Wirtschaftliche Kälteerzeugung

Dipl.-Wirt.-Ing. Isabelle Henkel, Dr.-Ing. Martin Behne

Die Qualität von Lebensmitteln steht an erster Stelle. Sie wird kontinuierlich überwacht und bei Abweichungen sofort angepasst. In der Regel geht eine zuverlässig hohe Produktqualität mit hohem Energieaufwand u.a. für die Bereitstellung der benötigten Kälte einher. Die Kontrolle und Überwachung der Kälteanlagen, wird jedoch in vielen Unternehmen vernachlässigt, solange diese ausreichend Kälteleistung bereit stellen. In der Fleischindustrie beispielsweise sind die Kälteanlagen häufig die Hauptstromverbraucher. 30% des verbrauchten Stroms oder mehr werden in Kälte umgewandelt. Dies resultiert hauptsächlich aus den in der Fleischindustrie gesetzlich geregelten niedrigen Arbeits- und Lagertemperaturen, den notwendigen Abkühlvorgängen sowie aus den langen Betriebszeiten.

Der erste Schritt zur Senkung der Stromverbräuche ist eine gezielte Bestandsaufnahme im Rahmen eines ganzheitlichen Kältekonzepts. Schwachstellen und Einsparpotenziale werden aufgezeigt und Optimierungsvorschläge erarbeitet. Nach den Erfahrungen von Ökotec Energiemanagement lassen sich in der Fleischindustrie Kosteneinsparungen zwischen 20 und 30% beispielsweise in folgenden Bereichen wirtschaftlich erschließen:

• Kältemaschinen (Kompressionskältemaschinen versus Absorptionskältemaschinen)

• Regelung der Anlagen

• Temperaturniveaus auf der Verdampfer- und Kondensatorseite

• Wärmerückgewinnung und Rückkühlung

• freie Kühlung

• Drehzahlregelung der Pumpen

• Kältespeicher (Wasser, Eis, Binäreis)

Die Senkung der Energiekosten für die Kälteerzeugung bedeutet nicht zwangsläufig, dass Altanlagen ausgetauscht werden müssen. Häufig lassen sich Einsparpotenziale durch eine Modernisierung vorhandener Anlagen erzielen. So können bestehende Kälteanlagen überholt und an den Bedarf angepasst werden. Dies kann die Aufarbeitung der Verdichter, die Optimierung der Verflüssiger, die Steuerung (Einzelsteuerung) sowie die Nachrüstung mit einer Wärmerückgewinnung umfassen. Hier zwei praktische Beispiele aus der Lebensmittelindustrie, die Absorptionskälteanlagen und Kühlregister betreffen: Der Einsatz von Absorptionskälteanlagen bietet sich in der Lebensmittelindustrie an, da dort häufig kostengünstige (Ab-)Wärme mit ausreichend hohen Temperaturen, zum Beispiel aus Nachverbrennungsanlagen oder Economizern in Dampfanlagen, anfällt und gleichzeitig Kälte benötigt wird. So lassen sich sehr vorteilhaft Arbeitsbereiche oder Kühl- und Reiferäume der Fleisch verarbeitenden Industrie kühlen. Dies gilt insbesondere, wenn die Wärmeversorgung mit einbezogen wird, um die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung zu nutzen. Durch die gesetzlich festgelegten Einspeisevergütungen können Wärme und Kälte sehr wirtschaftlich bereit gestellt und Kosten gesenkt werden.

Die in Kühlräumen eingesetzten Kühlregister vereisen regelmäßig. Das konventionelle elektrische Abtauen ist äußerst energieintensiv. Zu seltenes Abtauen bedeutet ebenfalls eine Erhöhung des Energieverbrauchs. Eine innovative Abtauregelung, beispielsweise unter Nutzung von Umluft, oder eine genauere Erfassung des aktuellen Abtaubedarfes trägt zu einer Energieeinsparung und somit Kostensenkung bei, ohne dabei die Produktqualität zu beeinträchtigen.

Auch bekannte Einsparpotenziale im Energiebereich werden häufig nicht erschlossen. Für viele Betriebe ist die Energieversorgung lediglich ein Randbereich, für den Zeit, Investitionsmittel und Know-how für Optimierungen nicht vorhanden sind. Außerdem fehlt ein transparentes Controlling, das die Gesamtkosten (u.a. Energie-, Kapital- und Wartungskosten) verdeutlicht.

Diese Hindernisse können durch die Zusammenarbeit mit einem Contractor überwunden werden. Das Contracting-Unternehmen sorgt durch sein Fachwissen für eine optimale Planung und Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen und übernimmt deren Finanzierung. Darüber hinaus wird eine ständige Überwachung und Reduzierung der Gesamtkosten für die Anlagen durch den Contractor sichergestellt.

Einsparungen werden sowohl beim Energieverbrauch als auch bei der Betriebsführung, Wartung und Instandhaltung erzielt. Über die Laufzeit des Vertrags stellt der Contractor im eigenen Interesse sicher, dass die Energiekosten möglichst niedrig bleiben. Entsprechend des jeweils angestrebten Ziels kann zwischen zwei unterschiedlichen Modellen gewählt werden, dem Energieeinspar-Contracting (EEC) oder dem Energieliefer-Contracting (ELC).

Das Energieeinspar-Contracting bietet sich vor allem für die Modernisierung von bestehenden Anlagen an, die nicht mehr dem Bedarf und den aktuellen technischen Standards entsprechen sowie nur noch verlustreich betrieben werden können. Bei diesem Modell nutzt der Contractor die erschlossenen Energieeinsparungen zur Umsetzung, d.h. zur Finanzierung der notwendigen Maßnahmen und für die laufende Betreuung der Anlage. Das Unternehmen (Contracting-Nehmer) profitiert direkt von einem Teil der realisierten Einsparungen. Der Contractor erhält den anderen Teil für die Refinanzierung der Investition, den Betrieb und die Wartung der Anlagen. Wenn es gelingt, die Energiekosten im Laufe der Zusammenarbeit weiter zu reduzieren, profitieren beide Partner nochmals von diesen Maßnahmen. Ein effizientes Monitoring und Controlling führt dann zum Energiemanagement und vervollständigt das Energieeinspar-Contracting.

Der Abschluss eines Energieliefer-Contracting-Vertrages kann unter verschiedenen Gesichtspunkten sinnvoll sein: Beim Contracting-Nehmer ist eine Erweiterung der Produktionskapazitäten geplant, die einen Ausbau der vorhandene Anlagen oder den Ersatz von Altanlagen notwendig macht. Außerdem kann ein solches Vertragsmodell hilfreich sein, wenn Investitionsmittel und qualifiziertes Personal nicht im notwendigen Umfang zur Verfügung stehen. Des Weiteren kann ein ELC-Vertrag die logische Fortführung eines ausgelaufenen Energieeinspar-Contracting-Vertrages darstellen.

Auch beim Energieliefer-Contracting tätigt die notwendigen Investitionen der Contractor. Er liefert die gewünschte Energie – hier Kälte – entsprechend der vertraglich festgelegten Parameter (Temperatur, Qualität, Menge) an den Contracting-Nehmer. Die Bezahlung erfolgt über einen Grundpreis für die getätigten Investitionen und einen Arbeitspreis entsprechend der abgenommenen Menge.

Durch eine Kombination aus Einspar- und Liefercontracting wird gewährleistet, dass der Contractor durch kontinuierliche Optimierungen die Wirtschaftlichkeit sichert oder gar erhöht und günstige Abnahmepreise anbieten kann.