Enormes Einsparpotenzial vorhanden

Was also tun? Eigentlich ist es ja ganz einfach: den Energieverbrauch drastisch senken und auf erneuerbare Energien wie Wind, Wasser und Sonne setzen. So oder so ähnlich hat sich das auch die deutsche Regierung gedacht und kurzerhand die Energiewende ausgerufen. Allerdings ist ein wirksamer Klimaschutz – Stichwort: Nutzung erneuerbarer Energien – nicht im nationalen Alleingang zu erreichen, globale Strategien müssen her. Und den Energieverbrauch drastisch zu senken, ist einfacher gefordert, als getan. Denn Deutschland ist ein Industriestandort, der viele energieintensive Unternehmen beheimatet. „Wir als Fertigungsbetrieb brauchen Vorgaben aus der Politik, die uns leiten, die aber auch Rahmenbedingungen schaffen, damit wir unseren eigenen Beitrag leisten können“, fordert daher Dr. Christof Bönsch, Geschäftsführer der Besigheimer Komet Group. Die aktuellen Rahmenbedingungen seien sehr unscharf und es mangele an vernünftigen Vorgaben aus der Politik. „Zweifellos ist es sinnvoll Energie zu sparen, aber es ist schade, dass da jedes Unternehmen seinen eigenen Weg finden muss“, kritisiert er.

Auch Antonin Guez, Energieeffizienz-Experte bei Schneider Electric in Ratingen, vermisst feste Rahmenbedingungen, die eine gewisse Planbarkeit schaffen. „Für Unternehmen aus der Automatisierungstechnik und der Elektrobranche ist die Energiewende eine riesige Gelegenheit, gerade auch im internationalen Wettbewerb“, ist er überzeugt. „Energieintensive Industrien wie Chemie, Stahl und ähnliche Branchen, sind natürlich um die Wirtschaftlichkeit besorgt, denn Energiekosten spielen in diesen Betrieben eine entscheidende Rolle.“ Es brauche daher einen Energiewende-Masterplan, um die vielen Unklarheiten zu beseitigen.

Für Dr. Werner Marnette, ehemaliger Minister für Wissenschaft, Wirtschaft und Verkehr in Schleswig Holstein und Experte für Energie, Rohstoffe und Technologie, ist die Energiewende gar gescheitert, bevor sie richtig begonnen hat. Der Inhaber der Marnette Consulting GmbH begründet das mit den zu hohen Strompreisen. Und in der Tat, nach dem Scheitern der Verhandlungen zur Strompreisbremse rechnen Bundesregierung und Experten mit einem weiteren Anstieg der ohnehin bereits sehr hohen Strompreise. „Energiepolitik kann nur dann erfolgreich sein, wenn Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit gleichrangig behandelt werden“, so seine Ansicht. Für ihn muss daher die Energiewende als komplettes Geschäftsmodell neu auf den Tisch. Das Bundesumweltministerium (BMU) sieht das naturgemäß anders und die Energiewende auf einem guten Weg und ließ sich dies durch eine Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) bestätigen. Durch Energieeinsparungen, so die Studie, könnten bis zum Jahr 2050 in der Industrie die Energierechnungen jährlich um 100 Milliarden Euro geringer ausfallen.

Energieeffizienz als Kennzahl der Zukunft

Wem soll man nun glauben? Vielleicht ist es gar nicht so wichtig, wer Recht hat, sondern dass man das richtige tut. Das Schlüsselwort um die Energiewende zu einem Erfolgsmodell zu machen, heißt Energieeffizienz. Deren Bedeutung wird nach Meinung vieler Experten unterschätzt. Daher fordern sie, der Energieeffizienz diesbezüglich eine hohe Priorität einzuräumen. Top-Manager Bönsch sieht in Energieeffizienz gar eine Kennzahl der Zukunft. „Aus Sicht der Unternehmen besteht zwischen Energieeffizienz und Produktivität nachweislich eine hohe Interessenkongruenz“, so sein Credo. Um Energiesparziele innerhalb der Produktion zu identifizieren, müsse man den Faktor Energieeffizienz in die vorhandenen Managementsysteme integrieren. „Bei der Diskussion zur Steigerung der Energieeffizienz geben vor allem die Methoden des Lean Management wichtige Hinweise, was wir zukünftig weiter verbessern können“, argumentiert Bönsch. „Daher berücksichtigt Komet bereits beim Produktdesign den Faktor Energieeffizienz und baut die entsprechenden Technologien quasi direkt in das Werkzeug ein.“

