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Energieeinsparung - Kostensenkungen und Fördermöglichkeiten ausschöpfen

EnergieeinsparungEnergieeffizienz in der Kunststoffverarbeitung

Kostensenkungen und Fördermöglichkeiten ausschöpfen
Die Energiewende und die mit ihr verbundene Forderung nach mehr Energieeffizienz stellen energieintensive Unternehmen vor große Herausforderungen, so auch die Kunststoffverarbeitung. Hinzu kommen voraussichtlich weiter steigende Stromentgelte. Gleichzeitig existiert eine Vielzahl an Möglichkeiten, wie die kunststoffverarbeitende Industrie effizienter und kostengünstiger produzieren kann.

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Erfahrungsaustausch und Unterstützung

Die Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen ist ein traditionell energieintensiver Prozess: Granulattrocknung, Aufschmelzen, Extrusion und Kühlung erfordern hohe elektrische Leistungen. Der Energiebedarf steigt zudem durch den obligatorischen Einsatz sogenannter Querschnittstechnologien wie Kälte- und Druckluftkompressoren oder Beleuchtung. In Anbetracht der steigenden Strompreise entwickelt sich eine energieeffiziente Produktionsweise für Kunststoffunternehmen daher zu einem entscheidenden Erfolgsfaktor, vor allem, da eine Beschaffungsoptimierung nicht immer möglich ist. Doch es gibt über den gesamten Prozess der Kunststoffverarbeitung – von der Trocknung bis zur Rückkühlung – eine Vielzahl energiesparender Maßnahmen, die Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit miteinander verbinden. Was für ein Unternehmen sinnvoll und wirtschaftlich ist, muss aber jeweils genau abgewogen werden.

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Granulattrocknung mit Wärmerückgewinnung
Werden die angelieferten oder selbst hergestellten Granulate in vielen Unternehmen noch mit elektrischer Heizung und Lüftung getrocknet, setzt eine moderne Trocknung auf Wärmepumpen, die in Kombination mit einer Entfeuchtungstechnologie die Luft direkt erwärmen. „Während die traditionelle Trocknung sehr energie- und damit auch sehr teuer ist, können Wärmepumpen den Energiebedarf an dieser Stelle um bis zu 50 Prozent senken“, erklärt Gerd Eggers. Er ist seit 18 Jahren Effizienzberater beim VEA, Energieberater für den Mittelstand. Eggers fachlicher Schwerpunkt ist die Energieoptimierung bei Kunststoffunternehmen.

Spritzgießmaschinen tauschen und optimieren
Vor allem die Spritzgießmaschine bietet ein erhebliches Energieeinsparpotenzial. Zwar seien die gebräuchlichen hydraulischen Antriebe mit einer Lebensdauer von bis zu 30 Jahren sehr beständig, elektromechanisch angetriebene Spritzgießmaschinen können den Energieeinsatz jedoch bedarfsgerechter steuern und damit senken: „Durch einen elektromechanischen Antrieb kann der Druck beim Öffnen und Schließen der Formen individuell angepasst werden“, erläutert Eggers. So haben gebräuchliche Maschinen mit Hydraulikpumpe einen Energiebedarf von etwa 2,5 kWh/kg. Elektrische Pumpen ohne hydraulische Verluste können den Bedarf dagegen auf bis zu 0,3 kWh/kg senken. Der bereits beträchtliche Effekt lässt sich sogar noch weiter steigern, indem die im Prozess entstehende Abwärme im Unternehmen selbst sinnvoll weiterverwendet wird. Der Austausch der Pressen ist jedoch mit vergleichsweise hohen Investitionskosten verbunden. „Wir empfehlen Kunststoffunternehmen eine elektromechanische Presse nur, wenn auch der produktionstechnische Hintergrund dafür spricht. Mit einer Amortisationszeit von fast 20 Jahren ist die erforderliche Investition sonst einfach nicht wirtschaftlich darstellbar“, klärt der Berater auf.

Spritzgießmaschinen

Freikühlung statt Kompressoreinsatz
Günstiger und zugleich umweltschonend sind Energieeffizienzmaßnahmen bei der Kälteerzeugung. „In vielen Unternehmen sind hier noch ordentliche Effizienzpotenziale zu heben“, erklärt Eggers. Anstelle einer 100-Prozent-Kompressionskühlung mit einem Kaltwassersatz gestaltet sich der Kühlvorgang effizienter, wenn die natürliche Kälte im Winter per Freikühlung genutzt wird. „Bei einer jährlichen Durchschnittstemperatur von rund 10 °C in den Wintermonaten kann in Deutschland das Wasser ganz einfach durch die Umgebungskälte abgekühlt und entsprechend genutzt werden. Dadurch spart man sich einen erheblichen Anteil elektrischer Energie am Kältekompressor“, führt der Effizienzberater weiter aus.

