/ INDUSTRIELLE LÖSUNG 24

Energieeffizienz und Dekarbonisierung

Beginnen Sie mit Daten. Steigern Sie die Effizienz vor Ort.

Machen Sie den Energieverbrauch in Produktionsprozessen sichtbar und verknüpfen Sie die Daten mit der Prozessregelung und Produktionsinformationen. Entdecken Sie den Engineering-Ansatz von Oskon, um Energieeffizienzpotenziale zu identifizieren, Verbesserungen umzusetzen und verlässliche Daten für Dekarbonisierungsmaßnahmen bereitzustellen.

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Energieeffizienz und Dekarbonisierung-Lösung
OSKONEnergieeffizienz und Dekarbonisierung
01 / BEGINNEN SIE DAMIT, IHRE PRODUKTION ZU VERSTEHEN

Machen Sie Energie sichtbar.
Machen Sie Verbesserungen messbar.

Den Gesamtverbrauch einer Fabrik zu kennen, ist der Anfang. Das eigentliche Potenzial liegt darin, zu verstehen, in welcher Linie, für welches Produkt und unter welchen Betriebsbedingungen diese Energie eingesetzt wird – und diese Erkenntnisse in Steuerungs- und Regelungsentscheidungen vor Ort einfließen zu lassen.

Dekarbonisierung in der Industrie muss im Zusammenhang mit der Produktion betrachtet werden.

Dekarbonisierung bezeichnet die Verringerung der durch betriebliche Aktivitäten verursachten Treibhausgasemissionen. In der Industrie umfasst dieser Weg die Senkung des Energiebedarfs, die Verbesserung von Prozessen und unter geeigneten Bedingungen den Umstieg auf emissionsärmere Energiequellen.

Die Kompetenzen von Oskon in Automatisierung, Prozessregelung und industrieller Datenintegration bilden die Grundlage eines Engineering-Ansatzes, der Energiedaten mit der Produktion verknüpft. Messstellen, Steuerungs- und Regelungsszenarien sowie Leistungskennzahlen werden gemeinsam anhand der bestehenden Anlageninfrastruktur bewertet.

Ziel ist es, unter Berücksichtigung von Produktionskapazität, Produktqualität und Sicherheitsanforderungen unnötigen Verbrauch zu reduzieren und die Wirkung umgesetzter Verbesserungen nachvollziehen zu können.

Die richtige Frage:

Die Frage „Wie viel Energie haben wir diesen Monat verbraucht?“ um die Frage „Wie viel Energie benötigen wir, um dasselbe Produkt unter denselben Qualitätsbedingungen herzustellen?“ ergänzen.

02 / VON DER ANLAGE ZUR ENTSCHEIDUNG

Ordnen Sie jeden Verbrauch
der Produktion zu.

Eine Messstruktur vom Hauptzähler bis zu kritischen Betriebsmitteln führt Strom-, Brennstoff- und Versorgungsdaten auf einer gemeinsamen Zeitachse zusammen. So lassen sich Verluste und Verbesserungspotenziale innerhalb des Gesamtverbrauchs getrennt erkennen.

Energiemessstellen in einer AnlageDer Hauptstromzähler wird mit der Produktionslinie und den Motorgruppen verbunden. Messwerte aus Druckluft-, thermischen Prozess- und Kühlsystemen werden zusammen mit dem Produktionskontext in der industriellen Datenschicht erfasst. Dies ist ein konzeptionelles Schema, das projektspezifisch angepasst wird. ENERGIEZUFUHRHauptstromzähler Gesamtanlage kWhProduktionslinie kWMotor und Antrieb Durchfluss · DruckDruckluft Brennstoff · Wärme · WasserThermischer Prozess / Kühlung Industrielle Daten + ProduktionskontextProdukt · Fertigungsauftrag · Schicht · Maschinenzustand · Zeit KONZEPTIONELLES ANLAGENSCHEMA
Beispiel einer Messarchitektur. Zähler, Kommunikationsverbindungen und zu messende Größen werden bei der Anlagenaufnahme festgelegt; das Schema stellt keine reale Anlage dar.
STROM

Verbrauch und Lastprofil

kWh-, Wirkleistungs- und Leistungsbedarfsdaten werden zusammen mit Informationen zu Stillständen, Schichten und dem Betrieb der Betriebsmittel überwacht.

VERSORGUNGSSYSTEME

Auf das Medium abgestimmte Messung

Für Brennstoff, Dampf, Druckluft und Wasser werden geeignete Zähler ausgewählt. Bei der Berechnung der thermischen Energie werden der Durchfluss und die relevanten Temperatur- / Druckdaten berücksichtigt.

