Energiemanagement durch Betriebsdatennutzung Teil 1
 
Für Unternehmen ist das Thema Energie sparen immer wichtiger. Die Kosten für Energie sind ein erheblicher Faktor in der betrieblichen Kalkulation von Unternehmen.
Für Energieintensive Unternehmen wird das Thema in naher Zukunft noch einige Kosten verursachen.Es gilt deshalb schon jetzt das Potential für Einsparungen im Energiesektor zu optimieren.
Wir als Verbraucher merken das beim Kauf neuer Elektrogeräte bei denen der Energieverbrauch mittels Buchstaben und + Zeichen klar dargestellt wird.
So sollte ihre neue Waschmaschine oder Kühlschrank möglichst ein A++++
Gerät sein.
Die Maschinen und Anlagen von heute liefern eine Menge an Daten deren Nutzung für eine vorbeugende Instandhaltung bzw. Condition Monitoring genutzt werden.
Die Sensoren liefern technische Daten über den Zustand einzelner Bauteile und bieten darüber hinaus weitere nützliche Anwendungen.
Mithilfe des Asset Management können sie den Zustand der Maschinen und Anlagen definieren und abschätzen welche Restnutzungsdauer einzelne Baugruppen besitzen.
Gleichzeitig können sie die Daten nutzen um ein Energieprofil ihrer Anlagen zu erstellen. Der Energieverbrauch und notwendige Energiebedarf sowie der Ausstoß von Schadstoffen und Emissionen kann ermittelt werden.
Und wenn die Daten mittels Asset Management schon vorliegen sollten diese auch konsequent für ein Energie und Umweltmanagement genutzt werden.
DIN EN ISO 50001:2011 beschreibt die Energiemanagementmethode DIN EN ISO 14001:2009 beschreibt die Umweltmanagementmethode In den Dokumenten werden Begriffe und Anwendungsbereich beschrieben.
Ein zusätzlicher Aspekt ist die Nutzung von Prozesswärme miitels Rückgewinnung über Wärmetauscher um sie für andere Anwendungen zu gebrauchen.
Die Dokumente enthalten eine Anleitung zur Anwendung wie man im Betrieb die Energieeffizienz steigern und den Ausstoß von Schadstoffen und Emissionen verringern kann.
Das Bundesumweltamt hat in seiner Broschüre Stand Juni 2012 – Energiemanagementsysteme in der Praxis einen Leitfaden für KMU herausgebracht.
Ein weiterer Punkt ist die Möglichkeit Fördermittel für Energiemanagementsysteme zu generieren. Innovative Ideen und neue Techniken bieten außerdem die Chance auf eine starke Nachfrage.
Denn eines ist sicher und unumstößlich, Energie wird auf mittlere und lange Sicht immer teurer. Somit sind wir alle angehalten Möglichkeiten zur Einsparung von Energie zu generieren.
 

Energiemanagement in Produktionsbetrieben durch systematische Betriebsdatennutzung

1. Einleitung

Produktionsbetriebe zählen zu den größten Energieverbrauchern im gewerblichen Bereich. Steigende Energiekosten, regulatorische Vorgaben und der Druck zur Reduzierung von CO₂-Emissionen machen ein strukturiertes Energiemanagement unverzichtbar. Neben der Senkung von Betriebskosten trägt es wesentlich zur Wettbewerbsfähigkeit und zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen bei. Die Grundlage bildet dabei die systematische Erfassung und Analyse von Betriebsdaten, die Transparenz schafft und Optimierungspotenziale sichtbar macht.

2. Rechtliche und normative Grundlagen

Die Umsetzung von Energiemanagementsystemen wird durch nationale und internationale Standards geleitet:

  • ISO 50001: internationaler Standard für Energiemanagementsysteme, fordert die kontinuierliche Verbesserung der energiebezogenen Leistung.

  • DIN 18599: Berechnungsmethoden für den Energiebedarf von Nichtwohngebäuden, u. a. in Energieaudits relevant.

  • EDL-G & EnEV/GEG: gesetzliche Rahmenbedingungen in Deutschland für Energieaudits und Effizienzmaßnahmen.

Für Produktionsbetriebe bedeutet das: Energieflüsse müssen transparent, messbar und steuerbar gemacht werden.

3. Methodik des Energiemanagements

Ein wirksames Energiemanagement folgt einem klaren Zyklus:

  1. Datenerfassung – Verbrauchsdaten aus Stromzählern, Gas- und Wärmemessern sowie Betriebsdaten aus Maschinen und Anlagen.

  2. Analyse – Identifikation von Lastprofilen, Grundlasten und Ineffizienzen.

  3. Kennzahlenbildung (EnPIs) – z. B. kWh pro Stück, Energieverbrauch pro Produktionsstunde oder CO₂-Emission pro Tonne Produkt.

