Energiemanagement in der Holzindustrie

In Deutschland gehört das Holz verarbeitende Gewerbe zu den Industriezweigen mit überdurchschnittlich hohen Energieumsätzen. Ein Großteil der Energie wird jedoch nicht für die eigentlichen Bearbeitungsschritte genutzt, sondern geht aufgrund von vermeidbaren Energieverlusten verloren. Entsprechend groß sind daher auch die innerbetrieblichen Einsparpotenziale.

Zum Holz verarbeitenden Gewerbe gehören Sägewerke, Hobelwerke, Holzimprägnierwerke, Spanplattenwerke, Leimholzwerke, Möbelwerke bzw. Möbelfabriken sowie Tischlereien, Schreinereien, Zimmereibetriebe und schließlich Hersteller von Fertigbauteilen, Verpackungsmitteln bzw. Lagerbehältern aus Holz.

Die Bearbeitungsvorgänge in der Holzindustrie lassen sich in vier Gruppen einteilen:

  • mechanische Bearbeitung (z. B. Sägen, Hobeln, Fräsen)
  • thermische Bearbeitung (z. B. Dämpfen, Trocknen, Kochen)
  • sonstige Bearbeitung (z. B. Imprägnieren, Beschichten, Lackieren)
  • Absaugung (z. B. Späne, Stäube)

Um eine optimale Energiesparstrategie entwickeln zu können, muss der Energieverbrauch im Betrieb zunächst den einzelnen Teilprozessen zugeordnet und dann bewertet werden. Dazu werden die betrieblichen Energieströme analysiert, die wesentlichen Verbraucher ermittelt, der Energieverbrauch einzelner Maschinen anhand von Vergleichszahlen bewertet und alternative Verfahren bzw. Maschinen zur Energieeinsparung identifiziert. Alle Maßnahmen werden auf ihre Wirtschaftlichkeit hin überprüft, sodass am Ende eine sichere Basis für Investitionsentscheidungen besteht.

Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz

Es gibt eine Reihe von Apparaten, die sich in fast allen Unternehmen wiederfinden. Diese sogenannten Querschnittstechnologien bergen oft hochwirtschaftliche Effizienzpotenziale. Das liegt zum einen daran, dass sie meist nicht im Mittelpunkt des Interesses stehen und Erneuerungsinvestitionen nur vorgenommen werden, wenn es unbedingt sein muss. Andererseits wurde gerade die Energieeffizienz von diesen weit verbreiteten Systemen von den Komponentenherstellern in den letzten Jahren erheblich optimiert. Schon die fast immer vorhandenen Druckluftanlagen bergen in den Betrieben die ersten erheblichen Einsparpotenziale. Kompressoren bieten sich beispielsweise für die Wärmerückgewinnung an, da sie den größten Teil der aufgenommenen elektrischen Energie in Wärme umwandeln und dabei ein für die Weiternutzung ausreichend hohes Temperaturniveau erreichen.

Für die verschiedenen Bereiche der Holzindustrie können darüber hinaus ganz spezifische Maßnahmen zur Effizienzsteigerung entwickelt werden, die die konkreten Gegebenheiten und Bearbeitungsvorgänge im jeweiligen Betrieb berücksichtigen.

Energieeffizienz bei der mechanischen Holzbearbeitung

Die Bearbeitungsmaschinen liefern bspw. in der mechanischen Holzbearbeitung wirkungsvolle Ansatzpunkte zur Energieeinsparung. Viele Standardmotoren dieser Maschinen erreichen im Leistungsbereich unter 20 kW nicht den bestmöglichen Wirkungsgrad. Hier bieten High-Efficiency-Motoren (HEM) aufgrund ihrer verbesserten Blechpakete und Kupferwicklungen einen um 4 bis 10 % höheren Wirkungsgrad. Zwar liegen die Preise dieser HEMs etwa 50 % über den Anschaffungskosten für Standardmotoren, doch die Mehrkosten amortisieren sich schon innerhalb von zwei Jahren.

