Anforderungen an ein Energiemanagementsystem und

praktische Umsetzung – Vorgehensweise zur Einführung,

Erhebung und Aufbereitung von Energiedaten

Thomas Keller

Ecowin GmbH

Recycling & Abfallwirtschaft

• Abfallsortierung & Analytik

• Verwertungsstrategien

• Deponiepotenziale

• Studien/ Gutachten/ Expertisen

Netzwerkmanagement

• KNUT – KompetenzNetz UmweltTechnologie

Beratung zur Ressourceneffizienz

• Energieeffizienz

• KfW-Beratung

• PIUS-Beratung

• Umweltmanagement

• Genehmigungen

Tätigkeitsbereiche ECOWIN GmbH

• Teil 1: Grundlagen Energiemanagement

• Teil 2: Schritte zur Einführung eines Energiemanagementsystems

Ausgangspunkt - Energieverbrauch als Black Box

Produktion? ? ?

Energie / Rohstoffe

• Strom• Gas • Heizöl• Wasser• Sonstiges

Verlust

eWRG ??

Endprodukte

€? € ?

Abfälle Abwasser

€

• Energieumwandlung• Energieverteilung• Energienutzung

ISO 50001 - Energiemanagementsysteme

Normanforderungen – Normkapitel

1. Verantwortung des Managements

2. Energiepolitik

3. Einhaltung der Gesetze

4. Energieplanung

5. Energetische Bewertung

6. Energiekennzahlen

7. Strategische und operative Ziele

8. Bewusstseinsbildung und Schulung

9. Beschaffung

10. Dokumentation

11. Kommunikation

12. Überwachung, Messung, Analyse

13. Durchführung einer Managementbewertung

Energiemanagement nach ISO 50001

• erstmaliges Inkrafttreten 01.07.2009 als DIN EN 16001

• ab 04/2012 DIN EN ISO 50001

• DIN EN 50001 ist mit bestehenden Managementsysteme kompatibel

(9001, 14001, EMAS) oder kann unabhängig eingeführt werden

• Klassische Managementsystemnorm � nicht branchenspezifisch, kann in allen Organisationen angewendet werden

• Energieverbrauch und Energiepolitik eines Unternehmens werden in den Mittelpunkt gestellt

• Norm beschreibt Anforderungen an ein Energiemanagement mit dem Ziel,

den Energieverbrauch systematisch und kontinuierlich zu reduzieren

• Norm betrachtet breites Spektrum von Energieaspekten – kein Schwerpunkt auf das Energiemanagement von Gebäuden

Kernziele der ISO 50001

Norm beschreibt die Anforderungen an ein Energiemanagementsystem, das Unternehmen

in die Lage versetzen soll, den Energieverbrauch systematisch zu bewerten um die

Energieeffizienz kontinuierlich zu verbessern und Kosten zu senken ‐ unter Berücksichtigung

der gesetzlichen Rahmenbedingungen.

• Definition und Regelung von Prozessen und Abläufen• Optimierung des Energieeinsatzes• Senkung der Energiekosten• Dokumentation und Verwaltung des Energieeinsatzes• Verbesserung der Energieeffizienz• Einfluss auf organisatorische und technische Abläufe und Verhaltensweisen

Durchschnittlich ca. 10-20% Energieeinsparpotential je Unternehmen

ca. 5-10% wirtschaftliches technisches Einsparpotential

ca. 5-10% Einsparpotential durch organisatorische und personelle Maßnahmen (Information, Motivation, Bewusstsein, Verhalten, Abläufe …)

