Energieeffiziente Pumpensysteme - schubag AG
Energieeffiziente Pumpensysteme - schubag AG
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<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Kosteneinsparpotentiale
2<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Verwendung von Strom in Industrie & Gewerbe<br />
• Stromverbrauch der Bereiche Industrie & Gewerbe:<br />
32% des Endenergieverbrauchs<br />
• Elektrische Antriebe sind für etwa 65% des<br />
Stromverbrauchs verantwortlich<br />
• Ein Einsparpotenzial von etwa ca. 25% des<br />
industriellen Stromverbrauchs elektrischer Antriebe<br />
könnte erschlossen werden
3<br />
Stromverbrauch elektrischer Antriebssysteme<br />
Prozentuale Aufteilung auf Anwendungsbereiche in der Industrie<br />
FAZIT: riesiges Einsparpotenzial alleine bei <strong>Pumpensysteme</strong>n
Kapitalverzinsung<br />
4<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Chancen für Industrie- und Gewerbebetriebe<br />
bei Umsetzung von Energie-Effizienzmassnahmen<br />
• Hohe, zweistellige Kapitalrendite, bei<br />
Amortisationszeiten von 0,5 - 2 Jahren und<br />
Abschreibungszeiträumen von 10 bis 15 Jahren<br />
möglich<br />
• Technische Innovation, erhöhte Zuverlässigkeit<br />
und Produktivität, d.h. gestiegene<br />
Wettbewerbsfähigkeit<br />
50%<br />
45%<br />
40%<br />
35%<br />
30%<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
Renditeerwartung<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15<br />
Amortisation<br />
2 Jahre<br />
3 Jahre<br />
4 Jahre<br />
5 Jahre<br />
6 Jahre<br />
• Frühzeitige Beachtung sich ändernder<br />
Rahmenbedingungen, hierdurch Know-how<br />
Vorteile<br />
Nutzungsdauer
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Lebenszykluskosten von Pumpen<br />
Bei der Planung und Auslegung von<br />
<strong>Pumpensysteme</strong>n werden die Weichen für<br />
die Lebenszykluskosten gestellt.<br />
In erster Linie werden beeinflusst :<br />
Sonstige Kosten<br />
(über 10 J. kapitalisiert)<br />
10%<br />
• Energiekosten<br />
• Wartungskosten<br />
• Investitionskosten<br />
Energiekosten<br />
(über 10 J. kapitalisiert)<br />
45%<br />
5
6<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Kernaussagen<br />
Entscheidend sind der Gesamtwirkungsgrad und die Kostenbetrachtung über<br />
einen gesamten Anlagenlebenszyklus.<br />
Energiezufuhr<br />
(el. Energie)<br />
Nutzenergie<br />
(Medienströmung)<br />
M<br />
Kupplung<br />
Kupplung<br />
Frequenzumrichter<br />
Dichtung<br />
Elektromotor Getriebe Pumpe Drossel /<br />
Rohrsystem<br />
Diverse Elemente können Bestandteil eines Pumpensystems sein.
7<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
2 stufiges Beratungsangebot<br />
Stufe 1: Initialberatung<br />
• eintägige Vor-Ort-Begehung<br />
• Analyse zentraler Daten<br />
• schriftlicher Kurzbericht<br />
Stufe 2: Vertiefte Energieanalyse<br />
• detaillierte Aufnahme und Messung vor Ort<br />
• wirtschaftliche Bewertung der<br />
Massnahmenvorschläge<br />
(Investitionsbedarf, Vollkostenrechnung)<br />
• persönliche Ergebnispräsentation beim<br />
Endanwender<br />
Auswahl Unternehmen, basierend auf<br />
einem vermuteten Potential<br />
Auswahl Unternehmen<br />
mit Referenzcharakter<br />
Angebot für Unternehmen die zögern<br />
Massnahmen zu realisieren<br />
Auswahl von Unternehmen<br />
Erstberatung<br />
Analyse der Energieersparnisse<br />
Beratung zur Implementierung
Initialberatung (Pumpencheck)<br />
Auswahl nach den Kriterien<br />
• 80/20 – Prinzip<br />
• Pumpentyp<br />
• Fördermenge<br />
• Förderhöhe<br />
• Aufgenommene Leistung<br />
• Wirkungsgrad<br />
• Baujahr<br />
• Einschätzung des Betreibers<br />
• Regelung (Drehzahl, Drossel, Bypass)<br />
• Betriebszeit / Jahr<br />
• Sperrwasser<br />
• Packung / GLRD<br />
„Vor – Ort - Begehung“ und Erfassen von<br />
• Pumpendaten<br />
• Laufraddaten<br />
• Motordaten<br />
• Prozessdaten<br />
• Pumpensystemdaten<br />
• Sperrwasser<br />
• Umfeld<br />
8
9<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Praxisbeispiel einer Beratung 2010<br />
Werksabteilung<br />
Papiermaschine 1<br />
Betriebszeit / Jahr<br />
ca. 8.600 h<br />
Papiermaschine 2<br />
Betriebszeit / Jahr<br />
ca.7.500 h<br />
Geschätzte<br />
Energieeinsparung<br />
Auswahl<br />
durch<br />
End -<br />
Anwender<br />
Mit<br />
Kennlinie<br />
Für „Vor-Ort-<br />
Begehung“<br />
ausgewählt<br />
Für<br />
weitergehende<br />
Analyse<br />
ausgewählt<br />
21 17 6 2 70 kW<br />
12 9 2 2 37 kW<br />
1.140.000<br />
kWh/Jahr<br />
880.000<br />
