V09 Kennzahlen und ISO 50001

Question 1

Was sind Energieleistungskennzahlen und welchen Nutzen besitzen sie ?

Answer 1

• Kennzahlen sollen quantitativ erfassbare Sachverhalte verdichtet wiedergeben
• Eignen sich zur Definition von Zielen (Energieziele)
• Geschickt gewählt haben Energieleistungskennzahlen deutlich höhere Aussagekraft als absolute Werte:
• Kennzahlen können von diversen Effekten bereinigt werden, z.B.:
  
  • Einfluss der Außentemperatur auf den Heizbedarf
  • Einfluss der Produktionsmenge auf den Energieverbrauch
  • Einfluss von Betriebsurlaub auf den Energieverbrauch

Question 2

Welche Beispiel für die Energieleistungskennzahlen gibt es ?

Answer 2

• In der ISO 50001 werden absichtlich keine konkreten EnPIs genannt, da die Norm universell einsetzbar sein soll
• Die EnPIs sind von den Organisationen selbst zu definieren
• Beispiele von EnPIs:
  
  • Energieverbrauch / Stückzahl (Produkt)
  • Energieverbrauch / Mitarbeiter
  • Stromverbrauch / kg Rohstoff

Question 3

Wozu wird der Benchmarking im Zusammenhang mit Energieleistungskennzahlen?

Answer 3

• Mit Hilfe der Methode des Benchmarkings können Effizienzpotentiale aufgedeckt werden
• Hierbei werden Energieleistungskennzahlen miteinander verglichen
• Diese können:
  
  • Gleichartige Prozesse beschreiben
  • Ähnliche Unternehmen beschreiben
• Es kann auch ein internes Benchmarking z.B. in verschiedenen Werken erfolgen

Question 4

Was beinhaltet die ISO 50006?

Answer 4

• ISO 50006 bietet praktische Hilfe zur Umsetzung der Anforderungen der ISO 50001 in Bezug auf Aufstellung, Nutzung und Anpassung von Energieleistungskennzahlen.
• Anwendbar für alle Organisationen (unabhängig von Größe, Art oder Lage)

Question 5

Was sind die Schlüsselelemente der DIN ISO 500006?

Answer 5

• Energieleistungskennzahlen (EN: energy performance indicators, EnPI)
• Energetische Ausgangsbasen (EN: energy baselines, EnB)
• Ziel(wert) für energiebezogene Leistung

• Diese Ziele sind Teil des Energieplanungsprozesses im EnMS.
• Konzepte und Methoden können auch ohne EnMS z.B. für die
Analyse von Einzelmaßnahmen angewandt werden.

Question 6

In welchem Zusammenhang stehen die Kennwerte zueinander ?

Answer 6

Siehe V09-6

Question 7

Analog zur ISO 50001 erfolgt im Abschnitt 3 die Definition von Begriffen

Answer 7

• Anpassung: Prozess der Veränderung der energetischen Ausgangsbasis, um einen
Vergleich der energiebezogenen Leistung zwischen dem Berichtszeitraum und dem Bezugszeitraum unter gleichwertigen Bedingungen zu ermöglichen

• Bezugszeitraum: Festgelegter Zeitraum für den Vergleich der energiebezogenen Leistung mit dem Berichtszeitraum
• Grenzen: Physikalische oder räumliche und/oder organisatorische Abgrenzungen, entsprechend der Festlegung durch die Organisation
• Energie: Elektrizität, Brennstoffe, Dampf, Wärme, Druckluft und vergleichbare Medien
• energetische Ausgangsbasis EnB: Quantitativer Referenzpunkt als Basis für einen Vergleich der energiebezogenen Leistung (Ist-Wert an dem ich mein Energiemanagement starte)
• Energieverbrauch: Menge der eingesetzten Energie

• Energieeffizienz: Verhältnis oder eine andere quantitative Beziehung einer erzielten Leistung bzw. einem Ertrag an Dienstleistung, Gütern, oder Energie und der eingesetzten Energie
(nicht verstehen als Minimierung oder sparen von Energie sondern Verhältnis Nutzen zu aufwand: gleiche Leistung weniger Energie)

• energiebezogene Leistung: messbare Ergebnisse bezüglich Energieeffizienz, Energieeinsatz und Energieverbrauch
• Energieleistungskennzahl EnPI: quantitativer Wert oder Messgröße für die energiebezogene Leistung, wie von der Organisation definiert (Zahlenwert liegt zu Grunde)

• operative Energieziele: detaillierte und quantifizierbare Anforderung an die energiebezogene Leistung, die Gültigkeit für die Organisation oder Teile hiervon besitzt, sich aus den strategischen Energiezielen ergibt und welche zur Erreichung
der strategischen Ziele festgelegt und erreicht werden muss

