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Stahlhart aber energieeffizient

Die Gewinde Ziegler AG produziert im Solothurnischen Horriwil Gewinde jeglicher Art. Der Produktionsprozess ist energieintensiv, hohe Energiekosten sind Teil des Geschäfts. Um dem entgegenzuwirken, schraubt der Familienbetrieb in Zusammenarbeit mit der EnAW kontinuierlich an der Energieeffizienz. Ein gutes Beispiel dafür, wie einfache Betriebsoptimierungen und gezielte Investitionen Grosses bewirken.

Stromintensives Geschäft: Die Gewinde Ziegler AG setzt in Zusammenarbeit mit der EnAW auf Betriebs- und Prozessoptimierung.

Drehen, Härten, Schleifen: Die Gewinde Ziegler AG produziert in Horriwil massangefertigte Gewinde und Spindeln in sämtlichen Grössenausführungen für die ganze Welt. Ob für den Hydraulikersatz in der Wasserkraft, für Schleusen oder grosse Wellen für Verlader und Schiffe – die Produkte, die die Gewinde Ziegler verlassen, finden eine breite Anwendung. Reto Ziegler führt den Familienbetrieb mit rund 80 Mitarbeitenden in dritter Generation. Seine Unternehmensphilosophie? Stete Weiterentwicklung. «Wir sind sehr entscheidungsfreudig und offen gegenüber neuen Prozessen», sagt Ziegler. Entsprechend ist der Betrieb seit der Firmengründung im Jahr 1932 stetig gewachsen. Als neuster Zuwachs kam 2014 die Härterei dazu. 2019 realisierte das Unternehmen den Neubau der Härterei. Seither können alle Prozesse inhouse durchgeführt werden.

Stromintensives Geschäft

«In unserer Härterei können wir nun bis zu zehn Meter lange Wellen bei bis zu 1100 Grad Celsius hängend bearbeiten», so der Geschäftsführer. Das sei ziemlich exklusiv. Denn die Härterei, also die wärmetechnische Veredelung eines Wertstoffes, bieten heute in der Schweiz nicht mehr so viele Firmen an. Was exklusiv ist, ist aber auch stromintensiv: «Die Härterei braucht grosse Energiemengen», weiss Daniel Kaufmann. Er ist für das Qualitätsmanagement zuständig und arbeitet seit vielen Jahren im Betrieb. «Wir betreiben nur einen kleinen Teil unserer Anlagen mit Gas, der Rest ist elektrisch betrieben.» Strom spielt also die Hauptrolle. Energetische Herausforderungen gebe es immer, sagt Ziegler. «Da unser Betrieb aber sehr stromintensiv ist, bereitet mir die Zukunft im Hinblick auf die Stromversorgung gerade etwas Sorgen», gibt der Geschäftsführer zu.

«Wir sind zwar Grossverbraucher, aber ein kleines Unternehmen. Die Unterstützung der EnAW ermöglicht uns ein sinnvolles Energie-Management.»

Daniel Kaufmann, Qualitätsmanagement Gewinde Ziegler AG

Geschätzte Zusammenarbeit

«Grundsätzlich sind wir alle zum Energiesparen erzogen worden», so Ziegler. Die Umsetzung während des laufenden Tagesgeschäfts kann aber ganz schön herausfordernd sein. «Wir sind zwar Grossverbraucher, aber ein kleines Unternehmen. Da ist es nicht immer ganz einfach, alles unter einen Hut zu bringen», weiss Kaufmann. Hier kommt die EnAW ins Spiel. Im Rahmen der CO2-Abgabe wurde das Unternehmen auf das Angebot der EnAW aufmerksam. «Die EnAW ist für uns der sachdienliche Weg, um die politischen Anforderungen zu erfüllen», so Kaufmann. Dank der EnAW habe man den Fokus auf das Energie-Management geschärft.

