Energieeffizienz und Kosteneinsparung in der Industrie

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22.04.2024 16:35 Uhr

Leitfaden zum optimierten Energieverbrauch in der Industrie 

Unabhängig davon, ob ein kleiner lokaler Betrieb, ein mittelständisches nationales Unternehmen oder ein großer internationaler Konzern Umweltschutz und Kosteneinsparung in ihren Strategiemeetings thematisieren, die Optimierung beziehungsweise Reduzierung ist rund um die Welt die Prämisse. 

In diesem Artikel zu Energieeffizienz in der Industrie werfen wir einen Blick auf wesentliche Bereiche, in denen die Auswirkungen auf die Umwelt durch gezielte Maßnahmen deutlich eingedämmt und die Kosten signifikant gesenkt werden können: Beleuchtung in der Industrie, die Auswahl des richtigen Installationsmaterials, spezifische Anforderungen in der industriellen Umgebung sowie die Rolle der Automatisierung und Sensorik. Darüber hinaus betrachten wir innovative Ansätze wie die Integration von Energiesäulen und Photovoltaik-Anlagen, um den Energieverbrauch effizient zu gestalten und weiter zu optimieren.

Die Komplexität der Analyse, Maßnahmen und des erforderlichen Equipments und die ganzheitliche Betrachtung erfordert Spezialisten und eine ganzheitliche Beratung. Wir unterstützen Sie dabei, die richtigen Ansprechpartner für Ihre Industrie zu finden und damit messbare Erfolge zu erzielen. 

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Warum wird Energie in der Industrie thematisiert?

Warum das Thema Energieverbrauch in der Industrie so wichtig ist, lässt sich ganz einfach anhand von Zahlen verdeutlichen: Im Jahr 2021 hat die Industrie in Deutschland 4,6% mehr Energie verbraucht als im ersten Corona Jahr 2020 und 2,6% Prozent mehr als 2019. Ein kontinuierlicher Anstieg also. Dabei wurde der Großteil energetisch, also für Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt. 

Den deutlich höchsten Verbrauch im Vergleich zu anderen Industrien verzeichnete die Chemische Industrie. Andere Branchen, die ebenfalls in der Top 6 stehen, sind: die metallverarbeitende Industrie, Kokerei und Mineralölverarbeitung, Hersteller von Glas- und Keramikwaren, Papierhersteller und die Lebensmittelindustrie.

Dass der Anteil von Haushalten am Gesamtstromverbrauch in Deutschland ebenfalls signifikant ist, wird hier dargestellt:

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Modern, effizient, smart: Ebenen der Industriebeleuchtung

Industriebeleuchtung geht weiter über den klassischen Begriff einer zweckmäßigen Lichtquelle und bekannte Leuchtmittel hinaus. Sie ist vielmehr als nur die Bereitstellung von Licht – ein professionell geplantes, effektives Beleuchtungssystem und hat vielschichtige Auswirkungen auf alle Bereiche des Unternehmens.

Von der Verbesserung der Arbeitsbedingungen bis hin zur Steigerung der Produktqualität:
  • Gute Beleuchtung hat in der Industrie einen wesentlichen Einfluss auf die Produktivität sowie auf die Sicherheit am Arbeitsplatz. Schon kleine Unterschiede bei den Leuchtmitteln in der Farbtemperatur, also ob das Licht kälter oder wärmer ist, wirken sich, wenn auch häufig unbewusst, auf die Effektivität und sogar das Wohlbefinden der Mitarbeiter aus. 
  • Die Beleuchtungsstärke ist ebenfalls von großer Bedeutung – welche Lichtverhältnisse optimal sind, hängt natürlich vom Produkt und der Art der Herstellung ab. 
  • Ob Lampen blenden und eventuell damit den Arbeitsplatz des/der Kolleg*in beeinträchtigen, ob das Licht zur Ermüdung oder sogar Auslöser von Fehlern ist, können Profis der Lichtplanung analysieren und durch ein neues oder überarbeitetes Konzept zur Beleuchtung verhindern.
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Die Auswahl der richtigen Beleuchtungstechnologie hat mehrfach wichtige Effekte:
  • Im Vergleich zu herkömmlichen Glühbirnen reduziert Industriebeleuchtung LED den Energieverbrauch deutlich. 
  • Unnötige Energieverluste können durch die Verwendung von LED-Leuchten vermieden werden.
  • Die Kosteneinsparungen durch LED-Beleuchtungstechnologien sind ebenfalls signifikant. 
  • Außerdem weist die Industriebeleuchtung LED eine längere Lebensdauer bei geringerem Wartungsaufwand auf. Damit einher gehen reduzierte Wartungskosten verglichen mit herkömmlichen Leuchtmitteln.

