Effizienz Plus – Energieeffizienz in der Praxis

Effizienz Plus –
Energieeffizienz in der Praxis
Heizsysteme
Industriesysteme
Kühlsysteme
Maßnahmen für ein Plus an Effizienz
Effizienter Energieeinsatz zahlt sich als Wettbewerbsvorteil aus
Bedeutung von Effizienz Plus im produzierenden Unternehmen
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So werden Potenziale aufgespürt
Energiemanagement – weniger Verbrauch durch umfassende Systemkontrolle
Lastganganalysen veranschaulichen den tatsächlichen Energiebedarf
Einsparpotenziale in Prozessen und Anlagen steigern die Effizienz
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Bei Viessmann in die Praxis umgesetzt
Energiezentrale mit rund 60 Prozent Anteil erneuerbarer Energien
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Aus Biogas wird Bioerdgas
Biogasanlagen für den Eigenverbrauch und zur Vermarktung von Biomethan
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Spezialisten für nachhaltiges Energiemanagement
Etanomics entwickelt Energiekonzepte mit hohem Einsparpotenzial
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Viessmann – climate of innovation
Das Unternehmen
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Kurzumtriebsplantagen
Substituieren bis zu 850 000 Liter
Heizöläquivalent pro Jahr
Biogasanlagen
Produzieren bis zu 2,7 GWh Wärme und
Strom und speisen 1,6 Mio. m3 Gas ein
Effizienter Energieeinsatz zahlt sich als
Wettbewerbsvorteil aus
Als einer der international führenden Hersteller von intelligenten, komfortablen und effizienten Systemen für Wärme, Dampf, Kälte und
dezentrale Stromversorgung bietet Viessmann
seinen Kunden innovative Produkte, die durch
Spitzenqualität, Energieeffizienz und Langlebigkeit überzeugen. Mit Viessmann Technik
können die energie- und klimapolitischen Ziele
für 2050 bereits heute erreicht werden.
Vor mehr als 40 Jahren wurde am Hauptsitz in
Allendorf (Eder) damit begonnen, energie- und
rohstoffsparende Produktionsanlagen einzurichten. Durch kontinuierliche Einsparungen
und Effizienzsteigerungen wurden seitdem
zahlreiche Meilensteine hervorgebracht.
Effizienz Plus setzt Maßstäbe
Neben der Energieeffizienz wurden gleichzeitig die Arbeits- und Materialeffizienz deutlich
erhöht. Die Verschlankung und Flexibilisierung
von Strukturen und Prozessen in Produktion
und Verwaltung hat sich als bedeutender
Wettbewerbsvorteil erwiesen.
Materialsparendes Produktdesign, konsequente Optimierung des Energieeinsatzes
und ein hoher Grad an Wärmerückgewinnung
senken die Produktionskosten und erhöhen
die Flexibilität in der Preisgestaltung des
Angebots.
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Zentrale Wärmerückgewinnung
9600 MWh Abwärme aus Produktion und
Produktion
Prüfständen werden pro Jahr wieder in das
Energiemanagement spart
System eingespeist
23 000 MWh pro Jahr ein
Energiezentrale
Effiziente Systeme bringen 13 700 kW
thermische Leistung mit 60 %
Anteil an erneuerbaren Energien hervor
Viessmann Werke in Allendorf
(Eder) – in vielen Bereichen des
Unternehmens wurde das
Nachhaltigkeitsprojekt bereits
erfolgreich umgesetzt.
Viessmann ist den politischen Zielen
weit voraus
Einen großen Zeitrahmen hat die Bundesregierung zur Erreichung der Klimaziele
gesteckt: Erst 2050 soll der CO2-Ausstoß um
80 Prozent gesunken und der Anteil erneuerbarer Energien auf 60 Prozent gestiegen sein.
–- 80%
–- 80%
Anteildererneuerbaren
Energien
60%
Anteil
Energien
dererneuerbaren
Klimaziele
erreicht
Viessmann ist diesen Zielen um Jahrzehnte
voraus: Schon heute hat das Unternehmen die
geforderten Werte erreicht und wird sie in den
kommenden Jahren weiter verbessern.
