In einer Zeit, in der die Energiekosten kontinuierlich steigen und die gesetzlichen Vorgaben immer strenger werden, gewinnt das Thema Energiedatenmanagement (EDM) zunehmend an Bedeutung. Besonders in energieintensiven Branchen wie der Galvanotechnik eröffnet ein professionelles EDM-System beträchtliche Potenziale für mehr Effizienz und Kosten-reduktion. Doch was genau verbirgt sich hinter einem Energiedatenmanagementsystem? Und wie kann es gezielt eingesetzt werden, um Energie und Ressourcen optimal zu nutzen? Das Beispiel eines Best Practice eines Unternehmens aus der Galvanotechnik zeigt, wie ein solches System erfolgreich implementiert werden kann und welche Vorteile es bietet.
Die Bedeutung des Energiedatenmanagements
Das Energiedatenmanagement (EDM) umfasst mehr als das bloße Messen und Überwachen des Energieverbrauchs. Vielmehr geht es um die systematische Erfassung, Analyse und Nutzung von Energiedaten, um den Energieverbrauch zu optimieren und Kosten langfristig zu senken. Insbesondere in der energieintensiven Galvanotechnik bietet ein professionelles EDM-System erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung und zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
Ein gut implementiertes EDM-System macht ungenutzte Energiepotenziale sichtbar und ermöglicht die Optimierung von Prozessen. Durch gezielte Maßnahmen können Unternehmen nicht nur ihre Energiekosten signifikant senken, sondern auch Umweltziele erreichen und gesetzliche Anforderungen erfüllen. Die Einführung eines solchen Systems sorgt zudem für eine höhere Transparenz und erleichtert die Identifikation von Einsparpotenzialen.
Vorteile eines Energiedatenmanagementsystems
Die Implementierung eines professionellen EDM-Systems bringt zahlreiche Vorteile mit sich:
- Kostenreduktion: Die Identifikation von Einsparmöglichkeiten und deren Umsetzung kann die Energiekosten erheblich senken.
- Erfüllung gesetzlicher Vorgaben: Unternehmen können sicherstellen, dass sie alle relevanten gesetzlichen Anforderungen erfüllen.
- Nachhaltigkeit: Durch den reduzierten Energieverbrauch tragen Unternehmen zur Erreichung von Umweltzielen bei und verbessern ihr ökologisches Image.
Best Practice: Schritt für Schritt zur Implementierung eines EDM-Systems
Die erfolgreiche Implementierung eines Energiedatenmanagementsystems erfordert eine sorgfältige Planung und Durchführung. Am Beispiel eines mittelständischen Unternehmens der Oberflächenveredelung und Wärmebearbeitung mit rund 100 Mitarbeitern werden die Schritte zur Einführung eines EDM-Systems und die realen Einsparungen verdeutlicht. Es handelt sich hierbei um reale Werte und echte Einsparungen. Deswegen wird das Unternehmen im Folgenden anonymisiert als Galvanotechnik GmbH auftreten.
Die Produktion der Galvanotechnik GmbH ist, wie die der meisten Firmen in dieser Branche, sehr energieintensiv. Das Unternehmen hatte aufgrund des hohen Energieverbrauchs von 2.000.000 kWh/Jahr Strom und 2.700.000 kWh/Jahr Gas enorme Energiekosten. Gleichzeitig unterliegt das Unternehmen den Bestimmungen des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) und des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) und muss Effizienzmaßnahmen ergreifen.
Was genau es hier zu beachten gilt, um gesetzeskonform zu sein und an welchen Punkten eingespart werden kann, um Energie und Kosten zu senken, wird anhand der folgenden sieben zentralen Schritte heruntergebrochen:
- Beratung zu den Einsparmöglichkeiten
- Analyse weiterer Einsparpotenziale
- Entwicklung des Messstellen-Konzepts
- Beantragung der BAFA Förderung
- Installation des EDM und der Energieoptimierung
- Schulungen und Erstunterweisung
- Nutzung und Umsetzung realer Einsparungen
1. Beratung zu den Einsparmöglichkeiten
Es ist mittlerweile viel Zeit und Wissen notwendig, um im Dschungel aus Energie- und Stromgesetzen den Durchblick zu behalten und sich in die aktuelle Gesetzgebung einzuarbeiten. Diesen Aufwand sparte sich die Galvanotechnik GmbH und beauftragte die bwh-energy GmbH, Spezialist für Energie- und Fördermittelberatung. In enger Zusammenarbeit wurden mögliche Rückerstattungen, z. B. aus Strom- und Energiesteuern, geprüft.