���� Schwachstellen im eigenen Unternehmen werden systematisch aufgespürt

Entwicklungsstufen eines EnMS

Stufe Strategie Organisation Informationssystem Kommunikation Investition

0 Keine Strategie Keine Verantwortung der Zuständigkeiten

Nicht vorhanden Keine Kommunikation Keine Investitionen

1 Strategie nicht schriftlich fixiert

Verantwortung in Teilzeit, keine Autorität / Einfluss

Grundlage = Abrechnungsdaten

InformelleKommunikation, zufällig, informell

Gering investive Maßnahmen

2 Inoffizielle Strategie auf unteren Ebenen

E-Manager in Ad-hoc Funktion, ohne klare Zuständigkeiten

Überwachungs- und Zielbericht, Grundlage = Verbrauchszählerdaten

Ad-Hoc Ausschusse für Energieverbraucher,

ungeplant

Investition bei kurzer Amortisationszeit

3 Offizielle Strategie, aber ohne Top-Management

E-manager mit Verantwortlichkeiten

Individuelle Vorgaben auf Einzelmessungen

Regelmäßige E-Ausschüsse, interne Programme

Feste Kriterien

4 Offiziell, inkl. Engagement Top-Management

Volle Integration, E-manager und EM-Teams

Umfassendes System mit Fehlerdiagnose, …

Feste Kommunikationskanäle,hohes Engagement„gelebtes EMS“

EnergieeffizienteSysteme bevorzugt

Schritte zur Einführung eines Energiemanagementsystems

Stufe 1 – Einführung

1. Beschluss zur Einführung 2. Projektplanung

3. Festlegung der Bilanzgrenzen4. Ist-Analyse 5. Energieeinflussfaktoren, Energieziele und Energieeinsparprogramm6. Review der Ergebnisse

Stufe 2 - Formaler Aufbau

7. Einführung Energiepolitik8. Festlegung Verantwortlichkeiten und Energiemanager9. Dokumentation EnMS und Ablauflenkung10. Erfassung und Gestaltung energierelevanter Prozesse und Verbraucher11. Information und Schulung der Mitarbeiter12. Festlegung von Kommunikationsstrukturen13. Systematik zur Erfassung und Bearbeitung von Verbesserungsmaßnahmen14. Entwicklung erster Kennzahlen und Energieindikatoren15. Inkraftsetzung EnMS

Praxisbeispiel

• Mittelständischer Betrieb im Wohnmischgebiet

• Gründung 1928

• 60 Beschäftigte

• Metallverarbeitung

• Herstellung und Montage von Elektroartikeln

• vorhandene Managementstrukturen

• 9001 (Qualität)

• 14001 (Umwelt)

• 18001 (Arbeitssicherheit)

Betriebsplan

Festlegung der Bilanzgrenzen

• Abgrenzung des Untersuchungsrahmens

• Tiefe und Detaillierungsgrad der Betrachtung definieren (Standorte und Gebäude)

• bestimmt Komplexität des späteren EnMS

• nach Möglichkeit sollen 100 % des Energieeinsatzes erfasst und zugeordnet werden

Ziel:

� kleine Unternehmen = Erfassung aller Bereiche

� große Unternehmen = Abgrenzung und Definition vornehmen

Bilanzgrenzen

Energieeinsatz bzw. Energieverbrauch

Verbrennungsenergie (z.B. Heizungsanlage)• Gas, Heizöl, Ersatzbrennstoffe, Kohle, Koks, …

Transportenergie (z.B. Fuhrpark: LKW, PKW, Stapler)• Diesel, Benzin, Gas, Strom

zugekaufte „veredelte“ Energie• Strom, Dampf, Fernwärme, technische Gase

Selbst erzeugte Energie• Energetische Reststoffe (Holzreste, Produktionsreste)• Klimakälte, Druckluft, Wärme, …

Energieabgabe (Nachbarschaft, Einspeisung)• Dampf, Fernwärme, Strom, EBS, (Abwärme bzw. Wärmeverluste)

Ist Analyse und Erhebung der Grundlagendaten

• Energieanalyse, Erhebung der Energiedaten

• Erfassung der Organisations- und Kommunikationsstruktur

• Ermittlung rechtlicher Anforderungen

• Erfassung sonstiger Einflussparameter

Energiebericht

Bestandteile der Grundlagendaten für Energiebericht

Systematische und gründliche Erhebung

� Grundlage für späteres EnMS und für Fortschreibung des EnMS

• Energieverbrauch der letzten 3 Jahre als Monatswerte

• Ermittlung relevanter Einflussfaktoren (Produktionsleistung, Umsatz, beheizte Fläche,