Bereits dreimal erhielt
Viessmann den Deutschen
Nachhaltigkeitspreis.
Bedeutung von Effizienz Plus im
produzierenden Unternehmen
Mit dem Projekt Effizienz Plus erfüllen die
Viessmann Werke an ihrem Standort in
Allendorf (Eder) bereits heute die energieund klimapolitischen Vorgaben der Bundesrepublik für 2050.
Durch Steigerung der Energieeffizienz um
22 Prozent sowie Substitution von 18 Prozent
fossiler durch erneuerbare Energien wurde
der Verbrauch von Öl und Gas um 60 Prozent
reduziert; die CO2-Emissionen wurden um
80 Prozent gesenkt. Auf der Verbraucherseite
sorgen dafür energieoptimierte Produktionsanlagen und -prozesse, eine konsequente
Wärmerückgewinnung sowie eine verbesserte Wärmedämmung der Gebäude.
Fossile Brennstoffe substituieren
In der Viessmann Energiezentrale kommen
alle zukunftsweisenden Technologien zum
Einsatz, zum Beispiel hocheffiziente Brennwerttechnik sowie Systeme zur Kraft-WärmeKopplung. Außerdem werden fossile Brennstoffe zunehmend durch erneuerbare Energien substituiert. Im Vordergrund stehen
dabei der Einsatz von fester Biomasse und
Biogas, die Nutzung von Sonnenenergie aus
thermischen Solar- oder Photovoltaik-Anlagen
sowie von Luft- oder Erdwärme mittels
Wärmepumpentechnologie.
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Energieoptimierte Anlagen
und Prozesse in der Produktion
Stromversorgung
Netzstrom
Biogas
Biomasse
Produktion
Hackschnitzel
Anlagenwirkungsgrad
Heizöl
Gebäudebeheizung
Erdgas
Abwärmenutzung
Das Stoffstromdiagramm der
Allendorfer Werke zeigt übersichtlich, wo besonders viel
Energie eingesetzt wird und
wo die meisten Kosten oder
Emissionen entstehen.
Energiemanagement –
das System unter Kontrolle
Fertigung von Wärmetauschern
Energiemanagement – weniger Verbrauch durch
umfassende Systemkontrolle
Bei Viessmann hat das Energiemanagementsystem zentrale Bedeutung. Kontinuierlich
wird hier überprüft, welche Potenziale in der
laufenden Produktion genutzt werden können.
Relevante Größen dafür sind der Energieverbrauch und die Einspeisung selbst erzeugter
Energie in das Netz.
rückgewinnung wieder in den Energiekreislauf aufgenommen werden.
Stets über den Verbrauch informiert
Das Energiemanagementsystem wird anhand
von Flussdiagrammen auf einem Energiecockpit visualisiert. Zählstellen im Leitungsnetz informieren über den aktuellen Verbrauch
genauso wie über die Energiemengen, die
selbst produziert oder anhand von Wärme-
Die ISO 50001 beschreibt die Inhalte des
EnMS. Zu den entsprechenden Zielen gehören unter anderem die Entwicklung einer
effizienten Energiepolitik im Unternehmen,
das Ergreifen notwendiger Maßnahmen zur
Verbesserung der Leistung sowie die Senkung von Energiekosten und CO2-Emissionen.
Individuell einstellbare Verbrauchsregler
alarmieren automatisch, falls der Energieverbrauch gegenüber vorherigen Werten
außerordentlich erhöht ist.
