Prof. Dr. Jana Brauweiler, Markus Will
Die Planung des Energiemanagements erfolgt auf unterschiedlichen Ebenen:
- Die Strategische Planung nimmt häufig die Form einer Risiken- und Chancenanalyse an (Kap. 6.1), wodurch sich die Organisation auf kommende negative oder positive Ereignisse im Marktumfeld oder bei den eigenen Anlagen und Prozessen vorbereiten soll (z. B. technische Risiken durch eine fehlende oder falsche Instandhaltung und daraus resultierender erhöhter Energieverbrauch). An dieser Stelle müssen auch die zuvor ermittelten Kontext- und Stakeholderrisiken einbezogen werden (z. B. bzgl. der Einhaltung von BImschG-Genehmigungsauflagen).
- Die Taktisch-operative Planung bezieht sich auf die energetische Bewertung der Organisation und deren Tätigkeiten. Diese Form der Ist-Analyse bildet die Grundlage für die Entwicklung von Energieleistungskennzahlen (EnPI) (Kap. 6.4) und die Festlegung der energetischen Ausgangsbasis (EnB) (Kap. 6.5), das ist ein Verbrauchswert für einen bestimmten Zeitraum, deren Abgleich den Nachweis der Verbesserung erbringt. Im Zuge der energetischen Bewertung müssen insbesondere die SEUs (Significant Energy Users oder wesentliche Energieeinsätze) erkannt werden.
Was sind SEUs (Signficant Energy Users)?
SEUs (Significant Energy Users oder wesentliche Energieeinsätze) sind die Tätigkeiten oder Anlagen, die entweder
- einen hohen prozentualen Anteil am Energieverbrauch haben (z. B. > 5 % am Gesamtverbrauch) oder
- ein großes Energieeinsparpotenzial aufweisen.
Energiesammlungspläne und Messkonzepte werden benötigt, um operativ die SEUs zu erkennen, Sankey-Diagramme zu Energieflüssen zu erstellen und Verbrauchsprognosen durchzuführen.
Es muss sichergestellt werden, dass diese ausreichend granular angelegt ist und Messungen regelmäßig und unter vergleichbaren Bedingungen wiederholt werden. Folgende Aspekte gilt es bei der Erstellung von Messplänen zu beachten:
- Was ist das Ziel der Messung? Reichen aggregierte Daten für die Überwachung oder sollen konkrete Komponenten oder Anlagen verglichen werden?
- Liegen alle Informationen zu Anlagen und Prozessen vor? (Anlagenkataster, Nennleistung, Standort, Alter, Verantwortlicher, jährliche Betriebszeiten)
- Wie sehen die Lastgänge aus? (siehe z. B. Lastgangsprofil vom Energieversorgungsunternehmen)
- Wie wirken sich verschiedene statische Faktoren oder relevante Variablen auf die Leistungsaufnahme aus?
- Welche Besonderheiten gibt es bei Wartung und Instandhaltung? Sind die Pläne abgestimmt?
- …
Ableitung sinnvoller Energieleistungskennzahlen
Da der Energieverbrauch über ein Jahr hinweg schwankt, ist es erforderlich, die beeinflussenden Variablen zu bestimmen. Dies können beteiligte Personen sein, die bestimmte Anlagen führen oder auch andere Faktoren wie die Witterung, Lieferschwierigkeiten oder anderweitige Produktionsschwankungen. Durch Normalisierung und lineare Regressionsanalysen können die Energieleistungskennzahlen um solche Variablen bereinigt werden, wie es bei der Witterungsbereinigung üblich ist. Da mit der Regressionsanalyse beeinflussende Faktoren identifiziert werden können, lassen sich sinnvolle Energieleistungskennzahlen (EnPI) ableiten (Kap. 6.4).
Bestimmung sinnvoller Energieleistungskennzahlen
Eine relevante bzw. signifikante Variable auf den Energieverbrauch liegt vor, wenn bei einer linearen Korrelation das Bestimmtheitsmaß R² > 0,95 beträgt. In einigen Fällen sind die Zusammenhänge zwischen Energieverbrauch und Variable auch nicht linear oder es ändern sich 2 oder mehr unabhängige Variablen gemeinsam (Ko-Linearität). EnPIs können als absolute oder relative Messwerte dargestellt werden und sind je nach Adressaten und Ziel unterschiedlich. So benötigt z. B. die Geschäftsleitung eher hochaggregierte Indikatoren, während Energiemanager oder Anlagenführende Energiekennzahlen auf Prozess- oder Anlagenebene benötigen.
- kWh pro produziertem Produkt (z. B. kWh pro Servofeststellbremse)
- kWh pro Qualitätsprüfung
- kWh pro Quadratmeter Gebäudefläche
- kWh pro Mitarbeiter
- kWh pro Fahrzeugkilometer
- kWh pro Tonne produziertes Material
- kWh pro Betriebsstunde von Maschinen
- kWh pro Jahr für Heizung und Kühlung von Gebäuden
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- Energieintensität (Energieverbrauch pro Einheit Produktion)
- CO2-Emissionen pro Einheit Produktion
- Energieverbrauch pro Einheit Umsatz
- Energieverbrauch pro Quadratmeter vermietbarer Fläche in Gebäuden
- Energieverbrauch pro Mitarbeiter
- Energieverbrauch pro verkaufte Einheit
- Energieverbrauch pro produzierter Tonne CO2-Äquivalent
- Energieverbrauch pro Einheit Transport
- Energieverbrauch pro Einheit Nutzlast
- Energieverbrauch pro Einheit Bauleistung
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Tab. 2: Beispiele für verschiedene Energiekennzahlen/ EnPis
Absolute Kennzahlen (z. B. Stromverbrauch in kWh/a) werden verwendet, um tatsächliche Trends in der Verbrauchsentwicklung zu erkennen oder bei statischen Anlagen, die einen gleichbleibendes Verbrauchsbild haben. Bei dynamischen Anlagen wird hingegen eine Bezugsgröße verwendet, die die Messwerte vergleichbar macht (relative Kennzahl). Als Bezugsgröße kann zum Beispiel die ...