Selbstverständlich unterscheiden sich die Anforderungen an Industriebeleuchtung LED maßgeblich von denen an nicht-industrielle, nicht-produzierende Lichtlösungen maßgeblich und erfordern eine spezielle Lichtplanung.

Die Industriebeleuchtung LED kann von Fall zu Fall extremen Bedingungen ausgesetzt sein:
  • Robustheit und Langlebigkeit sind die wichtigsten Voraussetzungen für die Industriebeleuchtung und ihre zeitgemäße LED Variante. Die natürlichen oder vom Menschen kreierten Umgebungen können in Bezug auf Temperaturen, Schmutz, Feuchtigkeit und andere Elemente intensiv sein.
  • Die Industriebeleuchtung LED muss zudem spezifische Arbeitsplatzbedingungen und Sicherheitsvorschriften gerecht werden. Die Informationen zu direkten oder indirekten Einflüssen aus dem Umfeld sind daher im Austausch mit Profis zur Planung des Beleuchtungssystems besonders wichtig.
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Smarte Lichtquellen

Die Beleuchtung muss nicht nur intelligent sein, sondern auch in ein System zur gezielten Steuerung integriert sein, das den Verbrauch analysiert und optimiert.

  • Intelligente Beleuchtungssysteme können zum Beispiel Präsenzmelder und Tageslichtsteuerungen sein. 
  • Lichtsteuerungssysteme passen die Beleuchtungsstärke entweder an die Umweltbedingungen an oder an vorher definierte Parameter. Dadurch werden Energieeffizienz in der Industrie gefördert und Beleuchtungsbedingungen optimiert.
Energieeffizienz

Von Experten ganzheitlich geplant Beleuchtungssysteme, haben verschiedene Vorteile für den kleinen Betrieb oder das große Unternehmen.

  • Durch den gezielten Einsatz von Hallenbeleuchtung im Gewerbe, LED Industriebeleuchtung und Arbeitsplatzbeleuchtung können durch automatisierte Steuerung und einen somit geringeren Energieverbrauch Kosten eingespart werden. Der reduzierte Verbrauch schont zudem die Leuchtmittel, so dass diese eine längere Lebensdauer haben. 
  • Ein weiterer Pluspunkt ist, dass Sie mit der Wahl Ihrer Beleuchtung einen Beitrag zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks leisten und mit diesen Maßnahmen aktiv Ihre Nachhaltigkeitsbemühungen zeigen.
Automatisierung

Die Automatisierung, besonders in der Industriebeleuchtung, ist die Zukunft. Die programmierten Abläufe sparen Zeit und Geld und schonen langfristig Flora und Fauna – und sogar die Gesundheit der Mitarbeiter.

  • Aus der Industriebeleuchtung kann durch Smart Lighting und entsprechenden LED Leuchten das Optimum herausgeholt werden. Intelligente Beleuchtungssysteme, die einzeln und miteinander verbunden Energie und Kosten sparen, sind im kleinen und großen Stil plan- und einsetzbar. 
  • Zudem kann eine bestehende LED Industriebeleuchtung in den Automatisierungsprozess integriert werden. Auch sollten Sie auf die Expertise von Profis zurückgreifen. 

Ausschlaggebend: Die Auswahl des Installationsmaterials

Die Planung der Beleuchtungsinfrastruktur in der Industrie ist die eine Seite, dass sie zuverlässig funktioniert, die andere. Es lohnt sich nicht, an dieser Stelle zu sparen, denn die Qualität des Installationsmaterials ist entscheidend für den Output und die Lebensdauer. Das Geld, das man in die Hochwertigkeit der Materialien des Beleuchtungssystems investiert, zahlt sich in Form von Kosten- und Energieersparnis, die wiederum die Umwelt entlastet, aus.

Die richtige Auswahl von Kabeln, Schaltern und anderen Komponenten, die in der Industriebeleuchtung verarbeitet werden, minimiert dauerhaft Energieverluste und steigert die Gesamteffizienz der Anlage. Wie Sie die ideale Auswahl treffen, erfahren Sie unter anderem in der Beratung.

