Energiemanagement – Warum wird es für produzierende Unternehmen immer wichtiger und welche Daten werden dafür benötigt

Energiemanagement – Warum wird es für produzierende Unternehmen immer wichtiger und welche Daten werden dafür benötigt

Was ist ein Energiemanagementsystem?

Ein Energiemanagementsystem (EnMS) zeigt klar auf, wieviel Energie ein Unternehmen verbraucht – und welche kontinuierlichen und alltagsbezogenen Möglichkeiten es hat, diesen Verbrauch zu senken. Die Einführung und Pflege eines EnMS ist in der internationalen Norm DIN EN ISO 50001 beschrieben.

Warum wird Energiemanagement immer wichtiger?

Aufgrund gesellschaftlich und politisch bedingter Veränderungen in den letzten Jahrzehnten, wie der Einführung der EEG-Umlage und der  – Bepreisung, sowie den unvorhergesehenen Einflüssen und Krisen der letzten Jahre hat sich der Energiemarkt stark verändert. Auf dem Markt sind zum einen die verfügbare Energie bzw. die Energieträger durch Abgaben und Verknappung teurer geworden.  Zum anderen ist durch den Ausbau der Solar- und Windkraft die verfügbare Strommenge nicht mehr gleichmäßig im Tages- oder Jahresverlauf verfügbar, sondern diversen Schwankungen ausgesetzt. Dies führt zu schwankenden Energiepreisen, wodurch sich eine Gelegenheit zur wirtschaftlichen Optimierung darstellt. Beispielhaft ist der Strompreis für den 11.Dez 2023 in der folgenden Grafik abgebildet.

Quelle: Agora Energiewende

Darin lässt sich gut erkennen, dass bis in die frühen Morgenstunden der Strompreis mit weniger als 30€/MWh verhältnismäßig gering war, wohingegen tagsüber bis zum späten Abend mindestens 90 €/MWh, und in der Spitze zwischen 18 und 21 Uhr bis zu 120 €/MWh zu bezahlen waren.

Um die Stellschrauben zur Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs und zur Glättung der besonders kostenintensiven Verbrauchsspitzen zu identifizieren, ist eine systematische Erfassung des zeitlichen Lastgangs einer Produktion auf Anlagenbasis nötig. Aus den daraus gewonnenen Informationen lassen sich anschließend Maßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs und damit wirtschaftliche Potenziale ableiten.

Die Theorie hinter dem Energiemanagementsystem?

Der Gedanke hinter der Einführung eines Energiemanagementsystems ist es, nach einer ganzheitlichen energetischen Betrachtung des Unternehmens die gewonnenen Daten zu sichten und anschließend wertige Handlungsfelder zur Senkung von Energiebedarf und damit von anfallenden Kosten abzuleiten.

Für diese Handlungsfelder werden anschließend in einem PDCA-Zyklus (Plan – Do – Check – Act) Maßnahmen erarbeitet und diese regelmäßig auf Wirksamkeit geprüft. Weitere Möglichkeiten werden nach Identifikation ebenfalls in diesen Zyklus integriert.

Voraussetzungen für ein funktionierendes Energiemanagementsystem:

Um das Energiemanagementsystem einführen und entsprechend umsetzen zu können ist es nötig, die eigenen Verbrauchskurven für Wärme und Strom möglichst detailgetreu zu erfassen. Denn nur durch das genaue Monitoring von (Groß-)Anlagen ist es möglich das jeweilige Lastprofil zu kennen und damit zu arbeiten.

Durch die Analyse dieser Lastprofile und die Identifikation der tatsächlichen Großverbraucher lassen sich Optimierungspotenziale erkennen. Nach der Umsetzung erster Maßnahmen besteht die Möglichkeit, Energie effizient einzusparen und somit eine größere Unabhängigkeit von Energiepreisen und deren Schwankungen zu erreichen.

Darüber hinaus ist es mit der Kenntnis der eigenen Lastprofile möglich nicht-kontinuierliche Fertigungsprozesse geschickter in die Produktion einzutakten und dabei das eigene Last- und Energiemanagement zu optimieren oder sogar an der Verfügbarkeit von regenerativen Energien auszurichten.

