betriebsüberwachung<br />
1. Für die Hauptanlagen müssen schriftliche<br />
Betriebsanleitungen vorliegen, <strong>in</strong>klusive wie<br />
die Anlagen energieeffizient zu betreiben s<strong>in</strong>d<br />
2. Es müssen Kriterien für den E<strong>in</strong>kauf von<br />
energieeffizienten Anlagen vorliegen<br />
3. Der zukünftige Energieverbrauch von<br />
Bereichen, Gebäuden und hallen muss bereits<br />
während der Planungs- und<br />
Konstruktionsphase berücksichtigt werden<br />
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Überwachung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
4.5.1 Verbrauchsüberwachung<br />
Bei der Überwachung des Verbrauchs werden der<br />
Energieverbrauch und die Energiekosten auf<br />
regelmäßiger Basis<br />
• aufgezeichnet<br />
• analysiert<br />
• berichtet<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
... <strong>in</strong>formiert über<br />
Bevor Energiekosten analysiert werden können, wird<br />
festgestellt, welche Kosten <strong>in</strong> welchen Bereichen des Betriebes<br />
anfallen. Mit e<strong>in</strong>em Überwachungssystem können diese<br />
Fragen geklärt werden, da es Informationen über die folgenden<br />
Punkte gibt:<br />
• wie viel Energie wird verbraucht,<br />
• wo wird sie verbraucht,<br />
• welche Kosten entstehen dabei.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Gründe für e<strong>in</strong><br />
Überwachungssystem<br />
Gute Gründe, warum e<strong>in</strong> Betrieb e<strong>in</strong> Überwachungssystem<br />
e<strong>in</strong>führen sollte :<br />
• Die tatsächlichen Verbrauche werden den<br />
Kostenstellen des Betriebes zugeordnet<br />
• Energieverluste werden aufgezeigt und Fehler <strong>in</strong> den<br />
Energierechnungen werden gefunden<br />
• Gibt die Reihenfolge für Verbesserungsmaßnahmen<br />
vor<br />
• B<strong>eu</strong>rteilt den Erfolg des Energieprogramms und<br />
übermittelt Ergebnisse<br />
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• Exakteres Budgetieren möglich
Kernbereiche<br />
Beim Aufbau e<strong>in</strong>es Überwachungssystems sollten<br />
folgende Bereiche berücksichtigt werden:<br />
• Regelmäßige Datenerfassung (wöchentlich oder<br />
monatlich)<br />
• Umwandlung der Daten <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>heitliche E<strong>in</strong>heit, um<br />
e<strong>in</strong>e vergleichbare Basis zu schaffen (z.B. Liter Öl und m³<br />
Gas <strong>in</strong> MWh)<br />
• Regelmäßige Aktualisierung der Kennzahlen<br />
• Bestimmung e<strong>in</strong>er verantwortlichen Person zur<br />
Datenerfassung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
• Zielgruppen festlegen, die Daten bekommen wird<br />
• Nur verlässliche Daten weitergeben (Rechnungen,<br />
Messungen)<br />
• E<strong>in</strong>d<strong>eu</strong>tige Datenbezeichnung (Datum, Ablage, Autor)
Aufbau und Struktur<br />
SAGY <strong>–</strong> Energiebuchhaltung<br />
Pos. E<strong>in</strong>heit Jahr Vorjahr Diff. <strong>in</strong> %<br />
1 Arbeitnehmer Anzahl 25 24 4.17<br />
2 Beheizte Fläche m² 260 260 0.00<br />
3 Umsatz 1,000/Jahr 3,520 3,598 -2.17<br />
4 Gesamtenergiekosten 1,000/Jahr 57.69 60.91 -5.30<br />
5 Heizkosten 1,000/Jahr 9.29 10.23 -9.25<br />
6 Gesamtenergieverbrauch MWh/Jahr 768 789 -2.63<br />
7 Heizenergieverbrauch MWh/Jahr 301 311 -3.09<br />
8 Gesamtenergiekosten pro m² €/m² 222 234 -5.30<br />
9 Heizkosten pro m² €/m² 35.72 39.36 -9.25<br />
10 Heizenergieverbrauch pro m²/a MWh/Jahr 1.159 1.196 -3.09<br />
11 Anteil der Energiekosten am Umsatz % 1.64 1.69 -3.20<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
MWh/a<br />
120,00<br />
100,00<br />
80,00<br />
60,00<br />
40,00<br />
20,00<br />
0,00<br />
Comparison of total annual energy consumption<br />
previous year current year<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
month<br />
Kennzahlen<br />
Comparison of total annual energy costs<br />
previous year current year<br />
Gesamtverbrauch Gesamtkosten<br />
Strom Heizöl Gas Kohle Holz Fernwärme<br />
Euro per year<br />
7.000,00<br />
6.000,00<br />
5.000,00<br />
4.000,00<br />
3.000,00<br />
2.000,00<br />
1.000,00<br />
0,00<br />
January<br />
February<br />
March<br />
April<br />
May<br />
June<br />
July<br />
August<br />
September<br />
October<br />
November<br />
December
Ergebnisse<br />
E<strong>in</strong> System der Verbrauchsüberwachung bietet e<strong>in</strong>en<br />
Überblick über:<br />
• Gesamten Energieverbrauch<br />
• Gesamte Energiekosten<br />
• Durchschnittliche Kosten der Energieträger<br />
• Verbrauch ausgewählter Bereiche / Prozesse<br />
Diese Daten <strong>in</strong> Kennzahlen ausgedrückt und mit den<br />
vergangenen Jahren verglichen. Der Energiemanager kann<br />
dann den Erfolg des Systems bestimmen.<br />
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Use costs for work only, example<br />
Electricity<br />
Stromrechnungen s<strong>in</strong>d meistens verwirrend und unverständlich<br />
ausgeführt. Unternehmen mit e<strong>in</strong>em höheren Stromverbrauch<br />
(Daumenregel > 100.000 kWh/Jahr) erhalten meistens monatliche<br />
Stromrechnungen, kle<strong>in</strong>ere Unternehmen haben e<strong>in</strong>e<br />
Jahresstromabrechnung und monatliche oder zweimonatliche<br />
Vorauszahlungen. Unabhängig von der Firmengröße enthalten<br />
jedoch alle Stromrechnungen folgende Preiskomponenten:<br />
Arbeitskosten (abhängig von kWh)<br />
+ Leistungskosten (abhängig von kW)<br />
+ Netzkosten (können nicht bee<strong>in</strong>flusst werden)<br />
+ Messkosten (abhängig vom verwendeten Messgerät)<br />
+ Energiest<strong>eu</strong>er<br />
+ Zusätzliche St<strong>eu</strong>ern wie ”Öko-St<strong>eu</strong>ern”<br />
+ Umsatzst<strong>eu</strong>er (USt)_____________________<br />
= Gesamtstromkosten<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Elektrizität<br />
Energiebuchhaltung <strong>–</strong> Strom<br />
Firma Stromversorger<br />
Energiemanager Lieferspannung kV : Lt. Vertrag<br />
Jahr 2001 Vertragl. Leistung kW Lt. Vertrag<br />
1<br />
Pos. Monat<br />
2<br />
Energiebezug<br />
Leistu Bl<strong>in</strong>d-<br />
Kosten Vergleich mit Vorjahr<br />
HT<br />
kWh<br />
NT<br />
kWh<br />
Summe<br />
kWh 3<br />
ngsstromüb Gesamtkos<br />
spitze erbezug ten <strong>in</strong>kl. EP<br />
kW 4 kVArh €<br />
∅<br />
Preis<br />
€/kWh<br />
Bezug Vorjahr<br />
(HT+NT)<br />
kWh<br />
Diff.<br />
%<br />
Gesamtkosten<br />
Vorjahr<br />
€<br />
Diff.<br />
%<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Blatt:<br />
1<br />
∅ −<br />
Preis<br />
Vorjahr<br />
€/kWh<br />
1 Januar 27,630 9,642 37,272 133 0 4,205.29 0.1128 40.058 -6,95 4.582.30 -8.23 0.1144 -1.37<br />
2 Februar 29,796 10,230 40,026 129 0 4,427.64 0.1106 42,536 -5.90 4.720.10 -6.20 0.1110 -0.31<br />
3 März 27,726 9,474 37,200 128 0 4,202.00 0.1130 39,143 -4.96 4.562.30 -7.90 0.1166 -3.09<br />
Q1 1. Quartal 85,152 29,346 114,498 133 0 12,834.93 0.1121 121,737 -5.95 13.864.70 -7.43 0.1139 -1.57<br />
5<br />
6<br />
Diff.<br />
%
Heizöl extra leicht<br />
Energiebuchhaltung Heizöl extra leicht<br />
Firma<br />
Energiemanager<br />
Jahr 2001<br />
Versorger<br />
Spezif. Gewicht:<br />
Heizwert Hu(kWh/l) 10.0<br />
1<br />
Blatt:<br />
2<br />
Pos. Monat<br />
2<br />
Tank<br />
Inhalt<br />
Dez.<br />
Vorjahr<br />
600 l<br />
3<br />
Menge<br />
l<br />
E<strong>in</strong>kauf<br />
Kosten<br />
€<br />
5<br />
∅ −<br />
Preis<br />
€/l<br />
6<br />
Menge<br />
l<br />
Verbrauch<br />
∅ −<br />
Kosten<br />
Preis<br />
€<br />
€/l<br />
7<br />
Wärme<br />
menge Verbrauc<br />
MWh h Vorjahr<br />
l<br />
Vergleich mit Vorjahr<br />
∅ −<br />
Kosten<br />
Diff.<br />
Diff. Preis<br />
Vorjahr<br />
%<br />
€<br />
% Vorjahr<br />
€/l<br />
4<br />
1 Januar 6,870 7,500 2,500 0.3333 1,230 0.3333 410.00 12,30 1,300 -5,38 468.00 -12.39 0.3600 -7.41<br />
2 Februar 5.619 1,251 0.3333 417.00 12,51 1,365 -8.35 491.40 -15.14 0.3600 -7.41<br />
3 März 4,519 1,100 0.3333 366.67 11,00 1,230 -10.57 442.80 -17.19 0.3600 -7.41<br />
Q1 1. Quartal 4,519 7,500 2,500 0.3333 3,581 0.3333 1,193.67 35.81 3,895 -8.06 1,402.20 -14.87 0.3600 -7.1<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Diff.<br />
%
Erdgas<br />
In e<strong>in</strong>igen Ländern wie beispielsweise den USA oder<br />
Großbritannien wird Erdgas <strong>in</strong> Therms gemessen. In<br />
anderen <strong>eu</strong>ropäischen Ländern h<strong>in</strong>gegen <strong>in</strong> m³ oder kWh.<br />
Kauft e<strong>in</strong> Unternehmen Erdgas direkt bei e<strong>in</strong>em<br />
Energieversorgungsunternehmen, wird der Preis entweder<br />
<strong>in</strong> Therm, m³ oder kWh angegeben se<strong>in</strong>. Die Höhe des<br />
Preises kann je nach Abnahmemenge und Saison<br />
unterschiedlich se<strong>in</strong>.<br />
In jenen Ländern, <strong>in</strong> denen der Gasmarkt bereits<br />
liberalisiert wurde, kann das Gas auch von e<strong>in</strong>em<br />
alternativen Versorger bezogen werden. In diesem Fall gibt<br />
es e<strong>in</strong>e Netz- und e<strong>in</strong>e Energierechnung. Beide müssen für<br />
die Ermittlung der Gesamtkosten herangezogen werden.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Erdgas<br />
Firma Versorger<br />
Jahr 2001 Energiemanager<br />
1<br />
Pos. Monat<br />
2<br />
Energiebezug<br />
Gasverb<br />
rauch<br />
m³<br />
Brennw Brennw<br />
ert ert<br />
Ho kWh<br />
kWH/m³ Ho<br />
Energiebuchhaltung <strong>–</strong> ERDGAS<br />
Verbrauch Kosten Vergleich mit Vorjahr<br />
3 4<br />
Heizwert<br />
kWh<br />
Hu<br />
5<br />
Gesamtkost<br />
en aktuelles<br />
Jahr<br />
€<br />
6,495.40<br />
∅ − Preis<br />
€/kWh<br />
Ho Hu<br />
Verbrauch<br />
Vorjahr Ho<br />
kWh l<br />
Diff.<br />
%<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Gesamtkost<br />
en Vorjahr<br />
€<br />
7,023.60<br />
Diff.<br />
%<br />
Blatt:<br />
3<br />
∅ −<br />
Preis<br />
Vorjahr<br />
Ho €/l<br />
1 Januar 3,500 10.70 37,450 33,705 1,107.78 0.03 0.03 36,210 -3.42 1,147.05 -3.42 0.03 -6.62<br />
2 Februar 3,256 10.70 34,839 31,355 1,030.55 0.03 0.03 35,623 -2.20 1,128.45 -8.68 0.03 -6.62<br />
3 März 2,987 10.70 31,961 28,765 945.41 0.03 0.03 33,510 -4.62 1,061.52 -10.94 0.03 -6.62<br />
Q1 1 Quartal 9,743 10.70 104,250 93,825 3,083.75 0.03 0.03 105,343 -1.04 3,337. 02 -7.59 0.03 -6.62<br />
6<br />
Diff.<br />
%
Ergebnis 1: Energieverbrauch<br />
Gesamtenergieverbrauch<br />
Firma<br />
Jahr 2001<br />
Feste<br />
Verantwortlicher<br />
Erdgas/ Brenn Gesamter<br />
1 MWh = 1.000 kWh Heizöl Fernwärme stoffe Heizenergieverbrau<br />
ch<br />
Strom Gesamt Gesamtl<br />
Vorjahr<br />
Diff.<br />
MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh %<br />
Pos. Monat<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Blatt 7<br />
1 Januar 12,30 37,45 0,00 49,75 37,27 87,02 89,27 -2,52<br />
2 Februar 12,51 34,84 0,00 47,35 40,03 87,38 91,81 -4,83<br />
3 März 11,00 31,96 0,00 42,96 37,20 80,16 84,95 -5,64<br />
4 1.Quartal 35,81 104,25 0,00 140,06 114,50 254,56 266,03 -4,31
Ergebnis 2: Energiekosten<br />
Gesamtenergiekosten<br />
Firma<br />
Jahr 2001 Verantwortlicher<br />
Erdgas /<br />
Feste<br />
Brenn<br />
Heizöl FW stoffe Summe Strom Summe Summe Diff.<br />
Heizkosten Vorjahr<br />
€ € € € € € € %<br />
Pos. Monat<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Blatt 8<br />
1 Januar 410,00 1.107,78 0,00 1.517,78 4.205,29 5.723,07 6.197,35 -7,65<br />
2 Februar 417,00 1.030,55 0,00 1.447,55 4.427,64 5.875,19 6.339,95 -7,33<br />
3 März 366,67 945,41 0,00 1.312,08 4.202,00 5.514,08 6.066,62 -9,11<br />
4 1.Quartal 1.193,67 3.083,75 0,00 4.277,41 12.834,93 17.112,34 18.603,92 -8,02
Ergebnis 3: Durchschnittliche<br />
Energiekosten<br />
Durchschnittliche Energiekosten<br />
Firma<br />
Jahr 2001<br />
Erdgas /<br />
Verantwortlicher<br />
Heizöil FW Feste<br />
Brennst<br />
Gesamt Strom Summe Summe Diff.<br />
offe Wärmeverbrauch 2001 2000<br />
Pos. Monat<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Blatt 9<br />
€/MWh €/MWh €/MWh €/MWh €/MWh €/MWh €/MWh %<br />
1 Januar 33,333 29,580 - 30,508 112,827 65,766 69,424 -5,27<br />
2 Februar 33,333 29,580 - 30,572 110,619 67,241 69,056 -2,63<br />
3 März 33,333 29,580 - 30,541 112,957 68,788 71,411 -3,67<br />
4 1.Quartal 33,333 29,580 - 30,540 112,097 67,224 69,932 -3,87
Ergebnis 4: Energiekennzahlen<br />
Unternehmensdaten<br />
Jahresanalyse<br />
Blatt 10<br />
Firma 0<br />
Energiemanager<br />
Jahr Branche :<br />
Pos. E<strong>in</strong>heit Jahr Vorjahr Diff. <strong>in</strong> %<br />
1 Mitarbeiter Nummer 25 24 4,17<br />
2 Beheizte Fläche m² 260 260 0,00<br />
3 Umsatz € / year 3520000 3598000 -2,17<br />
4 Gesamtenergiekosten € / year 57690 60910 -5,30<br />
5 Heizkosten € / year 9290 10230 -9,25<br />
6 Gesamtenergieverbrauch MWh/ year 768 789 -2.,63<br />
7 Heizenergieverbrauch MWh/ year 301 311 -3,09<br />
8 Gesamtenergiekosten je m 2<br />
9 Heizungskosten je m 2<br />
€/m 2<br />
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€/m 2<br />
222 234 -5.,30<br />
35,72 39.36 -9,25<br />
10 Heizenergieverbrauch je m 2<br />
MWh/m 2<br />
1,159 1.196 -3,09<br />
11 Anteil Energiekosten am Umsatz % 1,64 1.69 -3,20
Rechtsvorschriften<br />
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4.5.2 Rechtsvorschriften<br />
Es ist notwendig regelmäßig zu prüfen, dass Information über<br />
gesetzliche Verpflichtungen immer am n<strong>eu</strong>esten Stand ist. Dabei<br />
gibt es zwei Bereiche :<br />
• Managementverfahren <strong>–</strong> behandeln die Aktualisierung von<br />
Dokumenten und die Identifikation n<strong>eu</strong>er gesetzlicher<br />
Verpflichtungen, Verordnungen und anderer Anforderungen<br />
• Kontrollverfahren <strong>–</strong> behandelt die Art und Weise, wie bestimmte<br />
Arbeiten ausgeführt werden, um gesetzlichen Verpflichtungen zu<br />
entsprechen <strong>–</strong> z.B. der Betrieb des Kessels oder die Lagerung von<br />
Heizöl<br />
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Rechtsregister<br />
Handlung, Produkt, Leistung<br />
1<br />
2<br />
Gesetzliche Verpflichtung, Bestimmung, Vorgabe<br />
§<br />
§<br />
Verpflichtung lt. Gesetz, Bestimmung, Vorgabe<br />
Zuständige Behörde<br />
Interne Zuständigkeit<br />
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Notwendige Handlungen und Dokumentation<br />
Derzeitiger Stand<br />
Sofortmaßnahme<br />
Rechtsregister
Abweichungen, Korrektur, Vorsorge<br />
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4.5.3 Abweichungen,<br />
Korrekturverfahren und Vorsorge<br />
Das Unternehmen muss Bereiche identifizieren können, <strong>in</strong> denen es<br />
zu Abweichungen kommt und sicherstellen, dass korrigierende<br />
Maßnahmen greifen.<br />
Typische Bereiche von Abweichungen s<strong>in</strong>d:<br />
• Energieverbrauch und Energiekosten für ausgewählte Bereiche<br />
und Produktionsprozesse<br />
• Betrieb von Anlagen und Managementabläufe<br />
(Betriebsanweisungen für Anlagen, E<strong>in</strong>kaufspraktiken)<br />
• Wartungs- und Serviceabläufe<br />
• Inspektionen<br />
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Abweichungen, Korrekturverfahren<br />
und Vorsorge<br />
Bei Problemen oder Fehlfunktionen bei Anlagen oder Geräten, die ihre<br />
Ursache <strong>in</strong> menschlichem Versagen oder Unzulänglichkeiten im<br />
Managementsystem haben, müssen folgende Schritte durchgeführt<br />
werden:<br />
• Auff<strong>in</strong>den der Ursache<br />
• Ausarbeitung e<strong>in</strong>es Aktionsplanes<br />
• Treffen von Vorsorgemaßnahmen zur Vermeidung dieser Störfälle<br />
<strong>in</strong> der Zukunft<br />
• E<strong>in</strong>führung von Kontrollen zur Vermeidung e<strong>in</strong>er Wiederholung<br />