Wichtig ist zudem, im Gewerbe auf innovative Materialien und energieeffiziente Produkte zu setzen, die sowohl aktuellen technischen Standards entsprechen als auch kompatibel mit zukünftigen Entwicklungen sind. Schließlich bedeutet Langlebigkeit auch Nachhaltigkeit. Je weniger häufig komplexe Systeme oder Teile davon ausgetauscht und dafür im wahrsten Sinne des Wortes Energie eingesetzt werden müssen, umso besser für die Umwelt. Für die Optimierung des Energieverbrauchs müssen die Kabel und Leitungen vor allem verlustarm und für den Zweck ideal abgestimmt sein. 

Bei der Entscheidung für oder gegen Kabel, Leitungen und Verbindungselemente spielen außerdem Sicherheitsaspekte, die für jede Branche und jedes Unternehmen individuell definiert werden müssen, eine entscheidende Rolle. Sobald das richtige Produkt vorliegt, muss es optimal als Teil eines Systems verkabelt und in die Leitungsführung integriert werden. Welche Arten von Leitungen und Industriekabeln benötigt werden, wird im Gespräch geklärt. In Frage kommen zum Beispiel Stromkabel, Datenkabel, Kommunikationskabel, Signal- und Steuerkabel.

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Die spezifischen Anforderungen in der industriellen Umgebung

Hallenleuchten, Außenbeleuchtung oder Arbeitsplatzbeleuchtung in einem Industriebetrieb, unterliegen spezifischen Anforderungen an die entsprechenden Beleuchtungssysteme. Diese müssen speziell für die industrielle Umgebung entwickelt und robust sein und Beständigkeit gegen Staub, Feuchtigkeit, Vibration und extreme Temperaturen vorweisen. Die besondere Verarbeitung trägt zur Langlebigkeit der Industriebeleuchtung und zur Energieeffizienz in der Industrie bei. Kurzum: Individuelle, maßgeschneiderte Lichtlösungen sind unabdingbar, um Energie beziehungsweise Energiekosten zu sparen.

In diesem Zusammenhang gilt es auch, die Brandschutznormen und Zertifizierungen für Installationsmaterial zu beachten. Es gibt verschiedene Auflagen, die im Planungsprozess berücksichtigt werden müssen. Daher ist es empfehlenswert, einen Spezialisten zu beauftragen, der alle Aspekte, technische ebenso wie gesetzliche, aufeinander abstimmen kann.

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Automatisierung in der Industrie – Wo die Reise hinführt …

Die Vorteile der Automatisierung in der Industrie liegen auf der Hand: Effizienzsteigerung, Kosteneinsparungen beim Energieverbrauch sowie die Reduzierung von Arbeitskosten. Durch die Implementierung intelligenter Steuerungssysteme wird zum Beispiel das Beleuchtungskonzept an die Tageszeit oder an die Abwesenheiten von Mitarbeitern angepasst. So werden Bewegungssensoren nur dann eingeschaltet, wenn Licht wirklich benötigt wird. Damit reduziert sich der Energieverbrauch ebenso wie die Kosten für die Industriebeleuchtung.

Die Automatisierung verbessert die Arbeitsbedingungen; Fehler, die durch suboptimale Situationen im Arbeitsumfeld ausgelöst werden, reduzieren sich.

Grundsätzlich versteht man unter der Automatisierung in der Industrie die Steuerung physischer Prozesse durch Maschinen und Steuerungssysteme. Dabei kommen unter anderem auch Roboter zum Einsatz. Welche industriellen Prozesse automatisiert werden können, ist vom jeweiligen Unternehmen abhängig. Eine Analyse durch Expert*innen gibt Aufschluss über alle Möglichkeiten. Prinzipiell kann die Industrieautomatisierung neben Robotern und Maschinen den Einsatz von Datenerfassungs-, Steuerungs- und Überwachungssystemen umfassen.

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Die Automatisierung spielt in folgenden Bereichen für die Industrie eine wichtige Rolle: 
  • Montage und Fertigung: Verbesserte Kontrolle über die Montagelinie, bessere Qualität und bedienerfreundlichere Ergonomie.
  • Material Transport und Lagerlogistik: Für mehr Effizienz und Sicherheit.
  • Qualitätskontrolle und Prüfung: Effizienzsteigerungen und Qualitätssicherheit sowie bessere Skalierbarkeit.
  • Prozessautomatisierung: Zukunftssichere Entwicklung und Optimierung, Vereinfachung der Prozesse, Zentralisierung von Informationen.

