Energiemanagement Wie sich eine Million Kilowattstunden einsparen lassen

Redakteur: Sariana Kunze

Am Produktions- und Logistikstandort Sondershausen spart Wago eine Million Kilowattstunden an Energie ein. Eine kombinierte Bereitstellung von Druckluft, Wärme und Kälte macht es möglich.

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Eine optimierte und kombinierte Druckluft, Wärme- und Kältebereitstellung spart am Wago-Standort Sondershausen eine Million Kilowattstunden an Energie ein.
Eine optimierte und kombinierte Druckluft, Wärme- und Kältebereitstellung spart am Wago-Standort Sondershausen eine Million Kilowattstunden an Energie ein.
(Bild: Wago)

Für mehr Energieeffizienz sorgen, das war das erklärte Ziel des Verbindungstechnik- und Automatisierungsspezialisten Wago an seinem Produktions- und Logistikstandort im thüringischen Sondershausen. Eine optimierte und kombinierte Druckluft, Wärme- und Kältebereitstellung sollte es möglich machen. Gemeinsam mit der Energieeffizienzabteilung des Beratungsunternehmens Galek & Kowald setzte Wago ein Energieeffizienzprojekt auf – mit Druckluft-KWK-Lösungen, hocheffizienter Wärmerückgewinnung sowie zentralen und dezentralen Sorptionskälteanlagen. Als Demonstrationsvorhaben wurde das Projekt zudem mit Mitteln der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

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Was die Potenziale sind

Mit einer Ist-Analyse konnte das Unternehmen die Optimierungsmöglichkeiten erst ausmachen. Also wissen, wo und was die Potenziale im System sind. Mit 80 Messpunkten war im Wago-Werk Sondershausen bereits viel an Bestandsmessung vorhanden, erinnert sich Anne Häring, Projektingenieurin Energieeffizienz im Galek & Kowald Team: „Den Rest haben wir mit mobilen Messungen abgedeckt. Danach ging es darum, die Prozesse zu analysieren: Wo wird Energie verwendet und wofür?“

Energiemanagement bedeutet mehr als nur Sparen

Der Wago-Facility-Manager und Kopf des Energiemanagementteams, Achim Zerbst, beschreibt: „Beim konkreten Optimierungskonzept sollte man anfangs nicht zu detailverliebt sein. Es muss energetisch sinnvoll, technisch umsetzbar und wirtschaftlich darstellbar sein.“ Zerbst musste selbst erst einmal in Erfahrung bringen, wie der Umfang für den Betrieb der geplanten Anlagentechnik beherrschbar bleibt. Denn beim Energiemanagement sollte man langfristig handeln, statt so viel Energie wie möglich einzusparen. So ist nicht nur ein Blick auf die Energieeffizienz der Versorgungsstruktur wichtig, sondern auch auf die Gesamtbetriebskosten. Dazu zählen auch Wartungskosten. „Ein Druckluftkompressor, der an sich effizient ist, aber das Vielfache an Wartungskosten schluckt, ist nicht zielführend“, nennt Zerbst ein Beispiel.

Nach der energetischen Ist-Analyse folgte eine konkrete Maßnahmenempfehlungen inklusive einer ersten technischen und wirtschaftlichen Bewertung. Bei einigen Energieeffizienzmaßnahmen kann es notwendig sein, im weiteren Prozess einen Fachplaner, zum Beispiel für Kältetechnik, hinzuziehen. „Je nach Förderprogramm sind neben Maschinen, Anlagen und Einrichtungen auch Planungsleistungen für Energieeffizienzmaßnahmen förderfähig“, gibt Häring zu bedenken.

Meist können mehrere Maßnahmen zur Energieeinsparung aufgezeigt werden, die mit sehr unterschiedlichem Aufwand verbunden sind. So ist beispielsweise der Aufwand für Planung und Umsetzung für den Austausch von bestehender Anlagentechnik gegen effizientere vergleichsweise gering. Das ist der Fall, wenn empfohlen wird, von konventioneller Beleuchtung auf LED umzurüsten. Ein Technologiewechsel ist jedoch mit einem erhöhten Planungs- und Umsetzungsaufwand verbunden.

Neue Anlagen und Systeme sparen Energie

Konkret umfasste das finale Konzept die Anwendung der Kraft-Wärme-Kopplung zur Druckluft- und Wärmeerzeugung. Die bereitgestellte Wärmemenge aus den neu installierten Druckluft-Heizkraftwerken (DHKW) – in Kombination mit der bestehenden Wärmerückgewinnung von konventionellen Kompressoren – deckt den Wärmebedarf des Standortes. Außerhalb der Heizperioden dient die anfallende Wärme der DHKW als Antriebsenergie für Sorptionskälteanlagen zur Kältebereitstellung. Durch die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung wird der Elektroenergiebedarf für die Kältebereitstellung minimiert. Zudem gewährleistet die Integration drehzahlgeregelter Druckluftkompressoren sowie eines übergeordneten Druckluft-Managementsystems den optimalen Einsatz der Einzelerzeuger. Ein weiterer Bestandteil ist der Einsatz einer drehzahlgeregelten Kompressionskältemaschine, die bedarfsgerecht die Spitzenkühllast bedient. Die Anhebung der Kühlwassertemperaturen in den Produktionsprozessen ermöglicht den Einsatz freier Kühlung. Hierzu kommen adiabate Rückkühler zum Einsatz, die die Verdunstungskälte des aufgesprühten Wassers nutzen und somit den Wirkungsgrad der Anlage maximieren. Zur weiteren Optimierung der Kaltwassernutzung und -verteilung wurden neben einem Verteilsystem (Zortström) noch hocheffiziente drehzahlgeregelte Pumpen etabliert. Abgerundet wird das Gesamtkonzept durch die integrierte Anlagen in die Wago interne Gebäudeleittechnik sowie die Datenerfassung für das Energiedatenmanagement. Die neu installierten Anlagen und Systeme sind wartungsarm, vernetzt, langlebig.

