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Energie-Ressourcen in der chemischen Industrie effektiver nutzen

Energiemanagement senkt die Betriebskosten

| Autor/ Redakteur: Markus Schlink, Ilona Grabmann, Stefan Rausch / Ines Stotz

Ein gezieltes betriebliches Energiemanagement erhöht die Produktivität der eingesetzten Energie. Das senkt die Betriebskosten – und hilft beim Klimaschutz. Der Schlüssel ist dabei das Zusammenspiel aus Power-Management-Systemen, intelligenten Schalt- und Schutzgeräten, Energiesparprogrammen sowie energieeffizienten Motoren und Frequenzumrichtern im drehzahlvariablen Betrieb. Gerade in der chemischen Industrie mit ihren vielen Pumpen, Lüftern und Kompressoren zahlt sich das aus.

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Das Energiesparprogramm SinaSave berechnet anhand der anlagenspezifischen Daten, welche Maßnahme sich lohnt, welche Einsparungen sie für das individuelle Antriebssystem bringt und nach welcher Zeit sie sich amortisiert
Das Energiesparprogramm SinaSave berechnet anhand der anlagenspezifischen Daten, welche Maßnahme sich lohnt, welche Einsparungen sie für das individuelle Antriebssystem bringt und nach welcher Zeit sie sich amortisiert
( Archiv: Vogel Business Media )

Das betriebliche Energiemanagement dient – analog dem Qualitätsmanagement – der kontinuierlichen Steigerung der Produktivität der eingesetzten Energie. Statt auf mehr oder weniger zufällig entdeckte sog. Energiefresser zu reagieren, ermöglicht ein Energiemanagement ein konsequentes und permanentes Bewerten der Energieströme und optimiert diese. Dies führt zu einer wesentlich transparenteren und effektiveren Steuerung der energetischen Ressourcen sowie zu entsprechend niedrigeren Energiekosten.

Energiemanagement ist ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess – ohne definiertes Ende – der die Energieflüsse in der Anlage fortwährend effizienter macht und somit die Betriebskosten stetig senkt (Archiv: Vogel Business Media)

Erfolgreiches Energiemanagement beginnt bei der Visualisierung und Interpretation der Energieflüsse. In einem weiteren Schritt geht es darum, exakt zu berechnen, wie groß die Einsparpotenziale in der Gesamtanlage sind und an welchen Stellen es sich besonders lohnt, diese zu heben. Sind die Energiefresser identifiziert und die wirtschaftlichsten Einsparmaßnahmen berechnet, folgen die Entscheidungsphase und schließlich die Umsetzung unter anderem durch den Einsatz von besonders energieeffizienter Antriebstechnik. Das Energiemanagement hat dabei kein definiertes Ende, sondern ist ein immerwährender Kreislauf, der die fortwährende energietechnische Optimierung der Gesamtanlage inklusive der dadurch stetig steigenden Produktivität zur Folge hat.

Software sorgt für mehr Transparenz

In den ersten Schritten, der Visualisierung und Bewertung, hilft innovative Power-Management-Software in Zusammenarbeit mit kommunikationsfähigen Komponenten mit integrierter Messfunktion die Transparenz von Energiebedarf und Energiequalität zu verbessern und die Verfügbarkeit der Energieverteilung sicherzustellen. Die Power-Management Add-ons Simatic WinCC powerrate oder Simatic PCS7 powerrate aus dem Siemens-Portfolio erfassen die Energiedaten kontinuierlich, archivieren diese, verarbeiteten sie weiter, ordnen sie verursachergerecht zu und kontrollieren Leistungsspitzen als auch die Zeiten des niedrigsten Verbrauchs. Die Software verarbeitet Verbrauchswerte sämtlicher Energieformen wie Gas, Dampf oder elektrische Energie. Beispielsweise messen die Multifunktionsmessgeräte Sentron PAC des gleichen Anbieters oder kommunikationsfähigen Schalt- und Schutzgeräte (z.B. Leistungsschalter, Motormanagement-Systeme) kontinuierlich elektrische Energiewerte von Abzweigen oder einzelnen Verbrauchern. Allein durch erhöhte Transparenz und Lastmanagement lassen sich Energie- und Betriebskosten um bis zu 20 Prozent reduzieren.

Anlagenweiter Blickwinkel schöpft Energiesparpotenziale voll aus

Um alle in einem Industriebetrieb vorhandenen Energiesparpotenziale aufzudecken, ist eine anlagenweite Betrachtungsweise notwendig. Hierzu bietet der Anbieter mit dem Energieoptimierungsservice (EOS) die Möglichkeit, betriebliches Energiemanagement zu unterstützen und Gesamt- sowie Nebenanlagen auf sämtliche im Betrieb relevanten Energieprozesse und formen (z.B. Wärme, Druckluft, Dampf) hin zu untersuchen.

Fokussiert auf die Antriebssysteme bietet das im EOS enthaltene Dienstleistungspaket „Energietechnische Optimierung von Antriebssystemen“ (EOA) ein dreistufiges Optimierungskonzept: Dieses beginnt mit einer Abschätzung des Energieeinsparpotenzials, einem kostenlosen Service, um über das weitere Vorgehen entscheiden zu können. Die eigentliche energietechnische Analyse identifiziert dann ineffiziente elektrische Antriebe unter technischen sowie ökonomischen Gesichtspunkten und ermittelt die exakte Energiekostenersparnis. Nach einer Kosten-/Nutzenanalyse folgt bei Bedarf die technische und organisatorische Umsetzung der erarbeiteten Optimierungsmaßnahmen.

Energiespar-Programm SinaSave ermittelt, welche Maßnahme sich lohnt

Im nächsten Schritt, der Kalkulation, berechnen Energiesparprogramme den Einspareffekt möglicher Maßnahmen und deren Wirtschaftlichkeit. Anhand der Anlagenkennwerte, wie beispielsweise des für den Prozess erforderlichen Förderstroms bei Pumpen, der Dichte des geförderten Mediums, des Förderprofils und der Zahl der Arbeitstage, errechnet das Energiespar-Programm SinaSave das mögliche Einsparpotenzial für den spezifischen Anwendungsfall. Aus der monatlichen Gesamtersparnis der Anwendung und den Anschaffungs- und Installationskosten z.B. für einen neuen Motor oder Frequenzumrichter ergibt sich die Amortisationszeit – die häufig nur wenige Monate beträgt. Sind auf Basis der Wirtschaftlichkeitsanalyse die passenden Maßnahmen definiert, sind die Technologien und Produkte am Zuge, mit denen sich die ermittelten Potenziale besonders effektiv heben lassen.

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