Durch die Beantragung der folgenden Rückerstattungen konnte die Galvanotechnik GmbH im Jahr 2023 insgesamt rund 46.900 Euro einsparen:
- Strom- und Energiesteuerrückerstattungen: ca. 33.000 Euro
- Energiefinanzierungsgesetz: ca. 8.000 Euro
- StromNEV-Umlage: ca. 3.700 Euro
- Befreiung der Konzessionsabgabe: ca. 2.200 Euro
Strom- und Energiesteuerrückerstattung
Von der Strom- und Energiesteuerrückerstattung können grundsätzlich alle Unternehmen eines produzierenden Gewerbes profitieren. Auf Grundlage der Verbrauchswerte sind unter bestimmten Voraussetzungen teilweise Erstattungen gemäß § 9b des Stromsteuergesetzes (StromStG) möglich. Hierbei kann der allgemeine Stromverbrauch, auf den die Stromsteuer entrichtet wurde, angesetzt werden, sofern dieser nicht einem spezifischen Prozessverfahren zugeordnet ist.
Für den Strom, der in verschiedenen Prozessverfahren, wie beispielsweise der Pulverbeschichtung, verwendet wird, wird hier ein Antrag gemäß § 9a StromStG gestellt. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die gezahlte Stromsteuer für den Strom, der in den jeweiligen Prozessverfahren eingesetzt wurde, vollständig zurückzufordern.
Für den weiteren Energieverbrauch der Firma, also in diesem Fall den Erdgasverbrauch, wird ein Antrag gemäß § 54 Energiesteuergesetz (EnergieStG) gestellt. Hierbei kann die Energie angesetzt werden, die nicht für spezifische Prozessverfahren verwendet wurde, was eine teilweise Erstattung der gezahlten Energiesteuer ermöglicht.
Für den Energieverbrauch beim Prozessverfahren können Entlastungen gemäß § 51 EnergieStG realisiert werden. Analog zu § 9a des Stromsteuergesetzes besteht hier die Möglichkeit, die gezahlte Energiesteuer vollständig zurückzufordern.
Durch die erfolgreiche Antragsstellung konnte die bwh-energy für die Galvanotechnik GmbH insgesamt rund 33.000 Euro an Rückerstattungen aus Strom- und Energiesteuern realisieren.
Energiefinanzierungsgesetz
Eine weitere Einsparmöglichkeit bietet das Energiefinanzierungsgesetz (EnfG). Unter bestimmten Voraussetzungen besteht die Möglichkeit, die Umlage aus dem Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) sowie die Offshore-Umlage zu reduzieren. Zu den Voraussetzungen zählt beispielsweise, dass der Energieverbrauch mindestens 1.000.000 kWh betragen muss und die Zugehörigkeit zu einer der zwei Branchenlisten gegeben ist. Zudem spielt die Energieeffizienz des Unternehmens im Allgemeinen sowie die Implementierung eines Energiemanagementsystems eine wichtige Rolle.
Die bwh-energy hat diese Möglichkeit geprüft und erfolgreich einen Antrag im Jahr 2024 für das Begrenzungsjahr 2025 im Namen der Galvanotechnik GmbH gestellt. Dadurch konnte eine zusätzliche Einsparung von rund 8.000 Euro realisiert werden.
§19 StromNEV-Umlage
Die bwh-energy war außerdem verantwortlich für die Zuordnung zur entsprechenden Letztverbrauchergruppe, um die Reduzierung der § 19 Stromnetzentgeltverordnung (NEV)-Umlage zu ermöglichen. Wie in Tabelle 1 ersichtlich, werden die Letztverbraucher dabei in drei Gruppen eingeteilt. Die Galvanotechnik GmbH wurde erfolgreich der Letztverbrauchergruppe B zugeordnet, wodurch eine zusätzliche Einsparung von 3.700 Euro realisiert werden konnte.