Bei Förderungen Fachanwalt einsetzen

Durch die Förderung musste Wago die Fachplanung sowie Umsetzung öffentlich ausschreiben. „Dafür hatten wir von Anfang an einen Fachanwalt zur Seite, der uns schon bei der Ausschreibung des Fachplaners unterstützt hat, um hier nichts falsch zu machen“, erinnert sich der Energiemanager Zerbst. Sein Tipp: dass der Fachanwalt im jeweiligen Bundesland tätig ist, da es bei Planung und Umsetzung teilweise auch um Förderungen auf Länderebene gehe und sich auch das Baurecht von Bundesland zu Bundesland unterscheide.

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1. Den richtigen Energieberater finden

Auf der Suche nach einem geeigneten Energieberater ist es hilfreich, ein bei dem Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gelistetes Unternehmen zu wählen, das einen spezialisierten Fokus auf den Bereich hat, in dem die Energieeffizienz gesteigert werden soll: Zum Beispiel im Gebäude, in der Prozessindustrie oder in der industriellen Produktion. Räumliche Nähe auf Landesebene zwischen Beratungsunternehmen und dem jeweiligen Standort, an dem man die Effizienz steigern möchte, ist ein weiterer Pluspunkt.

2. Förderungen ausloten und Unternehmensspitze überzeugen

Um die Unternehmensführung zu überzeugen, können mögliche Förderungen die Vorlage für Energiemanager sein, um sich bei den Entscheidern Gehör zu verschaffen. Das gilt insbesondere in konzerngeführten Unternehmen. Dafür muss die Förderungsgrundlage im Grundsatz erfüllt sein. Daher sollte die angebrachte Fördermöglichkeit thematisch passend für das gesamte Konzept sein und nicht nur für einen Teilaspekt. Hierfür empfiehlt es sich, eine externe Förderberatung in Anspruch zu nehmen. So behält man den Überblick über mögliche und kombinierbare Förderungen.

3. Die Umsetzung auf sichere Beine stellen

Bei Effizienzprojekten sind motivierte Mitstreiter im Unternehmen wichtig. Für die Umsetzung bedarf es jedoch besonders fachspezifischem Know-how. Die meisten Unternehmen können das – nicht nur aus ressourcentechnischen Gründen – alleine nicht leisten. Je nach Maßnahmengröße ist es ratsam, sich durch einen Fachplaner und Fachanwalt unterstützen zu lassen. Hinzu kommt, dass Unternehmen gerade im Bereich der finanziellen Förderungen, ob auf Landes-, Bundes oder EU-Ebene, ab einem bestimmten Investitionsvolumen öffentliche Ausschreibungen vornehmen müssen. Auch reicht die bloße Förderfähigkeit nicht aus, um Förderungen zu erhalten. Der Anspruch muss rechtlich nachweisbar bestehen, damit die Fördergelder abgerufen werden können.

Mit Wago-Technik Energiemanagement realisieren

Beim Effizienzprojekt in Sondershausen hat das Projektteam Wago-Technik eingesetzt – von der Energiedatenerfassung über die Anlagensteuerung bis hin zur Verschaltung von Gebäude- und Produktionstechnik. Mit dem modularen Wago I/O System, Controllern und den entsprechenden Softwarelösungen aus dem eigenen Hause „war die Sektorenkopplung und das Zusammenspiel der Einzelregelungen von Kälte, Druckluft und Heizung erst möglich“, sagt Zerbst: „Damit haben wir die Basis geschaffen, um die Anlagen schrittweise zu optimieren und ein erfolgreiches Energiemanagement zu realisieren.“

Kennzahlen sind der Schlüssel

Im laufenden Optimierungsprozess ist es wichtig, die Wirksamkeit der energiesparenden Maßnahmen zu prüfen. Ohne Kennzahlen ist das nicht möglich, ist Zerbst überzeugt. Denn nur mit Kennzahlen sind Energieeffizienzsteigerungen nachweisbar und fortlaufend. Diese Kennzahlenberechnung erfolgt mittels einer statistischen Berechnungsmethode, der sogenannten Regressionsanalyse. Daraus ergebe sich das Potential, längerfristig Energie einzusparen.

„Unsere Kennzahlen sind die Maßgabe weiterer Anpassungen und die Grundlage für unsere regelmäßigen Optimierungstermine mit Fachplaner, Berater und allen Projektbeteiligten“, erklärt Zerbst. Denn ganz gleich, ob Druckluft-, Wärme- oder Kälteverbrauch – „über das Jahr ändert sich immer etwas, zum Beispiel durch den Schichtbetrieb oder neue Anlagen, die hinzugeschaltet werden.“ Partiell ansteigende Energieverbräuche sind daher nicht per se als Fehler zu werten.

Mehr Effizienzpotentiale in Reichweite

Durch das Energieeffizienzprojekt spart Wago am Produktions- und Logistikstandort Sondershausen eine Million Kilowattstunden an Energie ein. „Wir haben aber noch mehr Effizienzpotentiale, allein durch die Einstellwerte, wie die Anlagen miteinander verschaltet sind. Deswegen müssen wir zum Beispiel Regeln neu definieren und daraufhin die Programmierung der Wago-Steuerungen oder einzelne Parameter anpassen“, gibt Zerbst einen Ausblick.

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