Vorteile eines EMS in produzierenden Unternehmen:

Sind die Voraussetzungen erfüllt, also die Daten vorhanden und entsprechend bewertet entstehen unter anderem folgende Vorteile für produzierende Unternehmen.

Die vertiefte Kenntnis des Energieverbrauchs auf Anlagenbasis ermöglicht zum einen die Umsetzung erster kurzfristiger Maßnahmen zur Senkung des eigenen Energiebedarfs. Zum anderen können durch das Verständnis des Lastgangs und seiner Zusammensetzung Maßnahmen abgeleitet werden, um die abgerufene Spitzenlast zu reduzieren. Eine solche Reduktion bezeichnet man als „Peak Shaving“. Damit erreicht man, dass das zu zahlende Entgelt gesenkt wird, weil dieses für Betriebe mit einem Verbrauch >100.000 kWh direkt von der höchsten Leistungsspitze im Jahresverlauf abhängig ist.

Auch bietet sich im Zuge der Umsetzung eines Energiemanagementsystems an, die Leistungsüberwachung von größeren Anlagen und Maschinen fortzuführen um auch die Instandhaltung in Richtung „Predictive Maintenance“ umzustellen. Bei plötzlichen Abweichungen des Energiebedarfs vom über längere Zeit gebildeten Mittelwert lassen sich Rückschlüsse auf einen bald auftretenden Defekt ziehen. Als Beispiel kann hier ein trockenlaufendes Lager genannt werden, das aufgrund unzureichender Schmierung erhöhte Reibung aufweist und somit den Energiebedarf erhöht.

Ausblick – Wie entwickeln sich die Gesetze und welche Möglichkeiten bieten sie?

Im Zuge der Einführung des Energieeffizienzgesetzes im September 2023 wurden Unternehmen mit einem durchschnittlichen jährlichen Energieverbrauch von mehr als 7,5 GWh dazu verpflichtet ein entsprechendes Energie- oder Umweltmanagementsystem einzurichten. (s. §8 Abs1 EnEfG). Aber auch kleinere Unternehmen mit einem Verbrauch von mehr als 2,5 GWh sollen Effizienzmaßnahmen erfassen und anschließend umsetzen. Mit dieser Gesetzeseinführung wurden die Vorgaben der EU-Energieeffizienzrichtline (EED) in Deutschland umgesetzt.

Diese gesetzliche Verpflichtung bietet nach anfänglichen Investitionen gleichzeitig die Chance zur Identifikation von Energieeinsparpotenzialen und damit auch die Reduzierung der damit verbundenen Abhängigkeit von Energiepreisen sowie deren Schwankungen.

Da Unternehmen nur nachhaltig wirtschaften können, wenn diese auch profitabel sind, schließt sich mit dem Thema „Energiemanagementsysteme“ der Kreis aus Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Zeitgleich lassen sich die gewonnenen Informationen konkret quantifizieren und somit in einem (ESG-) Berichtswesen, ob intern oder extern, als gesetzliche Vorgabe oder freiwillige Veröffentlichung, darlegen.

Unser Ansatz bei der Munich Consulting Group besteht darin, Fabrikplanung ganzheitlich zu denken und somit auch Auswirkungen des Betriebs und die dabei anfallenden Energiebedürfnisse der Produktionsstätte in die Planung mit einzubeziehen.

Gerne unterstützen wir Sie bei folgenden Aufgaben:

  • Koordination in der Planung und Umsetzung eines Energiemanagementsystems.
  • Analyse Ihrer bestehenden Produktion und technische Machbarkeitsprüfung für die energetische Verbrauchserfassung.

 

Wir verfügen über langjährige Erfahrung und Expertise aus mehr als 250 akquirierten und abgeschlossenen Projekten. Unser Anspruch geht über die Standards der digitalen Fabrikplanung hinaus. Gerne zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihre neu zu planende oder bestehende Produktionsstätte mit einem Energiemanagementsystem und den beschriebenen ökonomischen Benefits gestalten können.

Bei Fragen oder für weitere Informationen können Sie sich jederzeit über das untenstehende Kontaktformular bei Herrn Horn (Senior Manager Industrial Engineering) melden.

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