Schon jetzt können wir mit einem geringeren Strom- und Wärmeverbrauch die Auswirkungen im Winter positiv beeinflussen, um einer Kontingentierung oder gar Netzabschaltung entgegenzuwirken. Auch mit einfacheren Mitteln lässt sich Grosses bewirken, wenn wir alle am gleichen Strick ziehen. Hilfreiche Tipps finden Sie auf der Webseite nicht-verschwenden.ch, die seit heute online ist. Helfen auch Sie mit, denn jede Kilowattstunde zählt – jetzt!
Für alle Fragen rund um die Vermeidung oder Bewältigung von Energiemangellagen dürfen Sie sich ungeniert auch an uns wenden.
In der Hauptausgabe der Tagesschau vom 23.07.2022 berichtet das SRF über die EnAW und wie sie den Unternehmen hilft, ihren Energieverbrauch zu reduzieren.
Es gibt keine allgemeingültigen Rezepte für die optimale Lösung bei den drohenden Mangellagen von Strom und Erdgas. Denn jedes Unternehmen steht vor anderen Herausforderungen und muss sich individuell darauf vorbereiten.
Als Teilnehmerunternehmen der Energie-Agentur der Wirtschaft sind Sie bereits auf Effizienzsteigerung ausgerichtet. Zusätzliche betriebsoptimierende Massnahmen am Gebäude und der Gebäudetechnik können dabei helfen, das Risiko einer Mangellage zu minimieren. Doch leider können wir nicht beeinflussen, in welchem Umfang Strom und Gas im Winter zur Verfügung stehen und wie sich die Energiepreise entwickeln werden. Deshalb empfehlen wir Ihnen, dass Sie sich bereits heute organisatorisch so aufstellen, dass die Zuständigkeiten je nach Szenario im Betrieb klar definiert sind.
Gerne stehen wir Ihnen für einen persönlichen Austausch zur Verfügung, denn Gespräche helfen, die Situation besser einschätzen zu können.
Digitalisierung ist seit einiger Zeit ein bestimmender Trend, auch im Energiesektor. Doch was genau ist darunter zu verstehen? Wie kann die Digitalisierung dazu beitragen, die grossen Herausforderungen im Energiesektor, also den Ausbau und die Integration der erneuerbaren Energien, und damit die Dekarbonisierung sowie die Erhöhung der Energieeffizienz anzugehen?
CYBER SECURITY & RESILIENZ
Das Digital Innovation Office BFE hat zur Beantwortung der ersten Frage ein konzeptionelles Modell für die Energiewirtschaft entwickelt, das Digitalisierung in verschiedene Bereiche strukturiert und auch auf einzelne Unternehmen angewendet werden kann.
Modellhaft betrachtet setzt sich Digitalisierung zunächst zusammen aus einer physischen Messinfrastruktur, also Sensoren, die Energieverbrauch, -produktion und -flüsse messen sowie digitale Daten – den Rohstoff der Digitalisierung – liefern. Ein Beispiel sind die intelligenten Messsysteme (Smart Meters) der Netzbetreiber. Doch die reine Aufnahme der Daten führt noch zu keinem Mehrwert. Diese Daten müssen nutzbar gemacht und über eine Dateninfrastruktur ausgelesen, analysiert und schliesslich zugänglich gemacht werden. Erst dann entwickeln sie einen Mehrwert, zum Beispiel indem sie Transparenz und Innovation ermöglichen. Basierend darauf können neue Applikationen und Lösungen entwickelt werden.