Außentemperatur, …) �Kenngrößenbildung

• Auswertung von Abrechnungen des Entsorgers (i.d.R. erste und einzige Grundlage)

• bereits durchgeführte Messungen

• Handbücher, technische Dokumentation

• Buchhaltung und Controlling

• Auditberichte

Ermittlung des Energieeinsatzes

Erfassung des Energieeinsatzes – Jahresverbräuche und Einflussfaktoren

Infrastruktur

Stellen Energie zur Verfügung, damit Prozesse und Produktionsanlagen betrieben werden können

• Kessel

• Druckluftkompressor

• Beleuchtung

• Lüftung

• Kühlung

Verbrauchsstruktur

• Maschinen, Aggregat

• Anlagen, Anlagenteile

• Antriebe

Energieeinsatz - Unterscheidung in Infrastruktur und Verbrauchsstruktur

• Ermittlung Hauptenergieverbraucher

• Aufteilung der Energieverbraucher in unterschiedliche Betriebsbereiche / Prozesse

• Ermittlung Verbrauchsdaten /Verbrauchswerte

Vorgehen in der Praxis

AnlageMaschine

Vorgehen in der Praxis

Messung und Überwachung

• Grundlage für die Steigerung der Energieeffizienz ist systematische Erfassung und

Analyse der Energieverwendung

�Einrichtung von Messstellen

• Grenze der Auflösung durch Messkosten bestimmt

• Messgenauigkeit sollte mit „Größe / Energieverbrauch“ der Verbraucher steigen

Je detaillierter die Messung, desto leichter das Aufdecken von Potentialen ! Um

Einsparpotentiale aufzudecken und Veränderungen festzustellen, muss der gesamte

Energiefluss erfasst und dokumentiert werden!

Messstellenverzeichnis bzw. Zählererfassungssystem

• Nutzung vorhandener Infrastruktur (Zähler, Berichtswesen, etc.)

• Etablierung weiterer Messstellen

Überwachung durch

• manuelles Ablesen (Monatsverbrauch)

• automatisierte Messungen (Echtzeitmessungen durch Energieerfassungssystem)

Darstellung der Auswertung

• Verbrauch auf Monatsebene (Tabelle, Tagesverbräuche-Balkendiagramm )

• Tagesverbrauch mit höchstem Leistungsbezug (Viertel-Stunden-Werte)

• Anteiliger Verbrauch von Zählergruppen und Einzelzählern im Vergleich zum

Gesamtverbrauch (Kuchendiagramm)

• Verbrauchsänderung im Vergleich zum Vormonat (Tabelle)

• Plausibilitätsprüfung

Auswertung und Dokumentation der Energiedaten

Aufbereitete Daten bilden die Basis für das Energiemanagementprogramm und die Energieziele!

Praxis - Aufteilung des Energieverbrauchs

Praxis - Darstellung des Jahresenergieverbrauchs

• Erhebung von Informationen zum anlagen- und bereichsbezogenen Energieverbrauch

sind meist mit hohem Aufwand verbunden

• Nutzung vorhandener Infrastruktur (Zähler, Berichtswesen, etc.)

• Oftmals existieren nur analoge Zähler, die von Genauigkeit und Erfassungsumfang nicht

ausreichen

• bei alten Zählersystemen keine zeit- und leistungsabhängige Aufzeichnung möglich

• zur Abschätzung des Energieverbrauchs und für spätere Relevanz bieten sich

Einzelmessungen (Stromzange) oder Hochrechnungen an

• Etablierung weiterer Messeinrichtungen (wenn nötig und „bezahlbar“)

• Datenmenge am Anfang klein halten und größere Zusammenhänge auswerten

Praxiserfahrung

• Erheben und werten Sie nur Daten aus, die für die Analyse relevant sind

• Untergliederung der Daten in kleine Einheiten

• Angabe der Datenherkunft (Schätzung, Messung, Berechnung, …)