Tab. 1: Letztverbraucher werden im Rahmen der §19 Strom NEV-Umlage in drei Gruppen eingeteilt
Individuelles Netzentgelt
Wenn ein Unternehmen sich während der Hochlastzeitfenster seines Netzbetreibers atypisch verhält, besteht die Möglichkeit, eine Begrenzung der Netzentgelte zu beantragen. Diese Option ist jedoch an bestimmte Voraussetzungen gebunden, insbesondere an das atypische Netznutzungs-Verhalten im Vergleich zu anderen Netznutzern.
Die notwendigen Kriterien wurden von der bwh-energy überprüft. Im konkreten Fall der Galvanotechnik GmbH konnte kein individuelles Netzentgelt beantragt werden, da nicht alle erforderlichen Voraussetzungen erfüllt wurden.
Konzessionsabgabe
Eine weitere Möglichkeit zur Kostenersparnis besteht in der Befreiung von der Konzessionsabgabe. Kaum überraschend sind auch für diese Befreiung bestimmte Voraussetzungen zu erfüllen. Zunächst muss der durchschnittliche Strompreis des Unternehmens unter dem veröffentlichten Grenzpreis liegen. Dieser Grenzpreis wird vom Statistischen Bundesamt auf Grundlage der durchschnittlichen Erlöse des vorletzten Kalenderjahres je kWh aus den Stromlieferungen aller Sondervertragskunden in Deutschland festgelegt und veröffentlicht. Im konkreten Fall konnte durch eine umfassende Prüfung durch die bwh-energy für den Kunden eine Befreiung erreicht werden, die zu einer zusätzlichen Einsparung von etwa 2.200 Euro führte.
Neben den steuerlichen Einsparungen war das Ziel der Galvanotechnik GmbH nicht nur, die Energiekosten zu senken, sondern auch den Verbrauch an Energie zu verringern und die gesetzlichen Vorgaben in Bezug auf den Energieverbrauch einzuhalten. Deswegen wurden weitere Einsparpotenziale analysiert.
2. Analyse weiterer Einsparpotenziale
Um zusätzliche Einsparungen zu identifizieren, wurde eine Lastganganalyse durchgeführt (Abb. 1). Diese Analyse ergab, dass zu Arbeitsbeginn, wenn Maschinen hochgefahren und Galvanikbäder vorgeheizt werden, hohe Leistungsspitzen entstehen. Diese Leistungsspitzen ergeben sich durch den höchsten Durchschnittsverbrauch bei den gemessenen Viertelstunden-Werten und erhöhen die Stromkosten erheblich. Im Branchendurchschnitt machen Leistungsspitzen 30-40 % der Gesamtkosten in der Stromrechnung aus. Dementsprechend war das Leistungsentgelt auch bei der Galvanotechnik GmbH ein großer Kostenblock in der Stromrechnung und konnte durch die Einführung von Steuerungssystemen gezielt angegangen werden.
Im Rahmen der Energieberatung erfuhr die Galvanotechnik GmbH zudem, dass sie aufgrund ihres Strom- und Erdgasverbrauchs von rund 4,7 GWh mit hoher Wahrscheinlichkeit bald in die Umsetzungspflicht des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) fällt. Dieses zentrale Gesetz in Deutschland zielt darauf ab, die Energieeffizienz zu steigern und den Energieverbrauch zu senken, um die Klimaziele zu erreichen. Unternehmen, die bestimmte Verbrauchsgrenzen überschreiten, sind verpflichtet, regelmäßig energetische Audits durchzuführen oder ein Energiemanagementsystem zu implementieren. Zudem müssen sie die Ergebnisse und die umgesetzten Maßnahmen dokumentieren und der zuständigen Behörde vorlegen.
