Energiemanagementsystem zeigt Einsparpotenziale im Unternehmen

Diese Auswertung des betrieblichen Energieverbrauchs (ABC-Analyse) zeigt exemplarisch den Stromverbrauch verschiedener Maschinen und Anlagen über einen definierten Zeitraum in einem Unternehmen vergleichbar zu Schattdecor. Der Dekorpapierhersteller möchte seine Stromverbrauchsdaten nicht öffentlich machen. Econ Solutions

Die Nuklearkatastrophe von Fukushima im Jahr 2011 war einer der Auslöser bei Schattdecor, ein Energiemanagement einzuführen. Wirtschaftliche Gründe wie Steuererleichterungen sprachen ebenso dafür. Der Hersteller von dekorierten Spezialpapieren für Fußböden und Möbel aus Thansau nahe bei Rosenheim in Bayern beschäftigt weltweit rund 2.500 Mitarbeiter.

Der Maschinenpark war damals 25 Jahre alt – und versprach somit Potential für Energieeinsparungen. Die Mess-Infrastruktur für den Energieverbrauch im Werk war fast ebenso alt – und typisch für Unternehmen ohne Energiemanagement-System: Verschiedene Messgeräte, teilweise veraltet oder nicht mehr funktionsfähig, messen etwas, aber keiner weiß noch genau, was da eigentlich gemessen wird. Die Zählerstände werden einmal im Monat manuell erfasst und in eine Excel-Liste eingetragen. Das ist zwar einfach und scheint auf den ersten Blick kostengünstig, aber für ein betriebliches Energiemanagement bieten solche Listen keine ausreichende Basis. Dazu sind die Verbrauchsdaten zu grob und zu unvollständig, zudem ist es auf Basis einer Excel-Tabelle praktisch unmöglich, die Verbrauchswerte zu interpretieren. Ohne detaillierte Messungen und Auswertungen mit grafischen Darstellungen gleicht ein derartiges Energiemanagement einem Blindflug durchs Gebirge.

Der Start der Energiesparprojektes war klein und bescheiden. Aber die beharrliche Arbeit zahlte sich aus: in Form von Kosteneinsparungen, die die Projektausgaben längst amortisiert haben, und durch die Auszeichnung des Unternehmens mit dem Energiezukunftspreis der Stadt Rosenheim.

Um ein effektives Energiemanagement aufzubauen, formulierte das Dekordruck-Unternehmen einen Leistungskatalog. Wichtigste Kriterien für die Auswahl der Messtechnik und Software waren:

• Flexible Technik für einen kleinen, kostengünstigen Start mit Möglichkeit zur Aufnahme manuell erfasster Zählerstände und zum bedarfsgerechten Ausbau
• Herstellerunabhängigkeit, um auch ältere Zähler einbinden zu können
• Mehrsprachigkeit bei Bedienung und Visualisierung für den möglichen Einsatz in allen 18 Standorten der Unternehmensgruppe
• Offenheit, um einen beliebigen Kommunikationsstandard wählen und Änderungen selbst umsetzen zu können
• Konformität zur DIN ISO 50001 für Energiemanagementsysteme
• Möglichkeit zur ERP-Anbindung

Die Startberichte des Energiemanagementsystems lassen sich wie in diesem Beispiel individuell einrichten, so dass jeder Nutzer die für ihn wichtigen Analysen und Kennzahlen erhält. Hier ist oben die ABC-Analyse, darunter die täglichen Verbrauchswerte bestimmter Maschinen und Anlagen im Werk. Dieses Bild stammt nicht von Schattdecor, sondern einem vergleichbaren Unternehmen. Econ Solutions

Die Wahl fiel auf das Energiemanagement-System econ von Econ Solutions. Es erfüllte alle Kriterien. Es besteht im Wesentlichen aus zwei Komponenten: dem Energie- und Leistungsmessgerät econ sens3 und der Auswertungs-Software econ3 von Econ Solutions. Darüber hinaus nutzt Schattdecor mit der Connect-Lösung die flexiblen Software-Schnittstellen beziehungsweise Datenbank-Anbindungen des Systemanbieters.

