Sächsischen Energie-Großverbrauchern ist es in den vergangenen Jahren gelungen, den Kostenanstieg durch Effizienzprojekte zu dämpfen. Der neuartige Gewerbe-Energiepass soll nun auch kleinen und mittleren Unternehmen dabei helfen. 11/2008

 


narva gross - foto stefan schroeter


Es sieht fast aus wie Hexerei, was Udo Hellfritzsch im Fraunhofer IWU Institut Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Chemnitz demonstriert. In einer Profilwalzmaschine des Bad Dübener Spezialherstellers Profiroll spannt er einen glatten, glänzenden Stahlrohling zwischen zwei gezahnte Walzrollen. Auf Knopfdruck beginnen die Walzrollen zu rotieren, drücken von zwei Seiten ihre Zähne in den Rohling und drehen ihn mit. Nach 20 Sekunden derartigen Kaltwalzens geben sie den umgeformten Stahlkörper wieder frei, der jetzt selber Zähne hat und als Laufzahnrad in einem PKW-Getriebe eingesetzt werden kann.


Das so geformte Zahnrad ist nicht nur stabiler als ein auf herkömmliche Weise gefrästes Teil. „Wir sparen auch 30 Prozent des Materials und 50 Prozent der Herstellungszeit“, berichtet Hellfritzsch. Wo weniger Stahl gebraucht wird, ist auch der Energieeinsatz bei der Herstellung eines Getriebes geringer. Durch die besseren Bauteileigenschaften können kleinere Zahnräder für Getriebe verwendet werden, wodurch das Gewicht des Fahrzeugs und damit der Kraftstoff-Verbrauch sinkt. Genaue Zahlen für die erzielbare Energieeinsparung in der Prozesskette kann der Gruppenleiter Verzahnungstechnologie allerdings noch nicht nennen: „Wir sind gerade dabei, das zu berechnen.“ Auch die Qualität der gewalzten Teile muss noch weiter verbessert werden. Prinzipiell dürfte das zu schaffen sein, denn bei weniger anspruchsvollen Zahnrädern ist das Kaltwalzen schon längst Stand der Technik.



30 Prozent Energiespar-Potenzial in der Industrie


Die Profilwalztechnik ist nur eine von mehreren energie- und materialeffizienten Produktionstechnologien, die derzeit im IWU entwickelt werden. Damit leistet das Institut einen praktischen Beitrag, um das selbst ermittelte Energiespar-Potenzial in der Industrie zu erschließen. „In der gesamten industriellen Produktion sind mittelfristig Energieeinsparungen von 25 bis 30 Prozent möglich“, heißt es in der Studie „Energieeffizienz in der Produktion“, die das IWU im Auftrag des Bundes-Forschungsministeriums erstellt hat. Um das Sparpotenzial zu erschließen, hält Institutsleiter Reimund Neugebauer einen Paradigmenwechsel bei den Entscheidungsträgern für notwendig: „An die Stelle von maximalem Gewinn aus minimalem Kapital muss maximaler Gewinn aus minimalen Ressourcen treten.“ Wie die Studie zeigt, ist es bis dahin noch ein weiter Weg. Mehr als die Hälfte der 450 vom IWU befragten Industriemanagern erklärte, dass Energiekosten keinen Einfluss auf ihre Investitionsentscheidungen haben. Den Grund dafür sieht Neugebauer darin, dass die Industrie von Effizienzinvestitionen kurze Amortisationszeiten von ein bis drei Jahren erwartet. Allein die Umsetzung wirksamer Energiespar-Strategien dauert nach Neugebauers Einschätzung jedoch durchschnittlich fünf Jahre. Er lässt durchblicken, dass sich die Einstellung der Industriemanager mit steigenden Energiepreisen ändern könnte: „Die Umsetzung von Energiespar-Maßnahmen hängt vom Leidensdruck der Wirtschaft ab.“ Möglicherweise ist der Leidensdruck bei den Halbleiter-Herstellern besonders hoch, denn bei ihnen beobachtet der IWU-Chef bereits deutlich bessere Energiespar-Strategien als bei den Maschinenbauern. Auch seien große Unternehmen in dieser Hinsicht tendenziell aktiver als kleine.