Eine dieser Technologien ist „Eco Scope“ von Komet Brinkhaus, einer Tochtergesellschaft der Komet Group. Das System ist in der Lage, Energieformen wie Dampf, Elektrizität, Druckluft, Temperatur zu erfassen. Die Daten lassen sich visualisieren und in Exceltabellen oder als Bilddatei protokollieren. So kann der Anwender die Energieströme in einer Maschine abhängig vom Maschinenstatus erfassen und stille Verbraucher als Einsparpotenziale aufdecken. Damit bietet sich das System als elementarer Bestandteil individueller Energiemanagementsysteme an. Ein weiteres Beispiel wie sich intelligent Energie einsparen beziehungsweise erzeugen lässt, ist das Energy Harvesting System (EH) der Besigheimer. Moderne Zerspanungswerkzeuge enthalten immer häufiger elektronische Komponenten wie integrierte Messsysteme mit Digitalanzeige. Deren Energieversorgung erfolgt über ein integriertes EH-System.

Beispiele wie diese zeigen, Einsparpotenziale lassen sich heben, energieeffiziente Fertigung ist möglich. In Industrie und Wirtschaft gibt es nach Ansicht des Bundesumweltministeriums erhebliche Möglichkeiten Energie effizienter zu nutzen und somit weniger davon zu verbrauchen. So glauben Minister Altmaier und sein Team daran, dass die Industrie 20 bis 40 Prozent ihres Energieverbrauchs zu wirtschaftlich vernünftigen Bedingungen bis 2020 einsparen könnte.

Querschnitttechnologien spielen Schlüsselrolle

Insbesondere den sogenannten Querschnitttechnologien kommt diesbezüglich nach Ansicht der Auguren eine hohe Bedeutung zu. Dazu gehören unter anderem Druckluftsysteme und Pumpen. Bei diesen Systemen lässt sich der Energiebedarf, Experten zufolge, ohne weiteres um bis zu 50 Prozent reduzieren. Kein Wunder, dass sich viele Unternehmen der Druckluft-Branche wie Boge Kompressoren intensiv damit beschäftigen energie-effizientere Produkte und Lösungen zu entwickeln. "Eines dieser Produkte ist unsere neue Verdichterstufe Boge Effilence, die über eine neuartige Profilgeometrie der Rotoren, ein weiches Abrollverhalten sowie eine optimale Auslegung der Leistungsbereiche verfügt", nennt Geschäftsführer Thorsten Meier ein Beispiel und erklärt: "Dadurch ergeben sich sehr geringe Leistungsverluste und ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad." Andere Maßnahmen, die den Kunden helfen, den Energieverbrauch zu senken, seien intelligente Steuerungen in den Maschinen sowie IE3-Motoren, die Boge Kompressoren bereits seit 2011 durchgängig einsetzt. Und auch die Wärmerückgewinnung spiele bei diesem Thema eine Rolle. Insgesamt sieht Meier in der Energiewende eher Chance als Risiko. Ein Thema, mit dem sich die Bielefelder diesbezüglich beschäftigen, ist Energiespeicherung. "Die Idee von Druckluftspeichern ist ja schon viele Jahre alt und auch an Testanlagen umgesetzt worden", sagt Meier und fügt hinzu: "Wir haben den Ball jetzt noch einmal aufgegriffen und ein Druckluftspeicher-Konzept entwickelt, das mit einem sehr hohen Wirkungsgrad sowie zu erheblich geringeren Kosten als beispielsweise Pumpspeicherkraftwerke arbeitet." Gleichzeitig könne man so aber auch große Mengen an Energie speichern. In Energieüberschuss-Zeiten kann man, laut Meier, entsprechend Druckluft erzeugen und wenn Energie gebraucht wird, ließen sich durch Dekomprimierung Generatoren betreiben und die Energie wieder einspeisen. "Dieses System haben wir auch zum Patent angemeldet, denn wir denken, dass es einen guten Beitrag leisten kann", betont er.

Hohes Einsparpotenzial bei Elektromotoren

Ebenfalls zu den Querschnitttechnologien gehören Elektromotoren. Diese Antriebe verursachen in der Industrie rund zwei Drittel des Stromverbrauchs. Das BMU rechnet vor, dass mehr als 90 Prozent der Gesamtkosten eines Elektromotors über die Lebensdauer auf den Stromverbrauch entfallen, weniger als zehn Prozent auf die Anschaffung. Effiziente Elektromotoren mit höherem Wirkungsgrad würden also zu erheblichen Einsparungen führen. Der Zentralverband Elektrotechnik-und Elektronikindustrie e. V. (ZVEI) hat errechnet, dass sich durch den Einsatz von Energiesparmotoren in der deutschen Industrie 5,5 Milliarden Kilowattstunden (kWh) Strom wirtschaftlich einsparen ließen. Und durch den Einsatz elektronischer Drehzahlregelungen ließe sich der Verbrauch um 15 Prozent senken – das entspricht mit mehr als 4.000 Megawatt der Leistung von drei bis vier großen Kraftwerken.