Über diese «Wertschöpfungskette» der Digitalisierung ist Cyber Security zu gewährleisten, das heisst, man muss sich Gedanken machen, wie kritisch gewisse Prozesse sind, wie die Systeme geschützt werden, welche Gegenmassnahmen bei einem Angriff zu tragen kommen sollen und wie eine Recovery aussehen könnte. Das Bundesamt für Wirtschaftliche Landesversorgung (BWL) hat hierzu einen hilfreichen und freiwilligen IKT-Minimalstandard definiert, der auch in der Stromversorgung zur Anwendung kommt. Cyber Security dient auch dem Datenschutz. Die durch Smart Meter oder durch andere Sensoren erhobenen Daten gehören nämlich grundsätzlich der Anlagebesitzerin oder dem Anlagebetreiber. Ausschliesslich sie können darüber entscheiden, wer die Daten nutzen darf. Gewisse Daten müssen aber Dritten, wie zum Beispiel Stromlieferanten oder Netzbetreibern zugänglich gemacht werden, denn nur so kann beispielsweise der Strom abgerechnet werden.
Daten richtig zu verwerten ist der Schlüssel zur Dekarbonisierung und Nutzung der erneuerbaren Energien sowie zur Erhöhung der Energieeffizienz. Dienstleisterkönnen heute auf Basis von Messdaten zum Verbrauch, unter anderem aus Smart Meters, automatisiert mit Machine Learning ungewöhnliche Verbrauchsmuster erkennen und kundenspezifische Vorschläge machen, wie Energie eingespart werden kann, zum Beispiel durch anderes Nutzungsverhalten oder Ersatz von Geräten. So wird mit Daten Transparenz geschaffen zu Prozessen und dieser Erkenntnisgewinn für spezifische Massnahmen genutzt.
Ein gutes Beispiel aus der Praxis ist das Monitoring-Modul für Minergiebauten. Hier wird anhand von Messdaten ausgewertet, ob sich das Gebäude energieverbrauchstechnisch auch so verhält, wie es ursprünglich geplant wurde – also ein typisches Beispiel für SmartHome-Systeme oder eben dafür, wie die Digitalisierung zu Optimierungen in der Industrie beitragen kann.
Solch ein Potenzial können Unternehmen für sich erheben – vorausgesetzt, sie haben die relevanten Daten. Dazu muss aber unter anderem die Konnektivität im Gebäude erhöht werden, also die digitale Vernetzung von Betriebsmitteln wie Wärmepumpen, Elektromobile, Lüftung, Kühlung, dezentrale Batterien und erneuerbare Energien.
Die Konnektivität im Gebäude zu erhöhen ist nicht trivial. Wichtige technische Fragen sind, wie Interoperabilität der vielen verschiedenen Systeme im Haus – also die Vernetzung – erreicht werden kann oder wie man dann Cyber Security sicherstellt. Nicht zuletzt stellen sich bei den Betreibern der digitalen Gebäude auch Fragen zum Umgang mit den erhobenen Daten – also dem Datenschutz. Solche technischen Herausforderungen sind eine Barriere der Digitalisierung. Aber auch die Anreizlage, sich diesen Herausforderungen zu stellen und die nötigen Investitionen zu prüfen, ist nicht optimal. Das Digital Innovation Office BFE unterstützt über das Programm EnergieSchweiz ein Projekt, das sich mit diesen Fragen vertieft auseinandersetzt und Hilfestellungen leisten soll. Solche digitalen Innovationen im Gebäude- und Prozessbereich können wesentlich zur Energieeffizienz beitragen – das hat auch die Europäische Kommission erkannt und einen Indikator für intelligente Gebäude, welche eine hohe Konnektivität aufweisen, regulativ in den Mitgliedstaaten der EU eingeführt.
Inwiefern Daten Transparenz schaffen und Massnahmen auslösen können, zeigen aktuelle Innovationsprojekte des Digital Innovation Office BFE. Zusammen mit externen Dienstleistern wurden öffentlich zugängliche Daten verwendet, um Transparenz hinsichtlich der Energietransformation in den über 2000 Gemeinden der Schweiz zu veranschaulichen. Schauen Sie selbst nach, wie es um die Nutzung des PV-Potenzials, der Elektromobilität und bei erneuerbaren Heizungen steht: www.energiereporter.ch. Oder interessieren Sie sich für den CO2-Ausstoss des Schweizer Stromverbrauchs in Echtzeit? Dann schauen Sie doch auf www.electricitymap.org nach.