Die Auswertungs-Software econ3 liefert alle Standardberichte wie Verlaufsanalysen mit Zeitvergleichen, Berichte zu Schwellwert-Verletzungen und Kostenberichte sowie zahlreiche Management- und Spezialberichte, die von ABC-Analysen über die Analyse von Betriebszuständen, Korrelationsanalysen und Wochenprofilen bis zu Energiefluss- (Sankey-Diagramm) und Spektral-Analysen (Heatmaps) reichen. Alle Berichte lassen sich unkompliziert an die Bedingungen vor Ort anpassen. Messwerte anderer Zähler und Fühler sowie Produktions- und Prozessdaten aus bestehenden Systemen (MDE/BDE, ERP) können in jede Hierarchiestruktur eingebunden werden. Der Kennzahleneditor generiert auf Mausklick aussagekräftige Kennzahlen (Energy Performance Indicators, EnPI). Die Software entspricht der ISO 50001, ein entsprechender Assistent unterstützt beim Zertifizierungsprozess.

Das Energie- und Leistungsmessgerät econ sens3 lässt sich in wenigen Minuten installieren ohne die Produktion unterbrechen zu müssen. Econ Solutions

Wachstum nach Bedarf und Ressourcen

Die Installation des Energiemanagementsystems bei Schattdecor führte ein Servicetechniker durch. „Seitdem machen wir alles selbst“, berichtet Johann Osterhammer, Projektleiter Technik und Energiemanager bei dem Papierverabeiter. „In der Niederlassung in Italien hat sogar ein Student der Energie- und Gebäudetechnik das Energiemanagementsystem von Econ Solutions eingeführt.“ Den Anfang machte jedoch die Firmenzentrale in Thansau bei Rosenheim mit einem Pilotprojekt mit zehn Messstellen. Hier testete das Energiemanagement-Team, ob die Datenübertragung funktioniert, worauf zu achten ist und wie die Dokumentation aussehen muss. Nachdem dies gut funktionierte, erweiterte Schattdecor das Energiemanagementsystem nach Bedarf und entsprechend den gegebenen Ressourcen.

Die automatisierten, kostenpflichtigen Messstellen wurden durch manuelle Messstellen ergänzt, deren Messwerte händisch in die econ3-Software eingetragen werden konnten. So wurden diese kostenfrei mit ausgewertet. Wenn sich zeigte, dass diese Messstellen relevant sind, wurden sie durch automatisierte ersetzt. „Dadurch konnten wir kostenmäßig mit überschaubarem Aufwand starten, aber auch was die Datenmenge angeht, und so haben wir das System nach und nach ausgebaut.“

Heute erfasst Schattdecor in Thansau mit rund 100 automatisierten und etwa 40 manuellen Messstellen fast das ganze Werk mit Produktion, Verwaltung, Kälte- und Lüftungsanlagen bis hin zum Mitarbeiter-Restaurant. Neben Strom wird auch Gas und Wasser gemessen, außerdem die Außentemperatur, die für die Gebäudekühlung eine große Rolle spielt. Die Unternehmenszentrale ist inzwischen auch ISO 50001-zertifiziert, ebenso wie die kerneuropäischen Standorte in Italien und Polen. Sie – und auch die Standorte in Russland – sind ebenfalls mit dem econ-Energiemanagementsystem ausgestattet. Dennoch betreibt jeder Standort sein Energiemanagement eigenverantwortlich. „Der Abstimmungsaufwand wäre zu groß. Aber weil wir alle dasselbe System nutzen, können wir uns trotzdem austauschen und die anderen Niederlassungen bei Bedarf unterstützen“, erklärt Osterhammer.

