Energieeffizienz-Dienstleistungen in der Automation

Energieeffizienz-Dienstleistungen
in der Automation
Energiesparen in der Industrie
Konzeption
Analyse
Umsetzung
Monitoring
Eine Initiative des
Fachverbandes Automation
im ZVEI
E N E R G I E E F F I Z I E N Z- D I E N S T L E I S T U N G E N I N D E R A U TO M AT I O N
Steigerung der Energieeffizienz in der Industrie
Steigende Energiepreise, ein erhöhtes Umweltbewusstsein sowie die Zunahme ordnungspolitischer
Vorgaben wie die europäische ErP-Richtlinie rücken das Thema energieeffiziente Lösungen zunehmend
in den Fokus der Industrie. Die Automation bietet den Stellhebel, um eine hohe Produktivität bei optimiertem Energieeinsatz zu sichern. Vor diesem Hintergrund haben die Mitglieder des ZVEI ihr vorhandenes Dienstleistungsportfolio um das Thema Energieeffizienz ausgebaut. Denn nur durch den auf die
individuellen Anforderungen abgestimmten Einsatz der Produkte kann eine optimale Energieeinsparung
erreicht werden.
Die Antwort auf die Frage, welche Einsparpotentiale durch eine Modernisierung von bestehenden
Anlagen oder bei einer Neuinvestition erzielt werden können, benötigt umfassendes Know-how über
Produkte und deren Anwendungen. Die Mitglieder des ZVEI stehen Ihnen mit ihren umfassenden
Energiesparkonzepten in Form von maßgeschneiderten Dienstleistungen, Produkten und Lösungen zur
Verfügung.
Zunehmende gesetzliche Anforderungen
Mit der ErP-Richtlinie für „energy related
products“ hat die EU- Kommission einen gesetzlichen Rahmen für die Vorgabe von Mindestanforderungen an Wirkungsgrade und Energieverbräuche für Produkte und Systeme geschaffen.
Die Umsetzungsmaßnahmen für die einzelnen
Anwendungen werden in Verordnungen geregelt.
Der ordnungspolitische Druck nimmt zu. Die Europäische Kommission hat
sich das umweltpolitische Ziel gesetzt, den Treibhausgasausstoß bis zum
Jahr 2020 um 20 % zu senken. Nationale Regierungen streben sogar
noch höhere Ziele an. Um diese Ziele zu erreichen, werden zunehmend
Verordnungen und Richtlinien erlassen. Die europäische Richtlinie für
energieverbrauchsrelevante Produkte, ErP-Richtlinie 2009/125/EG (Nachfolger der EuP-Richtlinie 2005/32/EG) bildet den Rahmen für eine Reihe
von Verordnungen, die u.a. Mindestwerte für die Energieeffizienz von
Produkten und Systemen in Industrie, Gewerbe und Privatbereich vorschreiben. So existieren bereits Richtlinien für Elektromotoren und
Pumpen. Weitere sind in Arbeit.
Einsparpotenziale durch Automatisierungstechnik
Neben den ordnungspolitischen Aspekten wird die Energieeffizienz in Zukunft ein noch wichtigerer
Maßstab für die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Industrie und auch ihrer Innovationskraft sein.
Deshalb ist die Steigerung der Energieeffizienz eine Schlüsselfrage.
Energieeinsparpotenziale in Deutschland (p.a.):
Energiesparmotoren
Elektronisch geregelte Antriebe
Prozesstechnik
14 Milliarden kWh
24 Milliarden kWh
50 Milliarden kWh
Summe
88 Milliarden kWh
Nach Berechnungen des ZVEI können in den existierenden Produktionsanlagen der Industrie, in Gewerbeanlagen und in Öffentlichen
Einrichtungen durch Modernisierung bzw. den Einsatz intelligenter
Messtechnik, Prozessautomatisierung und elektrischer Antriebstechnik
insgesamt Energieeinsparungen in Höhe von 88 Mrd. kWh EnergieÄquivalente erzielt werden. Dies bezieht sich sowohl auf Strom als auch
auf Primärenergie und entspricht der Einsparung von CO2-Emissionen von
43 Millionen Tonnen jährlich. Bei 7 Cent/kWh sind das rund 6,2 Milliarden
Euro jährlich an eingesparten Energiekosten.
