Rund zwei Prozent des Jahresumsatzes muss ein Metall- oder Maschinenbau-Unternehmer für Strom und Erdgas aufbringen. Das Thema Energie wird daher immer mehr zum strategischen Faktor, um sich als Unternehmen Kosten- und damit Wettbewerbsvorteile zu sichern. Erfahren Sie hier, mit welchen Effizienzmaßnahmen Sie Ihre Produktionsprozesse optimieren können und wie sich diese Maßnahmen für Sie rechnen.
Was bedeutet Energieeffizienz für die Metallindustrie und den Maschinenbau?
Diese Branche zeichnet sich durch eine hohe Energieintensität in ihren Produktionsprozessen aus. Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz verbessern die Energiebilanz deutlich. Studien zufolge könnten alleine in der Metallindustrie rund 14 Prozent der eingesetzten Energie eingespart werden. Dies entspricht fast 3 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr. Auch die Umwelt würde davon profitieren: Der Kohlendioxidausstoß könnte um knapp 2 Millionen Tonnen CO2 sinken. Im Maschinen- und Stahlbau schwankt das Energieeinsparpotenzial je nach Betrieb zwischen 6 und 50 Prozent, dies bedeutet ein mögliches Minus bei den Energiekosten von bis zu 45 Prozent.
Welche Energietreiber gibt es?
In der Metallbearbeitung wird viel thermische Energie zur Erwärmung der Metalle benötigt. Beim Schmieden müssen zum Beispiel Temperaturen zwischen 1150 °C und 1300 °C erreicht werden. Zur Erwärmung einer Tonne Schmiedematerial werden deshalb circa 400 Kilowattstunden Energie benötigt. Bei einer Schmiedetonnage in Deutschland von circa 2,9 Millionen Tonnen pro Jahr bedeutet allein dies einen Energieverbrauch von 4.176.000 Gigajoule. Bei dem Prozess der Erwärmung geht rund ein Drittel der Energie verloren und wird zumeist ungenutzt durch das Kühlwasser abgeleitet.
Im Maschinenbau wird viel Energie für die Erzeugung von Druckluft verwendet – oftmals verursacht dieser Bereich gut 10 Prozent der Stromkosten.
Wo lässt sich Energie einsparen?
Bei der Herstellung von Metallerzeugnissen und im Maschinenbau gibt es viel Potenzial, Ihren Energieeinsatz zu reduzieren: Vor allem bei der Wärmeerzeugung, den elektrischen Antrieben, bei der Beleuchtung und bei der Erzeugung von Druckluft. Aber auch bei Lüftungsanlagen und bei der Kühlung/Klimatisierung können Sie sparen. Hier finden Sie nur ein paar der vielen Beispiele für Effizienzmaßnahmen.
Wärmeerzeugung /Prozesswärme
Viele Wärmeerzeugungsanlagen in der Industrie arbeiten nicht optimal – das Energieeinspar-Potenzial liegt hier im Schnitt bei 20 Prozent. Durch einfache Sofortmaßnahmen können Sie Ihren Energieverbrauch schnell senken. Einsparungen zwischen 30 bis 50 Prozent erfordern jedoch meist größere Investitionen. Doch auch diese Maßnahmen rechnen sich oft bereits nach etwa fünf Jahren (lesen Sie hierzu auch meinen Blogartikel zum Thema Energiecontracting). Die effizientere Nutzung der Prozesswärme bietet ein weiteres großes Einsparpotenzial im Maschinenbau und der Metallindustrie.
Sofortmaßnahmen zum Energiesparen:
- Überprüfen Sie das geforderte Temperaturniveau in Ihrem Betrieb kritisch
- Optimieren Sie die Regelung und Steuerung
- Lassen Sie die Heizungsanlage jährlich kontrollieren, reinigen und warten
Langfristige Investitionen:
- Modernisieren Sie Ihre Wärme- und Dampferzeugungsanlage
80 Prozent der industriellen Wärme- und Dampferzeugungsanlagen in Deutschland sind älter als zehn Jahre und entsprechen nicht mehr dem Stand der Technik. Durch modernste Technologien könnten hier pro Jahr 9,6 TWh eingespart werden. Dies entspricht zwei Prozent des gesamten Energieverbrauchs für Prozesswärme in Deutschland.
- Nutzen Sie Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung
- Verwenden Sie energieeffiziente Komponenten
Regelbare Brenner, Kessel mit großen Wärmeübertragungsflächen und drehzahlgeregelte Antriebsmotoren für Gebläsebrenner und Pumpen ermöglichen große Einsparungen beim Energieverbrauch.
