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Energieeffizienz im Schaltanlagenbau

 
Unsere Zukunft wird von Entwicklungen wie der Digitalisierung, dem industriellen Einsatz von grünem Wasserstoff oder der Elektrifizierung des Wärme- und Verkehrssektors vorangetrieben. All diese Trends haben aber auch einen gravierenden Nebeneffekt: Der weltweite Stromverbrauch wird massiv zunehmen. Allein in Deutschland wird für das Jahr 2035 einen Bruttostromverbrauch von mindestens 637,5 Terawattstunden erwartet, Berechnungen gehen sogar von einem Strombedarf in Höhe von 729 Terawattstunden aus. Das entspricht einem Anstieg von 8,9 Prozent beziehungsweise 24,6 Prozent gegenüber dem Jahr 2016. Ein ähnliches Bild ergibt sich in globaler Perspektive. Studien gehen davon aus, dass sich der weltweite Stromverbrauch – gemessen am Verbrauch von 1990 – bis 2050 verdoppeln wird. Die damit verbundenen Herausforderungen könnten größer kaum sein – auch wirtschaftlich, schlägt sich der steigende Energiebedarf doch mit voller Wucht in der OpEx-Spalte der Unternehmen nieder.

OpEx versus CapEx

OpEx steht für Operational Expenditures, die Betriebskosten. Unter diesem Begriff werden die laufenden Ausgaben des operativen Geschäftsbetriebs subsummiert, also Lagerkosten, Raumkosten und Personalkosten aber auch Kosten für Rohstoffe, Hilfsstoffe und Betriebsstoffe. Demgegenüber stehen die Investitionskosten, die Capital Expenditures (CapEx). Damit sind Aufwendungen für längerfristige Anlagegüter wie Maschinen, Fahrzeuge oder Immobilien gemeint. Als CapEx werden Ausgaben verstanden, die im Gegensatz zu OpEx-Aufwendungen einmalig getätigt, vorab bezahlt und in den Folgejahren abgeschrieben werden. Hinzu kommt: Wo die Investitionskosten eine stabile Größe in der Bilanzierung darstellen, unterliegen die monatlichen oder jährlichen OpEx-Aufwendungen stetigen Schwankungen und sind von zahlreichen Faktoren abhängig: von Handelstarifen, multilateralen Zollbestimmungen oder volatilen Rohstoffpreisen.

Der steigende Energiebedarf wiederum findet in Gestalt der Energiekosten Einzug in die OpEx – mit Nachhall. In der Gebäudeautomation und in Industrie- und Fertigungsanlagen machen die Energiekosten beispielsweise rund 30 Prozent der gesamten OpEx-Aufwendungen aus. Ein beachtlicher Kostenfaktor und auch ein Standort- und Wettbewerbsnachteil. Schließlich ist der Strompreis in Deutschland fast doppelt so hoch wie in Frankreich oder den Niederlanden und liegt per se über den europäischen und weltweiten Energiepreisen. Das Szenario lässt sich daher wie folgt umschreiben: Während der Energiebedarf stetig zunimmt, gilt es, zugleich die Betriebskosten deutlich zu senken – gerade in einem Hochpreisstromland wie Deutschland. Um auch in Zukunft im internationalen Wettbewerb bestehen zu können, müssen Facility Manager und Betriebsleiter daher Mittel und Wege finden, um über Effizienzsteigerungen die hohen Energiebeschaffungskosten in der OpEx zu reduzieren.

Raus aus der Energiefalle

An Stellschrauben zur Stabilisierung der Betriebskosten mangelt es jedenfalls nicht. Ein wichtiger Schritt ist der Einsatz energieeffizienter Geräte und Infrastrukturen. IoT-fähige Produkte wie Sensoren, Aktoren, Kompensationsanlagen oder aktive Netzfilter schützen die Anlagen, erhöhen die Verfügbarkeit und bringen zugleich wertvolle Einsparungen im Stromverbrauch. Frequenzumrichter für Belüftungs-, Heizungs- und Klimaanlagen haben ebenfalls einen großen Effekt und ermöglichen im Teillastbetrieb eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz. Moderne Frequenzumrichter verfügen zudem über Rückspeiseeinheiten. Diese können die freiwerdende Bremsenergie von Frequenzumrichter-geregelten Antriebsmotoren unmittelbar ins Versorgungsnetz zurückführen und sorgen damit für zusätzliche Einsparungen in Puncto Energie und Kosten.

An erster Stelle im Energiemanagement muss jedoch die dedizierte Messung der Verbräuche bis in den kleinsten Lastabnehmer stehen. Hier bieten sich beispielsweise Leistungsschalter wie der Masterpact MTZ von Schneider Electric mit integrierter Strom- und Energiemessung an. Der Masterpact MTZ verfügt nicht nur über Schutzfunktionen, sondern identifiziert auch Ineffizienzen oder Netzverschmutzungen. Eingeleitete Optimierungsmaßnahmen können darüber hinaus in Echtzeit verifiziert werden. Besonders interessant für Betreiber von Gebäudekomplexen ist die einfache Kontrolle und Steuerung von Energieverbräuchen aus der Ferne. Die umfassende Selbstdiagnose und Ereignisverwaltung (z.B. Warnungen, Schutzeinstellungen) werden auf dem Smartphone oder lokal auf dem Display am Schaltpanel angezeigt und sind dank integrierter Weboberfläche auch weltweit von jedem beliebigen Ort aus abrufbar. Im Ereignisfall kann daher sofort steuernd reagiert werden.

Ganzheitliche Lösungen wie die EcoStruxure Architektur von Schneider Electric bilden schließlich die Kür und leisten einen sehr effektiven Beitrag zur Optimierung der Gebäudeeffizienz und zur Senkung der OpEx. In der EcoStruxure-Architektur sind alle Lösungsbausteine miteinander vernetzt und stehen dank offener Standards in ständigem Austausch mit den Steuerungs- und Analyseebenen. Diese nahtlose Integration und das Zusammenspiel von hochintelligenten Anlagesteuerungssystemen und individuellem Know-how ermöglichen in der Gebäude- und Anlagenautomation Energieeinsparungen von bis zu 30 Prozent. Den steigenden Energiebedarf zu decken und zugleich die Betriebskosten nachhaltig zu senken, muss also kein Widerspruch mehr sein.

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