• Verfahrensänderungen dokumentieren<br />
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Art von Aufzeichungen<br />
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4.5.4 Aufzeichnungen<br />
Mitarbeitern müssen jene Information und Aufzeichnungen aktuell<br />
und e<strong>in</strong>fach zur Verfügung gestellt werden, damit e<strong>in</strong> EMS problemlos<br />
umgesetzt wird<br />
Die folgenden Aufzeichnen sollten vorhanden se<strong>in</strong>:<br />
• Organisationsstrukturen<br />
• Prozess<strong>in</strong>formation<br />
• Interne Standards und Abläufe<br />
• Notfallpläne<br />
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Notwendige Aufzeichnungen<br />
• Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>g und Weiterbildungen<br />
• Prozessabläufe<br />
• Inspektionen, Wartung, Kalibrierungen<br />
• Umgang mit Lieferanten- und Unterauftragnehmer<br />
• Unfallberichte und Aufzeichnungen zu Verfahrensabweichungen<br />
• Unfallvorsorge und Reaktion bei Unfällen<br />
• Auditergebnisse<br />
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• Aufzeichnungen über Beschwerden<br />
• Bestätigung durch Geschäftsleitung
Dokumentenkontrolle<br />
• Überarbeitungsdatum <strong>–</strong> Datum jeder Dokumentenrevision<br />
• Grund der Revision <strong>–</strong> kurze Beschreibung des Revisionsgrunds<br />
• Name des Überarbeiters <strong>–</strong> Liste der Namen jener Personen, die für<br />
die Revision verantwortlich s<strong>in</strong>d<br />
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Aufzeichnungskontrolle<br />
• Allgeme<strong>in</strong>e Verantwortung<br />
• Arten von Aufzeichnungen<br />
• Zuordnung der Aufzeichnungen<br />
• Speicherung der Aufzeichnungen<br />
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Allgeme<strong>in</strong>e Anforderungen<br />
Aufzeichnungen müssen so geführt werden, dass folgende Punkte<br />
sichergestellt s<strong>in</strong>d:<br />
• e<strong>in</strong>fach auff<strong>in</strong>dbar<br />
• aktuell, d.h. überarbeitet und aktualisiert<br />
• vor Verlust oder Beschädigung geschützt<br />
• verfügbar, wann und wo sie benötigt werden<br />
• archiviert oder vernichtet, wenn sie obsolet s<strong>in</strong>d<br />
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Überarbeitung von Aufzeichnungen<br />
Hard copy Aufzeichnungen<br />
• Handschriftliche Kommentare müssen vom Dokumentenbesitzer auf<br />
Gültigkeit geprüft und <strong>in</strong> der nächsten Überarbeitung aufgenommen<br />
werden.<br />
• Der Energiemanager muss sicher stellen, dass alle Dokumente sicher<br />
gespeichert und gelagert s<strong>in</strong>d.<br />
Elektronische Aufzeichnungen<br />
• Jedes kontrollierte Dokument muss an se<strong>in</strong>em bestimmten<br />
Speicherplatz abgelegt se<strong>in</strong><br />
Dokumentenänderung Historie<br />
Revisionsdatum<br />
14/10/2007<br />
19/10/2008<br />
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Grund der Revision<br />
Aktualisierung der Inhalte<br />
Aktualisierung der Inhalte<br />
Revisionsbeteiligte<br />
Energie Manager<br />
Energie Manager
Internes Audit<br />
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Audit<br />
Das Audit vergleicht alle geplanten Aktivitäten und<br />
Maßnahmen mit der derzeitigen Situation und stellt die<br />
Abweichungen fest.<br />
Die Gründe für die Unterschiede zwischen den<br />
ursprünglichen Plänen und dem derzeitigen Stand werden<br />
analysiert und das Team muss festlegen<br />
• wie die Lücken gefüllt werden<br />
• wie das System verbessert wird<br />
• welche Schritte notwendig s<strong>in</strong>d, um Fehler nicht<br />
zu wiederholen<br />
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Bereiche e<strong>in</strong>es Audits<br />
Die folgenden Bereiche sollten abgedeckt werden:<br />
1. Energiepolitik<br />
2. Energiedaten<br />
3. Organisation<br />
4. Energieteam<br />
5. Verbesserungsvorschläge<br />
6. Energieprogramm<br />
7. Information<br />
8. Rechtl. Verpflichtungen<br />
9. Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
10. Energierelevante Bereiche<br />
11. E<strong>in</strong>kauf<br />
12. Wartung & Instandhaltung<br />
13. Audit<br />
14. Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>g<br />
15. Management Review<br />
16. EM Handbuch<br />
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1. Energiepolitik<br />
• E<strong>in</strong>e Energiepolitik ist vorhanden<br />
• Die Energiepolitik wird verbreitet (z.B. Anschlagtafel,<br />
Zeitschriften, persönlichen Gesprächen)<br />
• Die Mitarbeiter kennen die Energiepolitik und die<br />
wesentlichen Inhalte<br />
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2. Energiedaten<br />
• Daten s<strong>in</strong>d klar als gemessene und geschätzte Werte<br />
bezeichnet<br />
• Daten werden kont<strong>in</strong>uierlich erhoben<br />
• Es gibt e<strong>in</strong>e verantwortliche Person für die<br />
Zusammenfassung, Messung und Aufzeichnung von Daten<br />
• Es gibt e<strong>in</strong>e verantwortliche Person für die Umwandlung der<br />
Daten <strong>in</strong> aussagekräftige Kennzahlen und deren Präsentation<br />
• Es werden Kennzahlen für die <strong>in</strong>terne Darstellung der<br />
Energieströme verwendet (Mitarbeiter können erkennen, <strong>in</strong><br />
wie weit ihre Handlungen den Energieverbrauch bee<strong>in</strong>flussen)<br />
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• Es werden Kennzahlen für den externen Gebrauch erstellt<br />
(Vergleich mit benchmarks und anderen Werken, PR)
3. Organisation<br />
• Es gibt e<strong>in</strong>en Energiemanager im Unternehmen, die Mitarbeiter<br />
kennen die Person und die Aufgaben<br />
• Es gibt e<strong>in</strong> Energieteam<br />
• Der Energiemanager und das Energieteam hat klar def<strong>in</strong>ierte<br />
Aufgaben und Verantwortungen<br />
• Es gibt klare Verantwortungen für den Energieverbrauch der<br />
Abteilungen, die energierelevanten Bereiche und für die<br />
Umsetzung der Maßnahmen im Energieprogramm<br />
• Es gibt klare Verantwortungen und Anforderungen für den<br />
E<strong>in</strong>kauf energieverbrauchender Anlagen<br />
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• Es gibt e<strong>in</strong>e verantwortliche Person für den Energiee<strong>in</strong>kauf<br />
• Es gibt klare Anweisungen, wie der Energieverbrauch durch<br />
Wartung und Service optimiert wird
4. Energieteam<br />
• In größeren Organisationen (> 100 Mitarbeiter) wird<br />
der Energiemanager wird durch e<strong>in</strong> Energieteam<br />
unterstützt<br />
• Das Energieteam trifft sich <strong>in</strong> kont<strong>in</strong>uierlichen<br />
Abständen<br />
• Bei den Treffen gibt es klare Zielsetzungen und e<strong>in</strong>e<br />
wiederkehrende Agenda<br />
• Die Mitglieder des Energieteams werden aus dem<br />
Energiemanager, dem Qualitätsmanager, dem<br />
Wartungsmanager und aus Mitarbeitern aus den<br />
unterschiedlichen Produktionsbereichen und den<br />
energierelevanten Bereichen gebildet<br />
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5. Verbesserungsvorschläge<br />
• Es gibt e<strong>in</strong> System, wie Verbesserungsvorschläge<br />
zum Themenbereich Energie e<strong>in</strong>gereicht, bewertet<br />
und umgesetzt werden.<br />
• Die Mitglieder des Energieteams holen die<br />
Vorschläge aus ihren Bereichen e<strong>in</strong> und diskutieren<br />
sie <strong>in</strong> den regelmäßigen Treffen<br />
• Es gibt Kriterien, wie die Verbesserungsvorschläge<br />
zu bewerten s<strong>in</strong>d<br />
• Es gibt e<strong>in</strong> Anreizsystem für die E<strong>in</strong>reichung von<br />
Vorschlägen<br />
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6. Energieprogramm<br />
• Die Aktivitäten zur Verbesserung des<br />
Energieverbrauchs werden jährlich <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em<br />
Energieprogramm festgeschrieben<br />
• Das Energieprogramm enthält Informationen über die<br />
notwendigen Arbeiten und Aktivitäten, die<br />
Verantwortungen, das Budget, e<strong>in</strong>en Zeitrahmen und<br />
Meilenste<strong>in</strong>e.<br />
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7. Information<br />
• Energierelevante Information und Daten werden an Mitarbeiter<br />
und Interessierte kommuniziert<br />
• Es gibt e<strong>in</strong> System (z.B. Intranet) welches relevante und aktuelle<br />
Energiedaten enthält<br />
• Aktuelle Verbrauchsdaten s<strong>in</strong>d für die energierelevanten<br />
Bereiche e<strong>in</strong>sehbar<br />
• In den Abteilungen gibt es für Mitarbeiter ohne PC-Zugang<br />
Ausdrucke und Dokumente über den Energieverbrauch <strong>in</strong> ihren<br />
energierelevanten Bereichen<br />
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• Die Mitarbeiter werden <strong>in</strong>formiert, wie ihr persönliches Verhalten<br />
und ihr Umgang an Anlagen den Energieverbrauch bee<strong>in</strong>flusst<br />
• E<strong>in</strong> Energiebericht kont<strong>in</strong>uierlich erstellt
8. Rechtliche Verpflichtungen<br />
• E<strong>in</strong>e Person ist für die Erstellung und Aktualisierung des<br />
Rechtsregisters verantwortlich<br />
• Rechtliche Verpflichtungen, Gesetze, Standards und<br />
andere Bestimmungen, die für die Aktivitäten, Leistungen<br />
und Produkte der Organisation relevant s<strong>in</strong>d, werden<br />
jährlich erhoben und das Rechtsregister angepasst.<br />
• Mitarbeiter <strong>in</strong> betroffenen Bereichen kennen rechtliche<br />
Anforderungen und wissen, wie sie diese Anforderungen<br />
erfüllen.<br />
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9. Bewusstse<strong>in</strong>sbildung<br />
• Es wird zum<strong>in</strong>dest e<strong>in</strong>mal jährlich e<strong>in</strong>e<br />
bewusstse<strong>in</strong>sbildende Maßnahme durchgeführt<br />
• Die Mitarbeiter s<strong>in</strong>d sich bewusst, dass e<strong>in</strong><br />
effizienter Umgang mit Energie notwendig ist<br />
• Die Mitarbeiter s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> bewusstse<strong>in</strong>sbildenden<br />
Aktionen e<strong>in</strong>gebunden<br />
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10. Energierelevante Bereiche<br />
• Energierelevante Bereiche wurden def<strong>in</strong>iert und<br />
dokumentiert<br />
• Die wesentlichen Energie<strong>in</strong>puts und die<br />
Abwärmeströme s<strong>in</strong>d für diese Bereiche bekannt<br />
• Die wesentlichen Inputs werden analysiert<br />
• Es gibt Anlagenlisten für energierelevante Bereiche<br />
mit Kern<strong>in</strong>formationen wie Anschlusswerte,<br />
Betriebsstunden, Anschaffungsjahr,<br />
Energieverbrauch und die Energiekosten pro Jahr<br />
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11. Energiee<strong>in</strong>kauf<br />
• Es gibt e<strong>in</strong>e verantwortliche Person für den<br />
Energiee<strong>in</strong>kauf<br />
• Es gibt e<strong>in</strong> Verfahren für den E<strong>in</strong>kauf von<br />
energieverbrauchenden Anlagen und Masch<strong>in</strong>en,<br />
um deren <strong>Energieeffizienz</strong> sicher zu stellen<br />
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12. Wartung und Instandhaltung<br />
• Energierelevante Masch<strong>in</strong>en, Anlagen und<br />
Ausstattungen werden kont<strong>in</strong>uierlich und speziell<br />
für den Zweck der <strong>Energieeffizienz</strong> gewartet<br />
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13. Audit<br />
• E<strong>in</strong> Audit wird <strong>in</strong> zuvor festgesetzten Intervallen durchgeführt<br />
(z.B. jährlich)<br />
• Die Auditbereiche und die Erfolgskriterien werden festgelegt<br />
• Das Auditteam wird geschult<br />
• E<strong>in</strong> Auditbericht wird erstellt<br />
• Nach-Audit Aktivitäten enthalten die sofortige Verbesserung<br />
der Mängel<br />
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14. Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>g<br />
• Es gibt e<strong>in</strong> Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>gsprogramm für die Mitarbeiter<br />
• Die Mitarbeiter werden kont<strong>in</strong>uierlich zu Themen<br />
im Bereich des Energiemanagementsystems<br />
geschult<br />
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15. Management Review<br />
• Die Unternehmensleitung wird regelmäßig über das<br />
Energiemanagementsystem <strong>in</strong>formiert<br />
• Der Auditbericht wird der Unternehmensleitung<br />
vorgestellt<br />
• Die geplanten Aktivitäten werden der<br />
Unternehmensleitung vorgestellt<br />
• Die Unternehmensleitung unterzeichnet den<br />
Auditreport und unterstützt die geplanten<br />
Maßnahmen<br />
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16. EM Handbuch<br />
• Es existiert e<strong>in</strong> Handbuch oder e<strong>in</strong>e Dokumentation,<br />
die alle Bereiche des Energiemanagementsysstems<br />
beschreibt<br />
• Das Handbuch enthält aktuelle Dokumente über<br />
Arbeitsabläufe, Prozesse und Managementpraktiken<br />
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Das Auditteam<br />
Die Grundidee des Audits ist, dass die e<strong>in</strong>zelnen Bereiche<br />
e<strong>in</strong>es EMS durch e<strong>in</strong>zelne Experten oder e<strong>in</strong>em Team<br />
bewertet werden<br />
In vielen Fällen arbeiten die Mitglieder des Energieteams<br />
selbst als Auditors.<br />
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Das Auditteam<br />
• Die Mitglieder des Auditteams sollten die notwendige<br />
Erfahrung haben, welche Bereiche bewertet werden, wie<br />
das Energiesystem aufgebaut ist, welche Aktivitäten den<br />
Energieverbrauch bee<strong>in</strong>flussen und welche Verfahren <strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>em EMS zu überprüfen s<strong>in</strong>d. Sie sollten mit den<br />
Mitgliedern des Energieteams, die für diese Bereiche<br />
verantwortlich s<strong>in</strong>d, und Mitarbeitern aus<br />
energie<strong>in</strong>tensiven Bereichen zusammen arbeiten<br />
• Die Mitglieder des Auditteams müssen unabhängig se<strong>in</strong>.<br />
Es ist klar, dass sie <strong>in</strong> ke<strong>in</strong>em Fall die Bereiche<br />
auditieren, <strong>in</strong> denen sie arbeiten<br />
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• Das Auditteam sollte geschult werden, damit alle<br />
Bereiche gleich bewertet werden
Audithäufigkeit<br />
Für die Auditdurchführung s<strong>in</strong>d 3 Zeitfaktoren relevant:<br />
1. Wie oft wird e<strong>in</strong> Audit durchgeführt?<br />
2. Wie lange braucht e<strong>in</strong> Audit?<br />
3. Welcher Zeitraum wird durch e<strong>in</strong> Audit abgedeckt?<br />
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BEISPIEL Audit Überblick<br />
Büro Produktion I Produktion II<br />
Politik 15/6/04 15/6/04 15/6/04<br />
E-Data 15/6/04 15/6/04 15/6/04<br />
E-Organisation 16/6/04 16/6/04 16/6/04<br />
E-Information 17/6/04 17/6/04 17/6/04<br />
E-Programm 17/6/04 17/6/04 17/6/04<br />
Auditor Williams Williams Hutt<br />
Das Datum <strong>in</strong> den Zellen legt den jeweiligen Audittag fest. Daneben<br />
s<strong>in</strong>d die Auditoren genannt und die Bereiche, die überprüft werden.<br />
Größere Organisationen werden das Audit über e<strong>in</strong>en längeren<br />
Zeitraum durchführen.<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong><br />
Nachdem der Auditprozess selbst schon vielen Organisationen<br />
bekannt ist, wird es s<strong>in</strong>nvoll se<strong>in</strong>, die Inhalte des Energieaudits <strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>en bestehende Ablauf aufzunehmen und Synergien zu nutzen..
