Energiemanagement im Unternehmen

Energiemanagement im Unternehmen

Was kann ein Energiemanagementsystem leisten?

Bereits im Juli 2009 wurde die Norm EN 16001 - ein Standard für Energiemanagementsysteme (EMS) - vom European Committee for Standardization (CEN) veröffentlicht. Generelles Ziel dieser Norm ist es, Organisationen beim Aufbau von Systemen und Prozessen zur Verbesserung ihrer Energieeffizienz zu unterstützen. Ein systematisches Energiemanagement führt zur Reduzierung des Energieaufwandes, der Energiekosten und der Treibhausgasemissionen.

Aufgabe eines Energiemanagementsystems ist es, die Energiesituation im Unternehmen zu ermitteln, auf Basis konkreter Daten die Energiepolitik eines Unternehmens neu zu definieren und  die Energiebilanz zu verbessern. Desweiteren müssen Faktoren, die den Energieverbrauch beeinflussen, identifiziert werden, um sie laufend  zu überwachen und zu messen. Der Energiemanager eines Unternehmens ist dafür verantwortlich, die definierten Ziele zu verfolgen und die erreichten Ergebnisse kontinuierlich zu verbessern.

Die entscheidende Komponente in einem Energiemanagementsystem ist ein wirkungsvoller und kontinuierlicher Energiecontrolling-Regelkreis (Bild 1). Solch ein Regelkreis besteht aus den vier Stufen, Datenerfassung, Energieanalyse, Energieeffizienzmaßnahme und Kontrolle:

Kontinuierliche Datenerfassung und Messung

Ein erster Schritt der Kostenfalle zu entrinnen, ist die präzise Erfassung sämtlicher Energiedaten, elektrischer – und Spannungsqualitäts-Parameter. Bei der Datenerfassung müssen als erstes die Betriebs-, Verbrauchs- und Kostendaten (z.B. Strom-, Gas-, Fernwärme-Rechnungen) von qualifiziertem Personal gesammelt und erfasst werden. Um ein Unternehmen im Detail zu bewerten und eine Basis für entsprechende Energieeffizienzmaßnahmen zu haben, müssen die Energieflüsse ab der Versorgerseite nach unten hin weiter aufgelöst werden, d.h. wesentliche Verbraucher oder Unternehmensteile müssen zusätzlich gemessen werden, Untermessstellen werden benötigt. Da in größeren Unternehmen mit vielen Messpunkten, vielfach sogar mit hunderten von Messpunkten, zu rechnen ist, muss eine automatische Erfassung (EN16001, § A.5.1) der Energieverbräuche vorgesehen werden. Wesentlich Punkte für den Aufbau eines solchen Datenerfassungs-Systems sind die Entscheidung über die benötigten Daten (welche elektrischen und energetischen Parameter?), Datenauflösung (unterschiedliche Daten benötigen unterschiedliche Mittelungszeiten), Abfrageintervalle und die Kommunikationsarchitektur (z.B. TCP/IP (Ethernet), Bacnet, Profibus, Modbus …). Moderne Energiemesstechnik (siehe UMG508, Bild 2) sorgt für die nötige Transparenz in der Gebäudeenergieversorgung. Empfohlen wird eine kontinuierliche Datenerfassung, um einerseits auf Veränderungen im Betrieb rechtzeitig zu reagieren, andererseits aber auch um erreichte Ergebnisse dokumentieren zu können. 

Über entsprechende Kommunikationsarchitekturen werden die erfassten Daten an einen zentralen Ort geleitet, in leistungsfähigen Datenbanken zentral gespeichert und zur weiteren Verarbeitung in einer möglichst offenen Architektur zur Verfügung gestellt. Auf die einfache Einbindung in übergeordnete Systeme, z.B. SCADA System, Gebäudeleittechnik oder SPS, muss gegebenenfalls geachtet werden.

Energieanalyse (Soll-Ist-Vergleich), Bildung von Kennzahlen, Benchmarking

Die Energieanalyse basiert auf den Daten des automatischen Messdaten-Erfassungssystems. Die Energieanalyse liefert die Grundlage für die konkreten Ziele des Unternehmens im Hinblick auf Energieverbrauch und Energiekostenreduzierung (z.B. 10 % Stromeinsparung pro Jahr). Die Energieanalyseergebnisse sind darüber hinaus aber auch der entscheidende Ausgangspunkt für eine ABC-Analyse der Verbraucher, Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs, Bewertung von konkreten Maßnahmen, Priorisierung der Energieeffizienzmaßnahmen und Erstellung eines detaillierten Maßnahmenplans.