Hier setzt die sächsische Energieagentur Saena mit ihrem bundesweit bisher einzigartigen „Sächsischen Gewerbeenergiepass“ (Sägep) an. Sägep ist ein Zertifikat, das Energieberater für Unternehmen aus Industrie, Gewerbe und Handwerk erstellen. Es gibt Auskunft über den aktuellen Energieverbrauch, mögliche Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz und liefert ein Benchmarking – den anonymen Vergleich mit anderen Unternehmen. Saena weist darauf hin, dass bei Sägep nicht nur die Hälfte der Beraterkosten bis 3 000 Euro aus öffentlichen Mitteln bezahlt wird. Auch die empfohlenen Energiesparmaßnahmen sind prinzipiell mit bis zu 45 Prozent der Ausgaben förderfähig. Ein Förderpaket für Beratung und Finanzierung bietet beispielsweise die Kreditanstalt für Wiederaufbau mit ihrem Programm „Sonderfonds Energieeffizienz in kleinen und mittleren Unternehmen“ an.



Energieeffizienz wird zum Wettbewerbsfaktor


Die ersten 15 Sägeps hat der sächsische Wirtschaftsminister Thomas Jurk im Juli an die Unternehmen überreicht. „Energieeffizienz wird mehr und mehr zu einem Wettbewerbsfaktor“, sagte Jurk damals. „Viele kleine und mittlere Unternehmen haben aber nicht die finanziellen und personellen Ressourcen, um sich intensiv damit auseinander zu setzen.“ Sägep liefere die notwendigen Informationen, um Energie und Kosten zu sparen. Saena-Geschäftsführer Christian Miksch wies darauf hin, dass die beteiligten Unternehmen bis zu 30 Prozent der Energie durch geeignete Maßnahmen einsparen können.


Ein Unternehmen, das sehr viel Energie verbraucht, ist die Narva Lichtquellen GmbH in Brand-Erbisdorf bei Chemnitz. Der Hersteller von Leuchtstoffröhren benötigt bei der Glasverarbeitung jährlich 60 GWh. Geschäftsführer Gerhard Mientkewitz verweist darauf, dass der Energieverbrauch je Euro Umsatz seit 1991 durch technische Maßnahmen von 5,8 kWh auf 2 kWh gesenkt werden konnte. Dazu gehört die Umstellung der Gebäudeheizungen von Dampf auf Gas, die Konzentration der Produktionsflächen, der Umbau der Glasschmelzwanne, der Neubau der Druckluftversorgung per Contracting und die Rückgewinnung von Wärme aus heißer technologischer Abluft, mit der Trocknungsanlagen und Gebäude beheizt werden. Damit sei es gelungen, die relativen Energiekosten trotz steigender Energiepreise bei etwa acht Prozent stabil zu halten. Mientkewitz ist allerdings skeptisch, ob dies weiterhin gelingt: „Über Sparmaßnahmen allein ist der dramatische Energiepreisanstieg der letzten Zeit nicht zu kompensieren.“ Dennoch plant Narva, das derzeit erkennbare weitere Energiespar-Potenzial von bis zu 4 GWh pro Jahr durch Wärme-Rückgewinnung schrittweise zu erschließen. Die gesammelte Wärme soll für eigene technologische Prozesse und für die Gebäudeheizung genutzt werden.


Vor fünf Jahren war Narva auch schon einmal etwas besser beim spezifischen Energieverbrauch. Dann aber beschloss die Geschäftsführung, ihre Erfahrungen in der Glasröhren-Produktion zu nutzen, um in die Produktion von leistungsfähigen Solarwärme-Kollektoren einzusteigen. „In den letzten Jahren haben wir sehr viel experimentiert und dabei Glas verbraucht“, berichtet Mientkewitz. „Deshalb ist der spezifische Energieverbrauch nicht weiter gesunken. Das wird aber in den nächsten Jahren weitergehen.“ Denn inzwischen ist die Fertigung der Vakuum-Solarröhren aus der Experimentierphase heraus, die Serienproduktion und der internationale Vertrieb sind angelaufen.


Ebenso wie Narva ist auch das Werk Nünchritz der Wacker Chemie AG auf Erdgas als Brennstoff angewiesen. In Nünchritz bei Riesa produziert Wacker aus elementarem Silicium und Methanol solche Produkte wie Chlorsilane, Kieselester und Siloxan, die in der Baustoff-, Farben- und Papierindustrie weiterverarbeitet werden. Während sich die Erdgaskosten im Werk Nünchritz von 1999 bis 2007 verdoppelten, untersuchte die Werksleitung mehrere alternative Möglichkeiten der Energieversorgung. „Sie waren allerdings entweder nicht wirtschaftlich oder derzeit nicht realisierbar“, berichtet Technikleiter Johann Eibl. „Daraufhin haben wir beschlossen, uns komplett auf die Reduzierung des Energieverbrauchs zu konzentrieren.“