Bewertung der Auditergebnisse<br />
Es ist wichtig, dass e<strong>in</strong> Audit von allen Mitarbeitern <strong>in</strong> der<br />
gleichen Art und Weise durchgeführt wird. Die Kriterien<br />
für die Bewertung müssen deshalb schon vor dem<br />
eigentlichen Audit feststehen.<br />
Die Kriterien müssen dem Team bekannt se<strong>in</strong> und<br />
müssen objektiv und nachvollziehbar se<strong>in</strong>.<br />
Den Standard selbst setzt sich aber das Unternehmen<br />
selbst, die Geschäftsführung legt se<strong>in</strong>e eigenen<br />
Ansprüche selbst fest.<br />
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Auditdurchführung<br />
1. Das Auditteam muss geschult werden<br />
2. Die Auditaktivitäten werden geplant<br />
3. Das Audit wird durchgeführt<br />
4. Es gibt Aktivitäten nach dem Audit wie dem Bericht<br />
und den korrigierenden Handlungen<br />
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Überprüfung durch die Geschäftsführung<br />
www.eng<strong>in</strong>e-<strong>sme</strong>.<strong>eu</strong>
Überprüfung durch<br />
Geschäftsführung<br />
Die Geschäftsführung wird auf folgende Bereiche achten, die auch im<br />
Energiebericht abgedeckt s<strong>in</strong>d:<br />
• Energiepolitik<br />
• Ergebnis der Bestandsaufnahme (<strong>in</strong>klusive e<strong>in</strong>es Registers von<br />
signifikanten Energieverbrauchers und Rechtsregisters)<br />
• Energieprogramm und wie vergangene Ziele erreicht wurden;<br />
• Korrigierende und vorsorgende Maßnahmen;<br />
• Energiemanagement Systemdokumentation<br />
• Auditbericht<br />
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Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
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Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
Dieses Modul beschreibt<br />
Bel<strong>eu</strong>chtungssysteme, Lichtquellen und ihre<br />
Vor- und Nachteile. Dabei stehen die folgenden<br />
Bereiche im Vordergrund:<br />
•Künstlicher Bel<strong>eu</strong>chtungsbedarf<br />
•Schrittweiser Analyse der verschiedenen<br />
E<strong>in</strong>flussfaktoren auf die Bel<strong>eu</strong>chtung und den<br />
Lichtkomfort<br />
•Umsetzung von E<strong>in</strong>sparmaßnahmen<br />
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Fakten über Licht<br />
Bel<strong>eu</strong>chtung kann <strong>in</strong> Büros und Produktionsbereichen<br />
e<strong>in</strong>en wesentlichen Kostenfaktor ausmachen und die<br />
Erfahrung zeigt, dass E<strong>in</strong>sparungen oft mit e<strong>in</strong>fachen<br />
Maßnahmen erzielt werden. Hauptgründe für<br />
Energieverschwendung s<strong>in</strong>d:<br />
•Mitarbeiter wissen nicht, wie Licht optimal e<strong>in</strong>gesetzt wird<br />
und wie hoch die Kosten s<strong>in</strong>d<br />
•Das System wurde ursprünglich richtig ausgelegt, die<br />
E<strong>in</strong>richtung und die Anforderungen haben sich aber<br />
geändert und die Bel<strong>eu</strong>chtung wurde nicht angepasst<br />
•Die Erhebung des Bedarfs und der Kosten braucht Zeit,<br />
die sich niemand nimmt.<br />
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Flächen bel<strong>eu</strong>chten<br />
Normalerweise kommt die folgende Bel<strong>eu</strong>chtung zum<br />
E<strong>in</strong>satz:<br />
a. Lichtsysteme für E<strong>in</strong>zelräume<br />
b. Lichtsysteme für mehrere Bereiche mit<br />
unterschiedlichem Bel<strong>eu</strong>chtungsbedarf<br />
c. Direkte und <strong>in</strong>direkte Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
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a. E<strong>in</strong>zelräume<br />
E<strong>in</strong> oder mehrere Lampen können bei Lichtsystemen<br />
für E<strong>in</strong>zelräume gleichzeitig e<strong>in</strong>- und ausgeschaltet<br />
werden. Dieses System kommt normalerweise <strong>in</strong><br />
Büros vor und komb<strong>in</strong>iert allgeme<strong>in</strong>e Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
und Arbeitsplatzbel<strong>eu</strong>chtung.<br />
E<strong>in</strong> Raum<br />
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Licht<br />
schalter
. Große Räume<br />
Lichtsysteme für Großräume oder für mehrere Bereiche<br />
werden normalerweise <strong>in</strong> Restaurants, Konferenzsälen,<br />
Büros oder Produktionsbereichen verwendet.<br />
Der gesamte Bereich wird bel<strong>eu</strong>chtet, obwohl nur e<strong>in</strong> Teil<br />
des Raums besetzt ist. Typisches Problem dabei ist die<br />
mangelnde Flexibilität und Kontrolle.<br />
Mehrere Räume<br />
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Licht<br />
schalter
c. Direkte und <strong>in</strong>direkte<br />
Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
Direkte Bel<strong>eu</strong>chtung wird <strong>in</strong><br />
Bürobereichen verwendet und hat<br />
den großen Vorteil, dass die<br />
Lampen 90 <strong>–</strong> 100% ihres Outputs<br />
direkt auf die benötigte Fläche<br />
werfen.<br />
Indirekte Bel<strong>eu</strong>chtung wirft nur 0 <strong>–</strong><br />
10% des Outputs direkt auf den<br />
Arbeitsbereich.<br />
direkt<br />
<strong>in</strong>direkt<br />
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Lichtquellen und Eigenschaften<br />
E<strong>in</strong> Lichtsystem kann unterschiedliche Lichtquellen<br />
verwenden, von denen Glühbirnen und L<strong>eu</strong>chtstoffröhren<br />
die bekanntesten s<strong>in</strong>d. Jede Quelle hat ihre Vor- und<br />
Nachteile und ihr E<strong>in</strong>satz hängt von den Bedürfnissen ab.<br />
a.Traditionelle Glühbirne<br />
b. Standard L<strong>eu</strong>chtstofflampe<br />
c. Kompaktl<strong>eu</strong>chtstofflampe<br />
d. Energiesparlampe<br />
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Lichtausb<strong>eu</strong>te<br />
lm/W<br />
Lebenszeit<br />
Stunden<br />
Kosten E<strong>in</strong>kauf<br />
Gesamte<br />
Lebenskosten<br />
Starter<br />
Vorteile<br />
Nachteile<br />
a. Traditionelle Glühbirne<br />
Traditionelle Glühbirne<br />
12-16<br />
1000<br />
Sehr ger<strong>in</strong>g<br />
Sehr hoch<br />
Ke<strong>in</strong>e Starter nötig<br />
Ger<strong>in</strong>ge E<strong>in</strong>kaufskosten<br />
Ke<strong>in</strong>e Starter<br />
Sehr gute<br />
Farbwiedergabe<br />
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Hohe Lebenskosten<br />
Ger<strong>in</strong>ge Licht<strong>in</strong>tensität<br />
Kurze Lebensdauer<br />
Standard<br />
L<strong>eu</strong>chtstofflampe<br />
40-68<br />
8000-12000<br />
Ger<strong>in</strong>g<br />
Sehr ger<strong>in</strong>g<br />
Konventioneller Starter<br />
Ger<strong>in</strong>ge<br />
Investitionskosten<br />
Sehr ger<strong>in</strong>ge<br />
Lebenskosten<br />
Lange Lebensdauer<br />
Gute Lichtqualität<br />
Längere Anlaufzeiten<br />
Oftmaliges Schalten<br />
verkürzt Lebensdauer<br />
Traditioneller Starter<br />
notwendig<br />
Stroboskop Effekt<br />
Kompakt<br />
L<strong>eu</strong>chtstofflampe<br />
44-88<br />
8000-12000<br />
Hoch<br />
Niedrig<br />
Elektronischer Starter<br />
e<strong>in</strong>gebaut<br />
Lange Lebensdauer<br />
Energiesparend<br />
Hohe Licht<strong>in</strong>tensität und<br />
Lebensdauer<br />
teilweise mit traditionellen<br />
Lampen austauschbar<br />
Oftmaliges E<strong>in</strong>-<br />
/Ausschalten möglich<br />
Hohe Investitionskosten<br />
Ke<strong>in</strong> Dimmen<br />
N<strong>eu</strong>e Generation<br />
Energiesparlampe<br />
66-104<br />
12000<br />
Hoch<br />
Niedrig<br />
Elektronischer Starter<br />
Sehr hohe Lebensdauer<br />
Sehr hohe Licht<strong>in</strong>tensität<br />
E<strong>in</strong>gebauter<br />
elektronischer Starter<br />
Ke<strong>in</strong> Stroboskop Effekt<br />
Niedrige Lebenskosten<br />
Starter notwendig<br />
Hohe Investitionskosten
Starter<br />
Starter werden benötigt, um L<strong>eu</strong>chtstofflampen zu<br />
betreiben. Starter s<strong>in</strong>d deswegen bed<strong>eu</strong>tend, weil sie e<strong>in</strong>en<br />
Eigenverbrauch an Strom haben und e<strong>in</strong>e gute<br />
Funktionalität garantieren. Es gibt 2 Sorten von Startern:<br />
a.Konventionelle Starter<br />
b.Elektronische Starter<br />
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Bel<strong>eu</strong>chtungsbedarf<br />
Der Bel<strong>eu</strong>chtungsbedarf hängt von der benötigten<br />
Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke für unterschiedliche<br />
Tätigkeitsbereiche und den Räumen ab, <strong>in</strong> dem sie<br />
durchgeführt werden. Die folgenden Faktoren werden<br />
berücksichtigt:<br />
a.Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke <strong>in</strong> lux<br />
b.Ebenheit des Lichts<br />
c.Farbwiedergabe<br />
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Durchschnittlicher<br />
Bel<strong>eu</strong>chtungsbedarf<br />
Arbeitsanforderung Durchschnittlicher<br />
Bel<strong>eu</strong>chtungsbedarf<br />
E<strong>in</strong>geschränkter<br />
Sichtbereich<br />
Arbeit mit ger<strong>in</strong>ger<br />
Genauigkeit<br />
Eav (lx)<br />
100 Gang, Halle<br />
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Beispiele<br />
300 Zeitweilige Büroarbeit<br />
Präzise Arbeit 500 Büroarbeiten, präzise<br />
Masch<strong>in</strong>enst<strong>eu</strong>erung<br />
Fe<strong>in</strong>arbeit 750 Detailarbeiten
Ebenheit des Lichts<br />
Tätigkeitsbereich<br />
Ebenheit des Lichts:<br />
Em<strong>in</strong> / Eav<br />
Dauerarbeitsplatz = 0,65<br />
Durchgangszone und<br />
Besprechungsbereich<br />
= 0,40<br />
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Farbwiedergabe<br />
Die Farbwiedergabe beschreibt den Komfort und hat e<strong>in</strong>en<br />
entscheidenden E<strong>in</strong>fluss auf die Arbeitsplatzqualität.<br />
•Die vertikale Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke ist für die Farbwiedergabe<br />
verantwortlich.<br />
•Die horizontale Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke wird für Messungen am<br />
Arbeitsplatz herangezogen.<br />
Als Daumenregel kann man sagen, dass die vertikale<br />
Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke zum<strong>in</strong>dest 1/3 der horizontalen<br />
Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke betragen soll. Beide Größen können mit<br />
e<strong>in</strong>em Lichtmesser gemessen werden.<br />
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Lampen mit guter Farbwiedergabe werden normalerweise <strong>in</strong><br />
Bereichen verwendet, <strong>in</strong> denen e<strong>in</strong>e gute Arbeitsplatzqualität<br />
verlangt wird oder <strong>in</strong> denen Präzisionsarbeiten vorgenommen<br />
werden.
Bel<strong>eu</strong>chtungskosten erheben<br />
Es ist normalerweise nicht möglich, die Kosten für die<br />
Bel<strong>eu</strong>chtung von e<strong>in</strong>er Energierechnung oder e<strong>in</strong>er<br />
Messstelle abzulesen. Die e<strong>in</strong>fachste Möglichkeit ist im<br />
ersten Schritt immer die Berechnung. Der folgende Ansatz<br />
beschreibt diese Variante. Führen Sie die Analyse zuerst<br />
für e<strong>in</strong>en Raum durch und erheben Sie dann das ganze<br />
System.<br />
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Schritt 1 <strong>–</strong> Lampen und Glühbirnen<br />
identifizieren<br />
Als erstes ist es notwendig, bei e<strong>in</strong>em Rundgang alle<br />
Lampen, L<strong>eu</strong>chten und Glühbirnen zu erheben. Zählen Sie<br />
die Lampen und multiplizieren Sie jede Lampe mit ihrer<br />
Watt-Stärke. Bei L<strong>eu</strong>chtstofflampen müssen noch die<br />
Starter berücksichtigt werden. Ist die Leistung e<strong>in</strong>es<br />
Starters nicht bekannt, so kann als Daumenregel 12 % der<br />
Leistung der Lampe als Leistung des Starters<br />
angenommen werden.<br />
Diese Berechung ergibt die gesamte Anschlussstärke für<br />
das Bel<strong>eu</strong>chtungssystem. Achten Sie darauf, immer die<br />
gleiche E<strong>in</strong>heit, am besten kW zu verwenden (1000W = 1<br />
kW).<br />
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Z.B. 71 Konventionelle Lampen mit 150W = 10650 W / 1000<br />
= 10,65 kW
Schritt 2 <strong>–</strong> Jährliche Betriebszeit<br />
erheben<br />
Die jährlichen Betriebsstunden, <strong>in</strong> denen die<br />
unterschiedlichen Bereiche bel<strong>eu</strong>chtet werden, berechnet<br />
man am e<strong>in</strong>fachsten mit den Büro- bzw. Geschäftszeiten<br />
und den Arbeitstagen im Jahr.<br />
Als Beispiel hat e<strong>in</strong> Geschäft 8 Stunden am Tag <strong>in</strong> 50<br />
Wochen im Jahr die Bel<strong>eu</strong>chtung e<strong>in</strong>geschaltet und e<strong>in</strong>e<br />
Betriebszeit von 2000 h.<br />
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Schritt 3 <strong>–</strong> Jährliche Betriebszeit der<br />
Bel<strong>eu</strong>chtung<br />
Wenn die Betriebsstunden mit der Anschlussleistung<br />
multipliziert wird erhält man den Stromverbrauch. Den<br />
Energiepreis kann man leicht von der Stromrechnung<br />
ablesen und damit die Kosten für Bel<strong>eu</strong>chtung berechnen.<br />
Beispiel:<br />
2000 x 10,65 = 21300 kWh<br />
Strompreis = 0,10 Euro / kWh<br />
Gesamtkosten = 2130 Euro/Jahr<br />
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Energiee<strong>in</strong>sparungen<br />
1. Zuerst auf Möglichkeiten achten, die ke<strong>in</strong>e Investitionen<br />
benötigen.<br />
2. Zweitens Möglichkeiten suchen, um die Effizienz des<br />
derzeitigen Systems zu verbessern.<br />
3. Drittens Möglichkeiten analysieren, bei denen das System<br />
selbst geändert oder bauliche Maßnahmen umgesetzt<br />
werden.<br />
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Arten der Energiee<strong>in</strong>sparungen<br />
Die Energiekosten für Bel<strong>eu</strong>chtung hängen von der<br />
Leistung des Systems und den Betriebszeiten ab. Das<br />
Hauptaugenmerk richtet sich daher auf e<strong>in</strong>e Reduktion<br />
dieser Größen. Die folgenden Maßnahmen können dabei<br />
helfen:<br />
• Tageslicht e<strong>in</strong>setzen<br />
• Lampen abschalten<br />
• Wartung und Re<strong>in</strong>igung<br />
• E<strong>in</strong>richtung und Farben<br />
• Lichtstärke reduzieren<br />
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• Komponenten mit hoher Effizienz e<strong>in</strong>setzen<br />
• Kontrollsysteme
Tageslicht e<strong>in</strong>setzen<br />
In der Arbeit vergessen die Mitarbeiter manchmal, dass<br />
künstliches Licht nur notwendig ist, wenn das natürliche<br />
Tageslicht nicht ausreicht. Daher muss das Bewusstse<strong>in</strong><br />
gestärkt werden, das Licht abzuschalten, wenn genügend<br />
Tageslicht vorhanden ist.<br />
Zusätzlich muss darauf geachtet werden, dass Tageslicht<br />
auch <strong>in</strong> den Raum und zu den Arbeitsflächen kommen<br />
kann, was im Raumdesign z.B. durch Verrücken von<br />
Tischen und die Umgruppierung von Pflanzen oder das<br />
e<strong>in</strong>fache Öffnen von Jalousien erreicht wird.<br />
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Lampen abschalten<br />
Manuelles Abschalten. Lampen abschalten, die nicht<br />
benötigt werden. Mehrere Schalter <strong>in</strong>stallieren, so dass<br />
das Licht gezielt für Bereiche e<strong>in</strong>- und ausgeschaltet<br />
werden kann. Die Mitarbeiter anregen, dass Lampen <strong>in</strong><br />
Pausenzeiten oder beim Verlassen e<strong>in</strong>es Raums<br />
abgeschaltet werden. Das manuelle Abschalten ist die<br />
billigste Methode, da ke<strong>in</strong>e Investitionen notwendig s<strong>in</strong>d<br />
und die Mitarbeiter die Maßnahme leicht umsetzen können.<br />
Zeitschalter. In Räumen, <strong>in</strong> denen die Bel<strong>eu</strong>chtung nur für<br />
kurze Zeit notwendig ist, helfen Zeitschalter. Die Intervalle<br />
für die Bel<strong>eu</strong>chtung können e<strong>in</strong>gestellt werden und der<br />
Benutzer braucht sich nicht um das Abschalten zu<br />
kümmern.<br />
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Lichtstärke reduzieren<br />
Tageslichtkontrolle erlaubt die Anpassung der Lichtstärke<br />
an das Tageslicht und die stufenweise Abschaltung. Dabei<br />
wird das Bel<strong>eu</strong>chtungsniveau dem Bedarf der Mitarbeiter<br />
und der Kunden angepasst. Es ist nicht notwendig, dass<br />
Lichter 24 Stunden am Tag brennen, obwohl dies <strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>igen Bereichen als kundenfr<strong>eu</strong>ndlich angesehen wird,<br />
z.B. Auslagen, Hotels etc.<br />
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Wartung und Re<strong>in</strong>igung<br />
Obwohl dieser Punkt selbstverständlich ersche<strong>in</strong>t muss<br />
sichergestellt werden, dass<br />
•Lampen und Abdeckungen regelmäßig gere<strong>in</strong>igt werden,<br />
•flackernde L<strong>eu</strong>chtstofflampen ausgetauscht werden,<br />
•kaputte Lampen immer durch effiziente, der n<strong>eu</strong>esten<br />
Technologie entsprechende Lampen ausgetauscht<br />
werden.<br />
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E<strong>in</strong>richtung und Farben<br />
Bei der Wahl der Innene<strong>in</strong>richtung und der Farben für Böden,<br />
Wände und Decken sollte immer darauf geachtet werden,<br />
helle Farben e<strong>in</strong>zusetzen, die Licht besser reflektieren und<br />
damit die Bel<strong>eu</strong>chtungsstärke erhöhen. Dies gilt im gleichen<br />
Maß für E<strong>in</strong>richtungen und Vorhänge.<br />
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Komponenten mit hoher Effizienz<br />
e<strong>in</strong>setzen<br />
Alle Lampen werden kaum <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Zug mit<br />
energieeffizienten Lampen ausgetauscht. Es ist e<strong>in</strong>e<br />
bessere Idee, effiziente Lampen im Zug der Wartung und<br />
e<strong>in</strong>es Austausches e<strong>in</strong>zuführen und somit das System<br />
kont<strong>in</strong>uierlich zu optimieren. Das gilt z.B. für<br />
L<strong>eu</strong>chtstofflampen älterer Bauart, die mit den n<strong>eu</strong>en,<br />
dünneren L<strong>eu</strong>chtstofflampen ausgetauscht werden, die 5<br />
% weniger Energie verbrauchen.<br />
Wenn L<strong>eu</strong>chtstofflampen flackern, steigt der<br />
Energieverbrauch um rund 30 % und die Starter gehören<br />
überprüft bzw. die Lampen getauscht.<br />
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Kontrollsysteme<br />
Kontrollsysteme haben den Vorteil, dass sie den<br />
Energieverbrauch auf e<strong>in</strong>em niedrigen Niveau halten aber<br />
den großen Nachteil, dass sie meist hohe Investitionen<br />
benötigen. Kontrollsysteme sollten daher schon <strong>in</strong> der<br />
Planungsphase berücksichtigt werden.<br />
Die folgenden Kontrollsysteme werden vorwiegend<br />
e<strong>in</strong>gesetzt:<br />
• Bewegung<strong>sme</strong>lder<br />
• Tageslichtkontrolle<br />
• Zeitschalter<br />
• Fernst<strong>eu</strong>erung<br />
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Belüftung<br />
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Belüftungssysteme<br />
Dieses Modul behandelt Belüftungssysteme und<br />
zeigt Möglichkeiten, wie<br />
Energiee<strong>in</strong>sparpotentiale erkannt und umgesetzt<br />
werden. Dabei wird auf folgende Bereiche<br />
e<strong>in</strong>gegangen:<br />
•Typische Komponenten e<strong>in</strong>es<br />
Belüftungssystems<br />
•unterschiedliche Arten von Belüftungssystemen<br />
•Berechnung des Energieverbrauchs und<br />
Bildung von Kennzahlen<br />
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•Möglichkeiten, wie E<strong>in</strong>sparpotentiale aufgedeckt<br />
und umgesetzt werden können
H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formation<br />
Industrielle Belüftung bezieht sich normalerweise auf die<br />
Be- und Entlüftung von:<br />
•Emissionen,<br />
•Dämpfe<br />
•Schadstoffe am Arbeitsplatz.<br />
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H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formation<br />
Ursprünglich wurde Belüftung im nicht <strong>in</strong>dustriellen<br />
Bereich als Heizung, Kühlung und Belüftung bezeichnet,<br />
und für die Kontrolle folgender Bereiche e<strong>in</strong>gesetzt:<br />
•Temperatur<br />
•F<strong>eu</strong>chtigkeit<br />
•Geruch<br />
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Methoden der Belüftung<br />
Im allgeme<strong>in</strong>en unterscheidet man 2 Arten von Belüftung:<br />
• Natürliche Belüftung<br />
• Mechanische Belüftung<br />
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H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formation<br />
Abhängig von den Anforderungen gibt es<br />