Stetige Optimierung als Erfolgsrezept

In der Zielvereinbarung sind 26 Massnahmen festgehalten. «Davon hat die Gewinde Ziegler in den letzten fast zehn Jahren diverse umgesetzt», weiss der EnAW-Berater Michael Grässle. Darunter sind auch viele Betriebsoptimierungsmassnahmen, so zum Beispiel die Abwärmenutzung der Druckluftkompressoren oder die Abwärmenutzung der Kältemaschinen. Allein durch die Umsetzung dieser Massnahmen spart die Gewinde Ziegler pro Jahr rund 60 Tonnen CO2 ein. Aber auch Optimierungen an Heizung- und Kälteerzeugung, der Ersatz und die Optimierung der Drucklufterzeugung, der Beleuchtungsersatz oder die Installation von Zeitschaltuhren und Bewegungsmeldern bei Lüftung und Beleuchtung verbessern die Energiebilanz in Horriwil. «Wir sind dem gesetzten Ziel jedes Jahr etwas vorausgeeilt», sagt Kaufmann nach einem Blick in die Unterlagen. «Das ist nicht zuletzt auch den kleineren Massnahmen zu verdanken.»

Weg vom Gas

Aktuell ist die Firma daran, eine Wärmepumpe zu installieren. Damit wird eine der grösseren, noch offenen Massnahmen in der gemeinsamen Zielvereinbarung mit dem Bund umgesetzt. «Dadurch, dass die Wärme dem Heizungsnetz zugeführt wird, spart die Gewinde Ziegler eine Menge Erdgas», erklärt Grässle. Konkret wird die neue Wärmepumpe pro Jahr rund 340 Megawattstunden Erdgas ersetzen. Das entspricht fast 70 Tonnen CO2. Bei der Umsetzung werde in einem ersten Schritt das Kältewassernetz der Prozesskühlung als Quelle genutzt. In weiteren Ausbauschritten können dann laufend neue Wärmequellen zur Verfügung gestellt werden. «Da der Betrieb selbst wächst und auch weitere Gebäude in der Umgebung mit Wärme versorgt werden können, steigt auch das Potenzial, das mit der neuen Wärmepumpe abgedeckt werden kann», so der EnAW-Berater.

«Die Betriebs- und Prozessoptimierungen machen sich nicht nur beim Energieverbrauch bemerkbar, sondern auch in der Firmenkasse. Das ist ein wichtiger Vorteil.»

Reto Ziegler, Geschäftsführer Gewinde Ziegler AG

Erfreuliche Einsparungen

Doch die Energieeinsparungen sind nicht der einzige Vorteil: «Als Familienbetrieb freut es uns natürlich, wenn wir dank dem Energiesparen weniger Geld für die Herstellung unserer Produkte ausgeben», betont Ziegler. «Gerade jetzt, wo Energiekosten einen grossen Stellenwert haben, macht es umso mehr Sinn, an den richtigen Schrauben zu drehen», ergänzt er. Deshalb strebt die Gewinde Ziegler in Zusammenarbeit mit dem EnAW-Berater auch in Zukunft eine laufende Optimierung der Prozesse an. «Energiesparen lohnt sich finanziell und ist in der heutigen Zeit einfach wichtig und richtig», summiert Ziegler.

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Weitere Informationen

Die Produkte von Bell lassen sich aus den Regalen unserer Supermärkte kaum wegdenken. Grillbegeisterte, Hobby-Köche, Gourmets – für alle ist etwas dabei. Bell wurde vor mehr als 150 Jahren als kleine Metzgerei in der Basler Innenstadt gegründet.

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Aus Liebe zur Tradition seit 1869

Die Produkte von Bell lassen sich aus den Regalen unserer Supermärkte kaum wegdenken. Grillbegeisterte, Hobby-Köche, Gourmets – für alle ist etwas dabei. Bell wurde vor mehr als 150 Jahren als kleine Metzgerei in der Basler Innenstadt gegründet. Heute ist das Unternehmen die Nummer Eins auf dem Schweizer Fleischmarkt und ein bedeutender Anbieter von Charcuterie-Spezialitäten und Geflügelprodukten in Europa.

