Einsparpotenzial an el. Energie bei Motoren und Antrieben in den Lonza Walliser Werken

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 41779

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0081;F-Elektrizitätstechnologien & -anwendung

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Einsparpotenzial an el. Energie bei Motoren und Antrieben in den Lonza Walliser Werken

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Die Lonza AG in 3930 Visp gehört mit etwa 1 % des schweizerischen Stromverbrauchs zu den grössten Stromverbrauchern der Schweiz. Etwa 94 % des Stromverbrauchs der Lonza dient in erster Linie dem Antrieb von Elektromotoren. Diese treiben vor allem Pumpen (44 % des Stromverbrauchs der Lonza) und Kompressoren (38 % des Stromverbrauchs der Lonza) an. Bei den Elektromotoren ist ein beachtliches Einsparpotential vorhanden. Dabei dürften hauptsächlich zwei Massnahmen zum Tragen kommen. Insbesondere soll durch eine optimierte Dimensionierung der Motoren sowie durch den Einsatz von geregelten Antrieben eine Vermeidung des energetisch schlechten Teillastbereiches erreicht werden.Mit einer exakten Analyse eines bestehenden, kontinuierlich betriebenen Chemiebetriebes ist das theoretisch vorhandene sowie das effektiv nutzbare Einsparpotential erfasst worden. Mit dem erarbeiteten Grundlagenmaterial soll einerseits die Sensibilität bezüglich des Energieverbrauchs wesentlich gesteigert werden. Anderseits werden aufgrund der Analysen-Ergebnisse konkrete, wirtschaftlich attraktive Massnahmen vorgeschlagen, die es in weiteren Folgeschritten umzusetzen gilt. Die durch das BFE für die energieoptimale Auswahl von Motoren geförderte Software OPAL soll zudem an konkreten Beispielen angewendet und damit deren Einsatz gefördert werden.Das effektive Einsparpotential kann derzeit nur abgeschätzt werden. Als technische Einsparpotential wird erwartet, dass mit dem Einsatz von Drehzahl geregelten Antrieben im Schnitt etwa 25 % Elektrizitätseinsparungen vorhanden sind. Bei der Optimierung von Gesamtsystemen liegt das Einsparpotential je nach Bereich zwischen 25 - 80 %. Diese Schätzungen sind in ersten theoretischen und praktischen Analysen ermittelt worden.Aufgrund einer vorsichtigen Schätzung ist davon auszugehen, dass ein effektives Einsparpotential von etwa 10 % besteht. Dies ergibt das beachtliche Einsparpotential von etwa 45 - 50 GWh/Jahr, das mit dem vorliegenden Projekt ausgelöst wird.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Lonza AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Troger,Stefan
Schnyder,G.
Bregy,Valentin
Schnyder,Remo

Zugehörige Dokumente

• Einsparpotential an elektr. Energie bei Motoren und Antrieben in der Lonza - Jahresbericht 2001 [PDF] 235 kB

Schlussbericht (Deutsch)

Stromverbrauch in den Walliser Werken der LonzaDie Lonza gehört mit knapp 1% des gesamten schweizerischen Stromverbrauchs zu den grössten Stromverbrauchern der Schweiz. Die elektrische Energie wird in der Lonza in erster Linie dem Antrieb von Elektromotoren (94% Stromverbrauch der Lonza) genutzt. Diese treiben vor allem Pumpen (44% Stromverbrauch der Lonza) und Kompressoren (38% Stromverbrauch der Lonza) an.Diplomarbeiten ?Strom rationell nutzen?Im Rahmen von drei Diplomarbeiten (Elektrotechnik, Verfahrenstechnik und Wirtschaft) wurden in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Energie im 2001/2002 eine typische, neuere Kleinanlage (Tanklager) und eine typische ältere Grossanlage (Ammoniakbetrieb) auf die Energieeffizienz untersucht. Aufgrund der Resultate dieser Arbeiten wurde das Potential für das gesamte Werk abgeschätzt.Abschätzung Einsparpotential / Diplomarbeiten ?Strom rationell nutzen?Bei der Erzeugung und Verteilung der elektrischen Energie sowie bei der Umwandlung der elektrischen Energie in mechanische Energie (Elektromotoren), in Licht (Lampen), in Wärme (Heizungen) besteht kein wesentliches Einsparpotential. Bei der Nutzung der Energie beim Endverbraucher besteht jedoch ein wesentliches Einsparpotential. Die Ergebnisse in den untersuchten Anlagen haben gezeigt, dass in allen Anlagen ein beachtliches Stromsparpotential besteht, welches wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden kann. Für Anlagen mit kleinen elektrischen Energieverbrauchern wird das wirtschaftlich sinnvoll nutzbare Potential auf 10% bis 30% geschätzt, insbesondere durch die Reduktion der Betriebszeiten und durch eine energieoptimierte Auslegung der Pumpen. Für Anlagen mit grossen elektrischen Energieverbrauchern wird das wirtschaftlich sinnvoll nutzbare Potential auf 5% bis 20% geschätzt, insbesondere durch die Fahrweise der Anlage beim optimalen Betriebspunkt und durch die Optimierung der Anlage bei variabler Fahrweise (Teillastbetrieb).Wirtschaftliche Nutzung des EinsparpotentialesDas Potential ist bei der Planung von Neuanlagen wirtschaftlich am sinnvollsten nutzbar (Anlagenengineering). Es ist jedoch zu beachten, dass die Anlagenkonzeption ein Kompromiss zwischen detaillierten Kenntnissen der zukünftigen Anlage, Flexibilität und Reserven der zukünftigen Anlage sowie Planungsaufwand und Energieeffizienz ist. Durch eine Sensibilisierung der Projektierungsingenieure kann eine energiebewusstere Planung der Anlagen verbessert werden. Die Nutzung des Einsparpotentials bei bestehenden Anlagen ist nur mit entsprechend grossem Aufwand seitens der Anlageningenieure und Betriebsingenieure möglich. Die durchgeführten Massnahmen haben gezeigt, dass (neben eventuell nötigen Anlagenanpassungen) für jeden Franken Reduktion an jährlichen Stromkosten einmalig ca. 1 bis 2 Franken zusätzlicheEngineeringleistung erbracht werden muss (?Knochenarbeit?).Weiteres VorgehenEinsparungen beim Energieverbrauch sind jährlich wiederkehrende Einsparungen, die bis zum Betriebsende der Anlage wirksam sind (Nachhaltigkeit: Kosten und Umweltschutz). Zudem werden Einsparungen beim Energieverbrauch in den nächsten Jahren noch wesentlich an Bedeutung gewinnen, aufgrund von Einschränkungen wie der CO2-Ausstoss (CO2-Gesetz) und wie die beschränkte Kühlwassermenge (Erwärmung der Rhone). Aufgrund der vorliegenden Resultate wurde im Juli 2002 eine zusätzliche Stelle ?Energie-Challenging? geschaffen (Verfahrensingenieur) mit der Aufgabe, die Energieeffizienz bei einzelnen ausgewählten Energieverbrauchern zu verbessern, die Planung von neuen Anlagen und die Optimierung bestehender Anlagen proaktiv zu unterstützen, sowie die Sensibilisierung der Planer und Betreiber durch Ausbildung zu steigern.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Lonza AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Troger,Stefan

Zugehörige Dokumente

• Einsparpotential an el. Energie bei Motoren und Antrieben in der Lonza - Schlussbericht [PDF] 421 kB