Energieeffizienz bei der thermischen Holzbearbeitung

Durch Verwendung solargestützter Trocknungsanlagen können im Bereich der thermischen Holzbearbeitung die Trocknungskosten um bis zu 40 % und die Ausgaben für Strom um bis zu 50 % reduziert werden. Diese Trocknungsart wirkt allerdings nur langsam, kann dafür aber auch zur kostengünstigen Vortrocknung genutzt werden.

Hohe Einsparmöglichkeiten bestehen u. U. auch bei der Anpassung der Ventilatorleistung an die Holzfeuchte, da eine Halbierung der Luftgeschwindigkeit die Leistungsaufnahme des Ventilators bereits um den Faktor acht verringert. Die Leistung kann mithilfe von polumschaltbaren Motoren oder noch besser mit einer Frequenzregelung angepasst werden. Auch für die Ventilatoren der Absauganlagen empfiehlt sich die Ausstattung mit einer Drehzahlregelung, wobei grundsätzlich auch Hochleistungsventilatoren mit einem Wirkungsgrad über 80 % eingesetzt werden sollten. Gleichzeitig ist es in der Regel sehr sinnvoll, die Wärme der abgesaugten Luft zurückzugewinnen.

Zusätzliche Steigerung der Energieeffizienz durch Lastmanagement und betriebliches Energiemanagement

Ein gezieltes Lastmanagement und ein betriebliches Energiemanagement können helfen, im Unternehmen weitere Einsparpotenziale zu erschließen, die Energieeffizienz weiter zu steigern und Betriebskosten zu reduzieren.

Lastmanagement

In der Regel wird der Bezug elektrischer Energie von den Energieversorgungsunternehmen (EVU) nach dem Arbeits- und dem Leistungspreis abgerechnet. Während sich die bezogene Strommenge linear über den Arbeitspreis auf die Kosten auswirkt, ist der Leistungspreis abhängig von der geforderten Spitzenleistung. Der Leistungspreis wird dabei anhand der maximal in einer Viertelstunde bezogenen Energie ermittelt. Wird der Anlagenbetrieb im Rahmen des Lastmanagements zeitlich aufgelöst, können die maximale Viertelstunden-Durchschnittsleistung und in der Folge auch der Leistungspreis verringert werden.

Entscheidend ist dabei die genaue Kenntnis des Lastprofils im Unternehmen, damit die Spitzenlast optimiert und die Grundlast vergleichmäßigt werden kann. Gleichzeitig bietet die detaillierte Kenntnis des Lastprofils auch die Möglichkeit zu Tarifverhandlungen sowie zur Bündelung von Verbrauchern und eventuell auch zu einem Anbieterwechsel.

Energiemanagement

Im Rahmen des Energiemanagements werden Strategien entwickelt und umgesetzt, mit denen der Umgang mit Energie vom Energiebezug bis zur Energieanwendung ökonomisch und ökologisch optimiert wird. Dabei gilt es zunächst, eine geeignete Organisationsform auszuwählen, mit der das Energiemanagement etabliert und durchgeführt wird. Von wesentlicher Bedeutung ist es, dass Energieeffizienz als wichtiges strategisches Ziel kommuniziert wird. Die zweite wichtige Voraussetzung dafür, dass Vorhaben zur Energieeffizienz nicht unter die Räder des Tagesgeschäfts geraten, sind klare Verantwortlichkeiten. Möglich ist z. B. das Einsetzen eines Energiemanagers oder eines Energieteams.

Anschließend wird der Istzustand unter Einbeziehung aller Energieverbraucher im Unternehmen erfasst, um auf dieser Grundlage die entsprechenden Einsparmöglichkeiten aufzuzeigen. Mit Blick auf die Umsetzung dieser Einsparmöglichkeiten sollten auch Fragen zur Kontrolle, Mitarbeitermotivation, Information und Schulung untersucht werden. Je nach Unternehmensgröße kann es auch erforderlich sein, das Zusammenwirken der verschiedenen Unternehmensbereiche zu koordinieren, zu deren neuen Aufgaben dann z. B. die Beschaffung energieoptimierter Anlagen oder das Erstellen von Energiebilanzen gehören.

Schließlich sollte im Zuge des Energiemanagements nach Möglichkeit auch ein Energiecontrolling zur systematischen und regelmäßigen Erfassung und Bewertung des Energieverbrauchs eingeführt werden.

 

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