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Über dieses Buch

Das vorliegende Buch quantifiziert die Potenziale für mehr Energieeffizienz in der Industrie anhand technologie- und branchenbezogener Analysen. Ausgehend von den methodischen Grundlagen werden im ersten Teil die strom- und wärmebasierten Basistechnologien und Querschnittsprozesse anhand zahlreicher Anwendungsbeispiele erörtert. Neben so klassischen Themen wie bspw. Beleuchtung oder Wärmerückgewinnung werden auch bisher weniger beachtete Prozesse wie die Trocknung oder die Lackierung erfasst. Der zweite Teil ist den energieintensiven Branchen, insbesondere der Metallerzeugung und -verarbeitung, der Herstellung der nichtmetallischen Werkstoffe Zement und Glas sowie der Chemie-, Papier-, Kunststoff- und Lebensmittelindustrie gewidmet. Beide Teile werden abschließend in einen größeren energie- und volkswirtschaftlichen Kontext gestellt. Die Erkenntnisse werden an vielen Stellen zu Checklisten verdichtet und in der Gesamtschau am Ende zu allgemeingültigen Empfehlungen zusammengefasst.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung

In der Einführung wird ein Bezug zwischen der industriellen Energieeffizienz und den globalen Knappheitsproblemen bei heute 7,5 Mrd. Menschen auf der Erde hergestellt. Energieeffizienz wird dabei nicht verstanden als „sparen um jeden Preis“, sondern als zielgerichteter und sparsamer Einsatz aller Produktionsfaktoren – neben Energie auch Arbeit, Kapital und Rohstoffe. Energieeffizienz ist damit ein Teil der Rohstoffeffizienz und so ein Beitrag zur Nachhaltigkeit.

Markus Blesl, Alois Kessler

2. Grundlagen der Energieeffizienz

Zu den Grundlagen der Energieeffizienz zählen neben einigen grundlegenden Methoden insbesondere der Rechtsrahmen. Mit der Energiewende hat hier eine deutliche Beschleunigung mit immer neuen Gesetzen & Verordnungen auf europäischer und nationaler Ebene stattgefunden. Die Systematik der Energieeffizienz führt zur Gliederung in Basistechnologien, Querschnittsprozesse und Branchentechnologien, die dem Buch in der Folge zugrunde liegt. Schließlich werden Methoden zur technischen und ökonomischen Analyse von Einsparpotenzialen erläutert, die als Basis für die folgenden Kapitel ebenfalls wichtig erscheinen.

Markus Blesl, Alois Kessler

3. Strombasierte Basistechnologien

Zu den strombasierten Basistechnologien zählen Transformatoren, die elektrische Beleuchtung, elektrische Antriebe und wohl auch die damit angetriebenen Strömungsmaschinen wie Ventilatoren und Pumpen. Die technischen Grundlagen werden jeweils kurz beschrieben, um ein Verständnis für die im Einzelnen Effizienz-Maßnahmen zu schaffen. Zu jeder Basistechnologie werden die Erkenntnisse in Empfehlungen zusammengefasst. Schließlich erfolgt ein Ausblick auf strombasierte Wärmeerzeugung, was den Übergang zum nachfolgenden Hauptkapitel bildet.

Markus Blesl, Alois Kessler

4. Brennstoffbasierte Basistechnologien

Zu den brennstoffbasierten Basistechnologien zählen Brenner, Wärmeübertrager sowie die Wärme- und Kältedämmung. Die technischen Grundlagen werden jeweils kurz beschrieben, um ein Verständnis für die im Einzelnen beschriebenen Effizienz-Maßnahmen zu schaffen. Zu jeder Basistechnologie werden die Erkenntnisse in Empfehlungen zusammengefasst.

Markus Blesl, Alois Kessler

5. Strombasierte Querschnittsprozesse

Zu den strombasierten Querschnittsprozessen zählen der Betrieb von Druckluftanlagen, der Betrieb von Rechenzentren und die galvanische Oberflächenbeschichtung. Die technischen Grundlagen werden jeweils kurz beschrieben, um ein Verständnis für die im Einzelnen beschriebenen Effizienz-Maßnahmen zu schaffen. Zu jedem Querschnittsthema werden die Erkenntnisse in Empfehlungen zusammengefasst.

