Untersuchung und Optimierung elektrischer Antriebe

Zuletzt aktualisiert am 05.02.2017

Grundlagen

Knapp 45 % des Endenergieverbrauchs in Deutschland werden in den Sektoren „Industrie“ und „Gewerbe, Handel, Dienstleistung“ benötigt. Einen wichtigen Ansatzpunkt zur Senkung des Energieverbrauchs stellt die Verbesserung der Energieeffizienz von elektrischen Antrieben dar. Im Bereich der elektrischen Antriebe ist ein beachtliches Kosten- und Energieeinsparpotenzial vorhanden. In der deutschen Industrie werden circa 68 % des Strombedarfs für elektrische Antriebe verwendet. Rund 80 % der Lebenszykluskosten eines elektrischen Antriebs entfallen auf dessen Energiekosten (siehe Abbildung 1).

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Abbildung 1: Lebenszykluskosten eines elektrischen Antriebes

Energieeffizienzmaßnahmen können teils bereits mit geringem Aufwand und kostengünstig durchgeführt werden und zeigen schon nach kurzer Zeit Erfolge bei der Verringerung des Energieverbrauchs. Durch die gleichzeitige Reduzierung des Kohlendioxidausstoßes wird auch ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet. Verschiedene Untersuchungen haben ergeben, dass sich bis zu 30 % der eingesetzten Energie durch geeignete Maßnahmen einsparen lassen und so die Energiekosten erheblich gesenkt werden können.

 

Projektbeschreibung

Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. unterstützt Betriebe unter anderem durch einen Leitfaden dabei, das Einsparpotenzial ihrer elektrischen Antriebe zu ermitteln und Maßnahmen zur Verbrauchsreduktion umzusetzen, da viele Betriebe die Möglichkeiten der energetischen Optimierung ihrer elektrischen Antriebe unterschätzen oder vernachlässigen.

Zunächst wurde in Zusammenarbeit mit sechs bayerischen Betrieben ein branchenübergreifender und praxisorientierter Leitfaden erarbeitet und getestet. Dieser Leitfaden soll den relevanten Mitarbeitern in den Betrieben zur Verfügung stehen. Es wird erläutert, welche Aspekte zur Optimierung von elektrischen Anlagen von Bedeutung sind. Des Weiteren beschäftigt sich der Leitfaden mit jenen vier Querschnittstechnologien, in welchen elektrische Antriebe hauptsächlich eingesetzt werden. Diese sind: Druckluft- und Kälteanlagen, Gebläse und Ventilatoren, Hydraulik- und Umwälzpumpen sowie Materialfluss- und Fördertechnik. Außerdem beinhaltet der Leitfaden Checklisten zur Prüfung und Durchführung von Maßnahmen. Durch die Anwendung des Leitfadens werden alle wichtigen Daten der elektrischen Antriebssysteme erfasst und somit die größten Einsparpotenziale aufgezeigt. Danach können konkrete Einsparmaßnahmen entwickelt und umgesetzt werden.

Neben dem Leitfaden mit Checklisten wurde auch ein EDV-Tool erstellt. Im EDV-Tool sind teilweise detailliertere Informationen zu Maßnahmen vorhanden. Darüber hinaus kann die Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme berechnet werden.

Zusätzlich wurde eine Managementbroschüre erarbeitet. Mit dieser Broschüre soll gezielt das Management von Betrieben von dem hohen Potenzial bei elektrischen Antrieben überzeugt und für die Unterstützung der Effizienzsteigerung gewonnen werden.

Ergebnis

Addiert man die Ergebnisse der teilnehmenden Betriebe, können 2,3 Millionen Kilowattstunden Strom und 1.300 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr eingespart werden. Dies entspricht jährlichen Kosten in Höhe von etwa 200.000 €. Bei Gesamtinvestitionskosten von ca. 435.000 €  haben sich die Maßnahmen bereits nach 2,2 Jahren amortisiert.

Ausblick

Die Untersuchung und Optimierung elektrischer Antriebe kann einen wesentlichen Punkt zur Senkung des Energieverbrauchs und zur Emissionsminderung beitragen. Dafür ist es nötig, den Unternehmen die nötige Hilfestellung zu geben und sie in ihrem Handeln zu unterstützen.

Projektdurchführung und Partner

Das Projekt wurde initiiert und beauftragt vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit (StMUG) und von der FfE in Zusammenarbeit mit der Arqum – Gesellschaft für Arbeitssicherheits-, Qualitäts- und Umweltmanagement mbH – durchgeführt. An der Projektbegleitung (Lenkungsgruppe) waren die IHK für München und Oberbayern, der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI e.V), das Landesamt für Umwelt (LfU) sowie das StMUG beteiligt. An der Untersuchung teilnehmende Unternehmen waren:

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Download

Der Leitfaden „Untersuchung und Optimierung elektrischer Antriebe“ ist ab sofort zum kostenlosen Download verfügbar:

  • Als hochaufgelöste Broschüre (19,3 MB) pdf_button
  • In Standardauflösung (1,6 MB) pdf_button

Weitere Downloads:

  • Managementflyer pdf_button
  • Projektsteckbrief IPP pdf_button
  • Checklisten für die Projektdurchführung pdf_button
  • Untersuchungsergebnisse bei den beteiligten Unternehmen (in Standardauflösung):
    –  SGL Group pdf_button
    –  Roche pdf_button
    –  MD Plattling pdf_button
    –  Hofpfisterei pdf_button
    –  Hirschvogel Umformtechnik pdf_button
    –  Finnforest Merk pdf_button
  • Untersuchungsergebnisse aller beteiligten Unternehmen (hochaufgelöst: 18,6 MB) pdf_button
  • EDV-Tool als Excel-Datei (3,1 MB) xls_button

 

Auftraggeber: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit

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