• Dokumentation des Erhebungsdatums und der Betriebsumstände

Praxiserfahrung

Energieeinflussfaktoren

erste Energieziele

Energieeinsparprogramm

• Energieverbraucher an sich

• Jahrestemperatur

• Wartungsintervalle

• Auslastung

• Energiepreis

• Rechtliche Rahmenbedingungen

• Stärke der Umweltbelastung

• Größe der Verbrauchschwankung

Bestimmung von Energieeinflussfaktoren

�Quantitativer Wert oder Messgröße für die energiebezogene Leistung, wie von der Organisation definiert

Betriebskennzahl: absoluter Energieverbrauch / Jahr

Prozesskennzahl: Energieverbrauch / Produktionsmenge

Gebäudekennzahl: Heizungsbedarf / Jahr und m² normiert auf Heizgradtage

Produktkennzahl: Durchschnittliche Leistungskennzahl / Energieaufwand

(COP z.B. Wärmepumpen)

� Balance zwischen energietechnischer Aussagekraft, Erfassungsaufwand und Verständlichkeit

� Berücksichtigung wesentlicher Einflussfaktoren und Herbeiführung von Anschaulichkeit und Vergleichbarkeit

Energieleistungskennzahlen (EnPI‘s)

Energieeinsparprogramm wird auf Grundlage der Erkenntnisse zum Energieverbrauch und

der energetischen Bewertungen erstellt

�Liste möglicher Energieeinsparpotenziale und Verbesserungsvorschläge

Energieeinsparprogramm bzw. Energieaktionsplan

Beispiel: Ziele im Bereich „Konzernweiter Umweltschutz BMW GROUP“

Beispiel für die Ausarbeitung eines Aktionsplanes

Einsparungen durch Energiemanagement - Druckluft

Verbrauch vor Optimierung: 45.000 kWh / Jahr

Verbrauch nach Optimierung: 23.000 kWh / Jahr

Wärmerückgewinnung: nutzbare Wärmemenge (Winterhalbjahr) ca. 17.000 kWh (Einsparung Erdgas); ca. 900 € / Jahr

Datenerfassung – Einsparpotenziale - Produktionseffizienz

Datenerfassung – Einsparpotenziale - Produktionseffizienz

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Ecowin GmbHIm Ostpark 7

35435 Wettenberg

www.ecowin.dewww.knut-hessen.de

Energieaudits DIN EN 16247-1

Hintergrund

Rückerstattung EEG-Umlage (Ausgleichsregelung)

�§ 41 EEG

• für stromintensive produzierende Unternehmen

• Stromverbrauch 1 – 10 GWh (keine Zertifizierung erforderlich)

• Stromverbrauch > 10 GWh (Zertifizierung nach ISO 50001 oder EMAS)

• Strom muss vom antragsstellenden Unternehmen selbst verbraucht sein

• Verhältnis von Stromkosten zur Bruttowertschöpfung muss > 14 % betragen

Hintergrund

Spitzenausgleich

�§ 55 Energiesteuer und § 10 StromStG

• Rückerstattung der Energiesteuer bzw. Stromsteuer

• für produzierende Unternehmen (Ausnahmen im Sonderfall)

• 2013/2014 : Pflicht zur Einführung von ISO 50001 oder EMAS, für KMU EN 16247

• 2015 : Pflicht zur Zertifizierung von ISO 50001 oder EMAS, für KMU EN16247

DIN EN 16247-1 – Energieaudits

veröffentlicht im Oktober 2012

Ziele und Anwendung der EN 16247-1

• Energieeffizienz und Energienutzung soll verbessert werden

• qualitativ guter Auditergebnisse

• universelle Anwendung (außer Privatwohnungen)

Definition Energieaudit

„Systematische Inspektion und Analyse der Energienutzung und des Energieverbrauchs

eines Systems oder einer Organisation mit dem Ziel, Energieflüsse und das Potenzial für

