Benchmarking zeigt, ob der Wettbewerb besser ist

Dr. Peter Radgen ist Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung (ISI) in Karlsruhe. Er leitet die Kampagne „Druckluft-effizient“, die vom ISI gemeinsam mit der Dena und dem VDMA durchgeführt wird mit Beteiligung von 18 Unternehmen der Druckluft-Branche und mit finanzieller Unterstützung des BMWA

Der Stromverbrauch für Druckluftstationen beträgt in Deutschland rund 14 TWh pro Jahr. Über 30 % davon könnten eingespart werden – so viel wie zwei Kohlekraftwerke produzieren. Das besagt eine EU-Studie, die im Jahr 2000 unter Federführung des Fraunhofer-Institutes für Systemtechnik und Innovationsforschung (ISI) entstanden ist. Die Einsparpotenziale sind in jedem Betrieb zu finden, der Druckluft einsetzt. Sie zu heben, hat sich die Aktion „Druckluft effizient“ zum Ziel gesetzt. Dazu führte sie gut 100 Druckluftaudits über die Partner Atlas Copco, Boge, Gardner Denver Wittig, Gasex, Ingersoll, Kaeser, Systemplan Karlsruhe und Ultra Air durch. Ein Fallbeispiel: Im Rahmen der Messkampagne wurde auch ein Druckluft-Audit bei der SMC Pneumatik GmbH in Egelsbach durchgeführt. Das Unternehmen ist eine 100%ige Tochter der SMC Corporation und seit 25 Jahren auf dem deutschen Markt tätig. SMC fertigt und montiert am Standort Egelsbach Luft-Aufbereitungseinheiten, pneumatische und elektrische Antriebe sowie Ventilinseln. Gearbeitet wird im 2-Schichtbetrieb mit 405 Mitarbeitern. SMC ist nach DIN EN ISO 9001 und DIN EN ISO 14001 zertifiziert und kommt in der Drucklufterzeugung auf jährliche Energiekosten von etwa 8000 Euro. Ziel des Audits war es, den Verbrauch zu ermitteln und Einsparpotenziale aufzuzeigen. Mit Erfolg: Die Einsparmöglichkeiten summierten sich auf rund 1400 Euro pro Jahr oder 17 % der bisherigen Stromkosten. Dass sie nicht noch höher ausfielen, liegt sicher daran, dass Pneumatikspezialist SMC mit Druckluft besser vertraut ist als andere Fertigungsunternehmen.

SMC setzt Druckluft in der Metallbearbeitung sowie in der Zylinder- und Baugruppenmontage ein. Die Versorgung übernehmen vier baugleiche, öleingespritzte Schraubenkompressoren mit einer maximalen Leistungsaufnahme von je 16,74 kW (Nennleistung 15 kW), einer Leerlaufleistung von 4,12 kW und einer Nennliefermenge von 1,68 m3/min (Nenndruck 15 bar). Da mit 12,5 bar (ü) bei SMC ein hoher Druck erforderlich ist, liegt die spezifische Leistung der Kompressoren mit 0,166 kWh/m3 höher als üblich. Nachgeschaltet ist eine komplette Druckluft-Aufbereitungsstrecke. Das gesamte Leitungsnetz hat eine Länge von etwa 1000 m mit Abmessungen von DN 80 bis DN 20 und ist in Ringleitungen angelegt, wobei verzinkte Stahlrohre und Kupferrohre verwendet wurden. Außerdem verfügt das Unternehmen über eine Vielzahl von Messstellen für den Druckluftverbrauch. Die Werte werden über Profibus auf PC zentral erfasst, ausgewertet und archiviert.

Bei der Begehung im Rahmen des Audits ließen sich kleinere Schwachstellen identifizieren. Die Messungen erfolgten mit Hilfe der Kompressorlaufzeiten und wurden den internen Verbrauchsmessungen gegenübergestellt. So konnten auch die Leckagen vor den fest installierten Volumenstrom-Messstellen erfasst werden. In der Analyse schwankte der Druckluftverbrauch zwischen 1,1 und 4,3 m3 /min, im Schnitt liegt er bei rund 2,4 m3 /min.

Das Unternehmen benötigt derzeit Druckluft sowohl mit 8 bar als auch mit 12,5 bar Überdruck, wobei auf den Hochdruckbereich nur etwa ein Viertel des Verbrauchs entfällt. Bisher wird die gesamte Luft auf den höheren Druck verdichtet und die Niederdruckmenge anschließend durch Reduzieren auf 8 bar gewonnen. Dies führt zu einem unnötigen Mehrverbrauch an Energie. Vorgeschlagen wurde deshalb, zwei Netze einzurichten und die Verdichter auf beide zu verteilen.

Die mit 16 % des durchschnittlichen Druckluftbedarfs schon sehr niedrige Leckagerate ließe sich vor allem dadurch reduzieren, dass die Anlage nach Schichtende und am Wochenende abgeschaltet wird.