Solche Fakten zeigen langsam aber sicher Wirkung. Laut einer aktuellen Studie von Frost & Sullivan erwirtschaftete der Europamarkt für elektrische Mikroantriebe im Jahr 2012 einen Umsatz von 516,8 Millionen US-Dollar und wird voraussichtlich auf 637,1 Millionen US-Dollar bis zum Jahr 2016 anwachsen. „Um den Stromverbrauch der Motoren einzuschränken, investieren Hersteller in leistungsoptimierte Geräte wie etwa Antriebe mit drehzahlvariabler Frequenz“, stellt Frost & Sullivan Research Analyst, Raaj Thilak Raveendran, fest. „Darüber hinaus dürften die meisten Hersteller ihre Fabrikanlagen mit energieeffizienterer Ausrüstung ausstatten, da die Energiepreise steigen und die Vorschriften für eine nachhaltigere Energienutzung strenger werden.“ Technologische Fortschritte bei Mikroprozessoren und IGBTs (Insulated-Gate Bipolar Transistor) haben elektrische Antriebe kompakter und anwendungsfreundlicher gemacht, was immer mehr OEMs dazu ermutigt, elektrische Antriebe in ihren Maschinen einzusetzen. Dank der sich weiterentwickelnden Halbleitertechnologie sind zudem Elektroantriebe mit hoher Temperaturtoleranz verfügbar, die direkt an die Motoren montiert werden können.

Motoren-Hersteller erfüllen EU-Vorgaben

Viele Hersteller von Elektromotoren und elektrischen Antrieben haben inzwischen auf die Verschärfung der EU-Energieeffizienz-Richtlinie reagiert. Unternehmen wie Siemens, SEW Eurodrive, Schneider Electric, Bosch Rexroth, Beckhoff oder Nord Drivesystems bieten längst Antriebslösungen und Beratungsdienstleistungen für IE2 und höhere Standards an. So beraten die Ingenieure von Nord Drivesystems Anwender auf Wunsch über Antriebslösungen der neuen Effizienzklassen. Hocheffiziente Motoren lassen sich einzeln oder als Teil einer Komplettlösung des Antriebsspezialisten beziehen, also im mechatronischen Verbund mit passenden Getrieben sowie Antriebselektronik. Auch Branchenprimus Siemens hat vom Energiesparmotor über Motox-Getriebemotoren bis hin zu den Frequenzumrichtern seiner Antriebsfamilie Sinamics etliche Lösungen im Portfolio, die Maschinen- und Anlagenbauern dabei helfen, Energie einzusparen. Die Bruchsaler SEW Eurodrive bietet mit Effidrive ihren Kunden Energiesparlösungen, etwa den Antriebsumrichter Movidrive B mit Motion-Control-Steuerung Movi-PLC. Und auch Bosch Rexroth hat mit seinem schaltschranklosen Antriebssystem IndraDrive Mi eine Lösung im Pprogramm, mit der sich die Energieverluste im Schaltschrank um bis zu 90 Prozent reduzieren lassen.. Die Hersteller von Elektroantrieben sind also auf einem guten Weg. Vielfach erfüllen sie bereits die ab Anfang 2015 geltenden EU-Vorgaben, dass Motoren der Effizienzklasse IE2 nur noch mit Umrichter in den Verkehr gebracht werden dürfen. Und auch in anderen Branchen wie bei Herstellern von Druckluftsystemen und Pumpen oder Präzisionswerkzeugen bewegt sich etwas. Viele Unternehmen haben also ihre Hausaufgaben gemacht. Auch wenn es oft aus einem gewissen Eigennutz heraus geschieht. „Vieles ist durch die hohen Strompreise getrieben, und natürlich ist jedes Industrieunternehmen an Energieeffizienz interessiert, weil wir unsere Stromkosten im Griff behalten müssen“, weiß Komet-Geschäftsführer Bönsch.