Quelle: EU-Kommission / eigene Berechnungen
Energieintensive Prozesse findet man in allen Branchen. Die größten Potenziale liegen in der
Optimierung der Prozesse sowie der Automatisierungs- und Antriebstechnik. So werden in der
Prozessindustrie große Stoffmengen erhitzt oder abgekühlt, verdampft oder zerkleinert. Hier ist das
intelligente Messen, Steuern und Regeln der Produktions- und Entsorgungsprozesse Voraussetzung für
den effizienten Umgang mit der Energie und damit für die Minderung von Treibhausgas-Emissionen.
Beispiele für den Einsatz energiesparender elektrischer Antriebstechnik, Energiesparmotoren und elektronischer Drehzahlregelung, findet man bei Pumpen, Ventilatoren, Druckluft, Klimaanlagen, Aufzügen,
Rolltreppen, Transportbändern und in vielen anderen Anwendungen. In konkreten Projekten konnte
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nachgewiesen werden, dass durch den Einsatz moderner Automatisierungs- und Antriebstechnologien
bis zu 70 % Energiekosten eingespart werden können. Insgesamt können nach wissenschaftlichen
Studien in der Industrie, im Gewerbe und in öffentlichen Einrichtungen mit Hilfe moderner Automatisierungs- und Antriebstechnik 20 bis 25 Prozent der eingesetzten Energie eingespart werden.
Detaillierte Beispiele finden Sie in den ZVEI Broschüren
• Energiesparen mit elektrischen Antrieben und
• Mit Hightech für Umwelt- und Klimaschutz,
im Internet unter www.zvei.de/automation, bzw. im Internetauftritt der beteiligten Mitgliedsfirmen.
Die Lösung
Voraussetzung für den effizienten Umgang mit der Energie ist das intelligente Messen, Steuern und
Regeln der Produktions- und Hilfsprozesse im Zusammenspiel mit energieeffizienten Produkten. Neben
den Kosteneinsparungen durch Reduzierung des Energieeinsatzes wird damit auch der Forderung nach
einer Minderung der Treibhausgas-Emissionen Rechnung getragen. Grundlagen energiesparender
Lösungen liegen in den Prinzipien der Energierückgewinnung, der Energiezwischenspeicherung, dem
Einsatz energieoptimierter Produkte sowie der intelligenten Steuerung von Prozessabläufen. Die
Automatisierungsindustrie greift diese Aspekte auf und bietet hierzu branchenübergreifende Produkte
und Dienstleistungen an.
Die Dienstleistung
Die Ansatzpunkte zur Erreichung einer optimalen Energiesparlösung werden durch die kundenspezifische Anwendung bestimmt und können nur durch eine genaue Analyse der Anlage ermittelt werden.
Darauf aufbauend werden Konzepte erarbeitet und mit Hilfe von Investitions- und Amortisationsbetrachtungen bewertet.
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E N E R G I E E F F I Z I E N Z- D I E N S T L E I S T U N G E N I N D E R A U TO M AT I O N
Ein ganzheitlicher Ansatz der Dienstleistung zur Energieoptimierung erstreckt sich von der Analyse der
aktuellen Situation über die Entwicklung von Lösungskonzepten und deren Umsetzung bis hin zum
Energiemonitoring. Diese Vorgehensweise gilt sowohl für die Neukonzeption als auch für die
Modernisierung bestehender Maschinen und Anlagen.
1. Analyse
In der Analysephase werden mit Hilfe von Energiespar-Audits, Energieverbrauchsmessungen und
Energiemanagement-Betrachtungen die Verbesserungspotentiale ermittelt. Dafür stehen individuelle
Analyse- und Softwaretools und das notwendige Know-how bei den Dienstleistern zur Verfügung.
2. Konzeption
Basierend auf den Ergebnissen der Analysephase wird ein technologieübergreifendes Gesamtkonzept
erstellt. Die darauf aufbauende Wirtschaftlichkeitsberechnung – ROI/TCO-Betrachtungen – dient als
Entscheidungsvorlage zur Priorisierung und Umsetzung der empfohlenen Energiesparmaßnahmen.
3. Umsetzung
In der Umsetzungs- bzw. Implementierungsphase werden die zuvor ausgewählten Energiesparmaßnahmen realisiert. Das umfasst beispielsweise den Einbau notwendiger Mess- und Analysegeräte, die
Installation von energieeffizienten Antriebslösungen und den Einsatz von Steuerungen und Softwaremodulen, die den Energieeinsatz optimieren.
4. Monitoring
Die kontinuierliche Erfassung und Auswertung der Daten im Anlagenbetrieb ist die Voraussetzung für
ein maßgeschneidertes Energie-Management. Damit werden die Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahmen nachgewiesen und weitere Potenziale aufgezeigt.
