ISO 50001 – Energie effizient einsparen

ACHT TIPPS FÜR ENERGIEMANAGER

Energieeffizienz: viel Potenzial bei Pumpen und Antrieben Wenn die Pumpe perfekt der Situation angepasst ist, verbraucht sie deutlich weniger Energie

Erst wenige Jahre ist die ISO 50001 in Kraft. Dennoch setzt sie sich auf breiter Front durch: Allein im Jahr 2015 haben sich rund 6.000 Unternehmen in Deutschland der Zertifizierung unterzogen. Kein Wunder, denn selten hat eine DIN-Verordnung so konkrete Vorteile gebracht wie das 2011 verabschiedete Regelwerk. Im Sektor Pumpen und Antriebe sind Einsparungen beim Energieverbrauch von bis zu 90 % möglich. Das bestätigen realisierte Projekte der KSB AG. Doch wie kommen Energiemanager in der Praxis bei diesem komplexen Thema voran? Wo sollte man ansetzen, welche Strategie zahlt sich aus? Mit den folgenden acht Tipps können Sie für Fortschritte bei der Energieeffizienz sorgen.

1. Tipp: Klein anfangen – groß profitieren

Bei der Umsetzung der ISO 50001 lautet die erste Empfehlung: Beginnen Sie dort, wo größter Nutzen und geringster Aufwand zusammenfallen. Studien zeigen, dass der Antrieb von Pumpen allein in Deutschland jährlich rund 26 Terawattstunden1 verbraucht. Das entspricht etwa 12 % des gesamten industriellen Stromverbrauchs. EU-weit liegt der Wert bei rund 300 TWh. Die Beleuchtung spielt dagegen eine untergeordnete Rolle. Deshalb lohnt es sich meist, bei Kompressoren, Pumpen und Lüftern anzusetzen. Schließlich sind die fast überall zu finden: Umwälzpumpen in Heizungs- und Klimaanlagen oder Förderpumpen in industriellen Prozessen sowie der Wasser- und Abwassertechnik bergen – bei überschaubarem Aufwand – stattliche Einsparpotenziale. Das bestätigt die Praxis:

Je nach Bereich ist das Einsparpotenzial unterschiedlich groß. Ein Werk kann bei Pumpen, Lüftungstechnik und Prozesswärme knapp ein Drittel Strom sparen, bei Druckluft und Gebäude mehr als die Hälfte und bei Informationstechnologie und Beleuchtung sogar über zwei Drittel. Trotzdem bieten Pumpen durch ihren hohen absoluten Energieverbrauch ein besonders großes Einsparpotenzial.

Anteil Pumpen am Stromverbrauch Quelle: Energieeffizienz und Erneuerbare Energien: Das Innovationsportfolio der KSB AG, Traugott Ulrich, KSB AG, Umwelt-Campus Birkenfeld, 06.11.2013

2. Tipp: Pumpen bieten großes Einsparpotenzial

Im Palazzo Grassi in Venedig haben KSB-Experten im Heizungs-, Kühlungs-, Wasser- und Sanitärsystem den Energieverbrauch um 30 % gesenkt. Die Walldorfer SAP AG hat dagegen im Rechenzentrum angesetzt. Herausgekommen sind 73 % Energieeinsparung durch Optimierungen am Kühlsystem der technischen Gebäudeausrüstung. Um rund 60 % hat die ProMinent GmbH ihre jährlichen Stromkosten im Pumpenprüflabor gesenkt. Modernisiert wurden die Förderpumpen zur Wasseraufbereitung mit Umkehrosmose, Ozon- und Filtrationsanlage. Die Generalüberholung der Fernwärmeversorgungsanlage bei der Salzgitter Flachstahl GmbH sorgte für eine Halbierung des Stromverbrauchs. Hier brachte eine Systemoptimierung Erfolg: mit neuen, bedarfsabhängig geregelten Multitec-Pumpen. Einsame Spitze in dieser Liste: die Heidelberger Druckmaschinen AG: Sagenhafte 92 % beträgt hier die jährliche Energieeinsparung. Experten der KSB haben den gesamten Kühlschmierkreislauf der Schleifmaschinen analysiert und auf hocheffiziente Etanorm-Pumpen in High-End-Ausführung mit PumpMeter, PumpDrive und SuPremE-Motoren umgestellt. In den Rohrleitungen wurden pneumatische Absperrklappen installiert und eine Steuerung sorgt im Teillastbetrieb für eine perfekte Energienutzung. Mit diesen Maßnahmen summieren sich die Energieeinsparungen auf weit über 10.000 Euro pro Jahr. Kein Wunder also, dass inzwischen auch die zweite Anlage umgestellt wird.