Mit einem Anteil von insgesamt 25 Prozent des Energiebedarfs in der EU ist die Industrie ein wichtiger Akteur, um die Klimaziele zu erreichen. Zur Dekarbonisierung der industriellen Produktion sind sowohl Effizienzsteigerungen als auch neue Prozesse auf der Basis erneuerbarer Energien erforderlich.
© Agrana
Betrachtet man den Endenergieeinsatz für die verschiedenen industriellen Anwendungen, zeigt sich deutlich, dass Wärme mit 81 Prozent der gesamten Endenergie eine wesentliche Rolle spielt. Neben Raum- und Prozesskühlung sowie Raumwärme macht Prozesswärme mit 66 Prozent des Endenergiebedarfes davon den grössten Teil aus. Davon entfallen 11 Prozent auf Prozesse, die Temperaturen unter 100 Grad Celsius benötigen, und 26 Prozent auf Prozesse mit Temperaturen zwischen 100 bis 200 Grad Celsius.1
Industrielle Wärmepumpen wandeln ungenutzte Abwärme in hochwertige Prozesswärme um und erhöhen so die Energieeffizienz der Prozesse und tragen zur Elektrifizierung bei. Dadurch lassen sich die CO2-Emissionen und der Primärenergieverbrauch erheblich reduzieren. Eine aktuelle Studie stellt den Prozesswärmebedarf und die Verfügbarkeit von Abwärme in den Sektoren Papier, Chemie, Raffinerie und Lebensmittel gegenüber. Der Prozesswärmebedarf <150 Grad Celsius beläuft sich auf 745 Petajoule pro Jahr respektive 207 Terawattstunden pro Jahr (EU-28). Bei Temperaturen >100 Grad Celsius nimmt der Wärmebedarf in allen Branchen deutlich zu, dies wird auf den Dampfbedarf zurückgeführt. Es wurden 1039 Petajoule pro Jahr respektive 289 Terawattstunden pro Jahr Abwärme von <150 Grad Celsius ermittelt. Davon fällt der Grossteil in allen Sektoren im Temperaturbereich von 40 bis 100 Grad Celsius an (ca. 70 Prozent).2
Für die Industrie sind daher Hochtemperaturwärmepumpen, die Vorlauftemperaturen über 100 Grad Celsius liefern, von grossem Interesse. Hochtemperaturwärmepumpen, die Wärme mit bis zu 160 Grad Celsius bereitstellen können, werden derzeit in ersten Demonstrationsprojekten in industrieller Umgebung erprobt. Der Fokus des H2020-Projekts DryFiciency, das vom AIT Austrian Institute of Technology geleitet wird, liegt dabei auf industriellen Trocknungsprozessen. Die Wärmepumpen nutzen industrielle Abwärme als Wärmequelle und liefern Heisswasser mit bis zu 160 Grad Celsius. Zwei Prototypen der Wärmepumpen wurden in Trocknungsprozessen für Stärke und Ziegel integriert, dabei wurden bereits jeweils über 4000 Betriebsstunden der Anlagen erreicht.3 In weiteren Forschungsprojekten mit Beteiligung des AIT Austrian Institute of Technology wird an der Demonstration von dampferzeugenden Wärmepumpen gearbeitet. Im Projekt BAMBOO wird neben dem Betrieb dieser Technologie die Möglichkeit zur Flexibilisierung der Energieversorgung untersucht.4 Im Projekt LEAP werden die Dekarbonisierungsziele industrieller Leitbetriebe adressiert und multiplizierbare Einbindungskonzepte für dampferzeugende Wärmepumpen erarbeitet.5 Die Bereitstellung von Prozessdampf aus Abwärme mithilfe von Wärmepumpen hat grosses Potenzial, da Dampf als Energieträger in der Industrie weit verbreitet ist.
