Stahlproduktion: CO2 einsparen mit smarten Mitteln

Die 1876 gegründete Hugo Schmitz GmbH & Co. KG gehört seit zwei Jahren zur Risse + Wilke Unternehmensgruppe. Ihre rund 60 Mitarbeiter härten und walzen in Hagen-Hohenlimburg Bandstähle. Die Stähle werden verwendet um Sägen, Werkzeuge und Federn herzustellen. Sie gehen außerdem an die Stanz- und Biegeteilindustrie.

Temperaturen bis 1.000 Grad

Die steigenden Energiekosten trafen Hugo Schmitz besonders. Daher entschloss sich das Unternehmen 2018 gemeinsam mit der Leipziger Tilia GmbH ein Paket von Effizienzmaßnahmen zu entwickeln und umzusetzen. Die Stadtwerke Arnsberg finanzierten das Projekt im Rahmen eines Einspar-Contracting über 10 Jahre. Das Ziel der Zusammenarbeit: Energieverbrauch, Kosten und CO₂-Emissionen signifikant reduzieren.

„Zum Auftakt haben wir im Werk eine Bestandsaufnahme durchgeführt“, berichtet Klaus-Joachim Pfeuffer, Geschäftsführer der Tilia Effizienz GmbH. „Wir haben analysiert, wo Hugo Schmitz die Energieeffizienz steigern kann – bei der Beleuchtung, Heizung inklusive Einsatz einer Wärmerückgewinnung und der Druckluftbereitstellung. Zusätzlich haben wir empfohlen, ein softwaregestütztes Energiedatenmanagement einzuführen und Unterzähler zu installieren. Damit kann das Unternehmen Energieflüsse und Energiekosten transparent machen.“

LEDs sparen über 60 Prozent Energie

Für die Beleuchtungsanlage in den Werkhallen ermittelte Tilia eine installierte Leistung von ca. 55 kW. Das Problem: Die Anlage war relativ alt und nicht mehr optimal auf die veränderten Produktionsbedürfnisse angepasst. Deshalb ersetzten die Techniker die veralteten Hallenstrahler und Leuchtstoffröhren durch moderne LED-Beleuchtung. An wichtigen Stellen gestalteten sie außerdem die Beleuchtungssituation so um, dass Effizienz und Ausleuchtung sich deutlich verbesserten.

Im Endeffekt konnte Hugo Schmitz die eingesetzte Leistung bzw. den Stromverbrauch für die Beleuchtung um ca. 62 Prozent reduzieren. Ein positiver Nebeneffekt: LED-Leuchten haben eine deutlich längere Lebensdauer als konventionelle Leuchtmittel. So verringert sich neben den Energiekosten der Aufwand für Wartung und Instandsetzung.

Heißes Abgas sinnvoll nutzen

Von der Beleuchtung zur Wärme. Teil des hier erarbeiteten Konzepts war die Wärmerückgewinnung an einer der Härtelinien: „Heißes Abgas wurde bisher einfach in die Umwelt abgegeben“, sagt Stephan Werthschulte von der Tilia. „Jetzt nutzen wir die Wärme für die Raumheizung und Warmwasserbereitung. Das reduziert den Erdgaseinsatz in der Heizzentrale beträchtlich, denn die industrielle Abwärme steht nahezu ganzjährig zur Verfügung. Wenn keine Wärme nötig ist, sorgen zwei Pufferspeicher mit jeweils 1.000 Litern für den Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage.“

Zudem haben Hugo Schmitz und Tilia den mehr als 40 Jahre alten Heizkessel durch einen effizienten Gas-Brennwert-Kessel ersetzt und um eine Trinkwarmwasserbereitung ergänzt, die exakt auf den Bedarf ausgelegt ist. Das spart Ressourcen.

Neben Potenzialen bei Beleuchtung und Wärme hatte die Auftaktanalyse der Partner unverhältnismäßig hohe Energieverbräuche für die bereitgestellte Druckluftmenge ergeben. Die Ursachen: Durch Leckagen ging viel Druckluft verloren, außerdem war der Kompressor ungünstig platziert. Zudem verursachte die Drucklufterzeugung in der Werkhalle mit schmutzbelasteter und warmer Ansaugluft einen hohen Wartungsaufwand des Kompressors und drückte die Effizienz der Drucklufterzeugung.

Weil das Bestandsnetz teilweise unzugänglich war, mussten die Partner das Druckluftnetz komplett neu errichten. „Wir haben den Kompressor im Außenbereich platziert, so dass er nun saubere und kühlere Luft ansaugt“, so Pfeuffer. „Die Kombination aller Maßnahmen führt dazu, dass sich die Investition innerhalb weniger Jahre amortisiert.“

Potenziale für die Zukunft

Um den Energieverbrauch künftig in Echtzeit überwachen zu können, führten die Partner ein Tool ein, womit sie Energiedaten auswerten und erfassen können. Außerdem installierten sie Unterzähler für Strom und Erdgas. Das System bildet Energieverbrauchsdaten fortlaufend ab und zeichnet sie so auf, dass Hugo Schmitz die Daten für das Energiecontrolling und energierelevante Kennzahlen, zum Beispiel zur Zertifizierung nach DIN EN 50001 nutzen kann. Energieverbräuche und Kosten kann das Unternehmen jetzt Produktionsbereichen und Produkten zuordnen – und so weitere Einsparpotenziale für die Zukunft identifizieren.