unterschiedliche Systeme und Methoden für Belüftung.<br />
In Abhängigkeit vom jeweiligen Belüftungssystem<br />
werden Temperatur und Luftzufuhr geregelt.<br />
Natürliche<br />
Methode<br />
Mechanische<br />
Methode<br />
Verteilung<br />
Lokale Abluft<br />
Austausch<br />
HVAC<br />
Umwälzung<br />
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Mixed<br />
ventilation<br />
Displacement<br />
ventilation
Natürliche Belüftung<br />
In der Vergangenheit hat natürliche<br />
Belüftung dom<strong>in</strong>iert.<br />
Die Vorteile s<strong>in</strong>d<br />
• e<strong>in</strong>fache Anlagenteile<br />
• niedrige Investitionskosten<br />
• vernachlässigbare<br />
Betriebskosten<br />
Die Nachteile s<strong>in</strong>d<br />
• ger<strong>in</strong>ge Belüftungskontrolle<br />
• Temperaturschwankungen<br />
• nicht effektiv <strong>in</strong> warmen, f<strong>eu</strong>chten<br />
Sommermonaten<br />
• schwierig nachträglich e<strong>in</strong>zubauen<br />
• ger<strong>in</strong>ge Wirtschaftlichkeit durch<br />
Wärmeverluste.<br />
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Natürliche Belüftung<br />
Es gibt zahlreiche Bürogebäude <strong>in</strong> Europa, die ihren<br />
Belüftungsbedarf durch natürliche Belüftung regeln.<br />
In Nordamerika gibt es derzeit den Trend zu natürlichen<br />
Belüftungssystemen und zahlreiche Gebäude haben<br />
manuell bedienbare Fenster.<br />
Der E<strong>in</strong>satz von mechanischen Belüftungssystemen ist aber<br />
meist <strong>in</strong> heißen und f<strong>eu</strong>chten Klimazonen notwendig.<br />
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Mechanische Belüftung<br />
Mechanische Belüftung liefert e<strong>in</strong>en kont<strong>in</strong>uierlichen Luftaustausch<br />
und ist <strong>in</strong> der Lage, die Ansprüche der Benutzer zu befriedigen und<br />
die unterschiedlichen Schadstoffmengen zu bewältigen. Im Grunde<br />
wird die e<strong>in</strong>strömende Luft gefiltert, bei e<strong>in</strong>igen Systemen durch e<strong>in</strong><br />
Abwärmesystem aufgewärmt.<br />
Die Vorteile e<strong>in</strong>er mechanischen Belüftung, speziell bei kle<strong>in</strong>eren<br />
Gebäuden, können oftmals durch falsche Betriebsweise,<br />
ungenügende Wartung und ungenügende Wärmerückgew<strong>in</strong>nung<br />
aufgehoben werden. In größeren Gebäuden muss mechanische<br />
Lüftung e<strong>in</strong>gesetzt werden, um Frischluft zu jenen Bereichen zu<br />
br<strong>in</strong>gen, <strong>in</strong> denen Wärmequellen liegen und die Frischluft benötigen.<br />
Bei der mechanischen Belüftung gibt es folgende Systeme:<br />
• Zuluftsystem<br />
• Abluftsystem<br />
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• Zu- und Abluftsystem
Belüftungsrate<br />
Die notwendige Belüftungsrate hängt von der Art und dem<br />
Verschmutzungsgrad der Luft <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em bestimmten Bereich ab.<br />
Um den gesamten Belüftungsbedarf zu ermitteln, muss der<br />
Hauptschadstoff ermittelt werden. Auf die Beseitigung dieses<br />
Schadstoffs wird das Belüftungssystem ausgelegt.<br />
In e<strong>in</strong>er ersten Erhebung werden die Mitarbeiter <strong>in</strong> den<br />
Unternehmensbereichen befragt, ob sie Emissionen riechen,<br />
spüren oder ob sich anderen Probleme <strong>in</strong> diesem<br />
Zusammenhang ergeben. Sollte es zu e<strong>in</strong>er weiteren<br />
Untersuchung kommen, werden Experten diese Aufgabe<br />
übernehmen müssen.<br />
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Luftzufuhr für Personen 25,2 m 3 /h pro Person<br />
Luftstrom um Emissionen von<br />
Baustoffen zu beseitigen<br />
2,5 m 3 /h pro m 2 Bodenfläche
Fakten<br />
• Ungefähr 30% der Energie, die für e<strong>in</strong><br />
Gebäude aufgewendet wird, geht mit der<br />
Abluft verloren.<br />
• In Gebäuden, die e<strong>in</strong>en hohen technischen<br />
Standard der Gebäudeisolierung aufweisen,<br />
können die Verluste für Be- und Entlüftung<br />
noch weit höher se<strong>in</strong>.<br />
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Fakten<br />
Der Energieverbrauch hängt von folgenden Faktoren ab:<br />
•Volumenstrom der Anlage<br />
•Luftmenge, die für Heizung und Kühlung aufbereitet wird<br />
•Betrieb des mechanischen Belüftungssystems<br />
•notwendige F<strong>eu</strong>chtigkeit.<br />
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Komponenten e<strong>in</strong>es<br />
Belüftungssystems<br />
E<strong>in</strong> Belüftungssystem besteht aus unterschiedlichen<br />
Komponenten.<br />
Alle Komponenten s<strong>in</strong>d wichtig, wenn es um das<br />
Thema <strong>Energieeffizienz</strong> geht.<br />
Viele Anlagenteile werden <strong>in</strong> der Planungsphase<br />
ausgewählt, im Betrieb der Anlage kommt es aber zu<br />
Wartungs- und Austauscharbeiten, <strong>in</strong> denen<br />
Änderungen durchgeführt werden.<br />
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Komponenten e<strong>in</strong>es<br />
Belüftungssystems<br />
E<strong>in</strong> Belüftungssystem besteht aus folgenden<br />
Anlagenteilen:<br />
• Ventilator<br />
• Luftre<strong>in</strong>igung- und Filtersysteme<br />
• Heizung-, Kühlung- und Bef<strong>eu</strong>chtungssysteme<br />
• Abwärmenutzungssysteme<br />
• Umwälzung der Innenluft<br />
• Kontrollsysteme<br />
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Ventilatoren<br />
Ventilatoren werden gebraucht, um Luft von e<strong>in</strong>em<br />
E<strong>in</strong>gang über Luftschächte zu den Bereichen zu<br />
transportieren, <strong>in</strong> denen sie gebraucht wird. Jeder<br />
Ventilator muss dabei genug Kraft haben, um den<br />
Widerstand von Luftschächten, Biegungen und anderen<br />
Anlangenteilen zu überw<strong>in</strong>den. Dieser Widerstand<br />
resultiert <strong>in</strong> e<strong>in</strong>en Druckverlust, und die Größe dieses<br />
Verlustes ist e<strong>in</strong> bestimmender Faktor für die<br />
Dimensionierung jedes e<strong>in</strong>zelnen Ventilators.<br />
Ventilatoren können <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e Reihe von unterschiedlichen<br />
Gruppen e<strong>in</strong>geteilt werden, abhängig von der Form und<br />
der Betriebseigenschaft. Pr<strong>in</strong>zipiell gibt es 2 Formen:<br />
• Radialventilatoren<br />
• Axialventilatoren<br />
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Effizienz von Ventilatoren<br />
Ventilatorenverb<strong>in</strong>dungen am E<strong>in</strong>lass und am Auslass<br />
müssen speziell konstruiert se<strong>in</strong>, um Verluste ger<strong>in</strong>g zu<br />
halten.<br />
Als Daumenregel gilt:<br />
•Der Rohrdurchmesser auf der E<strong>in</strong>gangsseite muss die<br />
gleiche Größe wie der E<strong>in</strong>lass haben<br />
•der Rohrdurchmesser auf der Auslassseite muss 3 mal so<br />
groß se<strong>in</strong> wie der E<strong>in</strong>lass<br />
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Effizienz von Ventilatoren<br />
Radialventilatoren müssen auf der E<strong>in</strong>gangsseite<br />
zum<strong>in</strong>dest 5 mal größer se<strong>in</strong> und die gleiche Größe auf der<br />
Ausgangsseite aufweisen.<br />
Wenn die Anschlussverb<strong>in</strong>dungen nicht diese<br />
Durchmesser aufweisen, kommt es zu größeren<br />
Druckverlusten, da der Ventilator e<strong>in</strong> ger<strong>in</strong>geres<br />
Luftvolumen produziert.<br />
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Spezifische Ventilatorenleistung<br />
Es gibt Kenngrößen, mit denen sichergestellt wird, dass<br />
der Energieverbrauch <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Gebäude effizient gehalten<br />
wird und Energiekosten auf e<strong>in</strong>em niedrigen Niveau<br />
bleiben. Die spezifische Ventilatorenleistung (SVL) ist e<strong>in</strong>e<br />
Kennzahl für die Effizienzmessung von Ventilatoren.<br />
Die spezifische Ventilatorenleistung e<strong>in</strong>es Gebäudes kann<br />
def<strong>in</strong>iert werden als die Gesamteffizienz aller Ventilatoren<br />
<strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Gebäude dividiert durch den gesamten<br />
Volumenstrom, der transportiert wird. Je kle<strong>in</strong>er der Wert,<br />
umso effizienter ist das System.<br />
Beispielsweise gilt für bestehende öffentliche Gebäude <strong>in</strong><br />
Norwegen e<strong>in</strong>e SVL von 2,0 als effizient, für n<strong>eu</strong>e Gebäude<br />
ist e<strong>in</strong> Wert von 1,5 vorgeschrieben.<br />
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Spezifische Ventilatorenleistung<br />
Um die SVL zu berechnen, s<strong>in</strong>d folgende Informationen<br />
notwendig:<br />
• Leistung aller Ventilatoren im System (kW)<br />
• Volumen des Luftstroms im System (m3/s)<br />
SFP = P/V (kW/(m 3 /s))<br />
Die Leistung aller Ventilatoren kann von den<br />
Typenschildern der Elektromotoren abgelesen werden, die<br />
die Ventilatoren betreiben.<br />
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Luftre<strong>in</strong>igung- und Filtersysteme<br />
Es gibt 2 Gründe, warum Filter <strong>in</strong> Belüftungssystemen<br />
e<strong>in</strong>gesetzt werden:<br />
1.Verschmutzte Außenluft wird gere<strong>in</strong>igt, bevor sie <strong>in</strong> das<br />
Gebäude e<strong>in</strong>tritt<br />
2.Anlagenteile werden vor Verschmutzung geschützt<br />
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Heizsysteme<br />
Wenn die Umgebungstemperatur kühler ist als die<br />
notwendige Raumtemperatur, dann muss die Luft<br />
vorgewärmt werden, bevor sie <strong>in</strong> das Gebäude e<strong>in</strong>tritt. Die<br />
Luft wird mit Heizbatterien oder Warmwasserbatterien<br />
vorgewärmt.<br />
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Elektrisch beheizbare Batterien<br />
E<strong>in</strong>e elektrisch beheizbare Batterie besteht aus<br />
Glühstäben, die durch den elektrischen Widerstand<br />
Wärme erz<strong>eu</strong>gen.<br />
Die Vorteile e<strong>in</strong>er elektrisch beheizbaren Batterie s<strong>in</strong>d:<br />
•Ger<strong>in</strong>ge Druckverluste<br />
•Leicht zu berechnende Leistungen<br />
•Günstige Installation<br />
Der große Nachteil:<br />
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• Die Glühstäbe haben e<strong>in</strong>e große Trägheit und die<br />
Batterie muss ausreichend gegen Überhitzung geschützt<br />
werden.
Batterien für Wasserheizung<br />
Batterien zur Beheizung<br />
durchströmenden Wassers werden am<br />
häufigsten e<strong>in</strong>gesetzt. Das Wasser fliest<br />
im rechten W<strong>in</strong>kel zum Luftstrom und gibt<br />
die Wärme an die Luft ab.<br />
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Abwärmenutzungssysteme<br />
In e<strong>in</strong>em Belüftungssystem ist es oft wirtschaftlich, die<br />
Abwärme <strong>in</strong> der Abluft zu nutzen. Dafür stehen mehrere<br />
Systeme zur Verfügung:<br />
• Platten Abwärmenutzung<br />
• Rotationsabwärmenutzung<br />
• Abwärmenutzung mit Batterie<br />
• Wärmetauscher<br />
• Heizungsrohre<br />
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Umwälzung der Innenluft<br />
Umwälzung wird angewendet, wenn das Belüftungssystem<br />
auch gleichzeitig als Heizungssystem e<strong>in</strong>gesetzt wird. Das<br />
große Problem bei diesem System ist, e<strong>in</strong>e gute<br />
Luftqualität zu erzielen.<br />
Bei der Umwälzung sollte folgendes beachtet werden:<br />
• E<strong>in</strong>satz von Luftre<strong>in</strong>iger<br />
• e<strong>in</strong> by-pass oder zusätzliches Abluftrohr<br />
• regelmäßige Wartung und Inspektion<br />
• Aufzeichnungen, um das System und se<strong>in</strong>e Effizienz zu<br />
überwachen<br />
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Das System sollte <strong>in</strong> der Lage se<strong>in</strong>, so viel wie möglich an<br />
verschmutzter Abluft zu beseitigen.
Kontrollsysteme<br />
Idealerweise sollten Gebäude nur e<strong>in</strong> m<strong>in</strong>imales<br />
e<strong>in</strong>heitliches Heizungs-, Kühlung- und Belüftungssystem<br />
haben.<br />
Die meisten modernen Gebäude, die <strong>in</strong> städtischer<br />
Umgebung angesiedelt s<strong>in</strong>d, brauchen aber mehr<br />
elektrische und mechanische Komponenten für die<br />
Heizung, Kühlung und Belüftung und daher auch mehr<br />
Kontrollkomponenten.<br />
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Überwachungssysteme<br />
• E<strong>in</strong>e optimales Überwachungssystem erlaubt den<br />
Benutzern die e<strong>in</strong>fache und verständliche<br />
Betätigungen von E<strong>in</strong>richtungen wie Jalousien oder<br />
Fensteröffnungen.<br />
• Das Überwachungssystem sollte sofort die<br />
Auswirkung der Handlung zeigen.<br />
• Überwachungssysteme sollten nicht die<br />
Aufmerksamkeit der Benutzer erfordern um<br />
Arbeitssicherheit, e<strong>in</strong> optimales Raumklima und<br />
niedrige Energiekosten sicherzustellen.<br />
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• Automatische Gebäudesysteme sollten unabhängig<br />
vom Benutzerverhalten e<strong>in</strong> optimales Raumklima und<br />
e<strong>in</strong>e optimale Effizienz sicherstellen.
Energieverbrauch evaluieren<br />
Der Energieverbrauch für Belüftung setzt sich zusammen aus:<br />
•Transport der Luft<br />
•Erwärmung der Luft<br />
In der Praxis kommt oft vor, dass die Kosten für den Transport<br />
der Luft und für die Erwärmung gleich hoch s<strong>in</strong>d.<br />
Der Energieverbrauch für die Erwärmung wird bestimmt von:<br />
•Luftmenge<br />
•Temperatur der Außen- und Innenluft<br />
•Abwärmenutzung<br />
•Arbeitsstunden<br />
Der Energieverbrauch für den Transport wird bestimmt von:<br />
•Luftmenge<br />
•Leistung der Ventilatoren<br />
•Betriebsstunden<br />
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Energieverbrauch bestimmen<br />
Welche Information notwendig ist<br />
Luftmenge [m3/h] oder<br />
[m3/s].<br />
Temperatur der Außen- und<br />
Innenluft [C]:<br />
Kapazität am Aggregat oder im<br />
Wartungsprotokoll<br />
Außen: Durchschnittliche Jahrestemperatur<br />
Innen: e<strong>in</strong>gestellter Wert am E<strong>in</strong>lass<br />
Wärmerückgew<strong>in</strong>nung: ? Wenn vorhanden, welche Effizienz?<br />
Wenn Effizienz nicht bekannt, Berechnung<br />
von ? zwischen 0,5 <strong>–</strong> 0,9<br />
Betriebsstunden [h]: Wie viele Stunden ist das System täglich <strong>in</strong><br />
Betrieb?<br />
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Leistung der Ventilatoren<br />
[kW]:<br />
Am Typenschild der Ventilatoren oder <strong>in</strong><br />
Betriebshandbuch
Energieverbrauch berechnen<br />
A. Wärme:<br />
Der Energieverbrauch wird mit folgender Formel bestimmt:<br />
E [kWh] = (c x ρ) x [m3/s] x [ C] x (1 <strong>–</strong> ŋ) x [h]<br />
(c x ρ) = 1,21 kJ/m3xC<br />
B. Lufttransport:<br />
Der Verbrauch für den Lufttransport wird mit folgender Formel<br />
bestimmt:<br />
E [kWh] = [kW] x [h]<br />
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BEISPIEL Energieverbrauch<br />
Luftmenge: 2,4 m3/s<br />
Außenlufttemperatur durchschnittlich: + 8 C<br />
Innenlufttemperatur am E<strong>in</strong>lass: + 20 C<br />
Effizienz Wärmerückgew<strong>in</strong>nung: 0,7<br />
Betriebsstunden: 60 Stunden/Woche x 52<br />
Wochen = 3120 h<br />
Energieverbrauch Heizung:<br />
E [kWh] = (c x ρ) x [m3/s] x [ C] x (1 <strong>–</strong> ŋ) x [h]<br />
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(c x ρ) = 1,21 kJ/m3xC<br />
1,21 [kJ/m3xC] x 2,4 [m3/s] x (20 <strong>–</strong> 8) [ C] x (1 <strong>–</strong> 0,7) x 3120 [h]<br />
E = 32618 kWh
BEISPIEL Energieverbrauch<br />
B. Basisdaten Lufttransport:<br />
Leistung Ventilatoren: 8 kW<br />
Betriebsstunden: 60 Stunden/Woche x 52 Wochen = 3120 h<br />
Energieverbrauch für Lufttransport:<br />
E = 8 [kW] x 3120 [h]<br />
E = 24960 kWh<br />
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BEISPIEL Energieverbrauch<br />
Energieverbrauch Heizung: 32618 kWh<br />
Energieverbrauch Lufttransport: 24960 kWh<br />
Gesamter Energieverbrauch: 57578 kWh<br />
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Energiee<strong>in</strong>sparungen<br />
Der Energieverbrauch setzt sich aus der Leistung <strong>in</strong> kW<br />
und der Betriebszeit <strong>in</strong> Stunden zusammen. Das Ziel ist<br />
daher, entweder die Leistung oder die Betriebszeit zu<br />
senken. Bei der Senkung beider Werte muss aber immer<br />
darauf geachtet, die Luftqualität gleichzuhalten und ke<strong>in</strong>e<br />
Verschlechterung der Arbeitsplatzsituation<br />
herbeizuführen.<br />
Energiee<strong>in</strong>sparungen können umgesetzt werden durch:<br />
1.Abschalten<br />
2.Verlangsamen<br />
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3.Anlagenteile mit hoher Effizienz<br />
4.Überwachungssysteme
Energiee<strong>in</strong>sparungen <strong>–</strong><br />
1. Abschalten<br />
Die e<strong>in</strong>fachste Methode der Energiee<strong>in</strong>sparung ist das abschalten<br />
der Anlage, wenn sie nicht gebraucht wird. Dabei stehen mehrere<br />
Möglichkeiten des kontrollierten Abschaltens zur Verfügung.<br />
•Manuelles Abschalten<br />
•Zeitschalter<br />
•benutzerkontrollierte Belüftung<br />
•Überwachungssysteme<br />
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BEISPIEL Belüftungsrate<br />
Bürogebäude 2000 m 2<br />
Heizleistung für Belüftung 45 kW<br />
Belüftung 24 Stunden pro Tag, 7<br />
Tage/Woche (168 Stunden/Woche)<br />
Abwärmenutzung 0 %<br />
Energieverbrauch 420000 kWh (100%)<br />
Abschaltung 12 Stunden an 5. Tagen (Mo-Fr)<br />
18 Stunden an 1. Tag (Sa)<br />
24 Stunden an 1. Tag (So)<br />
Von 168 auf 66 Stunden<br />
wöchentlich Abschaltung für 102<br />
Stunden<br />
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Energieverbrauch 165000 kWh (40%)<br />
E<strong>in</strong>sparungen 255000 kWh (60%)
Energiee<strong>in</strong>sparungen <strong>–</strong><br />
2. Verlangsamen<br />
Anstelle des vollkommenen Abschaltens kann auch die Reduktion<br />
des Volumenstroms, der transportiert wird, erhebliche<br />
E<strong>in</strong>sparungen br<strong>in</strong>gen, ohne die Luftqualität wesentlich zu<br />
bee<strong>in</strong>flussen.<br />
Diese E<strong>in</strong>sparung kann leicht umgesetzt werden, <strong>in</strong>dem die<br />
Luftmenge reduziert wird.<br />
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BEISPIEL Volumenstrom<br />
Bürogebäude 2000 m 2<br />
Belüftung 24 Stunden am Tag,<br />
7 Tage pro Woche (168 Wochenstunden)<br />
Wärmerückgew<strong>in</strong>nung 0 %<br />
Energieverbrauch 420000 kWh (100%)<br />
Verlangsamen 24 Stunden pro Tag,<br />
7 Tage pro Woche (168 Wochenstunden)<br />
Verr<strong>in</strong>gerter Volumenstrom Von 10000 m 3 /h auf 7000 m 3 /h<br />
Energieverbrauch 295000 kWh (40%)<br />
E<strong>in</strong>sparung 125000 kWh (60%)<br />
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Energiee<strong>in</strong>sparungen<strong>–</strong><br />
3. Effiziente Komponenten<br />
Die folgenden Komponenten sollten bei der<br />
Auswahl von effizienten Anlagenteilen<br />
berücksichtigt werden:<br />
•Ventilatoren<br />
•Luftre<strong>in</strong>igung und Filter<br />
•Wärmerückgew<strong>in</strong>nung<br />
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Energiee<strong>in</strong>sparungen <strong>–</strong><br />
4. Überwachungssysteme<br />
Die potentiellen E<strong>in</strong>sparpotentiale durch Überwachungssysteme<br />
liegen bei bis zu 60% der Belüftungskosten, abhängig von<br />
• Gebäudetyp und -nutzung<br />
• Klima<br />
Direkte Digitale<br />
Kontrolle (DDC)<br />
Anwesenheit<strong>sme</strong>lder<br />
Tageslichtkontrolle<br />
Motorkontrollen<br />
Zeitschalter<br />
..erlauben genaue, flexible Überwachung elektrischer und mechanischer<br />
Anlagenteile. Vor allem größere Gebäude s<strong>in</strong>d damit besser beraten. Digitale<br />
Kontrolle ermöglicht auch die Anpassung an geändertes Benutzerverhalten<br />
und Änderungen <strong>in</strong> der Innenarchitektur des Gebäudes.<br />
…stellt sicher, dass der Volumenstrom reduziert oder abgeschaltet wird, je<br />
nach Anwesenheit<br />
...erlaubt den Benutzern, den Lichtbedarf an die Tageslichtverhältnisse<br />
anzupassen. Reduzierter Lichtbedarf wirkt sich <strong>in</strong> ger<strong>in</strong>gerem Kühlbedarf aus,<br />
ger<strong>in</strong>gerem Anlagenkomponenten und Kosten.<br />
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stellen sicher, dass der Motor an die notwendige Leistung des<br />
Belüftungssystems angepasst ist.<br />
e<strong>in</strong>fache und leicht zu <strong>in</strong>stallierende Komponente.