Themen rund um Nachhaltigkeit stehen bei Bell nicht erst seit heute auf dem Plan. Die Produktqualität, das Tierwohl sowie der Ressourcenverbrauch spielen ebenso eine wichtige Rolle wie Engagements in Sachen Klima- und Umweltschutz oder gegenüber der Gesellschaft. Die Bell Schweiz AG rezykliert heute ungefähr 86 Prozent seiner Abfallstoffe. Ein grosser Teil der Nebenprodukte, die nicht für die menschliche Ernährung geeignet sind, wird in der Pet-Food-Industrie zu Tiernahrung weiterverarbeitet. Andere biologische Reststoffe werden zu Biogas oder zu Biodiesel umgewandelt. Aber auch bei den Produktionsprozessen wird auf nachhaltige Methoden Wert gelegt.

Abwärme klug genutzt

Im Geflügelverarbeitungsbetrieb in Zell bei Luzern wurden bereits im Zeitraum von 2010 bis 2015 verschiedene Projekte zur Abwärmenutzung umgesetzt, sodass im Jahr 2015 rund 50 Prozent des Wärmebedarfs durch Abwärme gedeckt werden konnte. 2016 folgte mit Unterstützung der EnAW eine ausführliche Pinch-Analyse. Daraus erfolgte die Installation einer Hochdruckwärmepumpe – eine nicht nur nachhaltige, sondern auch wirtschaftlich sinnvolle Massnahme, wie Dominik Elsasser, Betriebsleiter am Standort Zell, betont. Darüber hinaus wird ab 2022 mit der überschüssigen Abwärme auch das Schulhaus und die Turnhalle der Gemeinde Zell mit der nötigen Wärmeenergie versorgt.

Filtern statt verbrennen

Veränderungen im Energiebereich anzustossen braucht Mut und Köpfchen. So zeigte die Nachfrage nach Convenience-Food seitens der Konsumentinnen und Konsumenten in den letzten Jahren steil nach oben, was Bell aus energetischer Sicht vor neue Herausforderungen stellte. Denn die Luft, die von den Fritteusen aufsteigt, muss gereinigt werden, bevor diese in die Umgebung gelangt. Die damit verbundene konventionelle Methode der thermischen Nachverbrennung war durch den enorm hohen Energie- und damit auch Heizölverbrauch teuer und wenig nachhaltig. Ein neues Filtersystem schaffte hier als effiziente Reinigungsmöglichkeit Abhilfe. Diese Massnahme, kombiniert mit weiteren Optimierungen sowie der Installation einer Hochdruckwärmepumpe ermöglicht es Bell heute rund 300 000 Liter Heizöl pro Jahr einzusparen. Ein Erfolg, der das Unternehmen einen guten Schritt weiter in Richtung Netto-Null-Ziel bringt – und sich auszahlt.

WEITERE INFORMATIONEN

«Alles ausser gewöhnlich». Diesem ambitionierten Anspruch hat sich die Franke Gruppe verschrieben – und das mit Erfolg.

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Hoch hinaus

«Alles ausser gewöhnlich». Diesem ambitionierten Anspruch hat sich die Franke Gruppe verschrieben – und das mit Erfolg. Die Produkte von Franke begleiten uns den ganzen Tag hindurch, sei es Zuhause in der Küche, im Restaurant, beim Bäcker oder an der Tankstelle. Damit der Ort des Genusses, der Erholung, der Gespräche, des Zusammenseins auch «aussergewöhnlich» ist, arbeitet Franke ständig an neuen, qualitativ hochstehenden, innovativen und auch nachhaltigen Lösungen. Kein einfacher Weg, weiss Bruno Triet, Geschäftsführer der Franke Schweiz AG am Standort Aarburg. Ein «grünes Herz» allein reicht nicht, denn zum Schluss müssen sich die Massnahmen auch rechnen. Mit der Expertise der EnAW tun sie das auch.

Eine Strategie ohne Scheuklappen

Nachhaltigkeit ist bei Franke in der Konzernstrategie tief verankert. Denn Franke nimmt in Sachen Energieeffizienz und CO2-Ausstoss nicht nur die eigene Produktion, sondern auch die der Lieferanten umfassend unter die Lupe. Dies unter ständiger Berücksichtigung des Kundennutzens. Triet weiss, dass es ohne einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen heute nicht mehr geht. Weder auf dem Markt, noch beim Personal. Wer hier das Richtige tut, profitiert.

