Energiemanagement

Eine zunehmend fluktuierende Energieerzeugung und damit verbunden schwankende Energiepreise sind neue Herausforderungen für eine nachhaltige und kosteneffiziente Fertigung. Im Zuge einer wachsenden Volatilität in der Energieversorgung werden industrielle Verbraucher zunehmend in die Balance des Energiesystems einbezogen. Ziel ist es, Energie dann zu verbrauchen, wenn sie kostengünstig ist, und den Energieverbrauch in Zeiten hoher Energiepreise zu reduzieren. Auf Seiten der Industrie führt dies zu einem Spannungsfeld zwischen der flexiblen Nutzung von Energie und der Produktionsleistung. Während die aktuell im Vordergrund stehenden Smart Grids Lösungen Angebot und Nachfrage für regionale und höher strukturierte Energienetze balancieren, fehlen noch Lösungen für das industrielle Umfeld. In diesem Beitrag wird die laufende Forschung zur Entwicklung einer dezentralen energiesensitiven Steuerungslösung für ein industrielles Produktionssystem mit fluktuierenden Energiepreisen ...

Aufgrund großer Intransparenz beim Energieeinsatz haben produzierende Unternehmen üblicherweise Probleme, die energetisch relevanten Kostentreiber in der Produktion zu identifizieren. Diese Transparenz kann durch die Ermittlung des Energieverbrauchs anhand geeigneter Messtechniken innerhalb einer Fabrik erreicht werden. Jedoch muss die gewonnene Transparenz intelligent genutzt werden, um wirtschaftliche Vorteile damit zu erzielen. Einen Lösungsweg dazu bietet der Einsatz von Methoden der Industrie 4.0. Größtmögliche Synergien können nur durch eine ganzheitliche Industrie 4.0-Herangehensweise, die das Geschäftsmodell, die Prozesse, die Technik und die Organisation berücksichtigt, erreicht werden. Eine entsprechende Strategie zur Einführung von Industrie 4.0 mit dem Ziel der Steigerung der Energietransparenz wird in diesem Beitrag vorgestellt.

Komplexe Lieferketten funktionieren im engen Zusammenspiel von Logistik und Produktion. Daraus erwachsen besondere Anforderungen, wenn die Qualifikation eines diversifizierten Logistikdienstleisters zur Senkung von Energieverbräuchen und Treibhausgas (THG) bzw. CO2-Emissionen betrachtet werden soll: Seine Leistungspalette erschwert die Ermittlung eines einheitlichen Indikators zur spezifischen CO2-Emission, der für alle erbrachten Logistikleistungen eine befriedigend hohe Korrelation zwischen Treibhausgasemission und Ausprägung der betrieblichen Prozesse aufweist.

Der Lehrstuhl Wirtschafts- und Betriebswissenschaften (WBW) besteht an der Montanuniversität Leoben seit 1963 und bildet seit 2003 gemeinsam mit dem Lehrstuhl Industrielogistik das gleichnamige Department. In diesem Verbund ergänzt das WBW das Forschungsprofil der Montanuniversität ihrem Entwicklungsplan entsprechend in der Lifecycle-orientierten Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der gesamten Wertschöpfungskette produzierender Unternehmen. Als Querschnittsfach über die unterschiedlichen Studienrichtungen gilt es, Studierenden Methodenkompetenz zur Bearbeitung und Lösung betriebswirtschaftlicher Problemstellungen und Sozialkompetenz durch Führungs- und Kommunikationstechniken zu vermitteln. Der Lehrstuhl WBW setzt Aktivitäten in den Kernaufgaben Forschung, Lehre und Weiterbildung, ist seit 1996 ISO 9001 zertifiziert, Preisträger des Austrian Quality Awards (1999 nach dem EFQM-Modell) und des Speyerer Qualitätspreises (2002 für Wissensmanagement).

Energiemanagementsysteme bieten einen Ordnungsrahmen zur transparenten Darstellung der Energieströme mit dem Ziel der Energieeffizienzsteigerung. Gleichzeitig ist ein zertifiziertes Energiemanagementsystem eine der Voraussetzungen für die Rückerstattung der Stromsteuer und die Befreiung von der EEG-Umlage. Obwohl Energiemanagementsysteme nachweislich zur Reduzierung der Energieverbräuche führen, haben bisher erst wenige Unternehmen ein solches System eingeführt. Die in diesem Beitrag vorgestellte Studie gibt einen Einblick in den Stellenwert des Kostenfaktors Energie und entsprechenden Managementsystemen in mittelständischen Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe in Deutschland. Darüber hinaus werden wesentliche Aspekte eines Energiemanagementsystems und dessen Nutzen erläutert.

Der Mangel an Informationen bezüglich der Energieflüsse ist ein bedeutendes Hemmnis der Energieeffizienzsteigerung in der Industrie. Häufig scheitert der Ausbau von Erfassungssystemen an der schwierigen Bewertbarkeit erzielbarer Rückflüsse. Das vorgestellte Modell präsentiert ein Vorgehen, mit dessen Hilfe dieses Hemmnis überwunden werden kann, indem Potenziale prognostiziert und auch weiche Faktoren einbezogen werden. Durch Lerneffekte wird die Systematik dabei auf eine zunehmend objektive und damit solide Basis gestellt. Im Ergebnis kann anhand eines erwarteten Kapitalwerts eine Vorteilhaftigkeitsaussage bezüglich des Messgeräteeinbaus getroffen werden.

Aktuelle politische Entwicklungen zum Ausstieg aus der Kernenergie erhöhen die Wahrscheinlichkeit für einen weiteren Anstieg der Energiepreise in den nächsten Jahren. Die daraus resultierende Erhöhung von Energiekosten verstärkt, neben anderen Gründen wie beispielsweise umweltbewussten Kunden und neuen Umweltregularien, die Relevanz von Energiesparmaßnahmen für produzierende Unternehmen. Zusätzlich zu den Zielgrößen Qualität, Kosten, Liefertreue und Flexibilität geht Energieeffizienz als weiteres Zielkriterium in die Entscheidungen von Produktionsmanagern ein. Ein wichtiges Instrument, um Energieeffizienz in Produktionsprozessen zu steigern, ist die Implementierung eines Energiemanagements. Dieser Beitrag zeigt dessen Vorteile auf und stellt die wichtigsten Aufgaben und Methoden vor. IT-Lösungen zur Konfiguration und Steuerung von energieeffizienten Produktionsprozessen werden erläutert.