Ganzheitlicher Ansatz
Produkte:
Zielbranchen:
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Energiesparmotoren,
Drehzahlregelungen,
Analysegeräte,
Messgeräte,
Steuerungen,
Optimierungssoftware,
etc.
Automobilindustrie
Chemische Industrie
Petrochemische Industrie
Grundstoffindustrie
Papierindustrie
Kunststoffindustrie
Maschinenbau
Energieerzeugungund Verteilung
• Gebäudetechnik
• etc.
Die Basis einer energieoptimierten Lösung bilden die energieeffizienten Produkte, welche in den letzten Jahren in den Fokus
der Entwicklungsabteilungen gerückt sind. Doch erst durch die
sinnvolle Kombination dieser Einzelkomponenten und einer
Optimierung des Prozesses kann für die jeweilige Anlage oder
Maschine das beste Resultat erzielt werden. Aus diesem Grund
liefern Ihnen die Mitglieder des ZVEI die passende Energieberatung gleich mit. Diese basiert auf einer oft jahrzehntelangen Erfahrung von Anwendungen und kundenspezifischen Besonderheiten.
In Abhängigkeit von den Branchen liefern die betrachteten
Technologien unterschiedliche Einsparpotenziale. Die Einbeziehung aller Energieträger wie Strom, Kohle, Gas, und Öl sichert
ein Aufdecken von Energieeffizienzpotenzialen in nahezu allen
Branchen und Anwendungen.
Energieeffizienz-Dienstleistungen nach Maß
Die Automatisierungsindustrie unterstützt ihre Kunden – OEM, Systemintegrator, Schaltschrank- und
Steuerungsbauer sowie Endanwender – mit Produkten und Dienstleistungen zum effizienten Einsatz von
Energie. Insbesondere die Mitglieder der ZVEI Initiative „Services in Automation“ bieten neben
Komponenten, Softwaremodulen und Systemen die erforderlichen maßgeschneiderten Dienstleistungen
im Rahmen der Klassifizierung an. Orientiert an den Dienstleistungsklassen von „Services in Automation“
kann individuell die fachliche Kompetenz und langjährige Erfahrung der Anbieter genutzt werden.
Hierdurch wird die kompetente und wirtschaftliche Umsetzung sichergestellt.
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An der Erstellung dieser Broschüre wirkten mit
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Torsten Gast, PHOENIX CONTACT ELECTRONICS GmbH
Uwe Geiger, Endress + Hauser GmbH + Co. KG
Andreas Reddemann, SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG
Peter Roeper, Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH
Hans-Joachim Schneider, SIEMENS AG
Siegfried Schwering, Schneider Electric GmbH
Dr. Frank Völker, Eaton Industries GmbH
Werner Blaß, ZVEI
Die ZVEI-Mitglieder bieten auf den Kunden zugeschnittene Energieeffizienz-Dienstleistungen an. Sie
stellen die Kompetenzen sicher, die die angebotenen Dienstleistungen erfordern, legen mit dem Kunden
die gewünschten Ergebnisse und Leistungskenndaten fest und erfüllen die Dienstleistungs- VerpflichtungsCharta der ZVEI Dienstleistungsinitiative.
Eine aktuelle Liste der an dieser Initiative teilnehmenden Firmen des ZVEI und deren Energiedienstleistungs-Portfolio finden Sie im Internet unter www.zvei.org/automation/
Eine Initiative des Fachverbandes
Automation im ZVEI
www.zvei.org/automation/
IMPRESSUM
Energieeffizienz-Dienstleistungen in der Automation
Herausgegeben vom:
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.
Fachverband Automation
Lyoner Straße 9
60528 Frankfurt am Main
Redaktion:
Heinz-Werner Blaß
Mail: [email protected]
www.zvei.org/automation
Trotz größtmöglicher Sorgfalt keine Haftung für den Inhalt.
Design:
NEEDCOM GmbH
www.needcom.de
Alle Rechte, insbesondere das Recht auf Vervielfältigung, Verbreitung und öffentliche Zugänglichmachung
sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form ohne schriftliche
Genehmigung des ZVEI reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet,
vervielfältigt, verbreitet oder öffentlich zugänglich gemacht werden.
Januar 2011
© ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnikund Elektronikindustrie e.V.
Fachverband Automation
Lyoner Straße 9
60528 Frankfurt am Main
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Fax: 069 6302-279
Mail: [email protected]
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