Mit einer Massnahme CO₂-neutral

Ein sehr gutes Beispiel für die Nachhaltigkeitsbestrebungen von Franke ist der Hauptsitz im aargauischen Aarburg. Mit 60 umgesetzten Effizienzmassnahmen glänzt das weltweit tätige Unternehmen hier bereits. Zu den Bedeutendsten zählt in puncto Heizung sicherlich der Umstieg von Gas auf Holzschnitzel. Mit dieser Massnahme wurde Franke in Aarburg im Heizen CO2-neutral und spart Jahr für Jahr über eine halbe Million Franken an Energiekosten ein. Durch eine effiziente Abwärmenutzung kann darüber hinaus die nahe gelegene Wohnüberbauung «Stadtblick» mit überschüssiger Abwärme versorgt werden. Ein Gesamtergebnis, mit dem Triet durchaus zufrieden ist und Franke in Sachen Netto-Null zu einer wahren Erfolgsgeschichte werden lässt.

WEITERE INFORMATIONEN

Die Entstehung eines Werkzeugklassikers als Grundstein für ökologisches Unternehmertum: Ein Gespräch mit der PB Swiss Tools CEO und Vizepräsidentin Swissmem Eva Jaisli und dem Project Manager Development Manufacturing Martin Leuenberger über Qualität, Verantwortung und Dekarbonisierung.

Eva Jaisli, CEO von PB Swiss Tools und Vizepräsidentin von Swissmem, setzt sich auch auf nationaler Ebene für eine verantwortungsvolle Wirtschaft ein.

Martin Leuenberger ist seit 1998 bei PB Swiss Tools und verantwortet die Bereiche Umwelt und Arbeitssicherheit.

Für den Betrieb der Wärmepumpe wird Abwärme von Maschinen im Werk genutzt.

In der Herstellung der Werkzeuggriffe wird Acetobutyrat verwendet, welches direkt vor Ort recycelt und im Produktionsprozess wiederverwertet wird.

Die PB Swiss Tools produziert seit 1878 im Emmental Schweizer Qualitätswerkzeuge und medizinische Instrumente für die ganze Welt. Frau Jaisli, Sie führen das Unternehmen seit 25 Jahren, was macht diesen langjährigen Erfolg aus?

Eva Jaisli: Es ist ein kontinuierlicher Entwicklungsprozess, bei dem wir uns immer fragen: Was erwarten unsere Kunden morgen von uns? Welche Voraussetzungen müssen wir schaffen, um ihre Erwartungen zu erfüllen und sie zu begeistern? Wesentlich sind unsere Innovationskraft, die unverwechselbare Qualität und die wettbewerbsfähigen Preise. Diese Faktoren entscheiden darüber, ob wir eine Lead-Position im globalen Markt behalten und unser Versprechen «work with the best» einhalten können.

Martin Leuenberger: Erwähnenswert ist sicher auch die lebenslange Garantie auf unseren Werkzeugen. Wären wir selbst nicht davon überzeugt, dann würden wir sie nicht gewähren. Man hat Vertrauen in unser Werkzeug – es ist ein ständiger Begleiter für Profis in Industrie und Handwerk genauso wie für anspruchsvolle Heimwerkerinnen und Heimwerker.

Nachhaltigkeit hat einen hohen Stellenwert in Ihrem Unternehmen. Wie ist dieser Fokus entstanden?

Eva Jaisli: Die Inhaberfamilien haben über Generationen den Fokus auf Nachhaltigkeit gelegt und entsprechend investiert. Mit dem Verständnis von sozialer, ökonomischer und ökologischer Verantwortung gestalten wir bis heute die Unternehmensentwicklung. Beispielhaft dafür ist unser komplett rezyklierbarer Griff aus Cellulose Acetate Butyrate (CAB) – ein abgewandelter Naturstoff, gefertigt auf der Basis von Cellulose. Entstanden ist der Griff aus der Not des Zweiten Weltkriegs, als Werkzeug aus dem Ausland nicht mehr zu beziehen war. Die Schweizer Armee bat PB Swiss Tools, den Bedarf abzudecken. Mein Schwiegervater nahm die Herausforderung an und investierte einen halben Jahresumsatz für den Kauf einer Spritzgiessanlage aus Amerika, eine in Europa damals unbekannte Technologie.