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Übersichtliche Darstellung
und permanente Kontrolle
der Energieverbräuche
Vernetzung von Energieströmen wirkt
sich auf Verbraucher und Erzeuger aus
Neben der konsequenten Senkung des
Energiebedarfs auf der Verbraucherseite
sind die Substitution von Öl oder Gas durch
erneuerbare Energien und die Steigerung
der Effizienz auf der Erzeugerseite weitere
wirksame Hebel, um nachhaltig den Brennstoffverbrauch zu reduzieren. Insbesondere
durch die verstärkte Nutzung von Biomasse
können dabei erhebliche Potenziale ausgeschöpft werden.
Energieverbundsystem bündelt
Rest- und Abwärme
Die Vernetzung von Energieströmen liefert
ein zusätzliches Plus an Effizienz, etwa durch
Wärmerückgewinnung. Hierbei werden die
Abwärmeströme über einen gemeinsamen
Rücklauf in ein Energieverbundsystem geführt
und wieder für die Wärmeversorgung genutzt.
Die Abwärme stammt aus der Drucklufterzeugung, dem Rechenzentrum und von
den Prüfständen in Produktion, Forschung
und Entwicklung.
Lastganganalysen zeigen
deutlich die Bedarfsspitzen
eines Produktionstages auf.
Lastganganalysen veranschaulichen den
tatsächlichen Energiebedarf
Eine wichtige Voraussetzung für die Optimierung des Energiebedarfs ist die systematische
Erarbeitung und Darstellung der Energie- und
Stoffströme im Unternehmen. Dafür wird
eine detaillierte Stoffstromanalyse erstellt.
Sie dient als Basis für das Verständnis der
einzelnen Prozesse und Abläufe im Gesamtsystem.
Lastganganalysen vertiefen die gewonnenen
Erkenntnisse mithilfe statistischer Messungen
und Verfahren. Ziel der Analysen ist die
strukturierte Definition von Maßnahmen und
Prozessen, mit denen der Energiebedarf und
damit die Kosten und Emissionen reduziert
werden können.
Energiepotenziale ohne finanziellen
Aufwand nutzen
Einen weiteren Schritt stellt die Potenzialanalyse dar. Dabei wurde untersucht, welche
Potenziale ein Produktionsstandort der
Viessmann Gruppe für ein zukunftsfähiges
Energiekonzept bietet.
Neben notwendigen Investitionen zeigte
sich bereits hier, welche Potenziale ohne
finanziellen Aufwand genutzt werden können.
So lassen sich pro Jahr ohne wesentlichen
Aufwand, zum Beispiel durch Regelungsoptimierung, Definition und Kontrolle von
Abschaltprozessen oder Drucksenkungen,
bis zu zehn Prozent Energiekosten einsparen.
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Pulverbeschichtung von Gehäuseteilen in der Produktion
Einsparpotenziale in Prozessen und Anlagen
steigern die Effizienz
Unter den produzierenden Betrieben in
Deutschland hat das metallverarbeitende
Gewerbe einen hohen Anteil. In einer Vielzahl
davon müssen Blechteile nach Umformprozessen gewaschen und lackiert werden.
Hinsichtlich des Energieverbrauchs verdienen
diese Prozesse eine besondere Beachtung.
Enormes Einsparpotenzial steckt dabei in
Prozessen und Anlagen. Für das Effizienz Plus
Projekt der Viessmann Werke zum Beispiel
wurden durch Messungen aussagekräftige
Kennzahlen erarbeitet, die Produktionsgrößen
und Energieverbräuche gegenübergestellen.
Das Ergebnis: Beim gleichen Prozess
schwankt der Energiebedarf um bis zu
20 Prozent.
Potenziale in Prozessen nutzen
Die eingesetzten Betriebsmittel werden in
geschlossenen Kreisläufen vielfach wieder
aufbereitet und mehrfach genutzt, bevor
die Abwärme in das Energieverbundsystem
eingespeist wird.
