Energieeffizienzsteigerung durch standardisierte Energieaudits in Industrie und produzierendem Gewerbe

Abstract

Inhalt dieser Arbeit ist es, die Energieverbrauchsdaten der untersuchten Sägewerke zu analysieren, durch Berechnung spezifischer Energieverbrauchskennzahlen bzw. durch Literaturrecherche die möglichen Einsparungspotenziale aufzudecken und technische Lösungen zur Ausschöpfung der Potenziale zu finden. Die Energieverbrauchsdaten wurden von professionellen Energieauditoren aufgenommen und in das Erstanalyse Softwaretool "ProTool" eingetragen. Als Datengrundlage dienten die ausgefüllten "ProTool"s und die jeweiligen Beratungsberichte, welche die betriebsspezifischen technischen Lösungen enthielten.<br />Dem Verfasser dieser Arbeit ist bewusst, dass diese Ergebnisse als nicht repräsentativ anzusehen sind, da die Branche sehr heterogen ist und eine geringe Stichprobengröße zur Verfügung stand. Nichtsdestotrotz können die Ergebnisse dieser Arbeit als erste Größenabschätzung für die momentan bestehenden Einsparungspotenziale in der österreichischen Sägewerk-Branche angesehen werden. In allen betrachteten Betrieben lag das größte Einsparungspotenzial im Wärmebereich. Als Energieträger zur Wärmebereitstellung kommen praktisch ausschließlich Sägenebenprodukte zum Einsatz, welche für die Unternehmen gratis zur Verfügung stehen.<br />Daher werden Investitionen in den Wärmebereich nur von jenen Betrieben getätigt, welche aus Wärme einen wirtschaftlichen Nutzen ziehen können, zum Beispiel in Form von Fernwärme. Hauptverbraucher der aufgebrachten Wärme sind die Trockenkammern. Die Beheizung der Räumlichkeiten fällt nicht ins Gewicht. Im Wärmebereich ergeben sich die wesentlichsten Verluste - sowohl bei der Prozesswärme, als auch bei der Raumheizung - durch eine nichtregelbare Heizanlage und mangelhafte Dämmung. Das durchschnittliche Einsparpotenzial beträgt in diesem Bereich 25%. Die erreichbaren Einsparungen des Strombereichs sind im Vergleich dazu wesentlich geringer. Da für elektrische Energie direkt Kosten anfallen, ist vor allem dieser Bereich für mögliche Investitionen zur Verbesserung der Energieeffizienz interessant. Ein Großteil der elektrischen Energie wird für die Vielzahl an elektrischen Antrieben benötigt. In jedem der untersuchten Betriebe sind zu groß dimensionierte und ungeregelte Motore im Einsatz. Vor allem bei Motoren mit sehr hohen Anschlussnennleistungen wirken sich unnötige Leerlaufzeiten stark auf den Energieverbrauch aus.<br />Bei den Ventilatoren und Pumpen zeichnet sich ein ähnliches Bild, hier sind ebenfalls die zu hoch dimensionierten Anschlussnennleistungen und die häufig ungeregelte Betriebsweise als Hauptverlustfaktoren zu nennen.<br />Insgesamt befinden sich die elektrischen Antriebe, Ventilatoren und Pumpen aber in einem guten Zustand. Die Abschätzung des Einsparpotenzials beträgt 7% für die elektrischen Antriebe und lediglich 4% bei den Ventilatoren. Da Pumpen im Vergleich zu elektrischen Antrieben oder Ventilatoren einen sehr geringen Anteil am Gesamtstromverbrauch besitzen wurde dieser Bereich nicht im selben Detaillierungsgrad erfasst. Hier kann keine seriöse Abschätzung des vorhandenen Potenzials abgegeben werden. Stark verbesserungsfähig zeigte sich der Druckluftbereich. Er weist mit knapp 28% das höchste Einsparpotenzial im Strombereich auf, für den sich insgesamt ein Potenzial von 8% ergibt. Wärmerückgewinnungsanlagen finden sich vor allem bei den leistungsstarken Druckluftkompressoren und den Trockenkammern. Erfahrungswerte zeigen, dass in diesem Bereich noch mit erheblichem Potenzial zu rechnen ist.<br />Exemplarisch wurde eine Hochrechnung des möglichen Einsparungspotenzials für die gesamte Sägewerk-Branche in Österreich durchgeführt. Aufgrund des erwähnten geringen Stichprobenumfanges, kann der errechnete Wert nur als grober Richtwert angesehen werden. Bei einem geschätzten Gesamtverbrauch von 2.530 GWh ergeben sich mit den genannten durchschnittlichen Einsparungspotenzialen von 25% im Wärmebereich und 8% im Strombereich Einsparungspotenziale von ca. 430 GWh an Wärmeenergie und ca. 34 GWh an elektrischer Energie.<br />Sämtliche angeführten Einsparpotenziale ergeben sich durch die Anwendung sogenannter "Stand der Technik"-Technologien. Um die Einsparpotenziale voll auszuschöpfen ist eine Mischung aus technischen und organisatorischen Maßnahmen notwendig. Einen nachhaltigen und sparsamen Umgang mit Energie im Unternehmen zu erreichen, setzt eine Verankerung des Energiemanagements in der Unternehmensstruktur voraus. Damit kann nicht nur sichergestellt werden, dass ausschließlich die effizientesten Technologien zum Einsatz kommen, sondern auch, dass die Mitarbeiter laufend im Umgang mit Energie geschult, motiviert und sensibilisiert werden.<br />