DATENQUALITÄT

Verlässlicher Vergleich

Zeitsynchronisation, Einheiten, fehlende Datensätze und Messgenauigkeit werden geprüft. Die Erfassungsgrenzen von Hauptzähler und Unterzählern werden eindeutig definiert.

01

Messung

Zähler, Sensoren und vorhandene Steuerungen.

02

Anbindung

Industrielle Kommunikation passend zur Infrastruktur.

03

Kontext

Verknüpfung von SCADA, Datenarchiv und MES/MOM.

04

Maßnahme

Anzeige, Alarmierung, Steuerung, Regelung und Nachverfolgung.

Die Architektur zur Datenerfassung wird unter Berücksichtigung der Zugriffs- und Sicherheitsregeln des OT-Netzwerks ausgelegt. Visualisierung und die Berechtigung zum Eingriff in den Prozess werden getrennt betrachtet.

03 / VERBESSERUNGSPOTENZIALE VOR ORT

Daten gewinnen durch gezielte Maßnahmen
an Wert.

Eine Überwachungsanzeige allein senkt den Verbrauch nicht. Einsparungen entstehen, wenn ein durch Messung erkanntes Potenzial in eine geeignete Regelungsstrategie, eine Verbesserung der Betriebsmittel oder eine betriebliche Maßnahme umgesetzt wird.

01

Motor-, Pumpen- und Lüfterregelung

Bedarfsunabhängiger Konstantbetrieb, unnötig hoher Druck oder Durchfluss sowie ungeeignete Betriebspunkte werden untersucht. Eine prozessgerechte Drehzahlregelung und die Einstellungen der Regelkreise werden bewertet.

Zu überwachende Daten: Leistung, Drehzahl, Durchfluss, Druck, Betriebsdauer.
02

Druckluftsysteme

Der Druckluftbedarf außerhalb der Produktionszeiten, die Druckniveaus sowie die Last- / Leerlaufzeiten der Kompressoren werden verglichen. Prioritäten für die Leckagebeseitigung und die Folgesteuerung werden festgelegt.

Zu überwachende Daten: Stromverbrauch, Luftvolumenstrom, Druck, Lastzustand.
03

Heiz-, Ofen- und Chargenprozesse

Rezepturschritte, Temperaturprofile, Haltezeiten und Nacharbeitsbedarf werden gemeinsam betrachtet. Regelungsverbesserungen werden unter Beibehaltung der validierten Prozessbedingungen des Produkts ausgelegt.

Zu überwachende Daten: Brennstoff / Energie, Temperatur, Charge, Zyklus und Qualitätsergebnis.
04

Kühlung und Versorgungsanlagen

Kühlbedarf, Umgebungsbedingungen und Betriebsmittellasten werden gemeinsam bewertet. Anhand der Pumpen- / Lüftersteuerung, der Sollwerte und der Zuschaltreihenfolge wird unnötiger Betrieb untersucht.

Zu überwachende Daten: Strom, Eintritts- / Austrittstemperaturen, Durchfluss, Umgebungsbedingungen.
05

Produktionsplanung, Stillstand und Qualität

Im Leerlauf betriebene Linien, häufige Start-Stopp-Vorgänge, Ausschuss und erneute Fertigung werden mit den Energiedaten verknüpft. Geeignete Standby-Szenarien und Verbesserungen des Produktionsablaufs werden untersucht.

Zu überwachende Daten: Fertigungsauftrag, Maschinenzustand, Gutteile, Ausschuss und kWh / Produkt.
06

Modernisierung der Bestandsanlage

Lücken in der Messtechnik, veraltete Steuerungshardware und langfristig nicht wartbare Softwarestrukturen werden untersucht. Die Erneuerung wird schrittweise anhand der Ziele für Wartbarkeit, Datenzugriff und energiebezogene Leistung geplant.

Zu überwachende Daten: Betriebsmittelinventar, Kommunikation, Stillstandsfenster und Ausgangsleistung.
Technische Rahmenbedingungen:

Für jede Anwendung werden Sicherheitsfunktionen, Produktqualität, Kapazität, Wartungsbedarf und Abnahmekriterien gemeinsam betrachtet. Das Verbesserungspotenzial wird anhand von Daten aus der Anlage ermittelt.

04 / ERGEBNISSE RICHTIG EINORDNEN

Bewerten Sie Einsparungen
im Zusammenhang mit der Produktion.

Wenn die Produktion zurückgeht, kann auch der Verbrauch sinken. Zur Bewertung der energiebezogenen Leistung wird unter Berücksichtigung der Produktionsmenge, des Produktmixes, der Betriebsdauer und gegebenenfalls der Witterungsbedingungen eine vergleichbare Referenz geschaffen.

