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Beispiel für Effizienz: Diese Hydronomic-RO-Wasseraufbereitungsanlage von Krones genügt den Effizienzanforderungen des Enviro-Managementsystems.
Energieeffizienz

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Stellschrauben für mehr Effizienz

Text: Dr. Christoph Reichel, TÜV SÜD Industrie Service Fotos: Krones
Wie energie- und ressourceneffizient arbeiten die Anlagen der produzierenden Industrie tatsächlich? Ein Zertifikat soll für Transparenz und Kostensicherheit sorgen.

Bei hochkomplexen Produktionsanlagen mit zahlreichen Komponenten und unterschiedlichen Verfahrensschritten fällt es meist schwer, konkret zu beziffern, ob diese in ihrer Gesamtheit energie- und ressourceneffizient und somit auch kosteneffizient arbeiten. Zu verlässlichen Aussagen verhilft meist nur ein umfassender und ganzheitlicher Analyseansatz. Energetische Aspekte haben zweifelsohne die größte Bedeutung, doch auch der effiziente Einsatz von Betriebsmedien, Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen eröffnet oftmals nachhaltige Einsparpotenziale - vor allem dann, wenn man zugleich auch die Umweltverträglichkeit der einzelnen Verfahren berücksichtigt.Ein gutes Beispiel ist die Getränkeindustrie: Der Fokus auf den Energiebedarf allein würde hier zu kurz greifen, denn innerhalb der verschiedenen Produktionsprozesse sind viele weitere Aspekte unter dem Effizienzgedanken zusammenzufassen wie Wasserverbrauch, Verpackung oder der Einsatz von Schmierstoffen. Anhand von Druckluftsystemen lässt sich anschaulich zeigen, dass die gesamtheitliche Analyse Effizienzpotenziale aufdeckt, die sich wirtschaftlich nutzen lassen.

Optimierungspotenzial aufdecken

Druckluft übernimmt als Prozessluft oder Energieträger wichtige Funktionen in der Getränkeherstellung. Ihre Erzeugung ist dabei äußerst energieintensiv. Um die Energiebilanz zu optimieren, tauscht man deshalb oft veraltete Kompressoren gegen moderne und energieeffiziente Geräte mit intelligenten Regelkonzepten aus. Dies allein genügt jedoch nicht, denn alle Komponenten des Druckluftsystems haben erheblichen Einfluss auf den Nutzungsgrad der zugeführten Energie. Somit muss das System auch in seiner Gesamtheit betrachtet und angeschlossene Komponenten und Subsysteme angepasst und optimiert werden. So wird eine effiziente Verteilung und Nutzung der Druckluft möglich.Weiteres Potenzial bieten Synergieeffekte. Lediglich 5 bis 20Prozent der elektrischen Energie, die einen Kompressor speist, wird tatsächlich in Arbeit umgesetzt. Der Rest - also bis zu 95 Prozent - geht im schlechtesten Fall ungenutzt verloren. Doch nutzt man die Abwärme stattdessen für andere Prozesse oder zum Erwärmen von Brauchwasser, zeigen sich deutliche Auswirkungen auf die Energiebilanz, da an anderer Stelle Energie eingespart wird. Das größte Einsparpotenzial bietet allerdings der vollständige Verzicht auf Druckluft - nicht nur in der Getränkeindustrie. Am Markt sind längst elektrische oder hydraulische Alternativen verfügbar, die Arbeit effizienter verrichten.

Effizienz durch Expertise von außen

Ob Maßnahmen wie diese in einem Gesamtzusammenhang tatsächlich energie- und ressourceneffizient sind, lässt sich mit dem TÜV-Süd-Standard EME (Energy and Media Efficiency, Enviromental Sustainability) konkret und belastbar benennen. Durch die unabhängige Beurteilung und Bewertung der Anlage gewährleistet er sowohl Anlagenherstellern als auch Betreibern Transparenz hinsichtlich der Effizienzeigenschaften und der tatsächlichen Verbrauchswerte. Hierzu können nach dem EME-Standard nicht nur einzelne Anlagen, sondern auch der vollständige Entwicklungs- und Herstellungsprozess zertifiziert werden. Um dem Standard zu genügen, muss das Produkt einen hohen Energieeffizienzgrad aufweisen, dem neuesten Stand der Technik entsprechen und Betriebsmedien und -stoffe effizient und umweltverträglich nutzen.Im Zertifizierungsprozess untersuchen TÜV-Experten alle Eigenschaften, Komponenten und Aspekte eines Produkts oder Produktionsprozesses unter systemischen Gesichtspunkten. Sie analysieren nicht nur einzelne Bestandteile, sondern auch das Zusammenwirken aller Komponenten, sodass sich systemübergreifende Verbesserungen identifizieren lassen.

Anlagen gedanklich zerlegen

Für die Produktzertifizierung teilen die Experten eine Maschine oder Anlage gedanklich zunächst in ihre Einzelkomponenten und Subsysteme auf und analysieren jedes einzeln anhand eines strikten Kriterienkatalogs. Sie untersuchen im ersten Schritt, ob alle Komponenten dem Stand der Technik entsprechen. Weitere Anforderungen sind unter anderem:

  • Sind Komponenten mit hohem Wirkungsgrad und Energiesparoptionen installiert und optimal dimensioniert worden?

  • Sind die Verbrauchsmengen der Betriebs- und Hilfsstoffe für unterschiedliche Betriebsweisen bekannt?

  • Wurden Maßnahmen zur Minimierung ergriffen?

  • Wird Abwärme für weitere Prozesse intelligent genutzt?

Die Komponenten werden nicht nur als Einzelelemente, sondern auch unter dem Aspekt des optimalen Zusammenwirkens untersucht. Ein Punktesystem hilft zu bewerten, inwieweit eine Maschine oder Produktionsanlage die Anforderungen des Kriterienkatalogs erfüllt. Nur bei einer ausreichenden Punktzahl erfolgt die Zertifizierung. Ein vergleichbares Verfahren wird auf Baureihen angewendet. Das Zertifikat gilt jedoch nur für einen begrenzten Zeitraum und nur für ein einzelnes Produkt oder eine bestimmte Baureihe. Modifizierte Modelle und Modelle anderer Baureihen dürfen nicht mit dem Prüfziegel ausgezeichnet werden.

Systemzertifizierung

Hersteller von maßgeschneiderten Anlagen können den kompletten Entwicklungs- und Herstellungsprozess nach dem EME-Standard zertifizieren lassen. Bei dieser Systemzertifizierung stehen die Unternehmensstrukturen sowie die Verankerung des Effizienzgedankens und Ressourcenbewusstseins im Vordergrund. Hierfür sind zunächst Unternehmensleitlinien zu entwickeln und schriftlich zu fixieren, die den Rahmen für konkrete Vorgaben und ein detailliertes Regelwerk bilden. Auch die Überprüfung der Produkteigenschaften muss durch interne Tests und Analysen gewährleistet sein. Das Vorgehen ist vergleichbar mit der Implementierung eines Qualitätsmanagementsystems.

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