Richtig beleuchten hilft sparen
Im neuen Beleuchtungskonzept wurden die
Faktoren Wirtschaftlichkeit, Mitarbeitersensibilität und Automatisierung in den Vordergrund gestellt. Neue LED-Technik erreicht
die gleiche Helligkeit, kommt mit deutlich
weniger Energie aus und ist zudem besonders
langlebig.
Energiezentrale mit rund 60 Prozent
Anteil erneuerbarer Energien
Das Energiekonzept für den Standort Allendorf
basiert auf Effizienzsteigerung und Substitution
fossiler durch erneuerbare Energien.
Viessmann setzt auf Biomasse, mit der schon
heute rund 60 Prozent des Wärmebedarfs am
Unternehmensstammsitz abgedeckt wird.
Zentrale Wärmerückgewinnung
Die Vernetzung von Energieströmen liefert
ein zusätzliches Plus an Effizienz. Etwa mittels zentraler Wärmerückgewinnung: Dafür
werden circa 9600 MWh Abwärme aus der
Drucklufterzeugung, dem Rechenzentrum
und den Prüfständen genutzt.
Die Gesamtanlage als Energieverbundsystem
ist über die Temperaturnetze miteinander
verbunden.
Energiezentrale mit effizienten und
umweltschonenden Technologien
In der 2012 modernisierten Energiezentrale
werden alle im Wärmemarkt relevanten
Energieträger eingesetzt – Öl und Gas genauso wie Biomasse, Sonnenenergie sowie
Wärme aus Umgebungsluft und Erdreich.
Für ihre hocheffiziente Nutzung sorgen innovative Technologien wie Brennwerttechnik und
Kraft-Wärme-Kopplung. Dafür ist die Energiezentrale dreistufig aufgebaut:
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Die Energiezentrale der Viessmann
Werke in Allendorf (Eder):
rechts im Bild zwei
Biomassekessel, daneben
zwei Blockheizkraftwerke
„ Zwei mit Bioerdgas betriebene Blockheizkraftwerke decken die Wärmegrundlast und
dienen gleichzeitig zur Stromproduktion.
„ Bei höherem Wärmebedarf, zum Beispiel
im Winter, schalten sich mit Holzhackschnitzeln betriebene Biomassekessel zu. Mit
Hilfe einer ORC-Turbine wird auch diese
Wärme zur Stromproduktion genutzt.
„ Zur Abdeckung der Spitzenlast und als
Redundanzkessel werden Öl- und Gasheizkessel mit nachgeschaltetem AbgasWärmetauscher eingesetzt.
Biomasse aus eigenem Anbau
Zur Gewinnung der Biomasse pflanzt
Viessmann auf Kurzumtriebsplantagen schnell
wachsende Pappeln an, die nach drei Jahren
geerntet und zu Holzhackschnitzeln verarbeitet werden.
Der Ertrag pro Hektar und Jahr entspricht der
Energiemenge von bis zu 5000 Litern Heizöl.
Der Betrieb der Kurzumtriebsplantagen gibt
dem Unternehmen zudem die Möglichkeit,
Erfahrungen mit dieser Art der Energieer zeugung über die gesamte Prozesskette zu
gewinnen und diese weiter zu optimieren.
Abernten einer Kurzumtriebsplantage
zur Gewinnung von Biomasse
Biogasanlagen für den Eigenverbrauch und
die Vermarktung von Biomethan
Der Standort eines produzierenden Unternehmens ist wesentlich davon abhängig, in
welchem Umfang es auch selbst Energie
erzeugen kann – sei es für den eigenen Verbrauch oder zur Vermarktung. Die ländliche
Umgebung der Viessmann Werke ist für den
Betrieb von Biogasanlagen wie geschaffen.
Trocken- und Nassfermentation
Zwei unternehmenseigene Biogasanlagen
arbeiten nach dem Prinzip der Trockenbeziehungsweise Nassfermentation. Erstere
wird vor allem mit Reststoffen aus der
Landwirtschaft und der Landschaftspflege
betrieben.