Energieeffizienzverbesserungen zu identifizieren.“

DIN EN 16247-1 – Energieaudits

• Qualitative Herangehensweise- Bestandsanalyse und Identifizierung von Einspar-möglichkeiten stehen im Vordergrund

• „Bemühen“ zur energieeffizienten Arbeitsweise soll betont werden

• Aufwand deutlich geringer im Vergleich zur ISO 50001

• Umsetzung durch einen externen „Energieberater bzw. Energieauditor“

• kein kontinuierlicher Prozess, sondern jährlich stattfindendes „Projekt“

DIN EN 16247-1 – Energieaudits

Ablauf und Inhalte des Auditprozesses

1. Einleitender Kontakt (Abstimmung von Inhalten, Umfang und sonstigen Anforderungen)

2. Information vom Auditor ( Arbeitsweise und zur Durchführung erforderliche Rahmenbedingungen)

3. Personal ( Anforderungen an das Personal, welches den Auditor unterstützt)

4. Auftakt-Besprechung (Information über Ziele, Anwendungsbereich, Grenzen, Tiefe und praktische

Anwendung des Audits)

5. Datensammlung (Definition erforderlicher Daten)

6. Außeneinsatz (Betriebsbesichtigung)

7. Analyse ( Analysekriterien und Aussage zu Energieeinsparmöglichkeiten

8. Berichterstattung

• Qualitätskriterien für Berichterstattung

• Berichtsinhalte

• Präsentation der Ergebnisse

Gegenüberstellung: ISO 50001 – EN 16247-1 – EMAS

Managementsystem ISO 50001 EN 16247-1 EMAS

Allgemein Leitfaden zum Aufbau eines betrieblichen EnMS zum zweck der nachhaltigen Steigerung der Energieeffizienz

Energieaudit für KMU Öko-Audit der EU, Gemeinschaftssystem aus Umweltmanagement und Umweltbetriebsprüfung

Vorteile Hohes Einsparpotenzial durch kontinuierlichen Prozess

Geringer personeller und finanzieller Aufwand

Starke Einbindung der Mitarbeiter, hohe Rechtssicherheit und hohe Außenwirkung

Nachteile Reduzierte Anforderungen im Vergleich zu EMAS auf allen Ebenen

Keine Erfahrungswerte, kein kontinuierlicher Prozess, nicht anerkannt für Entlastung bei EEG-Umlage

Umfassende Dokumentationspflichten, breite Aufstellung auf Umweltaspekten, Fokusauf EnMS fehlt

Quelle: Markt und Mittelstand

Managementsystem ISO 50001 EN 16247-1 EMAS

Besonderheiten System muss vor Zertifizierung drei Monate implementiert sein

Nur für Unternehmen nach KMU Definition der EU

Eintrag in EMAS-Register nach erfolgreicher Zertifizierung

Aufwand Mittel: Zertifizierung erforderlich, keine umfangreichen Anforderungen imEnergiebereich

Gering: KMU sollen entlastet werden

Hoch: Dokumentation aller Umweltaspekte. Umwelterklärung und Nachhaltigkeitsbericht

Einsparpotenzial Hoch. Energieziele stehen im Fokus, kontinuierlicher Prozess

Mittel: Einsparmöglichkeiten werden identifiziert, keine quantitativen Ziele

Mittel: nicht Energieziele stehen im Fokus, sondern Umwelt- und Nachhaltigkeitsziele

Bewertung Sehr gut für Unternehmen mit hohemEnergieverbrauch, Grundlagen anderer MS von Vorteil

Geringe Erfahrungen mit Managementsystemenoder Unternehmen mit geringem Energieverbrauch

Für Unternehmen, die Umweltaspekt betrachten wollen und gleichzeitig von der EEG-Entlastung profitieren möchten

Gegenüberstellung: ISO 50001 – EN 16247-1 – EMAS

Quelle: Markt und Mittelstand