Kühlung<br />
Speziell <strong>in</strong> großen Bürogebäuden entstehen durch Licht,<br />
PCs und anderen elektrischen Geräten Wärmequellen.<br />
Weitere Wärme entsteht durch anwesende Personen,<br />
Lichte<strong>in</strong>strahlung und hohe Außentemperaturen. Diese<br />
Faktoren wirken sich auf den Kühlbedarf aus.<br />
Die Wahl dabei ist zwischen mechanischer Kühlung oder<br />
Ventilation. In beiden Fällen sollte versucht werden, die<br />
Wärmequellen zu reduzieren, entweder durch<br />
Gebäudedesign oder durch reduzierte<br />
Anschlussleistungen.<br />
Mechanische Kühlung ist Energie<strong>in</strong>tensiv und resultiert <strong>in</strong><br />
Spitzenlast. Es sollte auf alle Fälle versucht werden, nicht<br />
beide Möglichkeiten gleichzeitig zu nutzen und wieder<br />
unnötig Energie zu verschwenden.<br />
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Zusammenfassung<br />
Industrielle Belüftung wird normalerweise mit Zu- und<br />
Abluftsystemen durchgeführt, um<br />
• Emissionen,<br />
• Dämpfe und<br />
• chemische Schadstoffe zu kontrollieren.<br />
Energie wird dabei vor allem aus zwei Gründen e<strong>in</strong>gesetzt. Die<br />
Luft zu transportieren und zu erwärmen. Dabei kommt es bei<br />
allen Anlagenteilen zu Verlusten.<br />
Im ersten Schritt e<strong>in</strong>er Optimierung sollte der Prozess <strong>in</strong> Bezug<br />
auf Wärmeabgabe, Dauer und saisonbed<strong>in</strong>gte Schwankungen<br />
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analysiert werden, um die Leistung für die Belüftungsanlage zu<br />
bestimmen. Überraschenderweise werden dabei schon große<br />
E<strong>in</strong>sparungen erzielt.
Druckluft<br />
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Elektromotoren<br />
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Elektromotoren<br />
Dieses Modul betrachtet Elektromotoren, das<br />
Gesamtsystem mit se<strong>in</strong>en Anwendungsbereichen<br />
wie Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren.<br />
Weiters wird gezeigt, wie der Energieverbrauch<br />
und die -kosten für Elektromotoren erhoben<br />
werden und welche Verbesserungsmaßnahmen<br />
pr<strong>in</strong>zipiell zur Verfügung stehen.<br />
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Fakten<br />
• Nahezu die Hälfte der Elektrizität, die <strong>in</strong> Industrieländern<br />
produziert wird, geht <strong>in</strong> Elektromotoren<br />
• Etwa 2/3 des Elektrizitätsverbrauchs e<strong>in</strong>es Industriebetriebs<br />
wird durch Elektromotoren verbraucht<br />
• Typischerweise kostet der Strom für e<strong>in</strong>en Elektromotor, der<br />
40 Tage im Dauerbetrieb ist, gleichviel wie der Motor selbst<br />
• Es gibt zahlreiche Möglichkeiten der Effizienzverbesserung -<br />
vom simplen Ausschalten bis zu elektronischen<br />
Kontrollkomponenten<br />
Lebenskosten<br />
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Motor 1 x 5000.- = 5000.-<br />
Energieverbrauch 20 x 5000.- = 100000.-<br />
105000.-
Die Komponenten<br />
Elektromotoren verwandeln Elektrizität <strong>in</strong><br />
Bewegungsenergie. Die Masch<strong>in</strong>e, die mit dem<br />
Elektromotor verbunden ist, ist dabei für den<br />
Produktionsprozess bzw. für die Materialbeförderung<br />
zuständig. Es ist daher wichtig das Konzept e<strong>in</strong>es<br />
“Motorsystems” zu verstehen, um Effizienzmaßnahmen<br />
durchführen zu können.<br />
Die e<strong>in</strong>zelnen Komponenten e<strong>in</strong>es Motorsystems s<strong>in</strong>d<br />
stark mite<strong>in</strong>ander verbunden, e<strong>in</strong>e starre Betrachtung<br />
ist aber schwer möglich.<br />
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Die Hauptkomponenten<br />
Die folgenden Komponenten gehören zu e<strong>in</strong>em<br />
Motorsystem:<br />
1. Energieversorgung<br />
2. Motorantrieb<br />
3. Prozesssystem<br />
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Anwendungsbereiche für Motoren s<strong>in</strong>d üblicherweise<br />
Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren. E<strong>in</strong>e eigene<br />
Kategorie nimmt Materialbearbeitung und -transport e<strong>in</strong>.
Verluste <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Motorsystem<br />
Nur e<strong>in</strong> Teil der<br />
Verluste können dem<br />
Motor selbst<br />
zugerechnet werden.<br />
Die Teile vor- und<br />
nach dem Motor<br />
verursachen die<br />
größten Verluste, wie<br />
die nachstehende<br />
Abbildung zeigt. In<br />
e<strong>in</strong>em typischen<br />
System gehen etwa 50<br />
% der e<strong>in</strong>gesetzten<br />
Energie verloren.<br />
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Verluste <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Motorsystem<br />
Das Hauptproblem mit Elektromotoren ist <strong>in</strong> der<br />
Praxis, dass Systeme im Laufe der Zeit und<br />
abweichend von der Planung<br />
•unterschiedliche Materialmengen<br />
transportieren,<br />
•teilweise sogar andere Aufgaben erfüllen<br />
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Verluste <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Motorsystem<br />
Motoren müssen größere, kle<strong>in</strong>ere oder variablere Lasten<br />
transportieren, als jene, für die sie ursprünglich ausgelegt<br />
wurden. In der Praxis werden Motoren zu Beg<strong>in</strong>n auch<br />
kaum systematisch ausgelegt. Der erste Schritt der<br />
Optimierung sollte daher se<strong>in</strong>, die Prozessanforderungen<br />
zu charakterisieren, wie Gewicht der Werkstücke, Dauer<br />
des E<strong>in</strong>satzes, Schwankungen im Arbeitsablauf.<br />
Überraschenderweise werden alle<strong>in</strong>e im Rahmen dieser<br />
Analyse und ersten Prozessoptimierung relativ hohe<br />
E<strong>in</strong>sparungen erzielt, zum Beispiel durch Austausch<br />
schlecht funktionierender Anlagenteile oder durch die<br />
Anpassung des Anlagenbetriebs an den tatsächliche<br />
Arbeitsprozess.<br />
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Anwendungsbereiche<br />
In vielen Betrieben werden Elektromotoren<br />
für folgende Antriebe e<strong>in</strong>gesetzt:<br />
•Pumpe<br />
•Kompressor<br />
•Förderband<br />
•Presse<br />
•Drehbank<br />
•Ventilator<br />
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Die 7 Möglichkeiten der<br />
Energiee<strong>in</strong>sparung<br />
In e<strong>in</strong>em bestehenden Motorsystem werden die größten<br />
E<strong>in</strong>sparungen durch die Optimierung des<br />
Gesamtprozess erzielt, d.h. im Design und <strong>in</strong> der<br />
Optimierung der Materialflüsse. Der Elektromotor ist<br />
dabei nur Teil des Gesamtprozesses. Bei der<br />
Optimierung der e<strong>in</strong>zelnen Teile e<strong>in</strong>es Motors stehen<br />
folgende Möglichkeiten im Vordergrund:<br />
•Abschalten<br />
•Geschw<strong>in</strong>digkeit reduzieren<br />
•Motorlast reduzieren<br />
•Richtige Wartung und Reparatur<br />
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•Motorkontrollsysteme<br />
•Hocheffiziente Motoren<br />
•Motorgröße
1. Abschalten<br />
Die e<strong>in</strong>fachste Möglichkeit, den Energieverbrauch zu<br />
reduzieren, ist den Motor abzuschalten, wenn er nicht<br />
gebraucht wird. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten:<br />
•Manuelles Abschalten<br />
•Verb<strong>in</strong>den<br />
•Zeitschalter<br />
•Lastsensor<br />
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1. Abschalten<br />
Das oftmalige E<strong>in</strong>- und Ausschalten ist e<strong>in</strong>e relative<br />
e<strong>in</strong>fache Maßnahme Energie zu sparen. Diese<br />
Schaltungen erhöhen aber die Abnutzung von<br />
Laufbändern und Lagern.<br />
Die Wärme, die durch häufiges Schalten erz<strong>eu</strong>gt wird,<br />
kann sich negativ auf die Isolierung des Motors<br />
auswirken.<br />
Nicht jeder Motor ist für diesen Betrieb geeignet und es<br />
ist ratsam, sich beim Hersteller zu erkundigen, ob der<br />
Motor dafür geeignet ist und wie hoch zusätzliche<br />
Wartungskosten se<strong>in</strong> können.<br />
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Empfohlene Starts/h<br />
1. Abschalten<br />
Die folgende Abbildung zeigt die empfohlene Anzahl von<br />
Starts für typische Industriemotoren<br />
4 Pol Motor<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
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0 1 10 100 1000<br />
Leistung (kW)<br />
75 % Volllast; Trägheitsmoment = 3 x Motorträgheit<br />
75 % Volllast; Trägheitsmoment = 10 x Motorträgheit<br />
90 % Volllast; Trägheitsmoment = 10 x Motorträgheit
1. Abschalten<br />
Elektronische ”Soft starters”<br />
Elektronische ”Soft starters” reduzieren den Verschleiß<br />
durch die Startphase und ermöglichen, dass der Motor 2-4<br />
Mal so oft gestartet wird. Diese Möglichkeit sollte daher <strong>in</strong><br />
Betracht gezogen werden, wenn oftmaliges Starten<br />
verlangt wird.<br />
Beim Soft start<strong>in</strong>g wird die hohe Spannung reduziert, die<br />
beim Start entsteht. Die Spannung wird dann langsam<br />
erhöht, bis der Motor se<strong>in</strong>e volle Geschw<strong>in</strong>digkeit erreicht.<br />
Dah<strong>in</strong>ter steckt e<strong>in</strong>e elektronische Regelung, die die<br />
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Beschl<strong>eu</strong>nigung kontrolliert. Es hängt <strong>in</strong> der Regel vom<br />
Prozess und der gewünschten Startphase ab, wie diese<br />
Beschl<strong>eu</strong>nigung e<strong>in</strong>gestellt wird.
2. Motorlast reduzieren<br />
Es ist nicht so wichtig den Motor und se<strong>in</strong>e<br />
Kontrollkomponenten zu verbessern, wenn die zu<br />
betreibenden Systeme <strong>in</strong>effizient s<strong>in</strong>d. Industriemotoren<br />
werden normalerweise mit e<strong>in</strong>er konstanten<br />
Geschw<strong>in</strong>digkeit betrieben, unabhängig von den Lasten.<br />
Standardmotoren haben die höchste Effizienz bei e<strong>in</strong>er<br />
Volllast zwischen 80-100%.<br />
Die Motoreneffizienz fällt signifikant ab, wenn der Motor<br />
unter 40 % se<strong>in</strong>er ausgelegten Leistung betrieben wird. Die<br />
Erfahrung zeigt, dass <strong>in</strong> der Industrie etwa e<strong>in</strong> Drittel aller<br />
Motoren überdimensioniert s<strong>in</strong>d.<br />
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4. Wartung und Reparatur<br />
Motoren müssen regelmäßig gewartet werden, um<br />
Effizienzverluste und unnötige, kosten<strong>in</strong>tensive<br />
Reparaturarbeiten zu vermeiden. Es ist jedoch Tatsache,<br />
dass besonders große Motoren und Spezialtypen während<br />
ihres Betriebs mehrmals repariert werden. Dabei ist es<br />
ratsam die Arbeiten vom Anlagenhersteller durchführen zu<br />
lassen der dafür auch die Garantie übernimmt und die<br />
Wartung dokumentiert.<br />
Im Fall e<strong>in</strong>er Reparatur ist auch immer darauf zu achten,<br />
ob e<strong>in</strong> n<strong>eu</strong>er, hocheffizienter Motor im Betrieb nicht<br />
wirtschaftlicher ist als die Reparatur des älteren Modells.<br />
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4. Motorkontrollsysteme<br />
Variable Speed Drives (VSD). Im Grunde bee<strong>in</strong>flusst<br />
dieses Gerät die Geschw<strong>in</strong>digkeit e<strong>in</strong>es<br />
Wechselstrommotors. Neben den E<strong>in</strong>sparungen, die<br />
durch e<strong>in</strong>en langsameren bzw. optimierten Betrieb<br />
erreicht werden, s<strong>in</strong>d die Vorteile:<br />
•Programmierbarer sanfter Start und Stop und<br />
dynamische Bremsung.<br />
•Große Spannbreite an Geschw<strong>in</strong>digkeit,<br />
Drehmoment und Leistung<br />
•Verbesserte Prozesskontrolle<br />
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•Kontrollierbar durch e<strong>in</strong>en Logic Controller (PLC) <strong>–</strong><br />
wird häufig <strong>in</strong> der Industrie e<strong>in</strong>gesetzt<br />
Der E<strong>in</strong>satz e<strong>in</strong>es VSD ist e<strong>in</strong> wichtiges Thema, dass<br />
für jede Organisation <strong>in</strong> Betracht gezogen werden<br />
wollte.
5. Hocheffiziente Motoren<br />
A. Hocheffiziente Motoren (HEM) oder EFF1 Motoren s<strong>in</strong>d etwa<br />
2<strong>–</strong>3 % effizienter als Standardmotoren. Das kl<strong>in</strong>gt wenig, über<br />
die Lebenszeit e<strong>in</strong>es Motors bed<strong>eu</strong>tet das aber e<strong>in</strong>e signifikante<br />
Reduktion des Energieverbrauchs. Das wird d<strong>eu</strong>tlich wenn man<br />
weiß, dass die Stromkosten beim Betrieb des Motoren <strong>in</strong> den<br />
ersten 5-6 Wochen <strong>in</strong> etwa den Investitionskosten entsprechen.<br />
Der E<strong>in</strong>kaufspreis von HEM ist etwa 20 % höher als der von<br />
Standardmotoren.<br />
Kostenersparn Motorleistung<br />
is %<br />
KW<br />
14
6. Verb<strong>in</strong>den <strong>in</strong> STAR<br />
Verb<strong>in</strong>dung <strong>in</strong> STAR. ‘STAR’ Verb<strong>in</strong>dung reduziert<br />
die Spannung im Motor auf 58 % der Delta<br />
Verb<strong>in</strong>dung. Bei dieser Schaltung leistet der Motor<br />
nur e<strong>in</strong> Drittel se<strong>in</strong>es Drehmoments. Dadurch<br />
werden signifikante E<strong>in</strong>sparungen erzielt.<br />
Ausgebildete Techniker können diese Umstellung<br />
leicht durchführen.<br />
Warnung: Den Motor nur <strong>in</strong> STAR verb<strong>in</strong>den, wenn<br />
der Motor unter 45 % der Anschlussleistung<br />
betrieben wird.<br />
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7. Motorgröße<br />
Motoren werden stärker, schwächer oder variabler<br />
belastet, als ursprünglich vorgesehen - und das<br />
verursacht Verluste. Es wird nicht immer wirtschaftlich<br />
se<strong>in</strong>, e<strong>in</strong>fach e<strong>in</strong>en n<strong>eu</strong>en Motor zu kaufen, um die<br />
Effizienz zu erhöhen, aber die Möglichkeit des Kaufs<br />
e<strong>in</strong>es hocheffizienten Motors sollte bei e<strong>in</strong>er Reparatur<br />
<strong>in</strong>s Auge gefasst werden.<br />
Der erste Schritt e<strong>in</strong>er Optimierung ist die Festlegung<br />
der notwendigen Prozesslast <strong>in</strong> Bezug auf die Arbeit,<br />
Prozessschwankungen und Betriebszeiten <strong>in</strong> Stunden.<br />
Im nächsten Schritt wird die Motorleistung an diese<br />
Anforderung ausgerichtet.<br />
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Moderne Motoren s<strong>in</strong>d üblicherweise darauf<br />
ausgerichtet, die maximale Effizienz bei 75% der<br />
Volllast zu erreichen. Zwischen 50-100% der Volllast<br />
gibt es nur ger<strong>in</strong>gfügige Schwankungen <strong>in</strong> der<br />
Motoreffizienz.<br />
In der Praxis<br />
s<strong>in</strong>d Motoren nur<br />
zu 65%<br />
ausgelastet.