kWh/Jahr<br />
Mögliche<br />
Energieeinsparung<br />
Nach<br />
„Grobanalyse“<br />
Einsparung<br />
CHF/Jahr<br />
140‘000 CHF 88‘000 CHF
10<br />
Vertiefte Energieanalyse<br />
Vorbereitung durch Betreiber<br />
• Anbringen der Anschlussstutzen zur Aufnahme der Drucksensoren/Manometer<br />
Druck- und Saugseitig<br />
• Pumpenstammkarten, Datenblätter<br />
• Kennlinien (Pumpe und Anlage)<br />
• Prozessdatenerfassung (z.B. Prozessleitsystem)<br />
Messung und Auswertung der bewertungsrelevanten Daten<br />
• Drücke Saug- und Druckseitig<br />
• Leistungsbedarf<br />
• Fördermenge (Kalkulieren falls Messung nicht möglich)<br />
• Drehzahl bei Drehzahlregelung<br />
• Ventilstellung – Verluste (ev. rechnen falls Messung nicht möglich)<br />
• Auswertung und Besprechung mit dem Betreiber<br />
• Wirtschaftlichkeitsanalyse / Umsetzung und Nachkontrolle<br />
• Sperrwasserverbrauch<br />
• Vermessung des Dichtungsraumes
11<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Ihr Nutzen der Energieanalyse – die ideale Pumpen- und Antriebslösung<br />
• Planungssicherheit<br />
• Sehr gutes Preis- Leistungsverhältnis<br />
• Energiekostensenkung<br />
• Hohe Kapitalrendite für Energieoptimierungs-Investitionen<br />
• Umfangreiches Kontroll- und Datenmanagement<br />
• <strong>schubag</strong> <strong>AG</strong> – ein Name dem sie vertrauen können seit 1948
12<br />
Ausfallursachen an Pumpsystemen<br />
Quelle: Frauenhofer-Institut
13<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Verringerung der<br />
derzeitigen<br />
Sperrwassermengen<br />
Frischwasser als<br />
Sperrwasser<br />
Verzicht auf<br />
Dichtungssysteme<br />
mit Sperrwasser<br />
Handlungsfelder zur<br />
Reduktion des<br />
Sperrwassereinsatzes<br />
Einleiten des<br />
Sperrwassers in<br />
den Prozess<br />
Umstieg auf<br />
sperrwasserfreie<br />
Dichtungssysteme<br />
Prozesswasser<br />
als Sperrwasser
14<br />
Energieverbrauch<br />
Dynamische Dichtungen<br />
in %<br />
kWh
Betriebskosten in CHF/Jahr<br />
15<br />
Gesamtkosten je Dichtungssystem<br />
- 22%<br />
- 87%
16<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Erträge durch zusätzliche Stromgewinnung<br />
Eine Grosskläranlage beauftragte die <strong>schubag</strong> <strong>AG</strong>, die Aufheizkosten, die durch<br />
Sperrwasserzuführung an Pumpen am Faulturm entstehen, zu errechnen.<br />
Folgende Faktoren sind vorhanden:<br />
ca. 30‘000m³ Sperrwasser im Jahr<br />
Sperrwassertemperatur von 12°C<br />
Aufheizung des Faulschlammes von 12°C auf 36°C = 24°C
17<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Berechnung:<br />
Um den 30‘000m³ Schlamm um 24°C zu erwärmen werden 837‘000 kWh Faulgas<br />
benötigt.<br />
Es kann 30% Faulgas als Stromerzeugung für die Einspeisung verwendet werden.<br />
Dies bedeutet das ca. 250‘000 kWh für den Stromgewinn eingespeist wird!<br />
Die Kläranlage rechnete für den verkauften Strom CHF 0,12 / kWh.<br />
Gewinn aus Stromverkauf: 250‘000 kWh x CHF 0,12 / kWh = CHF 30‘000,-
18<br />
Betriebskostenermittlung<br />
Ausgangslage: 12 aufgenommene Aggregate<br />
ohne Umrüstung auf<br />
sperrwasserfreie GLRD<br />
CHF/Jahr<br />
mit Umrüstung auf<br />
sperrwasserfreie GLRD<br />
CHF/Jahr<br />
Sperrwasserkosten 2‘968 0<br />
Wartungskosten + Material 20‘926 1‘428<br />
Total jährliche Kosten 23‘894 1‘428<br />
jährliche Einsparung von 22‘466 CHF
19<br />
Betriebskostenermittlung<br />
Ausgangslage: 12 aufgenommene Aggregate<br />
Einsparungen<br />
CHF/Jahr<br />
Einnahmen aus dem Stromverkauf 30‘000<br />
Energieeinsparung von 3.5% beim Umbau von Packung auf GLRD 3‘434<br />
Einsparung Wartungs und Sperrwasserkosten 22‘466<br />
Total Kosteneinsparung pro Jahr 55‘900<br />
Einmalige Kosten<br />
CHF<br />
Technischer Umbau der Aggregate 34‘243<br />
Das heisst, die Umbaukosten der Aggregate sind<br />
in weniger als 8 Monaten amortisiert
20<br />
<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Pumpensysteme</strong><br />
Energie-Kosteneinsparung – auch ein Thema für uns<br />
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Wir haben Interesse für: kostenlose Erst-Beratung vor Ort<br />
Pumpencheck / Energieanalyse<br />
Vertiefte Energieanalyse<br />
Dichtungswasser-Check<br />
______________________________________<br />
Senden an: <strong>schubag</strong> <strong>AG</strong> • Frauenfelderstrasse 47b • 8266 Steckborn<br />
Tel: 052 762 22 21 • Fax 052 762 22 66 • www.<strong>schubag</strong>.ch • info@<strong>schubag</strong>.ch
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