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6. Methoden- und Instrumentendefizit des ESSM für KMUsIn Verbindung mit der Angabe von Mengengrößen können sie Prozesse oder Anlagen jedoch sowohlqualitativ als auch quantitativ beschreiben (vgl. Darstellung 7.4). 120Darst. 6.4: Qualitativ-quantitative Abbildung von Stoff- und Energieströmen in einem FließbildQuelle: Eigene DarstellungEin weiteres Beispiel für ein qualitativ-quantitativ beschreibendes Fließbild sind die sog. Sankey-Diagramme,bei denen die Pfeilbreite der Stoffflüsse deren Quantität widerspiegelt (vgl. Darstellung 7.5).Darst. 6.5: Abbildung von Stoff- und Energieströmen als Sankey-DiagrammQuelle: Eigene DarstellungSankey-Diagramme haben als Darstellungsform innerhalb des ESSM eine gewisse Popularität, da sie demBetrachter einen visuellen, schnell erfassbaren Eindruck vom Stoffstromsystem vermitteln können. 121Wie diebereits beschriebenen Methoden können sie jedoch ein System nur beschreiben.6.2.5 PinchmethodeDie Pinch-Methode ist eine Methode, die speziell für die thermodynamische Analyse des Einsatzes vonHilfsstoffen wie Wasser und Energie in verfahrenstechnischen Prozessen entwickelt wurde. Der Name derMethode leitet sich aus der Darstellung ihrer Ergebnisse ab, bei der Wärme- und Kälteströme einer Anlagegrafisch gegenüber gestellt werden. Die Stelle der größten Annäherung beider Kurven wird als „Pinch“bezeichnet. 122120Detailliertere Ausführungen finden sich bei Strobel (2001), S. 158ff.121Über Historie und Möglichkeiten der Anwendung und Darstellung von Sankey-Diagrammen gibt Schmidt (2006) einenausführlichen Überblick.122Die Anwendung der Pinchmethode im Energie- und Stoffstrommanagement wird in LfU (2004b) ausführlichbeschrieben.38 Pforzheimer Forschungsberichte Nr. 7

Erfolgsfaktoren für betriebliches Energie- und StoffstrommanagementNeben der reinen Bilanzierung der Wärmeströme wird durch die Pinch-Methode die sinnvolle Wiederverwendungvon Wärmeenergie durch Mehrfachnutzung im Kaskadenprinzip gefördert.Darst. 6.6: Darstellung einer Wärmebilanz mit der Pinch-MethodeQuelle: LfU (2004b), S. 17.Mittels geeigneter Software kann das Prinzip der Pinch-Methode auch um Szenariofähigkeit sowie für dieOptimierung von Wärmesystemen erweitert werden. Die Pinch-Methode in ihrem Kern stellt jedoch ein reinbeschreibendes Modell dar.Aufgrund der Komplexität der Methode, der mangelnden Verfügbarkeit der entsprechenden Daten sowie desstrengen Fokus auf Wärme- und Kälteströme 123 kam die Methode bislang nur in ausgewählten Projekten zumEinsatz und konnte sich in der Breite nie durchsetzen.6.3 Methoden und Instrumente zur Erklärung von StoffstromsystemenMethoden und Instrumente, wie sie im vorherigen Abschnitt beschrieben wurden, eignen sich für dieAbbildung des Ist-Zustandes z.B. einer Produktion und sind bereits geeignet, Effizienzmängel zu erkennenbzw. Probleme zu identifizieren. Sie stoßen aber an ihre Grenzen, wenn mittels ihnen Lösungsmöglichkeitenuntersucht werden sollen. Für diesen Zweck ist notwendig, dass die Verkettung von Ursachen und Wirkungenin einem Stoffstromsystem bekannt ist, d.h. es werden Kenntnisse über die Transformationsprozesse benötigt.An diesem Punkt setzen Erklärungsmodelle an, wie sie nachfolgend exemplarisch beschrieben werden. Dabeiwird zwischen:• statischen Modellen,• dynamischen Modellen und• Stoffstromnetz-Modellenunterschieden. Ein wichtiges Abgrenzungsmerkmal zu den Beschreibungsmodellen stellt dabei die Fähigkeitdar, auch Szenarien durchzurechnen und Veränderungen im Stoffstromsystem auf ihre Wirkungen zuüberprüfen.6.3.1 Statische ModelleDie statische Modellierung erstellt ein Prozessmodell auf der Basis der Abbildung von Abhängigkeitsverhältnissender Input-, Output- und Bestandsgrößen. Durch Lösung linearer Gleichungssysteme lassen sich so123Die Methode kann auch auf Wasserströme mit verschiedenen Reinheitsgraden übertragen werden.• IAF • 39

6. Methoden- <strong>und</strong> Instrumentendefizit des ESSM für KMUsIn Verbindung mit der Angabe von Mengengrößen können sie Prozesse oder Anlagen jedoch sowohlqualitativ als auch quantitativ beschreiben (vgl. Darstellung 7.4). 120Darst. 6.4: Qualitativ-quantitative Abbildung von Stoff- <strong>und</strong> Energieströmen in einem FließbildQuelle: Eigene DarstellungEin weiteres Beispiel für ein qualitativ-quantitativ beschreibendes Fließbild sind die sog. Sankey-Diagramme,bei denen die Pfeilbreite der Stoffflüsse deren Quantität widerspiegelt (vgl. Darstellung 7.5).Darst. 6.5: Abbildung von Stoff- <strong>und</strong> Energieströmen als Sankey-DiagrammQuelle: Eigene DarstellungSankey-Diagramme haben als Darstellungsform innerhalb des ESSM eine gewisse Popularität, da sie demBetrachter einen visuellen, schnell erfassbaren Eindruck vom Stoffstromsystem vermitteln können. 121Wie diebereits beschriebenen Methoden können sie jedoch ein System nur beschreiben.6.2.5 PinchmethodeDie Pinch-Methode ist eine Methode, die speziell für die thermodynamische Analyse des Einsatzes vonHilfsstoffen wie Wasser <strong>und</strong> Energie in verfahrenstechnischen Prozessen entwickelt wurde. Der Name derMethode leitet sich aus der Darstellung ihrer Ergebnisse ab, bei der Wärme- <strong>und</strong> Kälteströme einer Anlagegrafisch gegenüber gestellt werden. Die Stelle der größten Annäherung beider Kurven wird als „Pinch“bezeichnet. 122120Detailliertere Ausführungen finden sich bei Strobel (2001), S. 158ff.121Über Historie <strong>und</strong> Möglichkeiten der Anwendung <strong>und</strong> Darstellung von Sankey-Diagrammen gibt Schmidt (2006) einenausführlichen Überblick.122Die Anwendung der Pinchmethode im Energie- <strong>und</strong> Stoffstrommanagement wird in LfU (2004b) ausführlichbeschrieben.38 <strong>Pforzheim</strong>er Forschungsberichte Nr. 7

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