A A A
| Sitemap | Kontakt | Impressum | Datenschutz
ETZ Logo VDE Verlag Logo

Einsparpotenziale zielsicher identifizieren

01  Typische Verteilung des Energieverbrauchs in der pharmazeutischen Industrie (Quelle: Energy Efficiency Improvement and Cost Saving Opportunities for the Pharmaceutical Industry, Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, März 2008)

02  Typische Verteilung des Energieverbrauchs in der pharmazeutischen Industrie

03  Die Regressionsanalyse zeigt dem Energiemanager die energetische Effizienz ­eines Prozesses auf

04  Der multifunktionale elektrische Energiezähler RV12 liefert über Modbus RTU den Stromverbrauch an das Energiemonitoringsystem

Die DIN EN ISO 50001 definiert die Rahmenbedingungen für die Umsetzung eines Energiemanagementsystems. Das Energiemonitoring innerhalb eines Unternehmens ist dabei ein wichtiger Baustein. Der Pharmazulieferer Vetter vertraut im Zuge der Umsetzung der Norm in seinem Werk in Langenargen auf Technik und Know-how von Endress+Hauser .

Energie wird immer teurer und wer die Kosten durch Steuer­rückerstattungen senken möchte, muss in den meisten Fällen umgehend ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001 in seinem Unternehmen einführen. Seit dem 4. Dezember 2012 ist die neue EU-Energieeffi­zienz-Richtlinie 2012/27/EU in Kraft getreten. Darin verpflichten sich alle Mitglieder verbindlich zu jährlichen Energieeinsparungen von 1,5 % bis 2020.
Doch wie lassen sich diese Einsparungen erreichen und wie nachweisen? In Deutschland sollen Energiemanagementsysteme in den Unternehmen die Basis hierfür bilden. Zur Förderung hat die Bundesregierung unter anderem die Rück­erstattung der EEG-Umlage und den Spitzenausgleich für ­große Unternehmen an die Einführung eines Energiemanagementsystems gekoppelt. Und je nach Unternehmensgröße und Energieverbrauch können hier schnell sechsstellige Beträge zur Disposition stehen.

Besondere Stellung der Pharmaindustrie
Mit einem Energieanteil von durchschnittlich nur einem Prozent an der Bruttowertschöpfung gehört die Pharmabranche nicht zu den großen Verbrauchern in der Industrie (Bild 1). Das heißt aber nicht, dass nur ein geringes Potenzial zum Energiesparen vorhanden wäre. Die Pharmaindustrie nimmt in vielerlei Hinsicht eine besondere Stellung ein. Die Kälte- und Drucklufterzeugung sind hier die großen Primärverbraucher. Aber am Ende fließen knapp zwei Drittel der gesamten Energie in die Bereiche Heizung, Lüftung und Klima (Bild 2). Hier geht es im Wesentlichen um die Versorgung der Forschungslabore und der Produktionsstätten. Reinräume müssen belüftet und Abzüge entlüftet werden. Höchste Anforderungen an Produkt- und Personenschutz verlangen das unbedingte Einhalten von vorgegebenen Umgebungsbedingungen. Viele Räumlichkeiten sind zwangsbelüftet mit hohen Luftwechselraten und laufen 24 h am Tag und 365 Tage im Jahr. Unter diesen Gegebenheiten können bereits mit kleinen Optimierungsmaßnahmen ­große Erfolge erreicht werden. Beispiele hierfür sind das Zurücksetzen der Temperaturen in produktionsfreien Zeiten oder der Einsatz von frequenzgeregelten Motoren bei Lüftern und Pumpen. Es gibt zahllose Ansätze, um Energie einzusparen. Die Herausforderung dabei ist es, Maßnahmen richtig einzuschätzen und zu priorisieren. Doch wie können die vorhandenen Einsparpotenziale exakt identifiziert und wie der finanzielle und der nachhaltige Erfolg der Aktivitäten nachgewiesen werden?