• Energieeinsatz: Art bzw. Methode der Anwendung von Energie
• Einrichtung / Anlage: einzelne Einrichtung, Gruppe von Einrichtungen oder Produktionsprozesse, die innerhalb einer geographischen Begrenzung, einer Organisationseinheit oder eines Produktionsprozesses definiert werden können

Question 8

Weiter begriffe

Answer 8

• Normalisierung: Prozess der routinemäßigen Veränderungen von Energiedaten, um Veränderungen relevanter Variablen für den Vergleich der energiebezogenen Leistung unter gleichwertigen Bedingungen zu berücksichtigen. (Beeinflussende Faktoren Bsp. Temperatur müssen ausgerechnet werden)
• relevante Variablen: quantifizierbarer Faktor, der die energiebezogene Leistung beeinflusst und sich routinemäßig ändert.
• Berichtszeitraum festgelegter Zeitraum, der für die Berechnung und das Berichten von energiebezogener Leistung ausgewählt ist.
• wesentlicher Energieeinsatz (significant energy use SEU): Energieeinsatz, der wesentlichen Anteil am Energieverbrauch hat und/oder erhebliche Potenziale für eine Verbesserung der energiebezogenen Leistung bietet.
• Statistischer Faktor: identifizierter Faktor, der die energiebezogene Leistung beeinflusst und sich nicht routinemäßig verändert. => Typische Steuerung entsteht

Question 9

Wie können die die Ergebnisse der energiebezogenen Leistung

angegeben werden ?

Answer 9

• Verbrauchseinheiten (z.B. GJ, kWh)
• Spezifischem Energieverbrauch (z.B. kWh/Einheit)
• Spitzenleistung (z.B. kW)
• Prozentänderung der Effizienz
• Dimensionslosen Verhältnissen

=>Ist Abhängig von Betrieb

=> Bei Verwendung mehrerer Energiearten sollte der Energieverbrauch aller Energiearten möglichst in einer einheitlichen Maßeinheit angegeben werden.
-wenn dies nicht passiert: kein wissen über die Summe (mehr
Oder weniger) Energie
-Besserer Vergleich möglich, da sichtbar ob Energie sich
verändert

Question 10

Wie kann die Energiebezogene Leistung verändert werden ?

Answer 10

• Relevante Variablen (Produktion, Auslastung, Außentemperatur)
• Statische Faktoren (Gebäudebelegung, Gebäudefläche)
verändert werden. Beispielsweise durch geänderte Geschäftsbedingungen (Marktnachfrage, Umsatz, Rentabilität usw.)

Question 11

Messung der Energiebezogenen Leistung

Konzept für Bezugszeitraum und Berichtszeitraum für eine EnPI nach ISO 50006

Answer 11

Wird in ISO 50001 gefordert (4.4.5).
Sie sagt das Organisation Angemessene Energieleistungskennzahlen für überwachung und Messung ihrer energiebezogenen Leistung ermitteln muss. DIe Energieleistungskennzahlen müssen mit energetischen Ausgangsbasis verglichen werden.

Unterschied:

V09-11

Question 12

Erlangung relevanter Informationen zur

energiebezogenen Leistung nach ISO 50006

Answer 12

• Die Festlegung von geeigneten EnPIs und EnBs erfordert Zugang zu verfügbaren energiebezogenen Daten der Organisation, die Analyse dieser Daten und die Verarbeitung von Energieinformationen
=> Unterzähler werden fürs EnMS benötigt, damit Hauptanlage
definiert werden kann -> Am Anfang vlt. nicht wichtig aber im
Späteren Verlauf wichtig

Question 13

Informationen zur energiebezogenen Leistung

Was muss bei der Einführung eines EnMS beachtet werden:

Answer 13

• Verantwortlichkeit der Organisation in Bezug auf das Energiemanagement
• Einfachheit der Eingrenzung der EnPI-Grenze durch die Messung von Energie und relevanten Variablen
• Die EnMS-Grenze -> Große Verbraucher oder große Energiepotenziale werden separiert und getrennt betrachtet
• Der wesentliche Energieeinsatz (SEU) oder Gruppen von SEUs, den bzw. die Organisation als vorranging für Steuerung und Verbesserung vorsieht
• Spezifische Ausrüstung, Prozesse und Teilprozesse, die die Organisation zu isolieren sowie zu steuern wünscht

Question 14

Informationen zur energiebezogenen Leistung

Was sind die drei primären EnPI-Grenzniveaus?

Answer 14

V09-14

Question 15

Wie werden relevanter Variablen festgelegt?