Heidelberger Druckmaschinen AG spart mehr als 90 % Energie Die Anlagen der Heidelberger Druckmaschinen AG laufen nun mit hocheffizienten Etanorm-Pumpen, Steuerung und pneumatischen Absperrklappen. 

3. Tipp: Fokus auf mittelgroße Pumpen legen

Gehen Sie durch Ihr Werk oder Ihren Gebäudekomplex. Prüfen Sie die Pumpen der Wärme-, Kälte- und Wasserversorgungsanlagen oder anderer Prozesse. Achten Sie weniger auf das Baujahr als vielmehr auf die Art der Ansteuerung und die Bemessungsleistung des Pumpenantriebs. Schauen Sie auf die Motortypenschilder. Sitzt auf dem Motor ein Frequenzumrichter, ist hier mit hoher Wahrscheinlichkeit bereits eine bedarfsgerechte Fahrweise realisiert. Trotzdem ist das Katalogisieren jeder Pumpe zu empfehlen.
Vernachlässigen Sie Pumpen mit einer Motor-Bemessungsleistung von weniger als 1 Kilowatt. Hier schlummern zwar ebenfalls oft Einsparpotenziale, solange aber nicht Hunderte solcher Pumpen im Einsatz sind, lohnt der Aufwand kaum. Pumpen mit einer Leistung von mehreren 100 Kilowatt können Sie ebenfalls meist vernachlässigen, da hier in der Regel ein effizienter Betrieb realisiert ist. Im Zweifel sollten Experten mit der nötigen Erfahrung zu Rate gezogen werden.

Die klare Empfehlung lautet daher: Konzentrieren Sie sich auf Pumpen mit einer Nennleistung zwischen 3 und etwa 50 Kilowatt. In dieser Kategorie sind Optimierungen gut beherrschbar und Vergleichsangebote für Optimierungsmaßnahmen in relativ kurzer Zeit verfügbar. Gleichzeitig sind die notwendigen Investitionen aufgrund des überschaubaren Umfangs leichter zu bewilligen.

Bis zu 60 % Einsparpotenzial bei den Pumpen Die Einsparpotenziale sind unterschiedlich hoch. Deshalb lohnt sich eine Priorisierung der Maßnahmen.

4. Tipp: Langläufer vor Kurzläufern

Gerade zu Beginn von Energiesparprojekten sind Erfolgserlebnisse wichtig. Sie können als Leuchtturmprojekte helfen, weitere Projekte anzuschieben und gewonnene Erfahrungen zu übertragen. Achten Sie daher vor allem auf die „Dauerläufer“ unter den Pumpen. Schließlich wachsen die Einsparungen mit den Betriebsstunden. Anlagenbegehungen sollten daher auch nachts, an Wochenenden oder während eines Produktionsstillstands wiederholt werden. Laufen Pumpen auch zu diesen Zeiten, sind die Motoren heiß oder sogar laut, haben Sie einen aussichtsreichen Kandidaten für das nächste Projekt identifiziert. Von der Hitze gelbe oder brüchige Zuleitungskabel zum Motor deuten ebenfalls auf einen ineffizienten Betrieb hin. Fehlt an der Pumpe oder im Schaltschrank ein Frequenzumrichter, erhärten sich die Indizien.