Industrie 4.0 bezeichnet die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen in der Industrie mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie. Sprich: Die Automatisierung von Industrie 4.0 und die Digitalisierung sind die Erweiterung der Systeme, für die der Zugriff auf peripheren Daten ermöglicht wird, was zur Folge hat, dass der Betrieb auf Grundlage von Echtzeitdaten optimiert und Energie gespart wird. Die Automatisierung lässt sich in das bestehende Konzept Industrie 4.0 integrieren. So kann eine Vernetzung von Maschinen und Datenanalysen für intelligente Produktionssysteme stattfinden.

Industrielle Sensorik – Rolle, Arten und Vorteile

Für die Prozessoptimierung spielt die industrielle Sensorik ebenso wie die intelligenten Steuerungssysteme eine bedeutende Rolle: Maschinen und Anlagen werden dauerhaft überwacht und kontinuierlich optimiert.

Welche Sensoren in der Industrie eingesetzt werden, ist von Branche und Produkt abhängig. Zu den gängigsten Messerarten zählen Berührungssensoren, Bewegungssensoren, Positionssensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren oder auch Lichtsensoren. Ihr Wirkprinzip kann unter anderem induktiv, optisch, akustisch, magnetisch oder auch thermoelektrisch sein. Die Sensoren dienen als Grundlage für automatisierte Prozesse und Anlagensteuerungen.

Besonders im Industriesektor hat die Sensortechnologie beachtliche Vorteile: Sie verbessert die Prozesskontrolle und die gesamte Effizienz und optimiert gleichzeitig die Lebensdauer der Maschinen und Anlagen. Des Weiteren können Ausfallzeiten durch Industrie Sensoren reduziert und Kosten durch vorausschauende Wartung hoch qualitativ hochwertiger Produkte minimiert werden.

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Weitere Themen, die die Profis im Rahmen der Energieeffizienzberatung mit Ihnen analysieren, um deutliche Energie- und Kosteneinsparungen zu ermöglichen:
  • Wartung anhand von Wartungsplänen und regelmäßige Inspektionen inklusive Protokolle
  • Schulung und Bewusstseinsbildung der Mitarbeiter, um eine Sensibilisierung für das Thema optimierter Energieverbrauch herzustellen
  • Energiemanagementsysteme mit analytischen Tools implementieren
  • Energetische Gebäudesanierung
  • Partnerschaften mit Energieversorgern und staatlichen Förderprogrammen

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Produktionsstandort Deutschland – sind wir konkurrenzfähig?*

Die Auswirkungen von Energiekrise und Inflation machen sich auch bei den Strompreisen für die Industrie bemerkbar. Im weltweiten Vergleich sind Deutschland und Europa hinsichtlich der Industrie Stromkosten laut den Daten der Internationalen Energieagentur verhältnismäßig teuer. Als klassisches Industrieland mit hohem Energieverbrauch ist das Grund genug, die Verlagerung von Produktionsstätten ins Ausland in Erwägung zu ziehen.

Genau deshalb ist es dringend nötig, Möglichkeiten zum nachhaltigen Energiesparen genau zu betrachten und neue Wege zu gehen. Inwiefern diese auf bestehender Technologie aufgebaut oder neu implementiert werden müssen, klären Profis im Rahmen einer Energieeffizienzberatung.

Blick in die Zukunft:  Energiesäulen und Photovoltaik-Anlagen

Die fortschrittliche Entwicklung der Industrie geht damit einher, wie Unternehmen Energie beziehen und verbrauchen. Durch die zunehmende Integration von Energiesäulen und Photovoltaik-Anlagen wird der CO2-Fußabdruck dauerhaft gesenkt. Die Idee ist verstärkt, Energie durch erneuerbare Energiequellen dort zu generieren, wo sie benötigt wird. Zum Beispiel durch die Installation von PV-Systeme auf den Dächern von Industrieanlagen, direkt an der Produktionsstätte beziehungsweise durch Energiesäulen unmittelbar am Arbeitsplatz.

Die Implementierung von Energiesäulen und Photovoltaik-Anlagen ist der nächste Schritt, der für nachhaltiges, effizientes und kostensparendes Handeln in der Industrie nötig ist.

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