Wir berücksichtigen den Umweltaspekt bereits bei der Beschaffung einer neuen Maschine.

Martin Leuenberger, Project Manager Development Manufacturing

Das klingt nach einer mutigen Investition…

Martin Leuenberger: Ja, das war enorm risikoorientiert und innovativ. Er war ein Pionier mit dem Anspruch, einen qualitativ hochwertigen Griff herzustellen, der mit Rücksicht auf die Natur seriengefertigt werden konnte. Dieser hat im Markt sehr überzeugt – und ist bis heute weltweit beliebt.

Die PB Swiss Tools hat früh auf Wärmepumpen gesetzt. Standen hier ähnliche Überlegungen im Zentrum?

Eva Jaisli: Die Vision kam ebenfalls von meinem Schwiegervater, der gesagt hat: «Ich will keinen Kamin auf dem neuen Produktionswerk, es muss eine andere Lösung geben.» So waren wir 1979 eine der ersten Firmen in der Schweiz, die eine Wärmepumpenanlage in dieser Grössenordnung integrierte.

Martin Leuenberger: Und das trotz der wahnsinnigen Kosten damals – ein Ölbrenner hätte nur einen Bruchteil davon gekostet. Das war damals eine Pionierleistung, von der wir heute noch zehren.

Sie haben seither noch weitere Wärmepumpen integriert. Welche Vorteile bringen diese?

Martin Leuenberger: Die Wärmepumpen können wir mit der Abwärme aus dem Kühlwasser unserer Maschinen betreiben. Eines unserer beiden Werke wird ausschliesslich mit Grundwasser-Wärmepumpen geheizt.

Sind die Umwelt- und Energiethemen bei PB Swiss Tools in der Strategie verankert?

Eva Jaisli: Ja, die nachhaltige Entwicklung ist eine Stossrichtung in unserer Vierjahresstrategie. Diese ist ausgerichtet auf die Vision einer sich nachhaltig entwickelnden Gesellschaft. Auf Basis der Strategie entwickeln wir einen Aktionsplan, dort sind die Meilensteine für zwei Jahre definiert. Da geht es unter anderem um das Einsparen der umweltrelevanten Faktoren Wasser, Strom und Chemikalien sowie um die Reduktion von Treibhausgasemissionen.

Wie arbeiten Sie beide zusammen?

Martin Leuenberger: Die Zusammenarbeit ist unkompliziert. Wir haben sehr kurze Entscheidungswege. Wenn Fragen und Entscheide anstehen, schauen wir das gemeinsam an, analysieren mit allen Beteiligten und entscheiden zeitnah.

Zur Qualität gehört die nachhaltige Entwicklung.

Eva Jaisli, CEO PB Swiss Tools und Vizepräsidentin Swissmem

Die Schweiz strebt das Netto-Null-Ziel an. Gehen Sie mit PB Swiss Tools auch in diese Richtung?

Eva Jaisli: Ganz klar. Die CO2-Reduktion ist eine der Voraussetzungen, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. Im Thema steckt ein gesellschaftspolitisches und ein unternehmerisches Interesse. Wir reduzieren mit unseren Massnahmen nicht nur Emissionen, sondern auch Kosten. Das Ziel entspricht also unserer Logik und ist damit auch Teil unserer Strategie.

Neben den Wärmepumpen haben Sie weitere umweltschonende Massnahmen gesetzt.

Martin Leuenberger: Genau. Ein weiterer Meilenstein war die Chargenentgiftung vor zehn Jahren. Dank der Einführung der Kreislaufentgiftung für unsere Galvanik sparen wir heute sehr viel Wasser. Grundsätzlich berücksichtigen wir den Umweltaspekt bereits bei der Beschaffung einer neuen Maschine. Wir prüfen, wie wir die Nebenenergie nutzen können, etwa um zu heizen. Unsere Technologie und Produktion erneuern wir kontinuierlich und erhöhen so den Umwelt-, Arbeits- und Gesundheitsschutz. Es lohnt sich definitiv, bestehende Prozesse zu hinterfragen und stetig zu verbessern.