7. Motorgröße<br />
Es ist Praxis, e<strong>in</strong> Motorsystem nicht auf die absoluten<br />
M<strong>in</strong>imalerfordernisse auszulegen und somit werden die<br />
unterschiedlichsten Eventualitäten e<strong>in</strong>geplant. Das resultiert <strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>er Überdimensionierung des Motors. Die Graphik visualisiert<br />
dieses E<strong>in</strong>planen von Eventualitäten.<br />
7.5 kW<br />
8.5 kW<br />
9.1kW<br />
Grundanforderung<br />
11kW<br />
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Aufrunden auf nächste<br />
erhältliche Größe<br />
10% Zuschlag vom Projektleiter<br />
10% Sicherheitszuschlag vom Planer
Energieverbrauch von<br />
Elektromotoren<br />
Der Energieverbrauch von Elektromotoren kann durch Messung<br />
genau bestimmt oder annäherungsweise berechnet werden.<br />
Ziel ist:<br />
•Alle verwendeten Elektromotoren aufzulisten<br />
•den jährlichen Energieverbrauch der Motoren zu erheben<br />
•zu evaluieren, ob Motoren leistungsgerecht e<strong>in</strong>gesetzt werden<br />
•die Effizienz zu erheben<br />
•den Energieverbrauch zu senken<br />
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Energieverbrauch berechnen<br />
Um den Energieverbrauch für Elektromotoren<br />
berechnen zu können, s<strong>in</strong>d folgende<br />
Informationen notwendig:<br />
• KW<br />
• Jährliche Betriebszeit<br />
• Energiepreis pro kWh<br />
Die Anschlussleistung (kW) e<strong>in</strong>es Motors<br />
kann normalerweise vom Typenschild<br />
abgelesen werden.<br />
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Energieverbrauch berechnen<br />
Die jährlichen Betriebszeiten können am<br />
Betriebsstundenzähler der Masch<strong>in</strong>e abgelesen<br />
werden, oder müssen, wenn ke<strong>in</strong> Zähler vorhanden ist,<br />
geschätzt werden.<br />
Beispielsweise arbeitet e<strong>in</strong> Belüftungssystem, das zu<br />
den Bürozeiten betrieben wird, jährlich ca. 2240<br />
Stunden (8 Stunden pro Tag und 280 Arbeitstage im<br />
Jahr)<br />
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Energieverbrauch berechnen<br />
Als Ergebnis erhält man e<strong>in</strong>e Übersicht der Motoren und<br />
ihres Energieverbrauchs.<br />
Motorbezeichnung: Wasserpumpe 1<br />
kW: 15<br />
Amper: 70<br />
Hersteller und Motortype: A.N.O Type 3345<br />
Jährliche Betriebsstunden: 7700<br />
Jährlicher Energieverbrauch kWh: 115500<br />
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Energieverbrauch berechnen<br />
Als Ergebnis erhält man e<strong>in</strong>e Übersicht der Motoren und<br />
ihres Energieverbrauchs.<br />
Die Anschlussleistung <strong>in</strong> kW kann<br />
üblicherweise vom Typenschild abgelesen<br />
werden.<br />
Die Amper Bezeichnung zeigt an, welche<br />
Stromstärke der Motor maximal aufnehmen<br />
kann und kann vom Typenschild abgelesen<br />
werden.<br />
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Der Hersteller und der Typ des Motors<br />
können ebenfalls vom Typenschild<br />
abgelesen werden bzw. ist auf die Rückoder<br />
Unterseite der Masch<strong>in</strong>e gestanzt.<br />
Motorbezeichnung: Wasserpumpe 1<br />
kW: 15<br />
Amper: 70<br />
Hersteller und Motortype: A.N.O Type 3345<br />
Jährliche Betriebsstunden: 7700<br />
Jährlicher Energieverbrauch kWh: 115500<br />
Um die jährlichen Betriebsstunden zu<br />
erhalten wird der Energiemanager die<br />
Mitarbeiter an den Masch<strong>in</strong>en oder den<br />
Schichtführer befragen.
Energieverbrauch berechnen<br />
Mit diesen Schritten ist der Start getan, um den<br />
Energieverbrauch für Elektromotoren am Standort<br />
aufzuzeichnen. Weitere Informationen, die<br />
aufgezeichnet und nützlich se<strong>in</strong> können s<strong>in</strong>d:<br />
•Kaufdatum und Kaufpreis<br />
•Jährliche Wartungsabreiten (Schmieren, Filter,<br />
Keilriemen)<br />
•Reparaturaufzeichnungen<br />
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Jährliche Energiekosten berechnen<br />
Es ist nützlich, die laufenden Energiekosten für<br />
Elektromotoren zu berechnen. Mit der nachfolgenden<br />
Formel ist es möglich, die jährlichen Kosten zu berechnen.<br />
Anschlussleistung (> Typenschild):<br />
Motoreffizienz (> Handbuch):<br />
Jährliche Betriebszeit (> Schätzung):<br />
Energiekosten (> Rechnung):<br />
Volllastbetrieb:<br />
Jahreskosten =<br />
Betriebsstunden x kW x % Lastbetrieb x EURO / kWh<br />
Motoreffizienz<br />
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BEISPIEL Energiekosten<br />
berechnen<br />
Anschlussleistung (> Typenschild): 20 kW<br />
Motoreffizienz (> Handbuch): 91.7%<br />
Jährliche Betriebszeit (> Schätzung): 8544 Stunden<br />
Energiekosten (> Rechnung): 0.07 Euro per kWh<br />
Volllastbetrieb: 100 %<br />
Jahreskosten =<br />
Jahreskosten =<br />
Betriebsstunden x kW x % Lastbetrieb x EURO /<br />
kWh<br />
Motoreffizienz<br />
8.544 x 20 x 100 x 0,07<br />
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91,7<br />
= 13.044 EURO
Investitionskosten und<br />
Betriebskosten<br />
Um die Bed<strong>eu</strong>tung von Hocheffizienzmotoren zu zeigen sollte der<br />
Energiemanager <strong>in</strong> der Lage se<strong>in</strong>, die Betriebskosten den<br />
Investitionskosten gegenüber zu stellen. Die folgende Formel ist<br />
dafür hilfreich.<br />
E<strong>in</strong>kaufspreis:<br />
Motorleistung:<br />
Motoreffizienz:<br />
Jährliche Betriebszeit:<br />
Energiekosten:<br />
Volllastbetrieb:<br />
Jährliche Betriebskosten:<br />
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Motorkosten<br />
Laufzeit = Jährliche<br />
Betriebskosten
Beispiel Vergleich von Investitionsmit<br />
Betriebskosten<br />
E<strong>in</strong>kaufspreis: 1.650 EURO<br />
Motorleistung: 20 kW<br />
Motoreffizienz: 91,7 %<br />
Jährliche Betriebszeit: 8.000 hours<br />
Energiekosten: 0,07 EURO per kWh<br />
Volllastbetrieb: 100 %<br />
Jährliche Betriebskosten: 13.044<br />
Motorkosten<br />
Laufzeit = Jährliche<br />
Betriebskosten<br />
Laufzeit =<br />
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1.650<br />
13.044<br />
= 0,12 Jahre = ca. 46 Tage
EEF und Normalmotoren<br />
vergleichen<br />
Beim Kauf e<strong>in</strong>es n<strong>eu</strong>en Motors hilft der Vergleich der<br />
Amortisationszeit e<strong>in</strong>es Normalmotors und e<strong>in</strong>es HEF Motors bei<br />
der Entscheidung. Die Effizienz e<strong>in</strong>es Motors ist im Handbuch<br />
gegeben. Es ist notwendig, den Unterschied <strong>in</strong> der benötigten<br />
Leistung zu berechnen und die Kosten abzuleiten:<br />
1. Benötigte Leistung e<strong>in</strong>es HEF und Normalmotors<br />
2. Differenz der benötigten Leistung<br />
3. Vergleich: Höhere Betriebskosten des Normalmotors<br />
Anschlussleistung: 90 kW<br />
Jährliche Betriebszeit: 8.000 Stunden<br />
Energiekosten: 0,07 EURO pro kWh<br />
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Effizienz Kaufkosten (1) Benötigte Leistung<br />
EEF Motor: 0.952 2.536 EURO<br />
Normalmotor: 0.930 2.029 EURO<br />
(2) Differenz:<br />
(3) Vergleich: kW x h x EURO = EURO nach 1 Jahr
Heizung<br />
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Heizungssysteme<br />
Dieses Modul behandelt Heizungssysteme. Die<br />
folgenden Themenbereiche werden näher betrachtet:<br />
•Die Hauptkomponenten von Heizungssystemen, ihre<br />
Stärken und Schwächen<br />
•E<strong>in</strong>fache Maßnahmen zur Verm<strong>in</strong>derung des<br />
Wärmeverbrauchs und M<strong>in</strong>imierung der<br />
Wärmeverluste<br />
•Datensammlung und <strong>–</strong>analyse<br />
•Erstellen von aussagekräftigen Kennzahlen und<br />
Vergleich mit Benchmarks<br />
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Fakten<br />
Kosten und Verbrauch s<strong>in</strong>d von folgenden Faktoren<br />
abhängig<br />
•Heizungssystem <strong>–</strong> je höher der Standard des<br />
Heizungssystems und je höher die Wartungsrate, desto<br />
niedriger werden die Heizkosten se<strong>in</strong><br />
•Gebäudestruktur <strong>–</strong> besser isolierte Gebäude haben<br />
niedrigere Heizungskosten<br />
•Außentemperaturen <strong>–</strong> je kälter es ist, desto mehr muss<br />
geheizt werden<br />
•Brennstoffpreise<br />
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Verluste <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Heizungssystem<br />
Verluste<br />
<strong>in</strong> %<br />
Input<br />
10 kW<br />
Abgasverluste<br />
10<br />
Strahlungsverluste<br />
1<br />
Stand by<br />
Verluste<br />
Verteilungsverluste<br />
9 5<br />
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1 kW 0.1 kW 0.9 kW 0.4 kW<br />
Output<br />
7.5 kW
Bestandteile e<strong>in</strong>es<br />
Heizungssystems<br />
Verbesserungsmaßnahmen können <strong>in</strong> verschiedenen<br />
Bereichen ansetzen, daher ist es notwendig, e<strong>in</strong>en<br />
Überblick über die e<strong>in</strong>zelnen Bestandteile e<strong>in</strong>es<br />
Heizungssystems zu gew<strong>in</strong>nen:<br />
Die wichtigsten Bestandteile des Heizungssystems s<strong>in</strong>d:<br />
•Wärmequelle oder Heizkessel<br />
•Verteilungssystem<br />
•Heizkörper<br />
•St<strong>eu</strong>erungssystem<br />
•Brennstoffe<br />
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Wärmequelle und Heizkessel<br />
•Ölkessel<br />
•Gaskessel<br />
•Öl/Gaskessel<br />
•Brennwertkessel<br />
•Festbrennstoffkessel<br />
•Elektrisch beheizte Kessel<br />
•Wärmepumpen<br />
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•Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen<br />
•Fernwärme
Wärmeverteilsystem<br />
Bei der Wärmeverteilung wird die Wärme von der Wärmequelle<br />
bis zum Verbraucher transportiert. In der Regel handelt es sich<br />
dabei um Wasser und Dampf. Die Komponenten e<strong>in</strong>er<br />
Wärmeverteilung s<strong>in</strong>d:<br />
• Rohrleitungssystem<br />
• Umwälzpumpen<br />
• Absperr- und Regele<strong>in</strong>richtungen<br />
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Rohrleitungssystem<br />
Wärme wird <strong>in</strong> Form von Wasser oder Dampf vom Wärmeerz<strong>eu</strong>ger<br />
zum Wärmeverbraucher (Heizkörper) übertragen. In e<strong>in</strong>em<br />
bestehenden Heizungssystem ist es schwierig die Rohrleitungen<br />
auszutauschen. Probleme können entstehen, wenn<br />
•die Anforderungen an das System nicht mehr den ursprünglichen<br />
Anforderungen entsprechen, z.B. wenn sich die Anzahl der zu<br />
beheizenden Räume geändert hat oder das Gebäude isoliert wurde<br />
•das System nicht von e<strong>in</strong>em Fachmann geplant wurde um<br />
Investitionskosten zu sparen oder wenn<br />
•das System nicht regelmäßig gewartet wurde.<br />
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Umwälzpumpen<br />
Umwälzpumpen werden elektrisch betrieben und s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> jedem<br />
Warmwassersystem nötig um das Wasser zu pumpen.<br />
Die e<strong>in</strong>zige Möglichkeit den Wirkungsgrad von Umwälzpumpen<br />
zu erhöhen ist, im Falle e<strong>in</strong>er Reparatur oder von<br />
Wartungsarbeiten dafür zu sorgen, dass e<strong>in</strong>e drehzahlgeregelte<br />
Pumpe e<strong>in</strong>gebaut wird. Diese Pumpen können leicht an die<br />
hydraulischen Erfordernisse angepasst werden und sparen im<br />
Vergleich zu gewöhnlichen Pumpen 40 % Energie.<br />
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St<strong>eu</strong>erungssysteme<br />
Mit Hilfe von St<strong>eu</strong>erungssystemen kann die Temperatur <strong>in</strong> jedem<br />
Raum <strong>in</strong>dividuell reguliert werden. Dies bietet e<strong>in</strong> beträchtliches<br />
E<strong>in</strong>sparpotenzial.<br />
Heizkörper-Regulierventile dienen zum An- und Abschalten der<br />
Heizkörper. Durch e<strong>in</strong>e Vore<strong>in</strong>stellung kann die vom Heizkörper<br />
benötigte Wassermenge genau e<strong>in</strong>reguliert werden.<br />
Thermostatventile dienen der <strong>in</strong>dividuellen Raumtemperatur-<br />
Regelung. Die gewünschte Raumtemperatur (Sollwert) wird von<br />
Hand e<strong>in</strong>gestellt. Bei Änderung der Raumtemperatur wird durch<br />
e<strong>in</strong>en Ausdehnungskörper das Ventil automatisch mehr oder<br />
weniger geöffnet; dadurch wird die den Heizkörper durchfließende<br />
Wassermenge und damit die dem Raum zugeführte Wärmemenge<br />
geregelt.<br />
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Heizungselemente<br />
Heizungselemente wie<br />
• Radiatoren<br />
• Konvektoren<br />
• Luftheizgeräte<br />
• Flächenheizgeräte<br />
geben die Wärme <strong>in</strong> den Raum ab. Die richtige Größe und<br />
Anordnung s<strong>in</strong>d ausschlaggebend für die Behaglichkeit der<br />
beheizten Räume. Normalerweise sollten Heizkörper unter den<br />
Fenstern angebracht se<strong>in</strong>. Die e<strong>in</strong>fallende Kaltluft am Heizkörper<br />
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erwärmt sich sofort und somit treten ke<strong>in</strong>e Zugersche<strong>in</strong>ungen auf.<br />
Bei Anordnung der Heizkörper an den Innenwänden streicht die<br />
e<strong>in</strong>fallende Kaltluft am Boden entlang zum Heizkörper, und es s<strong>in</strong>d<br />
daher Zugersche<strong>in</strong>ungen eher möglich.
Brennstoffe<br />
Als konventionelle Brennstoffe werden derzeit vor allem Heizöl,<br />
Gas, Kohle und Koks verwendet. Bekannte ern<strong>eu</strong>erbare<br />
Brennstoffe s<strong>in</strong>d Holz und Hackschnitzel. Strom sollte für<br />
Heizzwecke nur dort e<strong>in</strong>gesetzt werden wo auch die<br />
Wirtschaftlichkeit gegeben ist (z. B mit Wärmepumpe, dezentrale<br />
Warmwasserbereitung).<br />
Die Hauptprobleme mit Brennstoffen:<br />
•nach Installierung des Heizungssystems ist e<strong>in</strong> Wechsel des<br />
Brennstoffes meist nicht mehr möglich<br />
•fossile Brennstoffe s<strong>in</strong>d aufgrund der Emissionen<br />
umweltschädigend<br />
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•fossile Brennstoffe müssen zum Großteil importiert werden.<br />
Daher besteht e<strong>in</strong>e Preisabhängigkeit von ausländischen Märkten<br />
und das erhöht wiederum das Preisrisiko.