Elektromotoren und Pumpen
In der Industrie entfallen mehr als zwei Drittel des Strombedarfs auf elektrische Antriebe. Hier schlummern große Energie- und Kosteneinsparpotenziale.
Sofortmaßnahmen zum Energiesparen:
- Einsatz von Frequenzumrichtern bei variablem Leistungsbedarf
Langfristige Investitionen:
- Wählen Sie beim Kauf eines Motors einen Antrieb der höheren Effizienzklasse (eff1 oder eff2). Die etwas höheren Anschaffungskosten rechnen sich schnell durch deutliche Stromeinsparungen.
- Verwenden Sie drehzahlgeregelte und korrekt dimensionierte Antriebe. Einsparpotenzial: 10 Prozent.
Beleuchtung
Eine energieeffiziente Beleuchtung macht sich in jedem Industriebetrieb sofort positiv bemerkbar. Sie reduziert die Stromkosten für Beleuchtung um bis zu 70 Prozent und sorgt für eine bessere Arbeitsatmosphäre.
Sofortmaßnahmen zum Energiesparen:
- Installieren Sie Bewegungsmelder in wenig genutzten Räumen. Sie können damit bis zu 80 Prozent Energie einsparen.
- Verbessern Sie die Lichtlenkung und rüsten Sie Reflektoren nach – besonders in hohen Räumen. Durch diese Energieeffizienzmaßnahme können Sie zwischen 30 und 50 Prozent Energie sparen.
Langfristige Investitionen:
- Ersetzen Sie Glühbirnen und Halogenstrahler durch LED. Bei einer Laufzeit von ca. 3.000 Betriebsstunden pro Jahr amortisiert sich diese Anschaffung bereits in weniger als einem Jahr. Bezüglich der Finanzierung können Sie sich auch über das Thema LED-Contracting oder die Beantragung von Fördermitteln für den Umstieg auf LED informieren.
Druckluft
Die Erzeugung von Druckluft ist sehr energie- und kostenintensiv: Im Durchschnitt verbraucht sie gut zehn Prozent des Strombedarfs eines Industriebetriebs. Durch eine optimierte Technik lassen sich Studien zufolge 30 Prozent der Energie einsparen. Gut die Hälfte der Energie verpufft schon auf dem Weg zum Werkzeug. Die Gründe dafür sind ganz unterschiedlich: minderwertige Technik, Leckagen, Verzicht auf günstige Alternativen, Druckverluste, fehlende Kompressorsteuerung, ungenügende Wartungskonzepte und der Verzicht auf die Nutzung der Abwärme.
Sofortmaßnahmen zum Energiesparen:
- Verzicht auf Druckluft: Verwenden Sie Druckluft nur für die fertigungstechnisch notwendigen Zwecke und nicht zum Trocknen oder Reinigen. Rüsten Sie so oft wie möglich auf Elektromotoren um, denn sie benötigen viel weniger Energie als Kompressoren.
- Leckagen suchen und beheben
- Druckhöhe verringern: Halten Sie den Netzdruck möglichst niedrig. Wenn nur einzelne Verbraucher hohen Druck benötigen, prüfen Sie, ob beispielsweise eine dezentrale Druckerhöhung möglich ist.
- Wartung und Instandhaltung
Langfristige Investitionen:
- Steuerung und Laufzeiten optimieren: Ermitteln Sie den Ist-Zustand Ihres Druckluftsystems. Ergeben sich Auffälligkeiten, können Sie konkret ansetzen: etwa an der Auslegung der Kompressorgrößen, der Dimensionierung des Druckluftbehälters oder der Wasserkühlung.
Fazit
„A“ wie elektrische Antriebe, „B“ wie Beleuchtung, „C“ wie „Cooling & Climatization“, „D“ wie Druckluft … Die Liste der Ansatzpunkte für Maßnahmen einer höheren Energieeffizienz in der Industrie ließe sich beliebig verlängern. Was sich für Betriebe der Metallindustrie und des Maschinenbaus am besten rechnet hängt vom Einzelfall ab.
Fest steht: In vielen Fällen lohnt es sich, für Analyse und Bewertung externe Spezialisten an den Tisch zu holen. Zum Beispiel erfahrene Lichtplaner oder Experten für Klimatisierung und Druckluft-Optimierung. Oft ist eine Kombination von gering-investiven Sofortmaßnahmen und langfristig ausgerichteten Maßnahmen am wirkungsvollsten – auch um eventuelle innerbetriebliche Zweifler ins Boot zu holen.