Eva Jaisli: Wir sind bestrebt, umweltrelevante Verantwortung für uns und die kommenden Generationen wahrzunehmen. Das verlangt nach Systematik im Denken, Entscheiden und Umsetzen. Es hat aber auch mit der Einstellung zu tun, dem Spirit im Unternehmen. Wenn mehrere mitdenken, kommt es in der Regel zu besseren Resultaten. Die Massnahmen verlangen aber auch die Bereitschaft, laufend zu investieren.

Wie wird das konkret umgesetzt?

Martin Leuenberger: Einen hohen Stellenwert hat beispielsweise das Warten unserer Anlagen. Ein Verschleiss ist immer auch ein Verlust, der zu Ausfällen führen kann. Deshalb ist bei der Produktentwicklung die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus von der Entstehung bis zur Entsorgung sehr wichtig.

Eva Jaisli: Deshalb interessieren uns auch die Lieferanten und die Art und Weise, wie sie Sorge zur Umwelt tragen. Es geht darum, sämtliche Aspekte immer wieder unter die Lupe zu nehmen und danach zu fragen: Wo ist der technologische Entwicklungsstand? Wo können wir mit neuen Lösungen unsere Produkte oder Fertigungsprozesse weiter optimieren?

Welche Rahmenbedingungen brauchen KMU, um den Weg zur Dekarbonisierung einzuschlagen?

Eva Jaisli: Wir brauchen unternehmerischen Spielraum und den müssen wir mit aller Verantwortung und Sorgfalt wahrnehmen. Das Umweltschutzgesetz, das 1985 in Kraft trat, wurde zu einem Treiber der Sorgfaltspflicht und hat sicher dazu beigetragen, die umweltschonenden Produktionsweisen voranzutreiben.

Sie beide haben die Unternehmenskultur als Faktor für nachhaltige Unternehmenstätigkeiten angesprochen. Können Sie das genauer erläutern?

Martin Leuenberger: Ein Thema ist Suffizienz. Wir überlegen uns: Ist der Flug zum Kunden zwingend nötig oder können wir das anders lösen? Wir prüfen immer, ob es alternative Wege gibt, um Ressourcen zu sparen. Die Bereitschaft zum Verzicht gehört auch dazu. Es ist eine Lebenseinstellung. Glücklicherweise gibt es bei uns sehr viele, die mitziehen und Sinn darin sehen.

Eva Jaisli: Sinnstiftende Arbeit ist ein ganz wichtiger Punkt. Nachhaltige Entwicklung ist ein Teil dessen, was das Leben wertvoll macht – sei das als Individuum, als Familie, als Firma oder als Gesellschaft. Verantwortungsvolles Wirtschaften ist für mich sinnstiftend. Diesen Fokus verfolgen wir bei PB Swiss Tools. Mit Innovation und Kontinuität entwickeln wir unsere Produkte, ohne dabei die Verantwortung gegenüber der Umwelt aus den Augen zu verlieren. Denn Bestandteil unserer Qualität ist die nachhaltige Entwicklung. Das ist unsere Unternehmensphilosophie. Dazu braucht es Fahnenträgerinnen und Fahnenträger, die das vorleben. Und das nicht nur innerhalb der Firma.

PB Swiss Tools, Wasen im Emmental (BE)

Die PB Swiss Tools AG ist ein Familienunternehmen, das heute in vierter Generation von Eva Jaisli (CEO), Max und Marco Baumann (CTO) geführt wird. Seit 1940 werden Werkzeuge produziert, seit 2013 Medizinprodukte. Heute stellen 180 Mitarbeitende in Wasen und Sumiswald jährlich zwölf Millionen Werkzeuge und medizinische Instrumente her. Mehr als zwei Drittel davon werden in 85 Länder exportiert.

Weitere Informationen

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

Verschiedene Demonstrationsprojekte

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.