Neben den Querschnitttechnologien können aber auch andere Bereiche zum Gelingen der Energiewende beitragen. So verursachen Gebäude – Industrie-, Büro- und Privatgebäude –mehr als 40 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und 21 Prozent der Treibhausgas-Emissionen. Experten rechnen vor, dass sich durch intelligente Gebäudetechnik 40Prozent der Energie einsparen ließe. Diese Technik leistet einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz und des Komforts in Gebäuden und erhöht gleichzeitig die Produktivität der Gebäudenutzer sowie der Unternehmen. Zu den Anbietern in diesem Bereich gehört Siemens. Das Unternehmen fährt unter dem Label Total Building Solutions (TBS) einen integrativen Ansatz und stimmt alle Systeme und Komponenten aufeinander ab: Elektrische Installationstechnik, Heizung, Lüftung, Klimaanlagen, Beleuchtung, Beschattung, Zutrittskontrollsysteme, Videoüberwachung, Alarmierung, Brandmeldung und Evakuierung ergänzen sich dabei.

Intelligente Gebäude Voraussetzung für Energiewende

Ebenfalls ein Big Player in Sachen Energieeffizienz und Energiemanagement ist Schneider Electric. "Wir bieten eine ganze Palette an Lösungen zu diesem Thema an, haben uns aber in den letzten Jahren mehr und mehr zu einem Dienstleister entwickelt, der ein ganzheitliches Konzept zum Thema Energieeffizienz anbietet", erklärt Antonin Guez. Insbesondere in Sachen Gebäudeautomation tut sich viel bei den Ratingern. So haben sie eine neue Niederlassung auf dem Euref-Campus in Berlin eröffnet. Dabei handelt es sich um Europas erstes CO2 -neutrales Stadtviertel. Die elektrische Ausrüstung der neuen Niederlassung sowie unter anderem die Technologie des Micro Smart Grids auf dem Campus stammt von Schneider Electric.

Ein Beweise dafür, dass intelligente Gebäude und Stromnetze als Voraussetzung für die Energiewende heute schon in der Praxis funktionieren. „Was wir benötigen, sind smarte Infrastrukturen. Am neuen Standort in Berlin zeigen wir, dass sich Stadtviertel wie dieser Campus nur mit erneuerbaren Energien und über intelligente Stromnetze versorgen lassen“, betont Guez. Doch dabei will es der Energiemanagement-Spezialist nicht belassen. So wolle man die Zusammenarbeit mit Hochschulen wie der TU Euref-Campus forcieren und so die Kooperation zwichen der Industrie und der Forschung ausbauen.

Energiemanagementsysteme erhöhen Effizienz

Beispiele die Mut machen. Dennoch liegt noch ein weiter Weg vor der deutschen Wirtschaft wirklich alle wirtschaftlich erschließbaren Energieeinsparpotenziale zu heben. Experten raten Unternehmen, die ihren Energiebedarf dauerhaft und nachhaltig senken wollen, deshalb dazu, dafür Energiemanagementsysteme zu nutzen. Ein systematisches Energiemanagement – Stichwort ISO 50001 –, davon ist auch das BMU überzeugt, stellt ein geeignetes Instrument dar, mit dem sich die Energieeffizienz in Unternehmen und Organisationen kontinuierlich erhöhen lässt. Durch die erzielbaren Kostenentlastungen stärke es zudem die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen. Auch hier nutzen viele Unternehmen wie die Komet Group längst ein geeignetes Instrumentarium und haben das Thema Energieeffizienz im Rahmen ihrer Lean-Management-Anstrengungen zur Kennzahl gemacht, genau wie Fehlerkennzahlen, Lieferzuverlässigkeit oder Durchlaufzeiten. Doch gerade bei kleinen und mittleren Unternehmen muss in diesem Bereich noch einiges an Überzeugungsarbeit geleistet werden.

Wie steht es also um die Energiewende? Nicht so schlecht möchte man meinen. Die Politik hat zumindest erkannt, dass etwas getan werden muss – auch wenn noch der nötige Masterplan fehlt. Die Industrie hat bereits viele Maßnahmen ergriffen, um energieeffizienter zu Produzieren und ebensolche Produkte zu fertigen – wenn auch aus einem gewissen Eigennutz heraus. Bleiben also die Privathaushalte, auch hier gibt es immenses Einsparpotenzial. So sieht das Fraunhofer ISI hier mögliche Kosteneinsparungen von 125 Milliarden Euro jährlich, vor allem im Gebäude- und Heizungsbereich. Um hier das entsprechende Bewusstsein zu erzeugen, ist einmal mehr die Politik gefordert. Sie muss dafür sorgen, dass bei der Energiewende nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie erhalten bleibt, sondern Strom auch für private Verbraucher bezahlbar bleibt. Gelingt dies, geht uns auch in der nächsten Zeit das „Feuer“ nicht aus. Johannes Gillar