BEISPIELRECHNUNG / KEIN TATSÄCHLICHES PROJEKTERGEBNIS UND KEINE EINSPARZUSAGE.
Vergleich der Energieintensität bei gleicher ProduktionsmengeIm veranschaulichenden Beispiel beträgt der Ausgangsverbrauch für 50 Tausend gleichartige Produkte 100 Tausend Kilowattstunden, der Verbrauch nach der Verbesserung 85 Tausend Kilowattstunden. Der Verbrauch je Einheit sinkt von 2,00 auf 1,70 Kilowattstunden pro Produkt. Die Verringerung beträgt 15 Prozent.ENERGIE PRO PRODUKTEINHEIT / kWh2,001,70AusgangszustandNach der OptimierungGleiches Produkt · gleiche Produktionsmenge · vergleichbare Bedingungen
Dieses vereinfachte Beispiel setzt konstante Produktionsbedingungen voraus. In der tatsächlichen Anlage werden der Referenzzeitraum und das Bereinigungsverfahren gesondert festgelegt.
%15 geringerer spezifischer Verbrauch
Produktionsmenge
50.000 Produkte / Zeitraum
Ausgangsverbrauch
100.000 kWh
Nach der Optimierung
85.000 kWh
Beispielhafte Energiedifferenz
15.000 kWh / Zeitraum

Der finanzielle Gegenwert der Energiedifferenz wird anhand des geltenden Energietarifs und der relevanten Betriebskosten berechnet. Die einfache Amortisationsdauer wird durch Division der Investitionssumme durch die jährliche Nettoeinsparung ermittelt; Annahmen zu Wartung und Betriebsdauer werden ausdrücklich angegeben.

kWh / Produkt oder Tonne

Produktionsbezogene Leistung

Der spezifische Verbrauch wird unter vergleichbaren Produkt- und Prozessbedingungen verglichen.

kWh / Stillstandsstunde

Verbrauch außerhalb der Produktion

Der während Bereitschaftszeiten und ungeplanten Stillständen fortbestehende Verbrauch wird überwacht.

kW / Leistungsbedarfsprofil

Zeitliche Verteilung der Lasten

Gleichzeitige Lasten und Spitzenlasten werden als separate Kennzahl neben dem Verbrauch betrachtet.

05 / VON ENERGIE- ZU EMISSIONSDATEN

Zwischen kWh und CO₂e
steht ein Berechnungsverfahren.

Bei der Dekarbonisierung werden Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen anhand separater Kennzahlen überwacht. Die Emissionsberechnung erfolgt unter Angabe des Energieträgers, der Bilanzgrenze, des Zeitraums und des geeigneten Emissionsfaktors.

AKTIVITÄTSDATENEnergieverbrauchZum Beispiel kWh für Strom
BERECHNUNGSGRÖSSEEmissionsfaktorZum Beispiel kg CO₂e / kWh
BERECHNETE AUSWIRKUNGTreibhausgasemissionenkg CO₂e
SCOPE 1

Direkte Emissionen am Standort

Quellen wie der Brennstoffeinsatz in Kesseln oder Öfen unter der Kontrolle der Organisation. Brennstoffdaten dienen als Eingangsgrößen für die entsprechenden Berechnungen.

SCOPE 2

Emissionen aus eingekaufter Energie

Indirekte Emissionen aus dem Einkauf von Strom, Dampf, Wärme oder Kälte. Dies ist einer der Bereiche, für die die Energiemessung unmittelbar Daten liefert.

SCOPE 3

Weitere Emissionen in der Wertschöpfungskette

Weitere indirekte Quellen wie eingekaufte Materialien, Transport und Produktnutzung. Für die unternehmensweite Emissionsbilanz werden Daten benötigt, die über Energiezählerdaten hinausgehen.

Bei Strom verwenden standortbasierte und marktbasierte Methoden unterschiedliche Eingangsgrößen. Ein fester Faktor ohne bekannte Quelle und zeitliche Zuordnung bietet keine Grundlage für eine pauschale Minderungsbehauptung. Auch die Elektrifizierung wird unter Berücksichtigung der Energiequelle und der gesamten Emissionswirkung bewertet. Die Messinfrastruktur liefert Daten für die Berichterstattung; sie ersetzt keine unabhängige Verifizierung oder Zertifizierung.

06 / VON DER TÜRKEI ZUR GLOBALEN KLIMAAGENDA

COP31 und die Agenda
zur Dekarbonisierung der Industrie.