Als Grundlage dafür dient ein Energiemanagement-System, das die Prozessinformationen des Werks verarbeitet und Energiekennzahlen liefert. Aus ihnen leiten Eibl und seine Mitarbeiter wiederum Energiespar-Maßnahmen ab. Eine davon ist die destillative Trennung von Methanol und Wasser. Durch einen Umbau der Anlage konnten Eibel zufolge der Dampfeinsatz um 30 000 t und der Kühlwasser-Verbrauch um 1,7 Mio. m3 pro Jahr gesenkt werden. Große Einsparungen brachte auch der Wärmeverbund zweier Destillationsanlagen: 200 000 t Heizdampf und 500 MWh Strom müssen jährlich weniger eingesetzt werden, weil die Abwärme einer Anlage als Nutzwärme für eine zweite Anlage dient. „Das ist einzigartig in der Branche“, schätzt Eibl ein. Und schließlich wurde auch in der Verbrennungsanlage für Abgase und flüssige Rückstände ein Dampferzeuger installiert, der jährlich 80 000 t Heizdampf erzeugt. Er sorgt gleichzeitig dafür, dass 4,8 Mio. m3 Kühlwasser weniger nötig sind.



Das Heizkraftwerk verliert an Bedeutung


Mit solchen und ähnlichen Maßnahmen ist es in Nünchritz gelungen, den spezifischen Dampfverbrauch in der Produktion seit 1999 auf weniger als ein Drittel zu senken. Obwohl sich die Produktion seitdem verfünffacht hat, ist die Dampferzeugung im gasbefeuerten eigenen Heizkraftwerk nur um reichlich die Hälfte gestiegen. Und Eibl will diesen Trend weiter verstärken: „In ein bis zwei Jahren werden wir mehr Energie aus unseren Produktionsprozessen heraus erzeugen als im Heizkraftwerk.“ Die Erfahrungen, die Wacker in Nünchritz mit Energiespar-Technologien gesammelt hat, sollen künftig auch im Hauptwerk angewendet werden, das im bayerischen Burghausen steht. Mit näheren Angaben zu den nötigen Investitionen hält sich Eibl zurück. „Wir setzen Maßnahmen um, die Kapital-Rücklaufzeiten von weniger als drei Jahren haben“, lässt er durchblicken.


Nicht weit von Nünchritz, im Technologieorientierten Gründerzentrum des Landkreises Riesa-Großenhain, arbeitet die Riesaer Brennstoffzellentechnik GmbH an der effizienten Umwandlung von Erdgas in Strom und Wärme. Geschäftsführerin Katrin Grosser präsentiert hier das neue Feldtestgerät inhouse 5000, mit schickem Design und so groß wie ein hoher Kühlschrank. Das Niedertemperatur-Brennstoffzellen-Heizgerät ist mit 5 kW Strom- und 10 kW Wärmeleistung deutlich leistungsstärker als sein Vorgänger inhouse 4000, der mit von 4 kWel und 8,5 kWth bereits 11 800 Betriebsstunden in einem gemeinsamen Feldtest der Verbundnetz Gas AG und der Stadtwerke Chemnitz AG im Botanischen Garten Chemnitz gelaufen ist. Mit dem neuen Gerät soll nun auch der Strom-Wirkungsgrad auf 30 Prozent und der Gesamtwirkungsgrad auf 85 Prozent steigen. Diese im Labor schon erreichten Werte müssen nun wieder in Feldtests bestätigt werden. Grosser bemüht sich derzeit außerdem darum, den zweijährigen Testbetrieb weiterer zwölf Anlagen ab 2009 über das „Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie“ zu organisieren, das vom Bundesverkehrsministerium geplant ist.


Ein solcher umfangreicher Feldtest mit mehreren Anlagen wäre dann schon die Grundlage dafür, eine Produktion mit Vertrieb und Wartung aufzubauen. Gleichzeitig will Grosser daran arbeiten, die Herstellungskosten für die Anlage zu senken. Derzeit schlägt ein installiertes Kilowatt noch mit 18 000 Euro zu Buche. „Wir wollen bis 2010 eine Kostenreduktion auf 4 000 Euro je Kilowatt erreichen“, erklärt die Geschäftsführerin. Bis 2015 sollen die Kosten weiter auf 3 000 Euro/kW Stromleistung sinken.




Die sächsische Industrie verbraucht mehr Energie


Der Energieverbrauch der sächsischen Industrie ist im Jahr 2007 um drei Prozent auf 89,5 Milliarden Megajoule gestiegen. Starke Zuwächse gab es bei erneuerbaren Energien (+18%) und Kohle (+10%). Der Heizöl-Einsatz sank dagegen um 10%.


Quelle: Statistisches Landesamt Sachsen








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