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Der heisseste Job der Schweiz: ein Traditionshandwerk steht vor neuen Herausforderungen.

Gläserne Meisterwerke werden unter den heissesten Bedingungen geformt – mit Feuer und Flamme.

1150 Grad heiss sind die leuchtenden Glaskugeln, wenn sie aus dem Ofen genommen werden.

Die Kinderaugen funkeln vor Begeisterung, als der Glasbläser, ein echter Meister seines Metiers, den hellroten Glasballen aus dem über 1150 Grad heissen Ofen holt, ihn biegt, bläst und allmählich zu einer schönen Vase formt. In der Schweiz gibt es wohl kaum jemanden, der dem Traditionsbetrieb am Rande des malerischen Vierwaldstättersees noch nie einen Besuch abgestattet hat. Seit über 200 Jahren werden in der Glasi Hergiswil Gläser, Vasen, Karaffen, Glaskugeln und andere Dekorationsartikel sowie auch Spezialanfertigungen auf Wunsch von Kunden oder Architekten hergestellt. Und das vor den Augen zahlreicher Schaulustiger. Seit einem halben Jahrhundert, genauer seit 58 Jahren, ist auch Eduar Arabiano Teil der Glasi-Familie. Arabiano war schon mit von der Partie, als Roberto Niederer die Glasi 1975 vor dem Untergang rettete, weil sie den Anschluss an die moderne Technik verpasst hatte. Das sollte nie wieder passieren. Im Gegenteil – Arabiano und sein Team achten darauf, neuste Technologien einzusetzen, stets am Puls der Zeit zu bleiben und das traditionelle Glasbläserhandwerk zukunftsfähig zu behalten. Dies auch in puncto Energie – so gut es physikalisch geht.

Physik bleibt Physik

«Mit verschiedenen Rohstoffen stellen wir die Mischung (Gemenge) für unser hochwertiges Glas selbst her», erklärt Arabiano. Diese besteht aus den Grundstoffen Quarzsand, Kalk und Soda. Die perfekte Mischung gelangt dann in das Herzstück jeder Glashütte, den Ofen, in dem sie zu einer honigartigen Masse geschmolzen und schliesslich von den Glasbläsern zurProduktion entnommen werden kann. Erst ein Jahr alt ist der neue Wannen-Ofen. Hier herrschen Temperaturen von etwa 1500 Grad. «Physik bleibt eben Physik», sagt Arabiano und erklärt, warum der Energiebedarf der Glasi so hoch ist. Das Material müsse nun mal genau bei diesen Temperaturen geschmolzen werden. Darunter passiere nichts und man könne niemals die Qualität der Produkte sicherstellen, für die die Glasi stehe. Die Energiezufuhr für den Ofen erfolgt über zwei Quellen: Er wird zum einen von oben mit Gas beheizt, zum anderen über Elektroden mit Strom. Das Einzelstück wurde extra für die Glasi konzipiert, Kostenpunkt rund drei Millionen Franken, und hält nur sechs bis acht Jahre. «Nicht gerade nachhaltig», gibt Arabiano zu. Grund für die kurze Lebensdauer des Ofens sind die speziellen Ofensteine, in denen das Glas geschmolzen wird. Sie nutzen sich beim Schmelzprozess ab, werden kleiner und isolieren dadurch weniger, sodass immer mehr Wärme verloren geht. Irgendwann ist die Dämmung so schlecht, dass der Ofen ersetzt werden muss. Bis das passiert, läuft er ununterbrochen. 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr. «Je nach Schichtbetrieb kann die Temperatur zwar etwas gesenkt werden, sofern Prozess und Betrieb es zulassen», sagt Erich Kalbermatter, EnAW-Berater. Ihn zwischenzeitlich abzustellen wäre aus energetischer Sicht allerdings fatal, weiss Arabiano: «Es würde nur schon zehn Tage dauern, bis der Ofen abgekühlt wäre. Und anschliessend nochmals zwei Wochen, bis er die Schmelztemperaturen wieder erreicht hätte.» Energetisch also eine kleine Katastrophe. Einen Vorteil bringt der regelmässige Ersatz des Ofens allerdings: Er ist technisch immer auf dem neusten Stand und energieeffizienter als all seine Vorgänger. Eine Sorge weniger für Arabiano, denn es ist schwierig, alles unter einen Hut zu bringen. «Qualität, Energieeffizienz, politische Auflagen. Wir müssen ständig darauf achten, besser zu werden», erklärt er. Deshalb schätzt er die Zusammenarbeit mit der EnAW und Kalbermatter, seinem langjährigen Berater.