Energiesparen bei Querschnittstechnologien
Auch im Bereich der sogenannten Querschnittstechnologien, konkret den Druckluftkompressoren, können kunststoffverarbeitende Industrien Energiekosten sparen und Investitionen von der Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gefördert bekommen. So lassen sich beispielsweise vorhandene strombetriebene Druckluftkompressoren auch für die Wärmerückgewinnung einsetzen. Mitunter lohnt sich auch der Wechsel von Strom auf Gas bei der Drucklufterzeugung: „Bei einem derzeitigen Strompreis von fast 15 ct/kWh und einem Erdgaspreis von lediglich 3,5 ct/kWh liegt der Preisvorteil auf der Hand“, argumentiert Eggers. Der Experte empfiehlt aber auch hier, die beim Betrieb von Verbrennungsmotoren entstehende Wärme sinnvoll weiter einzusetzen. Für eine entsprechende Investition in Stromkompressoren stellt das BAFA für kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) eine Förderung bis 30 Prozent in Aussicht. Für größere Unternehmen sind noch bis zu 20 Prozent Förderungszuschuss möglich.

Gerd Eggers

Hinzu kommen Effizienzpotenziale im Antriebsbereich. Während bei den Asynchronmotoren (IE1 bis IE3) Drehfeld und Läufer asynchron laufen und es durch die entstehende Differenz (Schlupf) zu Verlusten kommt, verbessern synchrone IE4-Motoren die Energieeffizienz des Antriebs deutlich. „Wir empfehlen Unternehmen bei künftigen Investitionen immer auf IE4-Motoren zurückzugreifen. Das spart fünf bis zehn Prozent der Energiekosten und die Investitionskosten haben sich in der Regel bereits nach drei bis vier Jahren amortisiert“, berichtet Eggers. Auch hier unterstützt die BAFA mit einer Förderung.

Kleine Maßnahmen mit großer Wirkung
Es müssen aber nicht immer nur große Maßnahmen sein. Die Umstellung auf LED-Leuchtmittel, Mitarbeiterschulungen zum energieeffizienten Umgang oder die Erneuerung von Umwälzpumpen tragen nachweislich zu mehr Energieeffizienz im Unternehmen bei. Besonders kleinere Betriebe, die nicht von der besonderen Ausgleichsregelung profitieren, können durch Einsatz regenerativer Energie enorme Kosten sparen. So kann etwa die Investition in eine Photovoltaik-Anlage in Eigenverbrauch bereits nach etwa sieben bis acht Jahren amortisiert sein. Die Möglichkeiten sind vielfältig, letzten Endes ist aber die Auswahl der konkreten Maßnahmen immer eine individuelle Angelegenheit. „Viele Dinge sieht man immer erst vor Ort“, verrät Eggers. Durch organisatorische Maßnahmen wie die Einführung eines Energiemanagementsystems und die Begleitung von Energieberatern können aber gemeinsam alle Potenziale zu Tage gefördert und optimal genutzt werden.

Kostensenkungspotenziale

Innovative Wege bei der Energieeffizienz
Manchmal hilft dabei auch der Blick über den Tellerrand. In einem, Regionalen Netzwerk für Energieeffizienz (Reginee) können sich Unternehmen aus ganz verschiedenen Branchen wie Eisengießereien, Stadtwerke, Krankenhäuser und eben auch Kunststoffverarbeitung vernetzen, um gemeinsam auf die Reduktion Energieverbrauch und CO2-Emissionen hinzuarbeiten. Die etwa acht an einem solchen Netzwerk teilnehmenden Unternehmen arbeiten vier Jahre lang unter der Leitung des VEA zusammen und tauschen sich über neue Möglichkeiten und bereits umgesetzte Maßnahmen sowie deren Auswirkungen auf die Effizienzbilanz aus. Daneben erhalten sie fachliche und praxisorientierte Unterstützung im Energiebereich. Zudem werde sichergestellt, dass die Unternehmen immer auf dem aktuellen Stand der Anforderungen sind, beispielsweise zu aktuellen politischen Meldepflichten. Der VEA hat nach eigenen Angaben bereits zehn solcher Netzwerke im gesamten Bundesgebiet initiiert. Weitere sechs befinden sich derzeit in der Gründung.

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