Übersicht energieeffiziente Querschnittstechniken

Quelle: LfU

Energieeffizienz in Unternehmen wird nicht nur durch die Optimierung von Produktionsprozessen erreicht, hohe Einsparpotenziale stecken auch in den so genannten Querschnittstechniken. Diese sind branchenübergreifend in Gebäuden und Anlagen zu finden und betreffen z. B. Beleuchtung, Druckluft, Pumpensysteme, Kälte- und Kühlanlagen, Wärmeversorgung und Lüftungsanlagen. Auf diese elektrisch angetriebenen Systeme entfallen rund 70 Prozent des Stromverbrauchs von Industrie und Gewerbe.

Nachfolgend erhalten Sie Informationen zu Einsparpotenzialen bei folgenden Querschnittstechnologien:

Elektrische Motorensysteme
Druckluft
Pumpen
Lüftungstechnik
Kältesysteme
Beleuchtungssysteme
Prozesswärme

1. Elektrische Motorensysteme

Elektromotoren müssen inzwischen Mindestanforderungen erfüllen: Der derzeitige Effizienzstandard ist IE3 bzw. IE2 mit Drehzahlregelung. Für den Energieverbrauch eines elektrischen Systems sind allerdings nicht nur Größe und Anwendungsbereich, sondern auch insbesondere der Gesamtwirkungsgrad entscheidend.
Bei der Beschaffung von Elektromotoren und kompletten elektrischen Antrieben mit Getriebe, Umrichtern und Automatisierungskomponenten wird meist nur an den Einkaufspreis der einzelnen Teile gedacht. Tatsächlich ist dieser Preis aber nur ein kleiner Teil – fast vernachlässigbar gegenüber den gesamten Stromkosten, die z. B. Förderanlagen über ihre Lebensdauer verursachen.
Einsparpotenzial: 25 bis 30 Prozent

Mögliche Maßnahmen:

Optimale Laststeuerung bei variablen Lasten
Drehzahlregelungen
Reibungsminderung von Motoren und Getrieben
Effiziente Antriebe (z. B. Direktantrieb), wo möglich

2. Druckluft

Druckluft ist ein kostenintensiver und damit wertvoller Energieträger. Die Kosten entstehen hauptsächlich durch die Energie, die zur Verdichtung der angesaugten Luft im Kompressor benötigt wird.
Druckluft wird in fast jedem Betrieb verwendet. Man unterscheidet zwischen Arbeitsluft als Energieträger und Prozessluft, die in verfahrenstechnischen Prozessen genutzt wird. Die Optimierung beginnt am besten beim Druckluftverbraucher. Danach können Verteilung (Rohrnetz), die Aufbereitung (Trocknung, Filterung) sowie die Erzeugung (Kompressoren) mit Steuerung und Regelung betrachtet werden.
Einsparpotenzial: bis zu 50 Prozent

Mögliche Maßnahmen:

Leckagenminimierung im Druckluftsystem
Anpassung des Systemdrucks an den tatsächlichen Bedarf
Einsatz drehzahlgeregelter Kompressoren
Übergeordnete Kompressorensteuerung zur Kombination mehrerer Drucklufterzeuger
Wärmerückgewinnung

3. Pumpen

Ein Pumpensystem besteht in der Regel aus Behältern, Rohrleitungen, Armaturen, Messgeräten, Einbauten (Wärmetauscher, Filter) sowie der Pumpe mit ihrem Antrieb. Dabei ist der Gesamtwirkungsgrad des Pumpensystems entscheidend für den Energieverbrauch. Umwälzpumpen (z. B. Heizungs- und Klimaanlagen) arbeiten in geschlossenen Systemen. In offenen Systemen (z. B. Wasserversorgung) werden Förderpumpen eingesetzt.
Einsparpotenzial bei einer Optimierung des gesamten Pumpensystems: bis zu 30 Prozent.

Mögliche Maßnahmen:

Anpassung an die Förderaufgabe (Förderhöhe und Fördermenge) und Pumpenleistung an den tatsächlichen Bedarf
Einsatz von hocheffizienten Pumpenantrieben
Einsatz einer Drehzahlregelung zur optimalen Bedarfsabdeckung
Optimierung des Rohrleitungssystems (z. B. Rohrdurchmesser, Armaturen)

4. Lüftungstechnik

Die wesentlichen Funktionen von Lüftungsanlagen sind die Schaffung eines angenehmen Raumklimas und einer optimierten Produktionsatmosphäre.
Einsparpotenzial: 25 Prozent

Mögliche Maßnahmen:

Reinigung der Ventilatoren
Einsatz von Ventilatoren und Motoren mit hohem Wirkungsgrad
bedarfsgerechte Luftmengenanpassung durch drehzahlgeregelte Ventilatoren
dichtes Kanalnetz
Reduzierung der Druckverluste durch geradlinige Kanalführung
Wärmerückgewinnung

5. Kältesysteme

Neben der Raumklimatisierung dient die Kältetechnik der Kühlung von z. B. Lebensmitteln und EDV-Anlagen. Auch für industrielle Produktionsprozesse spielt sie eine wichtige Rolle. Hauptsächlich wird Kälte mit Kompressionsanlagen, in einzelnen Fällen auch mit Absorptionskälteanlagen, erzeugt.
Einsparpotenzial: 30 Prozent

Mögliche Maßnahmen:

Den Kältebedarf minimieren
Regelmäßige Wartung der Anlage
Notwendiges Temperaturniveau der Nutzkälte prüfen
Dämmung der Kälteleitungen
Winterentlastung über Hybrid- oder Freikühlung bei niedrigen Außentemperaturen, wenn möglich

6. Beleuchtungssysteme

Ein Kostenfaktor im gewerblichen und industriellen Bereich, der häufig unterschätzt wird, ist die Beleuchtung großer Flächen wie Hallen, Verkaufsflächen, Bürohäuser oder Industrieanlagen. Durch den technischen Fortschritt, insbesondere in der LED-Technik, bestehen bei der Sanierung von Beleuchtungsanlagen hohe Einsparpotenziale.
Einsparpotenzial: 70 Prozent

Mögliche Maßnahmen:

Tageslichtnutzung optimieren
Einsatz energieeffizienter Leuchten mit guter Lichtlenkung
Bedarfsgerechte Steuerung (zeit- und anwesenheitsgesteuert)
Vermeidung zu hoher Leistungszuschläge bei der Planung von Neuanlagen
Helle Farben von Wänden und Decke bevorzugen

7. Prozesswärme

Sehr viele verarbeitende Betriebe nutzen industrielle Wärme, sei es zur Dampf- und Heißwassererzeugung oder für den Betrieb von Brennöfen und Trocknungsanlagen. Mit einem Anteil von knapp 60 Prozent am industriellen Gesamtenergieverbrauch ist die Prozesswärme für viele Unternehmen daher ein bedeutender Kostenfaktor.
Einsparpotenzial: 15 Prozent

Mögliche Maßnahmen:

Minimierung des Wärmebedarfs und der Wärmeverluste (z. B. Dämmung der Rohrleitungen)
Bei Dampfsystemen: Notwendigkeit von Dampf zur Wärmeerzeugung überprüfen
Einsatz von Brennwertkesseln
Nutzung der Abgaswärme durch Wärmerückgewinnung (bei Dampfsystemen Einsatz eines Economizers)
Einsatz von Wärmespeichern zur Reduzierung der Spitzenlast
Bedarfsgerechte Wärmeerzeugung durch energieeffiziente (z. B. modulierende) Brenner und für mehrere Heizkessel eine Mehrkesselregelung (z. B. Kesselfolgesteuerung)

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