Kennzahlen im Energiemanagement
Ein erfolgreiches Energiemanagement basiert auf zuverlässigen und belastbaren Zahlen. Am aussagekräftigsten sind Kennzahlen, bei denen die eigentlichen Verbräuche um beeinflussende Umweltfaktoren bereinigt sind. Dies geschieht zum Beispiel durch die Bildung von spezifischen Verbräuchen unter Verwendung der produzierten Menge. Den großen Einfluss des Wetters, gerade im Bereich von Heizung, Lüftung und Klima, berücksichtigt man durch die Verwendung von Grad-Tageszahlen. Entscheidend ist somit sowohl die Erfassung mit optimaler Messtechnik als auch die zielgerichtete Weiterverarbeitung der Daten. Bei der Erfassung ist zu beachten, dass die meisten Maßnahmen Einsparungen im Bereich von wenigen Prozentpunkten zum Ziel haben. Diese Tatsache ist bei der Auswahl der verwendeten Messeinrichtungen zu berücksichtigen. Wenn zum Beispiel bei einer geeichten mechanischen Wasseruhr eine Verkehrsfehlergrenze von bis zu ±10 % toleriert wird, wie sollen dann Einsparungen von 3 % nachgewiesen werden? Hier bietet sich zum Beispiel der Einsatz von magnetisch-induktiver Messtechnik mit einer Genauigkeit von deutlich unter 1 % an.
Bei der Weiterverarbeitung der erfassten Messwerte steht man vor der Herausforderung, aus verschiedenen Quellen, wie Produktionsleitsystem, ERP-Systemen und Gebäudeleittechnik, die Messdaten in einer Datenbank zu sammeln. Wenn nun alle Werte vorliegen, kommt der vielleicht wichtigste Punkt. Denn: Ein Energiemonitoring-System allein spart noch keine Energie und keine Kosten, indem es Daten aufzeichnet. Es kommt darauf an, was die Mitarbeiter mit den zahlreichen Informationen machen. Und da verschiedene Anwender unterschiedliche Aufgaben und Anforderungen haben, müssen die Daten spezifisch aufbereitet werden: Der Anlagenfahrer erhält seine Übersicht der momentanen Verbräuche und Kennzahlen. Der Energiemanager verfügt über eine Vielzahl an Vorlagen, mit denen er spezifische Leistungsanalysen, wie eine Regressionsanalyse (Bild 3) oder eine Grundlastanalyse, durchführen kann. Der Controller vermag Kosten anhand von Verträgen zu analysieren oder Budgets zu planen. Dem Geschäftsführer können automatisch Wochenberichte mit den wichtigsten Unternehmenskennzahlen zugesandt werden. Anwender, die mit passenden Informationen versorgt werden, beschäftigen sich intensiv mit dem System und leiten basierend auf ihrem Fachwissen und den aufbereiteten Informationen die besten Einsparmaßnahmen ab oder geben eine fundierte Freigabe für Investitionen.

Überwachung der Energieverbräuche bei Vetter Pharma
Vetter aus Ravensburg ist ein weltweit führender Spe­zialist für die Entwicklung und keimfreie Abfüllung von Medikamenten, zum Beispiel in Spritzen. Im Rahmen ­einer nachhaltigen Entwicklung führt Vetter ein System zur Überwachung der Energieverbräuche im Unternehmen ein. Beginnend mit dem Standort Langenargen soll das System zukünftig auf andere Standorte des Unternehmens ausgeweitet werden. Die Ziele im Einzelnen sind: Grundlage für die Zertifizierung nach DIN EN ISO 50001 schaffen, Transparenz über Medienverbräuche erreichen, die Überwachung der Anlage anhand von Wirkungsgraden und eine schnelle Reaktion auf Anlagenstörungen. Hierfür sollen die Verbräuche von zehn verschiedenen Medien erfasst werden, darunter Wärmemengen von Heizungsanlagen, Gasmengenmessung von Stickstoff- und Druckluft und Wasserver­bräuche. Die Messwerte stammen aus drei verschiedenen Quellen. Die Mehrzahl kommt über das existierende, validierte Prozess­leitsystem. Zusätzlich liefert die Gebäudeleittechnik Messdaten via M-Bus. Als Drittes gilt es, Strom- und Erdgasmengen über einen lokalen Datenschreiber einzulesen (Bild 4). Sämtliche Daten sollen zentral auf einem Server am Produktionsstandort gesammelt werden. Auch in der Vergangenheit hat Vetter schon zahlreiche Daten erfasst. Damit diese nicht verloren sind, sollen auch historische Daten in das zu installierende System importiert werden. Bei der Entscheidung für ein Energiemonitoringsystem überzeugte Vetter das durchgängige Konzept von Endress+Hauser . Das Unternehmen verfügt nicht nur über sämtliche Komponenten ­eines Energiemonitorings, sondern auch über Messtechnik für alle Energiemedien, vielseitig konfigurierbare Datenschreiber und Energierechner bis hin zu einer intuitiv bedienbaren Energiemonitoringsoftware, die alle Anforderungen erfüllt. Neben den Produkten liefert Endress+Hauser als Komplett­anbieter auch das Hardware- und Software-­Engineering und übernimmt damit die gesamte Verantwortung für den Projekterfolg.
Für die Einführung eines Energiemanagementsystems nach DIN EN ISO 50001 wurde mit der Installation eines Energiemonitoringsystems schon ein wichtiger Grundstein gelegt. Doch es gibt noch andere wichtige Aspekte zu beachten, weshalb Endress+Hauser Unternehmen auf dem Weg zur Zertifizierung unterstützt. Darüber hinaus führen Energieberater des Unternehmens auch Potenzialanalysen, unter anderem in den Bereichen Druckluft, Prozesswärme und Prozesskälte, durch. Mit diesem durchgängigen Angebot von der Erfassung der Energieströme bis zur konkreten Umsetzung von Energieeinsparmaßnahmen wird erreicht, dass Aktivitäten beim Energiesparen nachhaltig erfolgreich ­werden. (ih)

» Ich bin mit dem Projektablauf sehr zufrieden. Besonders hervorzuheben ist der gute Kontakt zum Projektteam und eine kurze Reaktionszeit. «
Tino ­Mehre, Projektleiter für die Einführung des Energiemonitorings bei Vetter

Der Beitrag als pdf

Autor: David Wallerius ist Marketingmanager Prozessautomatisierung bei der Endress+Hauser Messtechnik GmbH + Co. KG in Weil.