Berechnung der Wärmekosten<br />
Die Wärmekosten be<strong>in</strong>halten<br />
• Investitionskosten,<br />
• Betriebskosten und<br />
• Brennstoffkosten<br />
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Kalkulation der laufenden<br />
Heizkosten<br />
Das Ziel der Verbrauchs- und Kostenanalyse für<br />
Energie ist es, die Effizienz zu erhöhen und die<br />
Kosten zu senken.<br />
Dies kann durch folgende Maßnahmen erreicht<br />
werden:<br />
• Reduktion des derzeitigen Energieverbrauches<br />
• E<strong>in</strong>kauf von günstigeren Brennstoffen<br />
• Erhöhung der Effizienz der Heizungsanlage<br />
• Verbesserung der Gebäudehülle (isolieren)<br />
• Wärmebedürfnis ändern<br />
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Kalkulation der laufenden<br />
Heizkosten<br />
Der erste Schritt sollte se<strong>in</strong>, den aktuellen Energieverbrauch<br />
<strong>in</strong> kWh/m² (beheizte Fläche) zu berechnen, oder besser noch,<br />
zu messen. Dieser Wert gibt Aufschluss über die derzeitige<br />
Situation und kann mit<br />
• den Vorjahreswerten oder<br />
• Vergleichszahlen aus der Praxis (Benchmarks)<br />
verglichen werden.<br />
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Schritt 1: Feststellen der beheizten<br />
Fläche<br />
Ermitteln Sie die beheizte Fläche Ihres<br />
Unternehmens. Diese Information kann<br />
normalerweise dem Gebäudeplan entnommen<br />
werden. Die nicht beheizten Flächen s<strong>in</strong>d<br />
typischerweise Gänge, Lager- und Kellerräume.<br />
Notieren Sie sich, welche Bereiche als “nicht<br />
beheizt” def<strong>in</strong>iert wurden. Das kann für<br />
künftige Kalkulationen von Hilfe se<strong>in</strong>.<br />
Ergebnis: Beheizte Fläche <strong>in</strong> m²<br />
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Schritt 2: Feststellung des<br />
Verbrauchs und der Kosten<br />
Stellen Sie den Wärmeverbrauch und die<br />
Heizungskosten für e<strong>in</strong>e Heizperiode, z.B. e<strong>in</strong> Jahr,<br />
fest. Wird jedoch der Energieträger auch für andere<br />
Zwecke verwendet, dann müssen die Werte<br />
berechnet werden. Die Heizkosten können durch<br />
den Vergleich von Energierechnungen e<strong>in</strong>es<br />
Sommer- und W<strong>in</strong>termonats herausgefiltert werden.<br />
Da im Sommer ke<strong>in</strong>e Heizung erforderlich ist, zeigt<br />
diese Rechnung den „Nicht <strong>–</strong> Heizungsverbrauch“.<br />
Diese Berechnung stimmt nur, wenn es <strong>in</strong> der<br />
Produktion über das Jahr ke<strong>in</strong>e größere<br />
Schwankungen gibt!<br />
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Ergebnis:<br />
Energieverbrauch kWh<br />
Energiekosten Euro
Schritt 3: Ermitteln Sie e<strong>in</strong>e<br />
Kennzahl<br />
Sie brauchen nun nur mehr den Wärmeverbrauch durch<br />
die beheizte Fläche zu dividieren und erhalten die<br />
Kennzahl „spezifischer Wärmeverbrauch“. Bitte vergessen<br />
Sie nicht, den Zeitraum für den die Kennzahl ermittelt<br />
wurde, zu notieren.<br />
Ergebnis:<br />
Spezifischer Wärmeverbrauch kWh/m²<br />
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Schritt 4: Vergleich mit Kennzahlen<br />
Vergleichen des ermittelten spezifischen Wärmeverbrauch<br />
mit den hier angegebenen Kennzahlen. Die Klassifizierung<br />
gilt <strong>in</strong> Zentral<strong>eu</strong>ropa und bed<strong>eu</strong>tet, dass e<strong>in</strong> Gebäude mit<br />
e<strong>in</strong>em spezifischen Wärmeverbrauch von mehr als 200<br />
kWh/m²/Jahr völlig <strong>in</strong>effizient ist. Sollte Ihr spezifischer<br />
Wärmeverbrauch über 70 kWh/m 2 /Jahr betragen, sollten Sie<br />
den Ursachen für den Wärmeverlust auf den Grund gehen.<br />
Rat<strong>in</strong>g<br />
Wärmeverbrauch<br />
kWh/m²/year<br />
A 0 <strong>–</strong> 30 höchst effizient<br />
B 31 <strong>–</strong> 50 sehr effizient<br />
C 51 <strong>–</strong> 70 energiesparend<br />
Kommentar<br />
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D 71 <strong>–</strong> 120 durchschnittlich<br />
E 121 <strong>–</strong> 160 unzureichend<br />
F 161 <strong>–</strong> 200 verschwenderischl<br />
G 201 - vollkommen <strong>in</strong>effizient
Verr<strong>in</strong>gerung des Wärmeverbrauchs<br />
Folgende Maßnahmen können zur Verr<strong>in</strong>gerung des<br />
Wärmeverbrauches beitragen:<br />
•Bewusstse<strong>in</strong>sbildung und Bekanntmachung der<br />
tatsächlichen Wärmekosten<br />
•Verr<strong>in</strong>gerung des Wärmeverbrauches durch e<strong>in</strong>fache<br />
Aktivitäten<br />
•M<strong>in</strong>imierung der Wärmeverluste<br />
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A. Bewusstse<strong>in</strong>sbildung und<br />
Information<br />
Sollte die <strong>Energieeffizienz</strong>maßnahmen damit beg<strong>in</strong>nen,<br />
den Mitarbeitern mitzuteilen, dass weniger geheizt wird,<br />
führt dies mit Sicherheit zur Ablehnung aller künftiger<br />
Effizienzmaßnahmen. E<strong>in</strong>e behagliche Raumtemperatur ist<br />
e<strong>in</strong>e der wichtigsten Faktoren für den Komfort am<br />
Arbeitsplatz.<br />
Der Energiemanager muss zuerst klarmachen, dass der<br />
Heizungsverbrauch e<strong>in</strong> Kostenthema ist und zukünftige<br />
Maßnahmen auch im Bereich Heizung getroffen werden<br />
können, ohne den Komfort zu bee<strong>in</strong>flussen.<br />
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B. Energieoptimierung durch<br />
e<strong>in</strong>fache Maßnahmen<br />
E<strong>in</strong>fache Maßnahmen zur Energiee<strong>in</strong>sparung s<strong>in</strong>d<br />
�Optimale Raumtemperatur feststellen und Heizung auf diese<br />
Temperatur e<strong>in</strong>regeln<br />
�Temperaturabsenkungen zu bestimmten Zeiten (z.B. Nacht,<br />
Wochenende, Urlaub)<br />
�Luftwechselrate ger<strong>in</strong>g halten<br />
�Wärmeverluste durch Fenster verr<strong>in</strong>gern<br />
�In nicht ständig genutzten Räumen die Heizung abschalten<br />
�Boilertemperaturen verr<strong>in</strong>gern<br />
�Umwälzpumpen nur bei Bedarf e<strong>in</strong>schalten<br />
�Vorlauftemperaturen optimal e<strong>in</strong>stellen<br />
�Wärmeverbreitung sicherstellen (z.B. ke<strong>in</strong>e Möbel vor Heizkörper)<br />
�Thermostatventile optimal e<strong>in</strong>stellen<br />
�Sensoren korrekt montieren<br />
�Frostwächter regelmäßig überprüfen<br />
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Bestimmen und regeln der<br />
Raumtemperatur<br />
Mit diesem Schritt wird für die verschiedenen Bereiche Ihres<br />
Unternehmens der Wärmebedarf festgestellt. Besuchen die<br />
verschiedenen Bereiche des Gebäudes und vergleichen Sie die<br />
verschiedenen Raumtemperaturen mit den Temperaturen der<br />
folgenden Tabelle. Gebäudeteil °C<br />
Duschräume 24<br />
Garage 10<br />
Gänge 15<br />
Küche 16<br />
Bibliothek 18<br />
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Büro 20<br />
Restaurant, Kant<strong>in</strong>e 20<br />
Toilette 16<br />
Öffentliche Warteräume 16
Temperaturabsenkung zu<br />
bestimmten Zeiten<br />
Da während der Nacht und an Wochenenden die meisten<br />
Räume nicht besetzt se<strong>in</strong> werden, sollte die<br />
Raumtemperatur dort abgesenkt werden. Als Daumenregel<br />
gilt, dass e<strong>in</strong>e Temperaturabsenkung um 2°C während der<br />
Nacht den Heizenergieverbrauch um 2-3% verm<strong>in</strong>dert.<br />
Beachten Sie jedoch, die Temperatur nicht zu viel<br />
abzusenken. Denn es ist t<strong>eu</strong>rer den Raum wieder völlig<br />
heizen zu müssen.<br />
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Luftwechselrate niedrig halten<br />
Türen zwischen Räumen mit unterschiedlichen<br />
Temperaturniveaus sollten immer geschlossen werden um<br />
die Wärme nicht entweichen zu lassen und Zugluft zu<br />
verm<strong>in</strong>dern.<br />
Zusätzlich sollten Frischluftventilatoren während der Nacht<br />
abgeschalten werden und nur bei Bedarf <strong>in</strong> Betrieb<br />
genommen werden. Als Daumenregel gilt, dass für die<br />
Erwärmung von 1000m³/h Luft von 12°C auf 20°C, etwa 11 kW<br />
Leistung notwendig s<strong>in</strong>d. Das ergibt e<strong>in</strong>en Energieverbrauch<br />
von ca. 16000 kWh oder Euro 800.- pro Heizsaison.<br />
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Wärmeverlust durch Fenster<br />
verm<strong>in</strong>dern<br />
Stellen Sie sicher, dass alle Fenster und Vorhänge<br />
während der Nacht geschlossen s<strong>in</strong>d. Vorhänge dürfen<br />
nicht über die Heizkörper reichen.<br />
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Abschalten von Heizkörpern <strong>in</strong> nicht<br />
ständig genutzten Räumen<br />
Radiatoren und Konvektoren sollten nur e<strong>in</strong>geschaltet werden,<br />
wenn der Raum auch besetzt ist. Heizkörper sollten kurz bevor<br />
der Raum benutzt wird e<strong>in</strong>geschalten werden.<br />
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Verr<strong>in</strong>gern der Boilertemperatur<br />
Warmwasserboiler sollten nur Temperaturen erreichen, mit<br />
welcher das Wasser auch genutzt wird. Fragen Sie den<br />
Boilererz<strong>eu</strong>ger nach der niedrigstmöglichen Temperatur für<br />
Ihren Boiler. Das Warmwasser sollte jedoch m<strong>in</strong>destens 60°C<br />
erreichen. Als Daumenregel gilt, dass die Verr<strong>in</strong>gerung der<br />
Boilertemperatur von 65°C auf 60°C die Wärmeverluste um 9%<br />
senkt.<br />
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Abschalten der Umwälzpumpen<br />
Umwälzpumpen von Heizungsanlagen laufen normalerweise<br />
automatisch, können aber auch manuell geregelt werden. Wenn<br />
die Heizungsanlage abgeschalten wird, sollten auch die<br />
Umwälzpumpen abgeschalten werden um Strom zu sparen und<br />
e<strong>in</strong> zu rasches Abkühlen des Heizungssystems zu vermeiden.<br />
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Vorlauftemperaturen richtig<br />
e<strong>in</strong>stellen<br />
Bei der St<strong>eu</strong>erungse<strong>in</strong>richtung kann die Vorlauftemperatur<br />
e<strong>in</strong>gestellt werden. Testen Sie die optimale Vorlauftemperatur<br />
mit dem Installat<strong>eu</strong>r, <strong>in</strong>dem die Temperatur solange um 1°C<br />
gesenkt wird, bis sich die Mitarbeiter über zu niedrige<br />
Raumtemperaturen beschweren.<br />
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Optimale Wärmeabgabe<br />
sicherstellen<br />
Stellen Sie sicher, dass Heizkörper nicht von Möbeln oder<br />
Vorhängen verstellt werden, das verh<strong>in</strong>dert die<br />
Wärmeausstrahlung <strong>in</strong> den Raum. Ordnen Sie auch die<br />
regelmäßige Re<strong>in</strong>igung der Heizkörper an, da Staub die<br />
Wärmeausstrahlung bee<strong>in</strong>flusst.<br />
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Thermostatventile optimal<br />
e<strong>in</strong>stellen<br />
Stellen Sie sicher, dass alle Thermostatventile auf die optimale<br />
Raumtemperatur e<strong>in</strong>gestellt s<strong>in</strong>d. Überprüfen Sie die Ventile auf<br />
Schäden, halten Sie die optimale E<strong>in</strong>stellung schriftlich fest und<br />
<strong>in</strong>formieren Sie die Mitarbeiter darüber.<br />
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Sensoren korrekt montieren<br />
Stellen Sie sicher, dass Temperatursensoren korrekt montiert<br />
s<strong>in</strong>d. Die Erfahrung zeigt, dass Sensoren oft an zu warmen oder<br />
zu kalten Plätzen montiert werden. Dies führt dazu, dass<br />
entweder zu wenig oder zu viel geheizt wird. Innensensoren<br />
sollten nicht <strong>in</strong> der Nähe von Fenstern, Heizkörpern oder <strong>in</strong> der<br />
Zugluft montiert werden. Außensensoren müssen an der<br />
Nordseite montiert werden und dürfen nicht dem direkten<br />
Sonnenlicht ausgesetzt werden. In vielen Fällen wird e<strong>in</strong><br />
Kompromiss aus diesen Faktoren nötig se<strong>in</strong>.<br />
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Überprüfen der Frostwächter<br />
Frostwächter müssen regelmäßig überprüft werden. Wenn die<br />
Thermostattemperatur nicht zwischen 4°C und 6°C e<strong>in</strong>gestellt<br />
ist, wird entweder Wärme verschwendet oder e<strong>in</strong> Frostschaden<br />
könnte entstehen.<br />
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C. Energiesparen durch M<strong>in</strong>imieren<br />
der Verluste<br />
Aktivitäten zur Verm<strong>in</strong>derung von Wärmeverlusten könnten an<br />
folgenden Punkten ansetzen:<br />
�Hydraulische Regulierung des Heizungssystems<br />
�Verluste durch freie Wärme <strong>in</strong> den Abgasen<br />
�Wärmeverluste im Boiler<br />
�Verteilungsverluste<br />
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Hydraulische Regulierung des<br />
Heizungssystems<br />
Hydraulisch regulierte Heizungsanlagen haben im Vergleich zu<br />
herkömmlichen Heizungsanlagen e<strong>in</strong>e bis zu 30% höhere<br />
Effizienz.<br />
E<strong>in</strong> Fachmann misst die Druckunterschiede <strong>in</strong> den Heizkreisen<br />
und <strong>in</strong>stalliert spezielle Regler die den Wasserdurchfluss optimal<br />
st<strong>eu</strong>ern.<br />
Mit hydraulischer Regulierung<br />
•kann die Raumtemperatur optimal e<strong>in</strong>gestellt werden.<br />
Temperaturabsenkung bei überheizten Räumen um 1 °C führt zu<br />
e<strong>in</strong>er Energiee<strong>in</strong>sparung von bis zu 6 %.<br />
•wird das Heizwasserverteilung richtig verteilt und das führt zu<br />
e<strong>in</strong>er Optimierung der bezogenen Leistung und Verr<strong>in</strong>gerung der<br />
Leistungskosten für die Pumpenantriebe<br />
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Verluste durch freie Wärme <strong>in</strong> den<br />
Abgasen<br />
Die Abgastemperaturen sollten folgende Werte nicht übersteigen<br />
180°C für Ölheizungen und<br />
140°C Gasheizungen.<br />
Die e<strong>in</strong>zige Möglichkeit für bestehende Heizungsanlagen die<br />
Abgaswärmeverlust zu verm<strong>in</strong>dern besteht dar<strong>in</strong>, das Heizungssystem<br />
regelmäßig zu re<strong>in</strong>igen und zu warten.<br />
Der Rauchgasverlust kann durch Optimierung des Luftüberschusses<br />
und der Rauchgastemperatur am Ausgang des Wärmetauschers<br />
m<strong>in</strong>imiert werden. Dies sollte regelmäßig vom Fachmann überprüft<br />
werden.<br />
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Zusätzlich können erhebliche Wärmeverluste durch unverbranntes<br />
Kohlenmonoxid (CO) entstehen. Als Daumenregel gilt: bis zu 7%<br />
Verlust für je e<strong>in</strong> Prozent unverbranntes Kohlenmonoxid.<br />
Die Überprüfung des CO Gehaltes kann im Zuge e<strong>in</strong>er<br />
Rauchgasemission<strong>sme</strong>ssung festgestellt werden
Verluste durch freie Wärme <strong>in</strong> den<br />
Abgasen<br />
Andere Möglichkeiten sollten bereits <strong>in</strong> der Planungsphase <strong>in</strong><br />
Betracht gezogen werden, da e<strong>in</strong>e spätere Installierung zu hohe<br />
Investitionskosten erfordern würde:<br />
Diese Möglichkeiten s<strong>in</strong>d:<br />
•Verwendung des Abgases <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em<br />
Wärmerückgew<strong>in</strong>nungssystem<br />
•Installation von 2 Phasen Brennern<br />
•Exaktes Festlegen der benötigten Heizleistung vermeidet e<strong>in</strong>e<br />
Überdimensionierung der Heizungsanlage<br />
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Wärmeverluste beim Kessel<br />
Wärmeverluste beim Kessel entstehen aus 2 Gründen.<br />
Der erste Grund ist e<strong>in</strong>e schlecht Isolierung des Kessels.<br />
Dadurch entweicht die Wärme <strong>in</strong> den Kesselraum. N<strong>eu</strong>e Kessel<br />
haben bereits e<strong>in</strong>e Isolierschicht von bis zu 20 cm. Alte Kessel<br />
sollten zum<strong>in</strong>dest e<strong>in</strong>e 10 cm <strong>–</strong> Isolierung aufweisen.<br />
Der zweite Grund liegt im Stand-by Betrieb. Durch den Stand-by<br />
Betrieb wird meistens Warmwasser gespeichert und im<br />
Bedarfsfall sofort zur Verfügung zu stehen. Die Höhe der<br />
Wärmeverluste hängt vom Brennstoff, Kessel, Brenner und Art<br />
der Wärmenutzung ab.<br />
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Allen geme<strong>in</strong>sam s<strong>in</strong>d zusätzliche Regulierungsprobleme die<br />
durch die Verwendung von hydraulischen Regulierungen<br />
verm<strong>in</strong>dert werden können.