Planung und Konzeption von Energieeffizienzmaßnahmen

Die Ergebnisse der Energieanalyse fließen in die Planung von Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Energiekosten ein. Die Maßnahmen lassen sich in vier Gruppen unterteilen:

  • Planung: Überprüfung des Energieeinsatzes, Optimierung der Betriebszeiten, Maschinen mit hohem Wirkungsgrad, Spitzenlastoptimierung, Wärmerückgewinnung …
  • Organisatorische Maßnahmen: Bereich Beschaffung (z.B. Lebenszykluskosten in den Vordergrund stellen), Änderungen im Arbeitsablauf, Im Bereich Regelung / Steuerung, Verhalten der Mitarbeiter, bei Instandhaltung und Wartung, Schulung und Motivation 
  • Technische Maßnahmen: Einsatz energieeffizienter Motoren (über 95 % der Lebenszykluskosten eines elektrischen Antriebs sind Energiekosten), Umstellung auf Frequenzumrichter, Nutzung von Wärmerückgewinnung, Leckagereduzierung im Druckluftnetz, Optimierung der Regelung und Steuerung von Anlagen, Optimierung der Dampferzeugung, Spitzenlastoptimierung / Energiespeicher intelligent nutzen …
  • Lastmanagement: Eine besondere Maßnahme stellt das Lastmanagement dar. Die Optimierung des Stromlastprofils bewirkt primär keine Energieeinsparung, führt aber abhängig vom Stromliefervertrag unmittelbar zu erheblichen Kosteneinsparungen. Ferner wird durch diese Maßnahme die Energieversorgung stabilisiert.

Kontrolle und Korrektur

Was bringt ein Energiemanagementsystem im Einzelnen?
  • Durch die Identifizierung von „Energieverschwendern“ und Einleitung von Maßnahmen ergibt sich eine  Reduzierung der Strom- u. Energiekosten (kWh, Spitzenlastkosten, Blindstromkosten)
  • Reduzierung des Klimakillers CO² (Green IT, Zero carbon offices, Kyoto …)
  • Stabilisierung von Prozessen (Verbesserung der Spannungsqualität)
  • Instandhaltungskosten werden durch eine Pro-aktive Wartung und reduzierte Stressfaktoren verringert
  • Versorgungsausfälle, z.B. durch Oberschwingungen, Spannungseinbrüche oder Transienten, werden vermieden
  • Sensibilisierung der Mitarbeiter bezüglich Energiesparen und Klimaschutz
  • Erfüllung gesetzlicher Rahmenrichtlinien, Energiesteuerermäßigung
  • Koststellenmanagement ermöglicht verbrauchsorientierte Kostenzuordnung
  • Umweltschutz und Imagepflege

Die Stromrechnung ist i. d. R. der Maßstab für die Kostenberechnung von Betriebsanlagen, Gebäuden oder Infrastrukturobjekten. Allerdings ist diese Rechnung nur der sofort sichtbare Teil  von manchmal viel höheren Kosten unter  Berücksichtigung einer “verschmutzten” und unzuverlässigen  Energieversorgung. Neben den direkten Elektrizitätskosten spielt auch die effektive Auslastung von Energieverteilungsanlagen und Einrichtungen sowie eine zuverlässige Energieversorgung eine wichtige Rolle bei der Wirtschaftlichkeit.

Da diese Kosten nicht so offensichtlich sind, werden sie auch als „versteckte Kosten“ bezeichnet.
Mit einem integrierten, ganzheitlichen Energiemanagementsystem lassen sich aber auch, z. B. Filialen an unterschiedlichen geografischen Standorten zentral überwachen und miteinander vergleichen (Benchmark). Der Stromverbrauch, die Blindstromüberwachung, Wasser- und Gasverbrauch, die Verfügbarkeit der elektrischen Energie und die Spannungsqualität können in der Datenbank des Konzernzentrale gesammelt, ausgewertet und analysiert werden. So lässt sich auch die Energieeffizienz steigern, da durch Kostenvergleich Einsparpotenziale entdeckt werden. 

Mit entsprechender Software lassen sich die unterschiedlichsten Daten praktisch auf Knopfdruck aufbereiten, Statistiken und Tabellen im gewünschten Format erstellen, die dann dem Finanzcontrolling, dem Energiemanager, dem Einkauf oder dem Facility-Management zur Verfügung gestellt werden. Im Bereich der Hausverwaltung bedeutet dies z. B. auch eine Verbesserung der Genauigkeit von Stromverbrauchsabrechnungen und eine komfortable, automatisierte, kundenbezogene Abrechnung (Kostenstellen-Management). 

Durchgängige Energiemanagementsysteme über die verschiedenen Netzebenen hinweg schaffen eine Netztransparenz welche es ermöglicht, „Sünder“ zu identifizieren, ineffiziente Prozesse aufzudecken und entsprechende  Energieeffizienzmaßnahmen einzuleiten. Viele Energieeffizienzmaßnahmen sind mit geringen finanziellen Investitionen zu erreichen. Und selbst bei echten Kapitalinvestitionen ist häufig mit einem Return-of- Investment innerhalb von 6 – 18 Monaten zu rechnen.

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