4500 Tonnen Substrat jährlich liefern über
1,2 Mio. kWh elektrische Energie, die den
Viessmann Werken nach dem ErneuerbareEnergien-Gesetz (EEG) vergütet werden.
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Die beiden Biogasanlagen der
Viessmann Werke: In der linken
Anlage wird trockene und rechts
nasse Biomasse fermentiert.
Die dabei entstehende Wärme beläuft sich
auf fast 1,5 Mio. kWh, die zur Grundlastabdeckung in das Wärmenetz des Unternehmens fließen. Für die Umwandlung der
Primärenergie sorgt ein Blockheizkraftwerk
mit einer Leistung von 190 kWel und 238 kWth.
Die zweite Anlage wird mit landwirtschaftlichen Abfällen wie Gülle oder Mist betrieben.
Aus Biogas wird Bioerdgas
Das zunächst entstehende Biogas wird zu
Biomethan aufbereitet und weist damit die
gleiche Qualität wie Erdgas auf. Für die
Einspeisung in das öffentliche Netz erhalten
die Viessmann Werke nach dem EEG eine
staatlich festgelegte Vergütung.
Spezialisten entwickeln individuelle
Energiekonzepte mit hohem Einsparpotenzial
Zur Umsetzung effizienter Energiekonzepte
fehlen den meisten Unternehmen die Fachleute, die ganzheitliche Konzepte für Industrie und produzierendes Gewerbe sowie für
Dienstleister entwickeln und realisieren.
heitlich und erarbeitet gemeinsam mit diesem
individuelle Lösungen. Neben dem optimalen
Betriebspunkt eines Energiesystems schafft
Etanomics auch die Transparenz von Energieflüssen und -kosten in einem Unternehmen.
Etanomics ist das Beratungsunternehmen der
Viessmann Gruppe, das sich als Dienstleister
diesen Herausforderungen stellt, von der
Erstanalyse bis zur Umsetzung komplexer
Energiekonzepte. Die Dienstleistung umfasst
die ganzheitliche Betrachtung eines Unternehmens. Mit der Expertise in Energie-,
Produktionstechnik und der Energiewirtschaft
analysiert Etanomics ein Unternehmen ganz-
Oftmals reduzieren bereits erste Maßnahmen
ohne Investitionen die Energiekosten deutlich.
Das Know-how von Etanomics fließt in
die Erstellung valider Energiekonzepte ein.
Dabei denkt Etanomics ergebnisoffen und
energieträgerneutral. Es werden Lösungen
entwickelt, die auch Morgen und Übermorgen
bestand haben.
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Initialanalyse
Produktionsprozesse
Organisation
Verantwortung
Abläufe
Verantwortung
2
Energiewirtschaft
Beschaffung
Steuern
Abgaben
Energietechnik
Erzeuger
Netze
Verbraucher
Optimierung
Umsetzung von Einsparmaßnahmen ohne Investitionsbedarf
Gemeinsame Entwicklung eines dynamischen, zukunftsfähigen
Energieeffizienzkonzeptes
Einführung/Weiterentwicklung Energiemanagement nach ISO 500001
Systematische Optimierungsprojekte und Mitarbeiterschulung
3
Effizienzmanagement
Umsetzung des Energiekonzeptes als Systemlösung oder in Einzelschriften
Proaktives Handeln bei Veränderung der technischen, rechtlichen oder
organisatorischen Rahmenbedingungen
Marketingunterstützung
Das Ablaufdiagramm
der Etanomics Methodik
Energiekonzepte aus einer Hand
Etanomics setzt jedes Energiekonzept
individuell um. Dabei sind alle Ziele auf Nachhaltigkeit ausgelegt – weniger Energiekosten,
geringere Schadstoffemissionen, verbesserte
Ausnutzung der Ressourcen.