Die COP31 soll vom 9–20 November 2026 unter türkischer Präsidentschaft als Gastgeberland in Antalya stattfinden. Die Themen grüne Industrialisierung, saubere Energiewende und Elektrifizierung auf der offiziellen Konferenzagenda stehen in engem Zusammenhang mit Energie- und Prozessoptimierungen in Industrieanlagen.

Was bedeutet diese Agenda für die Fabrik?

Um Dekarbonisierungsziele in der Industrie in umsetzbare Projekte zu überführen, muss bekannt sein, wo der Verbrauch entsteht, welche Anforderungen der Prozess stellt und wie die Ergebnisse überwacht werden. Hier liegt die Verbindung zu den Engineering-Bereichen von Oskon.

Konferenzinformationen: UNFCCC / COP31 · Agenda: Offizielle Website der COP31 Türkei

07 / DIE RICHTUNG DES PARISER ABKOMMENS

Von globalen Klimazielen
zu Verbesserungen auf Anlagenebene.

Das 2015 auf der COP21 verabschiedete Pariser Abkommen bildet einen internationalen Rahmen zur Bekämpfung des Klimawandels. Es zielt darauf ab, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur gegenüber dem vorindustriellen Niveau auf deutlich unter 2°C zu halten und Anstrengungen zu unternehmen, ihn auf 1,5°C zu begrenzen.

Ein langfristiger Rahmen für die Dekarbonisierung.

Im Rahmen des Pariser Abkommens legen die Länder ihre Klimaschutzmaßnahmen in national festgelegten Beiträgen (NDC) dar. Maßnahmen von Industrieunternehmen zur Energieeffizienz und Emissionsminderung sind ebenfalls ein Anwendungsbereich dieser Transformation.

Der Ausgangspunkt auf Anlagenebene besteht darin, eine verlässliche Referenz zu schaffen, Energie- und Emissionsdaten zu überwachen, geeignete Verbesserungen umzusetzen und Fortschritte zu bewerten. So lassen sich Dekarbonisierungsziele mit den täglichen betrieblichen Entscheidungen verknüpfen.

Das Pariser Abkommen bei der UNFCCC nachlesen
2°CDen Temperaturanstieg
deutlich darunter halten
1,5°CAnstrengungen unternehmen, den Temperaturanstieg
auf dieses Niveau zu begrenzen
Die globalen Temperaturziele des Pariser Abkommens beziehen sich auf den Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau.
GLOBALER RAHMENPariser Abkommen
KLIMASCHUTZMASSNAHMEN DER LÄNDERNational festgelegte Beiträge
BEITRAG AUF ANLAGENEBENEEnergie- und Prozessoptimierungen
08 / SCHRITTWEISE UMSETZUNG

Ein passender Einstieg für Ihre Anlage.
Nachvollziehbare Fortschritte.

Nicht jede Anlage muss mit demselben Umfang beginnen. Zunächst kann eine kritische Linie oder eine Versorgungseinrichtung ausgewählt werden; nach Bewertung der Ergebnisse lässt sich die Mess- und Steuerungsstruktur erweitern.

  1. 01

    Bedarf und Umfang festlegen

    Energiequellen, Produktionsstruktur, vorhandene Automatisierung und betriebliche Einschränkungen werden untersucht. Es wird festgelegt, welche Linie oder welcher Prozess betrachtet werden soll.

    Ergebnis: prioritäre Bereiche und anfänglicher Umfang.
  2. 02

    Mess- und Referenzstruktur aufbauen

    Die Eignung der vorhandenen Daten wird bewertet; der Bedarf an Zählern und Datenintegration wird ermittelt. Referenzzeitraum und Leistungskennzahlen werden definiert.

    Ergebnis: Messstellen, Datenliste und Vergleichsmethode.
  3. 03

    Priorisieren Sie Potenziale nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien

    Verbesserungen der Regelung und Investitionsoptionen werden unter Berücksichtigung des potenziellen Nutzens, der Umsetzungskosten, des erforderlichen Stillstands und des Prozessrisikos bewertet.

    Ergebnis: Umsetzungsprioritäten mit dokumentierten Annahmen.
  4. 04

    Nehmen Sie die Pilotanwendung in Betrieb

    Integration und Änderungen an der Steuerung und Regelung werden im geplanten Zeitfenster umgesetzt. Funktionen, Sicherheitsanforderungen und Abnahmekriterien werden überprüft.

    Ergebnis: in Betrieb genommener Funktionsumfang und Betriebsdokumentation.
  5. 05

    Überprüfen und sichern Sie das Ergebnis

    Die Leistung wird unter vergleichbaren Bedingungen überwacht. Abweichungen werden untersucht; Verantwortliche, Alarmschwellen und regelmäßige Überprüfungsintervalle werden festgelegt.