In Anbetracht der bevorstehenden Änderungen im Energiedienstleistungsgesetz (EDL-G) und im Energieeffizienzgesetz (EnEfG) wird erwartet, dass die Auditpflicht für Unternehmen bereits ab einem Endenergieverbrauch von 2,77 GWh in Kraft tritt, unabhängig davon, ob es sich um kleine und mittlere Unternehmen (KMU) oder große Unternehmen handelt. Aktuell gilt diese Pflicht nur für große Unternehmen. Der Endenergieverbrauch umfasst alle Energieverbräuche eines Unternehmens von Strom bis hin zu Fernwärme oder Kraftstoffverbrauch des Fuhrparks, wie in Abbildung 2 dargestellt. Der Gesetzesentwurf befindet sich bereits im Bundesrat, und die Verabschiedung ist noch für dieses Jahr geplant.
Da Energieaudits für KMU derzeit noch vom BAFA gefördert werden, wird die Galvanotechnik zeitnah ein Audit durchführen.
Abb. 2: Der Endenergieverbrauch bezieht alle Formen von Energie ein: von Strom, Gas, Wasserstoff und Fernwärme bis hin zu Dieselkraftstoffen
3. Entwicklung des Messstellen-Konzepts
Um die Anforderungen der gesetzlichen Vorgaben zu erfüllen und das mögliche Einsparpotenzial in reale Einsparungen umzusetzen, hat die Galvanotechnik GmbH darauf aufbauend mit der KBR EnergyManagement GmbH einen Experten für das betriebliche Energiemanagement mit der technischen Planung und Ausarbeitung beauftragt. Aufgrund des optimalen Zusammenspiels zwischen bwh-energy und KBR war die Ausgangslage der Galvanotechnik GmbH bereits bekannt und es konnte direkt in die Detailplanung gegangen werden.
Basierend auf den Analysen entwickelte die KBR GmbH in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen ein individuelles Messstellenkonzept. Dieses Konzept war notwendig, um das Energiedatenmanagement im Betrieb erfolgreich umzusetzen und bildet die Grundlage für die Beantragung der Förderung und für die weitere Projektentwicklung. Hierfür wurden wie in Abbildung 3 ersichtlich alle Energiemedien und Messstellen detailliert aufgenommen. Auch mögliche ab- und zuschaltbare Verbraucher wie Energiespeicher oder Ladesäulen wurden mit aufgenommen, um die Leistungsspitzen steuern zu können.
Abb. 3: Zur technischen Ausarbeitung gehört die Entwicklung eines individuellen Messstellenkonzepts
4. Beantragung der BAFA-Förderung
Dank staatlicher Förderprogramme zur Förderung von Energieeffizienz und erneuerbaren Energien wie der BAFA-Förderung (Modul 3: Mess-, Steuer- und Regelungstechnik) konnten die Anschaffungskosten für das EDM-System teilweise erstattet werden. Neben intelligenter Messtechnik und Energiemanagement-Software werden auch die Installationskosten gefördert.
Die Höhe der Förderung ist abhängig von der Unternehmensgröße. So erhalten große Unternehmen bis zu 25 % der Kosten gefördert, mittlere Unternehmen bis zu 35 % und kleine Unternehmen sogar bis zu 45 %, also fast die Hälfte der Investitionskosten. Die Galvanotechnik GmbH ist durch ihre Größe den mittleren Unternehmen zuzuordnen. Mithilfe der bwh-energy, die das Unternehmen von der Antragstellung bis hin zur finalen Abwicklung begleitet hat, konnten die vollen 35 % Förderung ausgeschöpft werden. Zusätzlicher Vorteil war zudem, dass alle Messtechnikkomponenten und die Software visual energy der KBR GmbH offiziell von der BAFA als förderfähig eingestuft sind.
5. Installation des Energiedatenmanagementsund der Energieoptimierung
Nach genehmigter Beantragung der BAFA-Förderung hieß es, das ausgearbeitete Messstellen-Konzept in die Praxis umzusetzen. Die Galvanotechnik GmbH entschied sich für das Energiedatenmanagementsystem der KBR GmbH, bestehend aus präziser Messtechnik und der Software visual energy. Nach einem Workshop mit einem Servicemitarbeiter von KBR und der Installation der Zähler wurde die Software nach den Anforderungen der Galvanotechnik GmbH eingerichtet und die ersten Auswertungen erstellt. Die Software ermöglichte es, den Energieverbrauch detailliert zu überwachen und individuelle Kennzahlen zu entwickeln (Abb. 4).