Die Ziele im Überblick
Transparenz
„ Bewertung der Produktionsprozesse und
der Organisation
„ Transparente Energieflüsse und -kosten
Effizienz
„ Betrieb des Energiesystems am wirtschaftlichen Optimum
„ Ganzheitliche Ressourceneffizienz und
reduzierter CO2-Ausstoß
Flexibilität
„ Anpassungsfähigkeit auf veränderte
Produktions- und Marktbedingungen
„ Reaktionsfähigkeit bei sich wandelnden
gesetzlichen Vorgaben
Das Unternehmen
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Viessmann – climate of innovation
Viessmann ist einer der international führenden Hersteller von intelligenten, komfortablen
und effizienten Systemen für Wärme, Kälte
und dezentrale Stromversorgung.
Als inhabergeführtes Familienunternehmen
in dritter Generation liefert Viessmann seit
Jahrzehnten besonders effiziente und schadstoffarme Heizsysteme.
die heutigen Bedürfnisse befriedigt werden,
ohne die Lebensgrundlagen kommender
Generationen zu beeinträchtigen.
Wesentliche Handlungsfelder sind Klimaschutz, Umweltschonung und Ressourceneffizienz im ganzen Unternehmen mit weltweit 11 400 Mitarbeitern.
2009/2011/2013:
Eine starke Marke schafft Vertrauen
Zusammen mit dem Markenzeichen ist die
zentrale Markenbotschaft ein weltweites
Erkennungsmerkmal. „climate of innovation“
wirkt in drei Dimensionen: Es ist ein Bekenntnis zu einer Kultur der Innovation. Es ist
ein Versprechen hohen Produktnutzens und
zugleich Verpflichtung zum Klimaschutz.
Best Practice Beispiel
Mit seinem strategischen Nachhaltigkeitsprojekt „Effizienz Plus“ hat Viessmann am
Unternehmenssitz in Allendorf/Eder bewiesen, dass die energie- und klimapolitischen
Ziele der Bundesregierung für 2050 schon
heute mit marktverfügbarer Technik erreicht
werden können. Die Ergebnisse sprechen für
sich:
Nachhaltig handeln
Verantwortung übernehmen bedeutet für
Viessmann ein Bekenntnis zu nachhaltigem
Handeln.
„ Ausbau der erneuerbaren Energien auf
einen Anteil von 60 Prozent
„ Verringerung des CO2-Ausstoßes
um 80 Prozent
Das heißt: Ökologie, Ökonomie und soziale
Verantwortung so in Einklang zu bringen, dass
Langfristiges Ziel ist es, den Wärmeenergiebedarf im Unternehmen komplett selbst
nachhaltig abzudecken.
Viessmann Group
Unternehmensdaten
„ Gründungsjahr: 1917
„ Mitarbeiter: 11 400
„ Gruppenumsatz: 2,1 Milliarden Euro
„ Auslandsanteil: 55 Prozent
„ 27 Produktionsgesellschaften in
11 Ländern
„ 74 Länder mit Vertriebsgesellschaften
und Vertretungen
„ 120 Verkaufsniederlassungen weltweit
Komplettangebot der Viessmann Group
für alle Energieträger und Leistungsbereiche
„ Kessel für Öl oder Gas
„ Kraft-Wärme-Kopplung
„ Wärmepumpen
„ Holzfeuerungstechnik
„ Anlagen zur Erzeugung von Biogas
„ Biogasaufbereitungsanlagen
„ Solarthermie
„ Photovoltaik
„ Zubehör
„ Kühlsysteme
Deutscher Nachhaltigkeitspreis
für Produktion/Marke/Ressourceneffizienz
Energy Efficiency Award 2010
Viessmann Werke GmbH & Co. KG
35107 Allendorf (Eder)
Telefon 06452 70 - 0
Telefax 06452 70 - 27 80
www.viessmann.de
9449 243 - 5 DE 03/2015
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