Markus Blesl, Alois Kessler

6. Brennstoffbasierte Querschnittsprozesse

Zu den brennstoffbasierten Querschnittsprozessen zählen der Betrieb von Kesselanlagen, von Industrieöfen und Trocknungsanlagen sowie der Betrieb von Lackieranlagen. Die technischen Grundlagen werden jeweils kurz beschrieben, um ein Verständnis für die im Einzelnen beschriebenen Effizienz-Maßnahmen zu schaffen. Zu jedem Querschnittsthema werden die Erkenntnisse in Empfehlungen zusammengefasst.

Markus Blesl, Alois Kessler

7. Gekoppelte und sonstige Querschnittsprozesse

Einige wichtige Querschnittsprozesse sind Zwitter, die mit Strom und Wärme gleichermaßen verknüpft sind. Zu diesen gekoppelten Querschnittsprozessen gehören die Maschinen der Kraft-Wärme-Kopplung, aber auch viele raumlufttechnische Anlagen sowie die Erzeugung von Kälte - überwiegend auf Basis elektrischer Energie. Die technischen Grundlagen werden jeweils kurz beschrieben, um ein Verständnis für die im Einzelnen beschriebenen Effizienz-Maßnahmen zu schaffen. Zu jedem Querschnittsthema werden die Erkenntnisse in Empfehlungen zusammengefasst. Überblicksartig werden weitere Querschnittsprozesse angerissen, die bisher unter energetischen Gesichtspunkten kaum betrachtet wurden. Hierzu zählen Fördertechnik, Handhabungstechnik, Industriegase, Schweißverfahren, Abwasserbehandlung und Vakuumtechnik.

Markus Blesl, Alois Kessler

8. Branchen mit ihren hochspezialisierten bzw. energieintensiven Prozessen

Dieses Kapitel widmet sich ausführlich den energieintensiven Branchen mit ihren teils sehr spezifischen Technologien – teilweise bei sehr hohen Prozesstemperaturen. Zu diesen Branchen zählt die Grundstoffchemie, die Metallerzeugung und -verarbeitung, die Herstellung von Glas, Keramik und Zement, die Herstellung von Papier, die Lebensmittelindustrie sowie die Kunststoffverarbeitung. Die technischen Grundlagen werden jeweils kurz beschrieben, um ein Verständnis für die im Einzelnen beschriebenen Effizienz-Maßnahmen zu schaffen. Die Erkenntnisse werden jeweils in branchenspezifischen Einsparpotenzial-Kurven veranschaulicht.

Markus Blesl, Alois Kessler

9. Energieeffizienz im energiewirtschaftlichen Kontext

Nach der Analyse der vielen Potenziale im Einzelnen werden in diesem Kapitel die Perspektiven und Potenziale auf deutscher und europäischer Ebene untersucht. Bisher ungenutzte, aber durchaus wirtschaftliche Potenziale führen zu der Frage, welche Hemmnisse die Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen behindern können und wie diese Hemmnisse überwunden werden können. Hier können Energieeffizienz-Netzwerke eine zunehmende Bedeutung erreichen. Rückkopplungseffekte wie bspw. den „Rebound-Effekt“ oder das „Carbon Leakage“, welche die Wirksamkeit von Effizienzanstrengungen begrenzen, werden eingehend dargestellt.

Markus Blesl, Alois Kessler

10. Zusammenfassung

In den vielen hundert Einzelmaßnahmen zeigen sich Muster. Bei Energieeffizienz-Maßnahmen geht es immer wieder um Fragen der Dimensionierung, der Auslastung, der Nutzung effizienter Geräte, der Vermeidung von Verlusten oder der Rückgewinnung von Material und Energie. Um Fehlentscheidungen zu vermeiden, müssen die verfügbaren Methoden zur Wirtschaftlichkeitsrechnung konsequent angewandt werden. Weiterer Forschungsbedarf besteht insbesondere bei komplexen Produktionsprozessen und Prozessketten wie bspw. bei Füge- oder Beschichtungsverfahren.

Markus Blesl, Alois Kessler

Backmatter

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