    Ergebnis: Leistungsbewertung und nächste Verbesserungsschritte.
10 / HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN

Klären wir die wichtigsten Fragen,
bevor wir beginnen.

Der passende Umfang wird anhand der vorhandenen Anlagendaten und der Produktionsziele festgelegt.

Bedeuten Entkarbonisierung und Dekarbonisierung dasselbe?

Ja. Auf dieser Seite bezeichnen beide Begriffe die Verringerung der durch betriebliche Aktivitäten verursachten Treibhausgasemissionen. Die Dekarbonisierung in der Industrie ist ein Transformationsprozess, der Energieeffizienz, Prozessverbesserungen und geeignete emissionsarme Energieoptionen gemeinsam betrachtet.

Führt die Installation eines Energiemonitoringsystems allein bereits zu Einsparungen?

Monitoring macht Verbrauch und Abweichungen sichtbar. Für Einsparungen müssen diese Informationen in Änderungen an der Steuerung und Regelung, Instandhaltungsmaßnahmen oder betriebliche Maßnahmen umgesetzt werden. Die Wirkung wird nach der Verbesserung gesondert gemessen.

Können bestehende Maschinen und ältere Anlagen eingebunden werden?

Die vorhandenen Kommunikationsmöglichkeiten, Steuerungen und Zähler werden geprüft. Sind keine geeigneten Daten verfügbar, werden zusätzliche Messungen oder Gateway-Optionen bewertet. Umfang und Umsetzbarkeit werden bei einer Anlagenbegehung geklärt.

Lässt sich die Höhe der Einsparungen im Voraus bestimmen?

Ohne verlässliche Ausgangsdaten ist die Angabe eines pauschalen Einsparprozentsatzes nicht sachgerecht. Das Potenzial wird nach der Untersuchung von Lastprofil, Betriebsdauer, Prozessbedingungen, bestehender Steuerungs- und Regelungsstruktur sowie Investitionsoptionen berechnet.

Wie unterstützt diese Infrastruktur die Arbeit nach ISO 50001?

Messaufzeichnungen, Leistungskennzahlen und die Nachverfolgung von Verbesserungen können die Datengrundlage des Energiemanagementsystems unterstützen. ISO 50001 umfasst auch die Energiepolitik, Verantwortlichkeiten und kontinuierliche Verbesserung. Die Installation eines Monitoringsystems allein gewährleistet weder Normkonformität noch eine Zertifizierung.

Bedeutet eine Energieeinsparung unmittelbar eine CO₂-Reduktion im gleichen Verhältnis?

Energie- und CO₂-Kennzahlen werden getrennt bewertet. Zur Bestimmung der Emissionswirkung sind die Energieart, ein geeigneter Emissionsfaktor, die Berichtsmethode und die Bilanzgrenzen erforderlich. Ändern sich die Energiequelle oder der Produktmix, kann dieselbe Verbrauchsdifferenz zu unterschiedlichen Emissionsergebnissen führen.

Muss die Produktion für die Umsetzung stillstehen?

Das Auslesen vorhandener Daten unterliegt anderen Umsetzungsbedingungen als die Installation neuer Zähler oder Änderungen an der Steuerung und Regelung. Erforderliche Stillstandsfenster für elektrische und mechanische Eingriffe werden unter Berücksichtigung der Sicherheits- und Betriebsverfahren der Anlage geplant.

Welche Informationen sind für das Erstgespräch hilfreich?

Die Energieverbräuche der letzten 12 Monate, Produktionsmengen, das Schichtmodell, die wesentlichen Energieverbraucher und eine Liste der vorhandenen Automatisierungssysteme / Zähler bilden eine gute Ausgangsbasis. Falls vorhanden, beschleunigen ein einpoliges Schaltbild, ein Prozessfließbild und bestehende Leistungsberichte die Bewertung.

WEITERE INFORMATIONEN

Quellen zu Begriffen und Methoden

Grundlegende Referenzquellen zu Energiemanagement, Energieintensität und Treibhausgasbilanzierung.

  • ISO / ISO 50001 Energiemanagement
  • GHG Protocol / Unternehmensbezogenes Emissionsinventar
  • GHG Protocol / Leitfaden zu Scope 2
  • U.S. DOE / Effizienz und Energieintensität
/ NÄCHSTE LÖSUNGSiemens Opcenter (MES-MOM)
/ KLÄREN WIR DEN NÄCHSTEN SCHRITT

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