XY-Plot: Mittels Korrelationsanalyse (x-y-Plot) lässt sich der Zusammenhang zweier Messgrößen visualisieren – hier Durchfluss gegen Leistungsaufnahme bei einem Kompressor. Die Maßzahl R² gibt den Grad der Abhängigkeit an: 1 bedeutet eine 100-prozentige Abhängigkeit. Die Korrelationsanalyse ist z.B. bei der Erstellung von Kennzahlen hilfreich. Dieses Bild stammt nicht von Schattdecor, sondern einem vergleichbaren Unternehmen. Econ Solutions

Einsparpotentiale fallen in den Schoß

Was die Auswertungen an den produktionsfreien Wochenenden sofort gezeigt haben, das waren die Einsparpotenziale im Stand-by-Verbrauch. Hier fiel vor allem das Galvanikbad mit einem hohen Energiebrauch auf. Mittels einer simplen Zeitschaltuhr – einer automatisch gesteuerten Wochenend-Abschaltung – konnte der Heizbetrieb optimiert und damit rund Energiekosten von 2 500 € pro Jahr eingespart werden. Sichtbar geworden ist dieses Potenzial erst durch die kontinuierliche Erfassung der Messstelle.

Zudem tauschte das Unternehmen ältere Elektromotoren durch energieeffiziente IE4-Motoren aus. So kamen weitere Einsparungen in Höhe von 400.000 kWh im Jahr zusammen. Energieeffizientere Getränkeautomaten verminderten den Verbrauch nochmals um 10.000 kWh pro Jahr. „Mit den Auswertungen fallen einem die Einsparpotentiale geradezu in den Schoß“, so die Erfahrung von Osterhammer.

Energieverbrauchsspitzen (Peaks) fallen zum Beispiel bei der Laufzeitüberwachung der Kältemaschinen durch Schwellwerte sofort auf. „Vorher sind diese oft lange unentdeckt geblieben. Jetzt können wir sie schnell beseitigen, was zu mehr Effizienz beiträgt“, beschreibt Osterhammer. „Außerdem haben sich die Ergebnisse aus dem econ-System als wertvolle Basis für jede Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erwiesen – zum Beispiel bei der Auslegung neuer Anlagen.“

Als bei Schattdecor die Klimaanlage ersetzt werden musste, fiel durch die Auswertungen auf, dass die alte Anlage im realen Betrieb nie über 150 kWh gelaufen war; ausgelegt war sie jedoch auf 400 kWh. Somit war klar, dass bei der Neubeschaffung eine Auslegung der Anlage auf 200 kWh ausreicht. „Ebenso können wir die realen Betriebsstunden mit in solche Überlegungen einbeziehen“, ergänzt Osterhammer.

Energieverbrauch erheblich gesenkt

Mehr als 500 Einspar-Maßnahmen hat Schattdecor seit dem Start seines Energiesparprojekts im Jahr 2012 bislang umgesetzt und so innerhalb von fünf Jahren den Energieverbrauch pro Rolle Dekopapier deutlich gesenkt, so dass sich die hierfür getätigten Investitionen im Durchschnitt nach rund drei Jahren amortisiert haben. Die gestiegene Energieeffizienz ist also ein Gewinn für das Unternehmen und die Umwelt.

Weil die ‘niedrig hängenden Früchte‘, also die einfach zu erzielenden Einsparungen, inzwischen umgesetzt sind, misst der Papierverarbeiter nun auch Energieverbraucher mit geringerem Einsparpotential. Und um weitere Potentiale zu erkennen, steht als nächstes die Gewinnung beziehungsweise Verfeinerung von Kennzahlen auf dem Plan. Hierfür sollen die Daten aus dem Energiemanagement-System mit Betriebs- und Prozessdaten aus den entsprechenden Systemen zusammenfließen. Und in der Zukunft könnte auch an anderen Standorten, etwa in Brasilien oder China, das Energiemanagementsystem Econ installiert werden.