Content of the work is to analyse the energy consumption of the inspected sawmills and to discover possible economies by calculating characteristics as well as the comparison with data from other assays.<br />The analysed data has been collected by professional energy auditors.<br />After collecting they filled the data in a software tool called "proTools", which calculates saving potentials. This "proTools" together with the final consulting reports from each sawmill represents the data basis for this work.<br />Because of a heterogeneously formed industry and the small inspection sample the result has no generally validation. Nevertheless it is interesting to know approximately how much energy can be saved in this branch. In every considered sawmill the highest saving potential were found at the heat-supply. It is necessary to know that the energy carrier for the heat-supply is a coproduct and for this reason for "free". Most of the companies are not interested to invest money in order to enhance energy-efficiency in this area, except it is possible for the companies to sell a part of the generated heat in form of teleheating or to sell parts of the coproduct in form of pellets. The main heat-consumer are the drying chambers, the room heating is negligible. Essential losses results from non-adjustable heating system and bad insulation. The average saving potential is about 25%. In the current-area it is much more interesting for the company to invest in enhancing energy-efficiency because saving electrical energy means saving money. Electrical drives cause the main part of electrical energy consumption. In every company exists non adjustable electrical drives with a wrong power-dimension. Mainly at high performance drives idle running cause high energy consumption. The same case is valid for the ventilators and pumps. They often have a wrong power-dimension combined with non adjustable speed. Altogether the status of electrical drives, ventilators and pumps is in good condition. The saving potential for electrical drives is about 7% and for ventilators only 4%. Due to pumps has a relatively small part of the total consumption of electrical energy in the inspected sawmills, they were not investigated with such accuracy like drives and ventilators. This is the reason why it was not possible to calculate a serious saving potential for this area. The highest saving potentials within the overall current area were found at the pneumatic system with 28%. Altogether about 8% of the total current consumption can be saved. Heat recovery systems can be found at high performance pneumatic systems and at drying chambers. Experienced data shows that there is a much higher level for heat recovery possible.<br />Because of the mentioned reasons the extrapolation of the calculated saving potentials for the whole Austrian sawmill industry can be seen as rough benchmark. With a total energy consumption of approximately 2.530 GWh, the average saving potentials at the heat-supply (25%) and the current area (8%), it should be possible to save about 430 GWh thermal energy and about 34 GWh electrical energy in this branch.<br />All of the mentioned saving potentials can be achieved by applying the best available technologies. To achieve the best energy savings, it is necessary to combine technical and organizational arrangements. For an economical and sustainable use of energy in companies it is advantageous to implement energy management in the corporate structure. In this way it is feasible to ensure that only the best available technologies will be applied and also that the employees become motivated, trained and sensibilized in the use of energy.<br />