Abb. 4: Detaillierte Überwachung und transparente Visualisierung des Energieverbrauchs dank EDM Software visual energy
Für das Reporting an die Geschäftsführung der Galvanotechnik GmbH richtete der Energiemanager einen monatlichen Energiebericht mit anschaulichen Diagrammen und Energiekennzahlen ein. Zugleich wurde ein Dashboard mit Live-Analysen, u. a. mit Heatmap, Pegel-Zeit-Diagramm und Sankey-Diagramm, welches die Energieflussmengen grafisch aufzeigt, aufgebaut. Das Energieteam der Galvanotechnik GmbH kann nun auf einen Blick den Energieverbrauch kontrollieren und nutzt die zertifizierte Software visual energy als zentrales Tool für die Erfüllung der ISO 50001 Normforderungen.
Zudem wurde das System zur Energieoptimierung installiert, um Leistungsspitzen durch zeitgesteuerte Abschaltungen zu vermeiden. Durch den Einsatz des multimax Energieoptimierungs-Systems von KBR werden nun alle großen Energieverbraucher individuell gesteuert und Energieverbrauch und -kosten durch die automatische Zeitsteuerung verringert. Konkret schaltet das System dabei die Galvanikbäder automatisch zu und heizt diese unter Berücksichtigung von Wochenendtagen, Feiertagen und produktionsfreien Zeiten vor. In der Hochheizphase werden zusätzlich abschaltbare Verbraucher wie die E-Ladesäulen reguliert, sodass keine unnötigen Leistungsspitzen entstehen und der eingestellte Maximalwert nicht überschritten wird.
6. Schulungen und Erstunterweisung
Nach der Installation des Systems führte die KBR GmbH Schulungen und Unterweisungen für das Energieteam der Galvanotechnik GmbH durch. Eine ausführliche Erstunterweisung vor Ort vermittelte den Mitarbeitern fundiertes Wissen über den Umgang mit der Software und der Messtechnik. Zukünftig können neue Zählpunkte eigenständig integriert und die Energiedaten visualisiert werden. Für spezifischere Fragen oder Anforderungen steht dem Energieteam des Unternehmens ein großes Serviceangebot bei der KBR GmbH zur Verfügung. Je nach Anwendungsfall kann auf den Hotline-Service oder den technischen Support direkt vor Ort zugegriffen werden.
7. Nutzung und Umsetzung realer Einsparungen
Mit der Implementierung des Energiedatenmanagementsystems erfasst und überwacht die Galvanotechnik GmbH nun alle Energiedaten gesetzeskonform. Die Software identifiziert Optimierungspotenziale und macht auch Abweichungen sofort sichtbar. So konnte zum Beispiel anhand eines ungewöhnlich hohen Wasserverbrauchs am Wochenende eine Leckage schnell ausfindig gemacht und behoben werden. Zusätzlich konnten Maßnahmen identifiziert werden, die nachhaltig zur Reduzierung des Energieverbrauchs beitragen. Das System zur Energieoptimierung hilft dem Unternehmen dabei, die unnötig hohen Leistungsspitzen zu vermeiden und so die Energiekosten nachhaltig zu reduzieren.
Fazit
Der Einsatz eines Energiedatenmanagementsystems bietet der Galvanotechnik und anderen energieintensiven Branchen einen effektiven Weg, den Energieverbrauch zu optimieren, Kosten zu senken und gesetzliche Vorgaben zu erfüllen. Durch professionelle Beratung, die Nutzung staatlicher Förderungen und eine gezielte Implementierung können Unternehmen doppelt profitieren – durch gesenkte Energiekosten und reduzierte Investitionsaufwendungen.
Der Artikel geht auf einen Vortrag am 13. September 2024 auf den Oberflächentagen in Leipzig zurück