  4. Optimierung – Ableitung von Effizienzmaßnahmen.

  5. Monitoring & Kontrolle – kontinuierliche Überprüfung zur nachhaltigen Wirkung.

Die in deiner Datei enthaltene Struktur (Heizung, Warmwasser, Beleuchtung, Lüftung/Klima, Kälte, Zonen, Sanierungsmaßnahmen) entspricht diesem systematischen Vorgehen.

4. Verbrauchergruppen im Detail

Heizung

Oft einer der größten Energieposten in Produktionsbetrieben, insbesondere in älteren Gebäuden.

  • Optimierungspotenziale: Brennwerttechnik, hydraulischer Abgleich, Wärmerückgewinnung, Gebäudeisolierung.

  • Datenbezug: Monitoring von Vor- und Rücklauftemperaturen, Heizlastprofilen.

Warmwasser

Im produzierenden Gewerbe häufig unterschätzt, kann aber bei Reinigungs- und Sanitärprozessen relevant sein.

  • Potenziale: effiziente Speicher, Solarthermie, Wärmerückgewinnung aus Prozessabwärme.

Beleuchtung

Ein signifikanter Stromverbraucher, insbesondere in großen Produktionshallen.

  • Potenziale: Umstellung auf LED-Technik, Präsenz- und Tageslichtsteuerung.

  • Daten: Lastprofile zeigen oft hohe Grundlasten durch Dauerbeleuchtung.

Lüftung und Klimaanlagen

Sorgen für Luftqualität und konstante Temperaturen, verbrauchen aber große Mengen Strom.

  • Potenziale: Bedarfsgerechte Steuerung, Wärmerückgewinnung, drehzahlgeregelte Ventilatoren.

Kälte

In vielen Branchen (Lebensmittel, Pharma, Chemie) unverzichtbar.

  • Potenziale: Einsatz von hocheffizienten Kältemaschinen, freie Kühlung, Lastmanagement.

Zonen

Die Unterteilung nach DIN 18599 ermöglicht die differenzierte Betrachtung einzelner Bereiche (Produktion, Lager, Büro).

  • Potenziale: differenzierte Regelung statt pauschaler Versorgung, gezieltes Energiemonitoring.

Prozessenergie

Neben Gebäudeverbrauchern ist die Produktionsenergie oft der größte Faktor.

  • Potenziale: Optimierung von Maschinenlaufzeiten, Reduktion von Leerlauf- und Standby-Verbrauch, Lastspitzenmanagement.

5. Nutzung von Betriebsdaten

Die in der Datei angelegte Struktur verdeutlicht: Ohne detaillierte Betriebsdatenerfassung bleibt Energiemanagement Stückwerk. Erst durch transparente Daten entsteht die Möglichkeit, Kennzahlen (EnPIs) zu bilden, Verbrauch zu benchmarken und Einsparpotenziale zu quantifizieren.

Beispiel:

  • Grundlasten in Beleuchtung oder Lüftung lassen sich durch Messdaten identifizieren und durch Schaltzeiten oder Sensorik minimieren.

  • Lastspitzen im Strombezug können durch Lastmanagement geglättet werden.

  • Sanierungsmaßnahmen (z. B. Dämmung, neue Heiztechnik, LED-Umrüstung) lassen sich anhand von Vorher-Nachher-Vergleichen bewerten.

6. Sanierungs- und Effizienzmaßnahmen

Die in deiner Datei vorgesehene Rubrik „Sanierungsmaßnahmen“ ist essenziell für die kontinuierliche Verbesserung.

  • Kurzfristige Maßnahmen: LED-Umrüstung, Leckageortung in Druckluftsystemen, Optimierung von Regelstrategien.

  • Mittelfristige Maßnahmen: Austausch ineffizienter Anlagen, Wärmerückgewinnung, Gebäudeleittechnik.

  • Langfristige Maßnahmen: Einsatz erneuerbarer Energien, Umstellung auf klimaneutrale Prozesse.

7. Digitalisierung und Industrie 4.0

Moderne Energiemanagementsysteme nutzen digitale Technologien:

  • Smart Metering & IoT-Sensorik für Echtzeitdaten.

  • KI-gestützte Analysen zur Prognose von Lasten und Optimierung der Produktion.

  • Automatisiertes Lastmanagement, um Spitzenlasten zu vermeiden.

8. Fazit & Ausblick

Energiemanagement in Produktionsbetrieben ist weit mehr als reine Kostenkontrolle – es ist ein strategisches Instrument für Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit. Die strukturierte Erfassung von Betriebsdaten ermöglicht es, alle Verbrauchergruppen – von Heizung und Beleuchtung bis hin zur Prozessenergie – systematisch zu optimieren. In Kombination mit digitalen Technologien wird so der Weg zu einer klimaneutralen, energieeffizienten Produktion geebnet.

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