5. Tipp: Hilfen nutzen

Mit der kostenlosen Sonolyzer® App von KSB lässt sich anhand der Motorengeräusche eines ungeregelten Asynchronmotors feststellen, ob der Betriebspunkt im Teillastbereich liegt und Einsparpotenzial vorhanden ist. Eine weitere Messung braucht nur dort zu erfolgen, wo ein wirtschaftlicher Nutzen zu erwarten ist. Die App steht auf der KSB-Website zum kostenlosen Download zur Verfügung.
Sind potenzielle Energiefresser identifiziert, können intelligente Druckaufnehmer wie PumpMeter von KSB den Betriebspunkt ermitteln und so belastbare Zahlen zum tatsächlichen Optimierungspotenzial liefern. PumpMeter misst den Druckunterschied am Eintritt und am Austritt einer Kreiselpumpe. Am Messgerät wird der Betriebspunkt als Kennlinie dargestellt und lässt sich sofort beurteilen. Das als Histogramm vorliegende Lastprofil kann über einen Zeitraum von bis zu 10 Jahren gespeichert und mit einer PC-Software jederzeit ausgelesen werden. Mit diesen Daten ist die Rentabilität von Optimierungsmaßnahmen schnell und einfach zu ermitteln. Das ist die Grundlage jeder Investitionsentscheidung. Nach einer durchgeführten Maßnahme dient PumpMeter dazu, den Betrieb langfristig weiter zu beobachten und zu optimieren.

Die Sonolyzer® App findet Sparpotenzial bei Pumpenauslastung Die kostenlose KSB Sonolyzer® App prüft den Betriebspunkt einer Pumpe und erkennt so Einsparmöglichkeiten.

6. Tipp: Vom Kleinen zum Großen

Ziehen Sie nach der Betrachtung der Pumpen den Kreis größer und nehmen Sie die Anlage ins Visier. Hier liegen oft die größten Chancen für effizientes Sparen begraben. Fragen rund um das System helfen dabei, diese Schätze zu entdecken und zu heben: Passen Pumpe und Fahrweise zur Anlage? Läuft die Pumpe permanent oder sporadisch? War früher ein Thermostat installiert und wurde außer Betrieb genommen? Wird die Pumpe von einer Kesselsteuerung angesteuert? Wurde irgendwann von Automatik- auf Handbetrieb umgestellt? Wann wurde zuletzt eine Wartung durchgeführt? Aus diesen Informationen lässt sich in der Regel ein zuverlässiger Maßnahmenkatalog ableiten.

7. Tipp: Experten hinzuziehen

Spätestens an dieser Stelle sollten Sie Experten hinzuziehen. Schließlich müssen anhand der gewonnenen Daten konkrete Maßnahmen kalkuliert und umgesetzt werden. Gegebenenfalls sind neue Pumpen, Pumpensteuerungen oder Laufradgeometrien auszulegen oder Überlegungen hinsichtlich der Effizienz eines ganzen Systems anzustellen. Beides braucht die Expertise und langjährige Erfahrung von Experten in der Pumpentechnik.

8. Tipp: Fokussieren statt verzetteln

Wichtig ist, mit einer einmal identifizierten „Baustelle“ zu beginnen und dort die Optimierung bis zum Ende durchzuziehen. Erst dann sollte man eine weitere Baustelle eröffnen. Kopieren kann man das erfolgreiche Projekt später. Dann nämlich mit der Erfahrung der jeweils vorangegangenen Anlage und mit entsprechendem Rückenwind.

Am Ende ist es dieser Kreislauf, der ein gutes Energiemanagement und letztlich einen erfolgreichen Energiemanager auszeichnet.


1 Quelle: Deutsche Energie-Agentur (dena), Broschüre



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