Answer 15

• Festlegung relevante Variablen und deren Quantifizierung.
• Zuordnung nach wichtigen und unwichtigen Variablen
• Unwichtig = geringen oder keinen Einfluss auf den jeweiligen
EnPI
• Wichtig = Wesentlicher Einfluss auf die Variablen
• Beispiel: Das Zählen der Anzahl von Endprodukten kann irreführende Ergebnisse liefern wenn Zwischenprodukte produziert werden und wenn diese Zwischenprodukte als Abfall, als Nebenprodukte oder als recyclebaranzusehen sind.
• Nach Identifikation der relevante Variablen kann, z.B. durch weitergehende Modellierung versucht werden die Zusammenhänge abzubilden.

Question 16

Festlegung statischer Faktoren mit Einfluss auf die Energiebezogene Leistung

Answer 16

• Routinemäßig geändertes Produktniveau = relevante Variable
• nicht-routinemäßig veränderter Produktmix = statischer Faktor
• Statische Faktoren sollen zum gleichen Zeitpunkt mit EnPIs und
EnBs festgelegt werden
• Diese Faktoren müssen im Laufe der Zeit überprüft werden damit
EnPIs und EnBs angemessen bleiben
• Beispiele für relevante Veränderungen:
• Veränderung der Produktart
• Veränderung der Schichten je Tag
• Veränderung der Gebäudebelegung
• Veränderung der Grundfläche

Question 17

Festlegung der zu erfassenden und sammelnden Daten

Welche Herausforderungen stellen sich?

Answer 17

Vorübergegangen:

1) Welche Messdaten brauche ich
2) wie bekomme ich sie
3) Prüfen ob ich alle Messdaten habe

• Zu sammelnde Daten festlegen
  • Datensammlung kann zu jedem Zeitpunkt erfolgen
• Mögliche Herausforderungen
  • Fehlen ausführlicher Zählerdaten von Energieversorgern (setzt
  jedoch nur einen Zähler)-> zusätzliche Möglichkeiten der
  Zählung ermitteln
  • Fehlen von Daten über relevante Variablen -> hinzufügen von
  Sensoren
  • Inkompatible Datenarten -> aggregieren oder disaggregieren
  von Daten
  • Fehlen von Daten für spezifische Energieeinsätze -> Erwerb
  von Nebenzählern

=> SInd EnPl nicht messbar müssen diese verfeinert werden oder zusätzliche Zähler oder Messverfahren eingeführt werden.
=> Sollen Schätzwerte verwendet werden müssen Annahmen und Methoden dokumentiert werden
-> Spontanmessung über Betriebsstunde möglich bei Maschinen
mit kontinuierlichem verbrauch

Question 18

Messung und Häufigkeit der Datensammlung

Answer 18

Fragestellung: In welcher Auflösung werden die Daten benötigt, wie genau müssen sie sein:
=> Arten:
• Einzelmessungen (mobile/tragbare Zähler)
• Temporär (Datenlogger)
• Kontinuierlich (System für Überwachung, Steuerung und -
Datenerfassung)

• Messungen sollen zur selben Zeit und mit gleicher Häufigkeit erfolgen
• (z.B. täglich, stündlich, wöchentlich) ?
• Repräsentative Zeiten verwenden
• Alle Zähler sollten kalibriert und die Daten validiert werden
• Jede relevante Variable soll eine geeignete Häufigkeit haben
(ausreichende Auflösung der Datenpunkte)
• Bei der Daten Validierung müssen Ausreißer analysiert und Gründe für die Ausreißer ermittelt werden.
• z.B. wartungsbedingte Abschaltung von Anlagen
• Messgenauigkeit und Grad der Unsicherheit müssen beachtet werden

Question 19

Zweite Stufe des Schaubildes (Identifizierung von Energiekennzahlen)

Welche Arten von EnPIs gibt es?

Answer 19

• Gemessener Energiewert
• Verhältnis von Messwerten
• Statistisches Modell
(Beziehung zwischen Energieverbrauch und relevanten Variablen
mithilfe linearer oder nichtlinearer Regression)
• Ingenieurswissenschaftlich-basiertes Modell
(Beziehung zwischen Energieverbrauch und relevanten Variablen
mithilfe ingenieurswissenschaftlicher Simulationen)

Question 20

Wer benutzt EnPls?

Arten von Anwendungen von Energieleistungskennzahlen
V09-22/23/24

Anmerkungen
V09-25

Answer 20

• Oberste Leitung
     -wie entwickelt sich der Prozess
     - Gutes Instrument
    - übersichtlich 
• Beauftragter der Leitung
• Leiter der Anlage oder Einrichtung
• Betriebs- oder Instandhaltungspersonal
• Prozessingenieur
     - siehe Verlust 
• Externe Benutzer

Question 21

3-Stufe:Festlegung der Energetischen Ausgangsbasis

Welche schritte müssen unternommen werden, um die Energetische Ausgangsbasen (EnB) festlegen zu können:

Answer 21

• Bestimmung des spezifischen Zweckes, für den die
EnB verwendet wird
• Festlegung eines geeigneten Datenzeitraums
• Datensammlung
• Ermitteln und Prüfen der EnB

=> Der Datenzeitraum sollte typischerweise 12 Monate betragen (erfassen von Saisonabhängigkeit), iegt keine Saisonabhängigkeit vor kann der Zeitraum auch über oder unter einem Jahr liegen

Question 22

4-Stufe:Verwenden von Energieleistungskennzahlen und energetischer Ausgangsbasis

Wie ist dabei das Vorgehen?