Wärmepumpen, die 120 bis 130 Grad Celsius bereitstellen können, sind bereits marktverfügbar oder stehen kurz vor der Markteinführung. Die Kommerzialisierung von Wärmepumpen mit noch höheren Nutzungstemperaturen wird in den kommenden Jahren erwartet. Wesentliche technologische Herausforderungen von Hochtemperaturwärmepumpen sind temperaturbeständige Materialien (beispielsweise Schmiermittel und Dichtungen) und Komponenten (beispielsweise Verdichter). Die industriellen Anwender fordern zudem eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sowie wirtschaftliche Lösungen. Erfolgreiche Demonstrationsprojekte sind eine wichtige Grundlage, um Vertrauen in neue Technologien zu schaffen und diese weiterzuverbreiten.
Mit der Science Based Targets-Initiative (SBTi) setzen Unternehmen Emissionsreduktionsziele im Einklang mit der Klimawissenschaft. Die SBTi und das Angebot der EnAW ergänzen sich dabei ideal. Ein Kurzinterview mit der Energie- und Klimaexpertin Yvonne Deng.
Die SBTi bietet Unternehmen einen klar definierten Weg, um wissenschaftsbasierte Emissionsreduktionsziele – die sogenannten Science Based Targets – zu entwickeln und zu berechnen. Ein Emissionsreduktionsziel ist wissenschaftsbasiert, wenn es aufgrund wissenschaftlich definierter Berechnungen einen fairen Beitrag dazu leistet, die Ziele des Pariser Übereinkommens zu erreichen. Diese streben an, die globale Erderwärmung auf deutlich unter 2 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter zu begrenzen, mit Anstrengungen für eine Begrenzung unter 1.5 Grad Celsius.
Mit einem Brief an die SBTi verpflichten sich die Unternehmen in einem ersten Schritt, ein wissenschaftsbasiertes Reduktionsziel festzulegen. Diese Unternehmen werden auf der Website der SBTi erwähnt. Danach muss das Emissionsreduktionsziel gemäss dem Kriterienkatalog innerhalb von zwei Jahren entwickelt und validiert werden. Dabei profitieren Unternehmen von branchenspezifischen Methoden, einem kostenlosen Berechnungstool, einem Handbuch sowie von detailliertem Feedback und Unterstützung durch die technischen Expertinnen und Experten der SBTi. Ganz wichtig zu wissen ist, dass der Prozess für kleinere und mittlere Unternehmen weniger aufwendig ist.
Die SBTi hat sich als führendes Klimalabel etabliert. Weltweit haben sich seit 2015 über 1000 Unternehmen verpflichtet. Auch aus der Schweiz sind zurzeit (Stand Juli 2021) 45 Unternehmen dabei, davon sind viele EnAW-Teilnehmer. Die SBTi geht davon aus, dass weltweit bis 2025 ein Viertel der Gesamtemissionen aus dem Energie- und Industriesektor über die Science Based Targets abgedeckt werden. Das ist ein entscheidender Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel: Ich kenne keine andere Initiative, die im Klimabereich so klare Top-down-Ziele setzt.
Die Reduzierung von Treibhausgasemissionen ist unternehmerisch sinnvoll und gut für unseren Planeten. Denn Emissionsreduktionen bringen unter dem Strich oft auch Kosteneinsparungen. Die Nachhaltigkeitsverpflichtung fördert ein Umdenken im Unternehmen und damit Innovation und Wettbewerbsfähigkeit. Auch stärkt es das Vertrauen der Investoren. Zudem werden Unternehmen, die sich zu den Zielen verpflichtet haben, auf der SBTi-Website sowie auf denjenigen der Partnerorganisationen aufgeschaltet.
Die Initiative wurde im Jahr 2015 gestartet. Die wissenschaftsbasierten Emissionsreduktionsziele werden auf fünf bis 15 Jahre festgelegt. 2020 wurde ein Bericht veröffentlicht der zeigt, dass die Emissionen von Unternehmen, die sich Ziele gesetzt haben, sehr viel stärker abgenommen haben als der Durchschnitt im Sektor. Im Aggregat sehen wir da also bereits eine positive Wirkung.
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