Verteilungsverluste<br />
Die Isolierung der Rohre und Leitungen verm<strong>in</strong>dern die<br />
Wärmeverluste im Verteilsystem.<br />
Als Daumenregel gilt, dass sich die Isolierung der Leitungen <strong>in</strong><br />
weniger als 2 Jahren amortisiert.<br />
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Oberflächentemperaturen und<br />
Wohlbef<strong>in</strong>den<br />
Wand 18°C<br />
Beispiel 1<br />
Decke 18°C<br />
Luft 22°C<br />
20 °C<br />
empf.<br />
Temp.<br />
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Boden 18 °C<br />
Wand 18°C<br />
Wand 22°C<br />
Beispiel 2<br />
Decke 22°C<br />
Luft 18°C<br />
20 °C<br />
empf.<br />
Temp.<br />
Boden 22 °C<br />
Wand 22°C
Luftf<strong>eu</strong>chtigkeit und Behaglichkeit<br />
Der behagliche Bereich der<br />
relativen Luftf<strong>eu</strong>chtigkeit bewegt<br />
sich zwischen 40 und 60% bei<br />
e<strong>in</strong>er Raumlufttemperatur von 18<br />
bis 23°C<br />
Die Luftf<strong>eu</strong>chtigkeit wird mit e<strong>in</strong>em<br />
Hygrometer gemessen.<br />
Ist die Luft zu trocken sollte e<strong>in</strong><br />
Luftbef<strong>eu</strong>chter e<strong>in</strong>gesetzt werden.<br />
Das subjektive Wohlbef<strong>in</strong>den kann<br />
durch die Änderung der<br />
Luftf<strong>eu</strong>chtigkeit bee<strong>in</strong>flusst<br />
werden.<br />
Luftf<strong>eu</strong>chtigkeit<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20 unbehaglich<br />
10<br />
trocken<br />
12 14 16 18 20 22 24 26 28<br />
Raumtemperatur<br />
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behaglich<br />
akzeptabel<br />
unbehaglich<br />
f<strong>eu</strong>cht
Brennstoffwechsel und Änderung<br />
des Heizungssystems<br />
Es wird meist nicht möglich se<strong>in</strong>, Effizienzverbesserungen durch<br />
die Installierung e<strong>in</strong>er n<strong>eu</strong>en, energieeffizienten Anlage zu<br />
erreichen. Zum<strong>in</strong>dest sollte dies <strong>in</strong> folgenden Fällen beachtet<br />
werden:<br />
•das Heizungssystem muss ern<strong>eu</strong>ert werden<br />
•Förderungen der öffentlichen Hand oder des Energieversorgers<br />
können <strong>in</strong> Anspruch genommen werden<br />
•Umbauten s<strong>in</strong>d notwendig<br />
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Brennstoffwechsel und Änderung<br />
des Heizungssystems<br />
Für den Vergleich von Brennstoffen muss man e<strong>in</strong>e geme<strong>in</strong>same<br />
Basis f<strong>in</strong>den. Diese Basis sollte die für den Verbraucher zur<br />
Verfügung stehende Energie <strong>in</strong> kWh se<strong>in</strong>.<br />
Für e<strong>in</strong>en Vergleich der Nutzenergie muss folgendes beachtet<br />
werden<br />
• der Heizwert jedes Brennstoffes<br />
• der Wirkungsgrad des Kessels<br />
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Beispiel Umwandeln <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>heit<br />
1 Liter Heizöl extra leicht kostet 0,5 Euro <strong>in</strong>kl. USt. Um den<br />
Preis für e<strong>in</strong>e kWh Nutzenergie herauszuf<strong>in</strong>den, müssen die<br />
Kosten pro Liter durch den Heizwert und den Wirkungsgrad<br />
des Heizungssystems dividiert werden.<br />
Energieträger Heizöl extra leicht<br />
Preis (Euro/E<strong>in</strong>heit) Euro 0,5/l<br />
Heizwert (kWh/E<strong>in</strong>heit) 10,0<br />
Wirkungsgrad (%) 90<br />
Wärmekosten Nutzenergie<br />
(Euro/kWh)<br />
0,055 Euro/kWh<br />
Gas <strong>–</strong> Brennwertkessel haben e<strong>in</strong>en um 10% höheren<br />
Wirkungsgrad.<br />
Die Energiepreise können entweder im Internet gefunden<br />
oder von den Energieversorgern erfragt werden.<br />
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Kälteanlagen<br />
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Kälteanlagen<br />
Die folgenden Bereiche werden betrachtet:<br />
•Erforderliche Kälteleistung reduzieren<br />
•Grundpr<strong>in</strong>zip Kälteanlage<br />
•Verdichter<br />
•Verflüssiger<br />
•Expansionsventil<br />
•Verdampfer, Abtauen<br />
•Kältemittel<br />
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Stromverbrauch von<br />
motorgetriebenen Systemen<br />
Motorgetriebene Systeme verursachen <strong>in</strong> der<br />
Lebensmittel<strong>in</strong>dustrie 90% des Stromverbrauchs (70%<br />
% <strong>in</strong> der Industrie allgeme<strong>in</strong>)<br />
Andere Motoren<br />
40%<br />
Pumpen<br />
10% Ventilatoren<br />
11%<br />
Kältekompressoren<br />
30%<br />
Druckluft-<br />
erz<strong>eu</strong>gung<br />
9%<br />
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E<strong>in</strong>sparmöglichkeit bei<br />
Kälteanlagen<br />
1. Frage muss se<strong>in</strong>:<br />
Welcher Bedarf besteht?<br />
Zeit, Ort, Temperaturniveau, Luftf<strong>eu</strong>chtigkeit, Qualität<br />
2. Frage: Wie kann ich Bedarf senken?<br />
3. Fragen: Wie / Wo /Wann stelle ich Kälte zur Verfügung?<br />
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Wärmee<strong>in</strong>trag m<strong>in</strong>imieren<br />
• Kühlräume vor Wärmee<strong>in</strong>trag durch Dämmung oder<br />
Jalousien vermeiden<br />
• Abdichten der Türen<br />
• ke<strong>in</strong>e warmen Speisen e<strong>in</strong>br<strong>in</strong>gen, Tiefkühlen<br />
außerhalb<br />
• E<strong>in</strong>satz von Masch<strong>in</strong>en <strong>in</strong> Kühlräumen h<strong>in</strong>terfragen,<br />
Abschaltung <strong>in</strong> Betriebspausen<br />
• Pumpen, Antriebe möglichst außerhalb der Kühlräume<br />
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• Überprüfung, welche Zonen, welche Anforderungen an<br />
Kühlung stellen<br />
• Energieeffiziente Bel<strong>eu</strong>chtung verwenden<br />
• M<strong>in</strong>imierung des Abtauwärmestroms<br />
• Anordnung der Räume überprüfen
Luftwechsel m<strong>in</strong>imieren<br />
• Luftwechsel durch Schl<strong>eu</strong>ßen oder Schnelllauftore m<strong>in</strong>imieren<br />
• Luftwechsel auf notwendiges M<strong>in</strong>imum reduzieren, evt. über<br />
Drehzahlregelung<br />
• Lüftungsanlage mit Kälterückgew<strong>in</strong>nung ausstatten<br />
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Grundpr<strong>in</strong>zip von Kälteanlagen<br />
1) Beim Verdampfen (Sieden) von Flüssigkeiten wird<br />
Wärme aufgenommen<br />
2) Beim Kondensieren (Verflüssigen) von Flüssigkeiten<br />
wird Wärme abgegeben<br />
3) Verdampfungs- und Kondensationstemperatur s<strong>in</strong>d<br />
Druckabhängig<br />
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Grundpr<strong>in</strong>zip von Kälteanlagen<br />
Gerät zur Kühlung von Flüssigkeit<br />
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Grundpr<strong>in</strong>zip der Kälteanlage<br />
Kaltdampfprozess:<br />
• Stoffe, die bei niederen Temperaturen sieden (Ammoniak<br />
bei -33°C,)<br />
• Siedetemperatur ist druckabhängig<br />
• An zu kühlender Stelle, Druck so niedrig, dass<br />
Siedetemperatur unterhalb der Temperatur liegt, auf die<br />
gekühlt werden soll<br />
• Flüssiges Kältemittel verdunstet und nimmt Wärmeenergie<br />
auf<br />
• An „warmer Stelle“, Druck so weit erhöht, dass Gas<br />
kondensiert, Kondensationstemperatur über<br />
Umgebungstemperatur<br />
• natürlicher Wärmefluss vom Kältemittel zur Umgebung<br />
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T<br />
Grundpr<strong>in</strong>zip von Kälteanlagen<br />
3<br />
entspannen<br />
4<br />
Tc<br />
To<br />
kondensieren<br />
1<br />
verdampfen<br />
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s<br />
2<br />
verdichten<br />
Leistungszahl ε :<br />
Carnot Wirkungsgrad<br />
η =<br />
Q<br />
P<br />
Kälteleistung [kW]<br />
Antriebsleistung [kW]<br />
To<br />
Tc-To<br />
Kondensationstemperatur<br />
möglichst ger<strong>in</strong>g<br />
Verdampfungstemperatur<br />
möglichst hoch<br />
[<strong>in</strong> K]
Grundpr<strong>in</strong>zip von Kälteanlagen<br />
Mit Anhebung der Verdampfertemperatur um<br />
1 K Energiee<strong>in</strong>sparung um 3,5%<br />
Mit Absenkung der Kondensationstemperatur um 1 K Energiee<strong>in</strong>sparung<br />
um 1-1,5%<br />
Beispiel:<br />
Erz<strong>eu</strong>gung von Eiswasser mit Temperatur von T=0°C;<br />
Kälteanlage auf -7°C e<strong>in</strong>gestellt.<br />
Verdampfungswärme von -5°C ausreichend.<br />
Erhöhung um 2K; E<strong>in</strong>sparung von ca. 8% möglich.<br />
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(1) Verdichter Bauarten<br />
• Kolbenkompressoren<br />
• vollhermetisch: Motor und Verdichter <strong>in</strong><br />
Kapsel, beide <strong>in</strong> Kältemittelstrom<br />
• Halbhermetisch: Verdichter, Motor<br />
können geöffnet werden;<br />
• offen: Motor, Keilriemen<br />
• Schraubenkompressoren<br />
• Turbokompressoren<br />
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(1) Verdichter<br />
Leistungszahl sehr unterschiedlich<br />
• EER: Energy Efficiency Ratio gibt an, wie effizient e<strong>in</strong> Kühlsystem arbeitet.<br />
• Gibt an wie viel hochwertige Energie nötig ist, um e<strong>in</strong>e bestimmte Menge<br />
m<strong>in</strong>derwertige Energie (Wärme) zu transportieren.<br />
• Verhältnis Kühlleistung zu elektrischer Leistung<br />
Kälteanlage<br />
Luftgekühlt<br />
Wassergekühlt<br />
Max)<br />
EER (M<strong>in</strong> <strong>–</strong><br />
1,61 <strong>–</strong> 3,97<br />
2,62 <strong>–</strong> 6,38<br />
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(1) Verdichter St<strong>eu</strong>erungsarten<br />
Hubkolbenverdichter<br />
Abhebung der Saugventile<br />
Interner Bypass<br />
Vergrößerung des<br />
Zyl<strong>in</strong>der-Schadraumes<br />
Absperrung des<br />
Ansaugkanals zu<br />
e<strong>in</strong>zelnen Zyl<strong>in</strong>dern<br />
Drehzahlregelung<br />
Schraubenverdichter<br />
Interner Bypass<br />
Interne Reglerkolben<br />
Parallel zur Rotorachse<br />
bewegter Reglerschieber<br />
Drehzahlregelung<br />
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Energieflussbild<br />
Kälteanlage<br />
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(2) Verflüssiger<br />
Aufgabe, Maßnahmen<br />
• Gasförmiges Kältemittel wird bei hohem Druck<br />
verflüssigt dazu Wärmeabfuhr<br />
• Wärmeabfuhr an die Umgebung<br />
(Verflüssigungsarbeit ist Verdampfungsarbeit plus<br />
Verdichtungsarbeit!!)<br />
• Verflüssigungstemperatur muss über<br />
Kühlmitteltemperatur (Luft, Wasser) liegen!<br />
• Verflüssigungsdruck /-temperatur für Gesamteffizienz<br />
so niedrig wie möglich!<br />
• Daher Kühlmitteltemperatur so niedrig wie möglich!<br />
Schatten, Brunnenwasser, Nordseite<br />
• Je größer Verflüssigeroberfläche, desto näher kann<br />
Verflüssigungstemperatur an Umgebungstemperatur<br />
se<strong>in</strong><br />
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(2) Verflüssiger Maßnahmen<br />
• Kühlmitteltemperatur steigt: daher für ausreichenden<br />
Kühlmittelstrom sorgen; Pumpen-, Ventilatorantriebsenergie<br />
beachten!<br />
• Wärmeübertragung Kälte- zu Kühlmittel muss ungeh<strong>in</strong>dert<br />
erfolgen<br />
• ke<strong>in</strong>e Lufte<strong>in</strong>schlüsse, ke<strong>in</strong>e verschmutzten Oberflächen!<br />
• zusätzliche Unterkühlung im Verdampfer (nach<br />
Verflüssigung), pro K, 1% Steigerung der Kälteleistung<br />
(Kältemittel kann mehr Wärme aufnehmen)<br />
• Anpassung des Verflüssigungsdruckes an<br />
s<strong>in</strong>kende/steigende Umgebungstemperaturen (W<strong>in</strong>ter,<br />
Nacht);<br />
• Kältemittelseitige Regelung: Kältemitteldampf wird nicht <strong>in</strong><br />
Verflüssiger geleitet.<br />
• Luftseitige Regelung: E<strong>in</strong>satz von drehzahlgeregelten<br />
Ventilatoren<br />
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(2) Verflüssiger Bauarten<br />
Luftgekühlte Verflüssiger<br />
Wassergekühlte Verflüssiger<br />
Verdunstungs-Verflüssiger<br />
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(3) Expansionsventil<br />
Aufgabe<br />
• Entspannung des flüssigen Kältemittels aus dem<br />
Verflüssiger von hohem Druck und hoher Temperatur<br />
auf niederen Verdampfungsdruck und -temperatur für<br />
den Verdampfer<br />
• Regelung der Menge des Kältemittel, dass zur<br />
Verdampfung erforderlich ist<br />
• zu wenig Kältemittel: Überhitzung im Verdampfer<br />
hoch, schlechte Ausnutzung der Kühlerfläche, höhere<br />
Verdampfungstemperatur, kle<strong>in</strong>ere Leistungszahl<br />
• viel Kältemittel: ke<strong>in</strong>e Überhitzung: hoher<br />
Kältemittelstrom, gute Ausnutzung der Kühlerfläche,<br />
hohe Leistungszahl<br />
• Überhitzung von 0K unmöglich, da Trennung<br />
zwischen gesättigten und überhitzten Dampf nicht<br />
übergangslos verläuft<br />
• zu viel Kältemittel, gelangt flüssiges Kältemittel zum<br />
Verdichter, Leistung nimmt ab<br />
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(3) Expansionsventil<br />
Bauarten<br />
• Kapillardrosselorgan, Handexpansionsventil<br />
• Thermostatisches Expansionsventil<br />
• reguliert Temperaturdifferenz zwischen<br />
Verdampferanfang und <strong>–</strong>Ende (Überhitzung)<br />
• Schwimmerventile (Hochdruck, Niederdruck)<br />
• Schwimmerkammer mit Flüssigkeitsstand im<br />
Verdampfer verbunden<br />
• Elektronisches Expansionsventile<br />
• exakte E<strong>in</strong>stellung über elektronischen<br />
Temperatursensor<br />
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(3) Expansionsventil<br />
Effizienzmaßnahmen<br />
• Thermostatische Expansionsventilen: bei zu ger<strong>in</strong>ger<br />
Überhitzung kann flüssiges Kältemittel <strong>in</strong> den<br />
Verdichter gelangen und Ausfälle verursachen; bei zu<br />
hoher Überhitzung (5 K) s<strong>in</strong>kt die Effizienz.<br />
• Bei variierenden Druckdifferenzen, z.B. auch <strong>in</strong> Folge<br />
der Angleichung an niedrigere<br />
Umgebungstemperaturen, s<strong>in</strong>d Schwimmerventile ,<br />
TEVs mit äußeren Druckausgleich oder elektronische<br />
Expansionsventile zu verwenden.<br />
• Hochdruck-Schwimmerventile haben den Vorteil,<br />
dass es bei Anlagenstopp zu e<strong>in</strong>em Druckausgleich<br />
über das Entlüftungsrohr kommt und daher der<br />
Kompressor beim Start weniger Energie aufnimmt.<br />
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(4) Verdampfer Aufgabe<br />
• flüssig e<strong>in</strong>gespritztes Kältemittel wird durch<br />
Aufnahme der Wärme im zu kühlenden Bereich<br />
verdampft<br />
• das flüssige Kältemittel wird bei konstanter<br />
(Verdampfungs-) Temperatur verdampft.<br />
• wenn gesamte Flüssigkeit<strong>sme</strong>nge verdampft, steigt<br />
die Temperatur <strong>in</strong> der sog. Überhitzungszone.<br />
• notwendig, dass ke<strong>in</strong>erlei Flüssigkeit zurück zum<br />
Kompressor gelangt<br />
• Überhitzung ke<strong>in</strong>e effiziente Weise, Wärme<br />
aufzunehmen (sensible Wärme), daher sollte diese<br />
Überhitzung nicht mehr als 5 K über der<br />
Verdampfungstemperatur liegen.<br />
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(4) Verdampfer Bauarten<br />
Lamellen-, Plattenverdampfer (Luftkühler)<br />
Rohrbündelverdampfer<br />
(Flüssigkeitskühler)<br />
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(4) Verdampfer Leistung<br />
• Leistung abhängig von<br />
• Verdampferfläche<br />
• Temperaturdifferenz<br />
• Wärmeübergang (Flüssigkeiten, bewegendes Medium<br />
besser), Vereisung!<br />
• Je kle<strong>in</strong>er Verdampferfläche, desto größer muss<br />
Temperaturdifferenz se<strong>in</strong> (kle<strong>in</strong>er<br />
Verdampfungstemperatur)<br />
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(4) Verdampfer Maßnahmen<br />
• Die Verdampfungstemperatur muss so hoch wie<br />
möglich se<strong>in</strong>, dies kann z.B. durch e<strong>in</strong>e große<br />
Verdampferfläche erfolgen.<br />
• In Luftkühlern muss der Kühlblock frei von Schmutz<br />
gehalten und regelmäßig abgetaut werden<br />
• Re<strong>in</strong>igung der Rohre im Rohrbündelverdampfer<br />
• E<strong>in</strong> ausreichender Kühlmedienstrom muss immer<br />
vorhanden se<strong>in</strong>, Ventilatoren oder Pumpen müssen<br />
<strong>in</strong> Betrieb se<strong>in</strong>.<br />
• Ventilatoren oder Pumpen je nach Leistung<br />
drehzahlregeln.<br />
• Öl muss entsprechend aus dem Verdampfer entfernt<br />
werden.<br />
• Regelung der Kältemittelmenge durch den<br />
Ü<br />
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(4) Verdampfer Abtauarten<br />
• Nachlauf des Lüfters<br />
• Elektrische Heizstäbe<br />
• Kältemitteldampf<br />
• Warmwasser<br />
• St<strong>eu</strong>erung über Zeitschalter, elektronische<br />
Sensoren…<br />
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(4) Verdampfer Abtauen<br />
Effizienzmaßnahmen<br />
• Abtauung nur wenn erforderlich, aufgrund<br />
abnehmender Kühlleistung (Zeitst<strong>eu</strong>erung<br />
daher nicht empfehlenswert)<br />
• Anwendung der effizientesten<br />
Abtaumethode<br />
• Abtauwärme muss über den gesamten<br />
Kühlblock gleichmäßig verteilt werden.<br />
• Stoppen des Abtauprozesses, sobald der<br />
Kühlblock eisfrei ist.<br />
• M<strong>in</strong>imierung der Aufnahme der Abtauwärme<br />
durch das zu kühlende Produkt oder Medium<br />
• M<strong>in</strong>imierung der Reifbildung durch<br />
i L ftf hti k it d höh<br />
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(5) Kältemittel HFCKW<br />
• Verbot von HFCKW (z.B. R22) seit 2002 <strong>in</strong><br />
N<strong>eu</strong>anlagen<br />
• Ab 2010 Verwendungsverbot zur Instandhaltung<br />
und Wartung<br />
• 2015 totales Verbot<br />
• Ortsfeste Anlagen größer 3 kg Füllmenge: jährliche<br />
Dichtheitskontrolle, >30 kg ½ jährl.; >300 kg; ¼<br />
jährl.<br />
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(5) Kältemittel HFKW <strong>–</strong> zu<br />
erwartende Novelle IndustriegasVO<br />
• Füllmengebeschränkungen für N<strong>eu</strong>anlagen:<br />
• 20 kg für E<strong>in</strong>zelanlagen<br />
• verzweigtes Rohrsystem: 100 kg<br />
• wenn über 100 kg dann 1,5 kg je kW Kälteleistung<br />
• Dichtheit:<br />
• N<strong>eu</strong>anlagen: Anlagendichtheit auf unter 5% pro Jahr,<br />
bezogen auf Kältemittelfüllmenge<br />
• Aufzeichnung der Nachfüllmengen für alle Anlagen<br />
• Altanlagen: auffällige Kältekreisläufe an Stand der<br />
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Technik anpassen<br />
• §22 Kälteanlagenverordnung: jährl. Prüfung<br />
• §23 Prüfbuch
(5) Kältemittel Maßnahmen<br />
• Umstieg auf effizientestes Kältemittel, falls möglich<br />
• Beispiel: Umstieg von R404A auf R134a br<strong>in</strong>gt 6%<br />
Energiee<strong>in</strong>sparung<br />
• Leckagenverluste m<strong>in</strong>imieren<br />
• Optimale Füllmenge beachten<br />
• Entlüften<br />
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(6) Leitung<br />
• Auftrennen des Netzes wenn erforderlicher<br />
Verdampfungsdruck (-temperatur) stark<br />
unterschiedlich<br />
• regelmäßiges Entlüften<br />
• regelmäßige Leckagenortung<br />
• ger<strong>in</strong>ger Druckabfall, ke<strong>in</strong>e 90°Krümmungen, starke<br />
Richtungswechsel<br />
• Austausch der Filtertrockner<br />
• Grundsätzlich Leitungen dämmen: aber<br />
Flüssigkeitsleitung zwischen Verflüssiger und<br />
Expansionsventil so weit wie möglich unterkühlen,<br />
daher nicht durch heiße Räume oder dämmen<br />
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weitere<br />
Effizienzmaßnahmen<br />
• Wärmerückgew<strong>in</strong>nung<br />
• Ölkühlung bei Schraubenkompressoren (bis 15%<br />
er Kälteleistung!!) nicht durch Kondensate<strong>in</strong>spritzung<br />
<strong>in</strong> Verdichterraum!! Besser: Thermosiphonkühlung,<br />
Kältemittel, Wärmetauscher<br />
• Economizer (zweistufige Verdichtung)<br />
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Aufnahme möglicher<br />
Parameter<br />
• Verdampfungstemperatur, -druck vs. notwendige<br />
Temperatur<br />
• Verflüssigungstemperatur, -druck<br />
• Kühlmedium, -temperatur<br />
• Kältemittel (Parameter)<br />
• Nachfüllmenge<br />
• Verdampferart<br />
• Abtauart, -st<strong>eu</strong>erung<br />
• Art der Ölkühlung des Kompressors<br />
• Stromverbrauch: Kompressor, Pumpen, Ventilatoren<br />
• Regelungen: Ventilatoren, Verdichter,<br />
Kondensationsdruckregelung<br />
• Art des Expansionsventils<br />
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