Holger Vogt, Bereichsleiter Operation bei SMC, sagte nach Vorstellung der Messergebnisse und des Einsparpotenzials: „Die Resultate haben uns eigentlich nicht überrascht, da wir seit langem kontinuierlich an der Optimierung unserer Druckluftversorgung arbeiten. Trotzdem haben wir viel aus dem Audit gelernt und die kleineren Maßnahmen kurzfristig umgesetzt.“ Zum Beispiel wurde ein zeitgetakteter Kondensatableiter am Trockner durch einen mengenabhängig schaltenden ersetzt, nach Produktionsende steht die Anlage jetzt still, und alle Kondensatableiter wurden an die zentrale Kondensataufbereitung angeschlossen. Auch die Umsetzung der großen Maßnahmen hat Vogt ins Auge gefasst: „Im Zuge künftiger Umbauten werden wir ein zweites Druckluftnetz installieren.“

Interessant wäre natürlich der Vergleich mit den Ergebnissen anderer Unternehmen aus der gleichen Branche, doch leider gibt es bisher noch nicht genügend Referenzwerte. Hier will „Druckluft effizient“ Abhilfe schaffen mit dem neuen Angebot des kostenfreien Benchmarkings.

Ziel des Benchmarking ist es, dass Betriebe die energetische Situation ihrer Druckluftversorgung mit der von anderen Betrieben vergleichen können und eine Rückmeldung über die Erfolge bereits umgesetzter Maßnahmen erhalten. Dabei bekommen sie Antworten auf Fragen wie:

Zur Analyse dienen Kennzahlen. Im betrieblichen Controlling werden Kennzahlen schon lange als Instrument verwendet, da sie umfangreiche Daten auf eine kleine Anzahl von Schlüsselinformationen verdichten. An den Kennzahlen kann die Geschäftsleitung ablesen, wie das Unternehmen im Vergleich zu Betrieben ähnlicher Produktionsstruktur steht. Das Benchmarking zielt dabei auf einen Vergleich mit den Besten der Branche, um selbst Bester zu werden und zu bleiben. Hierzu ist ein stetiges Controlling erforderlich.

Seit Anfang Oktober wird das kostenlose Druckluft-Benchmarking im Web unter www.druckluft-effizient.de/benchmarking/ angeboten. Eine verschlüsselte Datenübertragung und ein Passwort sorgen dafür, dass Vertraulichkeit gewahrt ist. Außerdem fließen nur anonymisierte Kennzahlen in den Vergleich ein. Sowohl technische Angaben zu den einzelnen Druckluft-Komponenten müssen gemacht werden als auch allgemeine Angaben zu Beschäftigtenzahl und Gesamtstromverbrauch, damit sich sinnvolle Kennzahlen bilden lassen. Je detaillierter die Informationen sind, um so mehr Kennzahlen können gebildet werden und umso zuverlässiger ist die Analyse.

Das Benchmarking arbeitet dabei zweistufig. In der ersten Stufe werden die Kennzahlen der eigenen Druckluftanlage ermittelt, beginnend ab 2000. An der Entwicklung über die Jahre hinweg lässt sich schnell erkennen, ob die bisherigen Maßnahmen die gewünschten Erfolge bringen. In der zweiten Stufe erfolgt der Vergleich mit Unternehmen der gleichen Branche. Dabei wird auf die detaillierte Klassifikation der Wirtschaftszweige mit WZ-Nummern nach dem Nace-Code zurückgegriffen. SMC Pneumatik gehört beispielsweise zur WZ 29.23, „Herstellung von kälte- und lufttechnischen Erzeugnissen für gewerbliche Zwecke“. Jedes Unternehmen, das teilnimmt, trägt einen Mosaikstein zum Erfolg des Benchmarking bei. Gewünscht ist deshalb die Teilnahme möglichst vieler Unternehmen.

Die Dateneingabe für das Benchmarking ist sehr einfach und erfolgt menügeführt über das Internet. Eine Anleitung zu den Eingabemasken steht als pdf-Datei zum Download bereit. Über sie lässt sich schon vorab feststellen, welche Daten benötigt werden. Die Eingabe kann aber auch jederzeit unterbrochen und später fortgesetzt werden.

Die berechneten Kennzahlen werden grafisch und tabellarisch aufbereitet. Eine davon sind die Druckluftkosten in Cent/m³. Sind sie zu hoch, verglichen mit den Besten der Branche, weist dies auf Schwachstellen hin. In diesem Fall kann die Geschäftsleitung eine detaillierte Analyse durchführen lassen mit dem Ziel, die Fehlerursachen zu beseitigen. Das Benchmarking hilft somit, die Druckluftanlage langfristig zu optimieren und unnötige Kosten zu vermeiden.

www.druckluft-effizient.de/benchmarking

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