Was wird unter Normalisierung verstanden?

Answer 22

• Einzelne wesentliche relevante Variable und kleiner Grundlast:Einfaches Verhältnis von Energieverbrauch geteilt durch die relevante Variable (z.B. spezifischer Energieverbrauch)
• Mehrere relevante Variablen oder hohe Grundlast:
Aufstellen eines Modells, welches die Beziehung zwischen dem
Energieverbrauch und relevanten Variablen beschreibt

• Normalisierung:
• Nicht nötig wenn keine wesentlichen Änderungen der
relevanten Variablen vorliegt
• Nötig wenn eine oder mehrere Variablen wesentlich verändert
sind =>Kennzahl wird anhand von Variablen angepasst
• EnPIs während des Berichtszeitraums quantifizieren und mit
den entsprechenden energetischen Ausgangsbasen
(EnBs) vergleichen (Energieperformenz und energetischer
Ausgleich)

Question 23

Welche Ansätze können gewählt werden, um eineVerbesserungen der energiebezogen Leistung zu erreichen?

Answer 23

• Auswahl an Ansätzen und Techniken die für alle EnPIs und EnBsverwendet werden können:
• EnPI-Differenz (EnPI Berichtszeitraum - EnPI
Bezugszeitraum) -> Sagt nichts über Performanz. Hier ist
Kombination für genaue DEF. Nötig
• Prozentuale Veränderung ENPI
(EnPI Berichtszeitraum - EnPI Bezugszeitraum) / EnPI.
Berichtszeitraum
• Aktuelles VerhältnisEnPI Berichtszeitraum / EnPI
Bezugszeitraum

Question 24

WIe sollte die Kommunikation von Veränderungen

der energiebezogenen Leistung dargestellt werden ?

Answer 24

-NAch Bestimmung der Kennzahlen -> Viele Kennzahlen führen zu unübersichtlich

• Darstellung soll auf Grundlage der Bedürfnisse der Benutzer erfolgen.
• Typischerweise werden EnPI, EnB und operative Energieziele aufgezeigt
• Obere Leitung erhält Überblick über Ergebnisse der gesamten
Organisation
• Anlagenbetreiber erhalten Überblick über spezifische Maßnahmen
• Ingenieure erhalten ausführliche Ergebnisse zur weiteren Optimierung

Question 25

Welche Arten von Überwachungsverfahren und Berichten Kenne sie?

Answer 25

• Vergleich aktueller Leistung gegenüber Zielleistung (Vergleichs-diagramm Ziel-EnPI und aktueller EnPI);
• Trenddiagramme von EnPIs (und relevanter Variablen);
• X-Y Diagramm (z. B. Energieverbrauch und Produktion);
• Varianzbewertung (Varianz);
• Diagramm der kumulativen Summe (en: cumulative summation chart, CUSUM);
• Visualisierung durch verschiedene Analyseinstrumente;
• mehrdimensionale Grafiken mit internem Benchmarking.

=> ALarmdiagram: Bei über-oder Unterschreitung von Kennzahlen
->Störung erkennbar

Question 26

5-Stufe: Überarbeitung und Anpassung von
EnPIs und EnBs

WAs haben Änderungen zur Folge?
(Woher kommen dies, Veränderungen müssen geprüft werden=> vollautomatisch ist nicht möglich)

Answer 26

• Es muss regelmäßig überprüft werden ob die EnBs, die EnPIs und ihre Grenzen noch geeignet und relevant sind, ggf. müssen diese angepasst, verändert oder neu entwickelt werden.
• Möglichkeiten der Prüfung:
• Vergleich der Werte der Ausgangsbasis von relevanten
Variablen mit Bedingungen des Berichtszeitraums. Diese müssen
innerhalb eines validen statischen Bereichs liegen (bei statischen
Modellen)
• Identifizierung sämtlicher wesentlicher Veränderungen bei
statischen Faktoren, die die Berechnung energiebezogener
Leistung unter gleichwertigen Bedingungen ungültig machen
könnten.
• Prüfung hinsichtlich neuer oder rückgebauter wesentlicher
Produktionsprozesse und wesentlicher
Produktionsveränderungen (z.B. Produktionsschichten,
Produktmix, etc.)