Immer besser werden

Die Glasi erreicht die in ihrer Zielvereinbarung gesteckten Ziele jedes Jahr», so Kalbermatter. Dies, weil Arabiano und sein Team ständig darum bemüht sind, das Tagesgeschäft energetisch zu optimieren. Angefangen beim simplen Ausschalten der Beleuchtung, bis hin zur konsequenten Abwärmenutzung. So entstieg beispielsweise die Wärme aus dem Ofen früher durch den Kamin und ging verloren. Heute wird sie in den Schmelzbereich zurückgeführt, womit rund 30 Prozent des Energieverbrauchs im Ofen eingespart werden können. Auch an der perfekten Mischung des Rohmaterials wurde aus energetischer Sicht geschraubt.

Mit Scherben sparen «Recycling» lautet hierfür das Zauberwort. Denn was schon einmal geschmolzen war, wird auch schneller wieder flüssig und braucht entsprechend weniger Energie. Zwar kann die Glasi Hergiswil aus Gründen der Qualität nur eigene Scherben wiederverwenden, dennoch machen diese unterdessen rund 40 Prozent des Gemenges vor dem Schmelzprozess aus. So kann der Schmelzpunkt etwas gesenkt werden. «Unsere Kollegen aus der Flaschenindustrie können sogar rund 80 Prozent Recyclingmaterial, also alte Flaschen, verwenden und profitieren dadurch von einem niedrigeren Energiebedarf», erklärt Arabiano. «Das können wir leider nicht – auch in dieser Hinsicht werden wir als kleiner Traditionsbetrieb mit höchsten, auch künstlerischen Qualitätsansprüchen mehr in die Pflicht genommen.»


Schlaflose Nächte in Hergiswil

Eduar Arabiano
Leitung Technik/Produktion
Glasi Hergiswil

Herr Arabiano, was denken Sie, wenn Sie Netto-Null hören?

Darüber mache ich mir natürlich sehr viele Gedanken. Sie bereiten mir teilweise sogar schlaflose Nächte. Das Ziel ist im Grossen und Ganzen sicherlich wichtig und richtig. Dennoch ist es für einige Branchen enorm schwierig, dieses zu erreichen. Mit unseren Temperaturanforderungen, unserer Infrastruktur und unseren Prozessen ist dieses Ziel für uns tendenziell noch in weiter Ferne, ausser wir würden die verbleibenden CO2-Emissionen kompensieren.

Was würden Sie sich in dieser Hinsicht wünschen?

Ökologie und Ökonomie müssen stets im Einklang miteinander stehen. Ich wünsche mir, dass die verschiedenen Branchen vom Bund etwas individueller betrachtet und anhand ihrer Möglichkeiten verpflichtet werden, sich zu verbessern. Ich setze mich tagtäglich dafür ein, dass unser Betrieb die beste Version von sich selbst ist, sensibilisiere die Belegschaft für Umweltthemen und drehe an jeder Schraube, um effizienter zu werden. Aber gewisse Dinge lassen sich nur schwer ändern und dem muss Rechnung getragen werden.

Sie haben in 58 Jahren viel erlebt. Was bringen die nächsten 58 Jahren für die Glasi?

Wir haben in dieser Zeit viel geschafft. Wir sind der Pleite von der Schippe gesprungen, haben dafür gekämpft, dass der Glasmacher-Beruf vom Bund anerkannt wird, haben uns neu erfunden und uns immer wieder weiterentwickelt. Wir sind nie stehen geblieben. Die herausfordernde Aufgabe der Dekarbonisierung wird wohl die nächsten Generationen noch beschäftigen. Ich wünsche der Glasi, dass sie auch diese Herausforderung meistert.

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