Energie Optimierung

Business Cases zu Energie Optimierung

Einleitung

Energie Management muss sich - für den der es betreibt - lohnen. Daher haben wir begonnen Geschäftspläne / Business Cases zu Energie Optimierung zu sammeln. Wir hoffen damit Denkanstösse zu geben. Auch möchten wir Ihnen helfen, Ihre Geldgeber witschaftlich zu überzeugen. Wenn Sie Anregungen zu den Business Cases haben, oder Ideen mit uns teilen wollen, dann nutzen Sie bitte das Kontakt-Formular.

Inhaltsübersicht

Austausch von Leuchtstoffröhren durch LED

Annahmen:

  • Ein Raum ist mit 100 Leuchtstoffröhren bestückt von denen 20% permanent eingeschaltet sind und 80% leuchten 6 Stunden täglich.
  • Wir tauschen nur die Leuchtkörper aus und ersetzen die Starter – Retrofit-Lösung (siehe Abbildung).
  • 10% Lichteinbuße sind vertretbar.
  • Da LED’s längere Lebensdauern und geringere Wartungskosten haben, ist hier zusätzliches Einsparpotential, welches wir nicht berücksichtigen.
  • Wir verzichten auf Diskontierung und Kapitalkosten, um das Beispiel einfach zu halten

 

LED retrofit example
Beschreibung Wert
Leistungsaufnahme der Leuchtstoffröhren 58W
Leistungsaufnahme der LED 24W
Energiekosten pro kWh: 0.16€
Kosten pro Lampe 15€
Austauschkosten 4€

Berechnung

Beschreibung Wert
Leistungsreduktion: 58 W – 24 W = 34 W
Gesamtbrenndauer pro Jahr : (80 Röhren x 6 h + 20 Lampen x 24 h ) x 365 Tage =350.400 h
Gesamt Jahresenergieersparnis: 34W x 350.400 /1.000 = 11.914kWh
Es ergibt sich eine jährliche Ersparnis von : 11.914kWh x 0,16€/kWh = 1.906,18€
Gesamtkosten (15€+4€)*100 = 1.900€
Amortisationsdauer (Payback) 12 Monate

Ergebnis
Aufgrund der kurzen Amortisationsdauer ist diese Projekt dringend zu empfehlen. Zu beachten sind die Brenndauern der Lampen. Da der Austausch keine Fachkräfte erfordert, können die Installationskosten gegebenenfalls vernachlässigt werden.

Ausblick
Noch höhere Einsparungen lassen sich erzielen, wenn das Abschalten der Beleuchtung erfolgt, sobald der niemand mehr im Raum ist. Hierzu gibt es einen weiteren Business Case


Licht abschalten wenn Raum leer

Annahmen:
Wir untersuchen zwei Szenarien:

  • Ein Raum ist mit
      (a) 100 Leuchtstoffröhren oder
      (b) 100 LED-Röhren bestückt,

    20 sind ständig eingeschaltet und 80 leuchten 6 Stunden täglich.

  • Wir installieren einen Schalter mit Kartenschlitz, wie sie in Hotelzimmern Anwendung finden. Der Nutzer muss die Karte einstecken, damit das Licht eingeschaltet wird. So wird sicher gestellt, dass Licht nur dann eingeschaltet ist, wenn sich jemand im Raum befindet.
  • die Brenndauern der Standard Beleuchtung halbiert sich beispielsweise.
  • Wir verzichten auf Diskontierung und Kapitalkosten, um das Beispiel einfach zu halten

 

Berechnung

Beschreibung Leuchststoffröhren LED-Röhren
Brenndauerreduktion 80 L. x 6 h x 365 x 50% = 87.600 h
Energieeinsparung 87600 h x 58 W = 5.081 kWh 87600 h x 24 W = 2.102 kWh
Energiekostenersparnis: 5.081kWh x 0.16 € = 812.93 €/a 2.102kWh x 0.16 € = 336.38 €/a/
Kosten pro Schalter 55€
Austauschkosten 200€
Gesamtkosten 255€
Amortisationsdauer (Payback) 3.8 Monate 9.1 Monate

Ergebnis
Unseren Messungen nach, war die Zeit ungenutzter, voller Beleuchtung wesentlich höher. Dadurch ergäben sich noch weitaus größere Einsparungen. Bei kleineren Räumen sinken in der Regel die Einsparungen. Naturgemäß, steigt aber dabei die Zeit in der Beleuchtung unnötig arbeitet. Daher empfehlen wir die Umsetzung auch bei kleineren Räumen.

Ausblick
Wir stellen Ihnen gerne einen Beleuchtungssensor zur Verfügung. Dieser protokolliert die Brenndauern über einen längeren Zeitraum. Sie werden sicherlich überrascht sein, wie oft Licht eingeschaltet ist (z. B. über das ganze Wochenende).

Wir konnten zeigen, dass die Beleuchtung im Raum wirklich über Tage brennt. Hierzu verwendeten wir einen einfachen Microcontroller mit Beleuchtungssensor. Seine Messdaten lieferte er via Bluetooth in die Datenbank eines Raspberry Pi's. Die Darstellung erfolgte als Grafik in Excel.


Drehzahlsteuerung von Pumpen

Annahmen:

  • Die Pumpe einer Kälteanlage wird von einem 13kW Motor angetrieben.
  • Er läuft 24h x 365 Tage = 8760 h /Jahr
  • Mit einem Frequenzumformer kann die Drehzahl z. B. um 50% reduziert werden, wenn nur ein Teil der Kälteleistung erforderlich ist.
  • Aufgrund des Affinitätsgesetztes wird bei 1/2 Drehzahl nur 1/8 der Nennleistung aufgenommen.
  • Langsamer strömende Medien können Wärme effizienter transportieren. Diesen positiven Begleiteffekt vernachlässigen wir der Einfachheit halber. Er würde zur einer weiteren Verbesserung führen.
  • Wir verzichten auf Diskontierung und Kapitalkosten, um das Beispiel einfach zu halten

 

Berechnung

Beschreibung Wert
Gesamtenergie 13kW x 8760h = 113.880 kWh
Eingesparte Energie 113.880 kWh x 7 / 8 = 99.645 kWh
Energiekostenreduktion 99.645 x 0.16€ = 15.943,20€/Jahr
Kosten Frequenzumformer 1.395€
Installationskosten 320€
Gesamtkosten 1.395 € + 320 € = 1.515€
Amortisationsdauer (Payback) 1.1 Monate

Ergebnis
Vielerorts laufen Elektromotoren unter Nennlast, obwohl dies oft nicht erforderlich ist. Ein Frequenzumformer bietet sich immer an, wenn dies der Fall ist. Er lässt sich auch in eine Regelung integrieren und erlaubt so einen Qualitätsgewinn bei gleichzeitig sinkenden Energiekosten.

Ausblick
Das optimale Fördervolumen hängt von einer Reihe unterschiedlicher Faktoren ab. Diese können Schwanken. Die Einführung einer Regelung sollte daher ins Auge gefasst werden.

Die angegebenen Werte für Equipment und Installation sind beispielhaft zu verstehen. Sie können abweichen. Der Autor übernimmt keinerlei Haftung.