Chips-Fabrik bekämpft „Energieverschwendungsmonster“
Entdecken Sie, wie Lay's, ein führender Chips-Hersteller, sein Druckluftsystem optimiert hat, um Energieverschwendung zu reduzieren und die Effizienz zu steigern. In dieser Fallstudie untersuchen wir die Herausforderungen, denen sich das Unternehmen gegenübersah, die umgesetzten Lösungen und die beeindruckenden Ergebnisse, die mit der Durchflussmesstechnik von VPInstruments erzielt wurden.
Wenn es um Energieeinsparungen in der niederländischen Industrie geht, gibt es noch einige leicht zu erreichende Ziele, die es zu verwirklichen gilt.
Die energieintensiven Giganten wie Tata Steel oder Akzo Nobel mögen zwar beim effizienten Verbrauch eine Vorreiterrolle einnehmen, aber kleine und mittlere Unternehmen haben noch viel Verbesserungspotenzial. Die Lay's-Chipsfabrik von PepsiCo in Broek op Langedijk in den Niederlanden zeigt, wie dies in der Praxis umgesetzt werden kann.
Beim Betreten der Halle der PepsiCo-Fabrik in Nordholland fallen sofort die großen Medienwürfel auf, die von der Decke hängen und Themen wie Wasserverbrauch, Energieeinsparung und Klimaschutz thematisieren. Hier arbeiten etwa 250 Menschen, und täglich verlassen eine Million Tüten Kartoffelchips das Band.
„Als Fabrik ist es nicht offensichtlich, dass wir Energie sparen müssen“, sagt Dave van Braak, Nachhaltigkeits- und Facility-Manager in der Lay’s-Fabrik in Nordholland. „Die Gas- und Strompreise sind nur gesunken, was wenig Anreiz zum Sparen bietet.“
Umweltmanagementgesetz
Unternehmen wie Akzo Nobel, DSM und Tata Steel arbeiten seit Jahren an der Energieeffizienz, doch die Branche insgesamt kommt in Sachen Energieeffizienz nur langsam in Gang. Obwohl das niederländische Umweltmanagementgesetz vorschreibt, dass alle Energiesparmaßnahmen mit einer Amortisationszeit von weniger als fünf Jahren umgesetzt werden müssen, zeigen Untersuchungen, dass in der Praxis nur Maßnahmen mit einer Amortisationszeit von zwei Jahren oder weniger umgesetzt werden. Warum also tut PepsiCo dies?
„Als Unternehmen wollen wir unsere Verantwortung wahrnehmen“, sagt Van Braak und verweist dabei auf das Umweltmanagementgesetz. „Wir versuchen unser Bestes, um solche Projekte im Unternehmen zu finden.“
Durch seine Proaktivität ist PepsiCo anderen Unternehmen einen Schritt voraus. „Es ist nicht so, dass Unternehmer nicht bereit wären, nachhaltiger zu werden, aber ihnen fehlt es an Zeit und Wissen“, sagt Margreet van Gastel, Botschafterin für Energieherausforderungen 2020 im Wirtschaftsministerium. Alltägliche Aktivitäten nehmen die Zeit des Managements vollständig in Anspruch, sodass ihnen nur wenig Zeit bleibt, sich mit Energieeffizienz zu befassen. Das bedeutet, dass sie Chancen nicht nutzen. Van Gastel nennt als Beispiel die Isolierung von Rohrleitungen, die sich oft innerhalb weniger Monate amortisiert. „Aber wissen Unternehmer das überhaupt?“, fragt sie sich.
Direkte Energieeinsparungen bei der Druckluft
Laut dem Berenschot-Bericht über Wege zur Elektrifizierung in der chemischen Industrie ist die Wiederverwendung von Druckluft eine bereits etablierte Technik mit kurzer Amortisationszeit. PepsiCo nutzt, wie viele andere Unternehmen auch, Druckluft zur Steuerung unterschiedlichster Prozesse: zum Öffnen und Schließen von Ventilen in Maschinen, zur Reinigung des Rohrleitungsnetzes und zum Ausblasen von „mangelhaften Chips“ und Kartoffeln aus der Produktionslinie auf dem Förderband. Diese Luft wird über ein Rohrleitungsnetz, das unter ständigem Druck steht, durch die Fabrik geleitet. In der Lay’s-Fabrik in Nordholland werden bereits Energieeinsparungen erzielt, sowohl durch die effiziente Nutzung von Druckluft als auch durch die richtige Abstimmung des Prozesses. Dennoch kostet die Erzeugung von einem kW Druckluft 7 kW Strom, und Van Braak beschloss, die Nutzung von Druckluft in der Fabrik erneut zu überprüfen.
Druckluft: das versteckte Energieverschwendungsmonster in der Fabrik
Geveke Energy Services hat das Produktionssystem von Lay's umgestaltet, so dass die Chipsfabrik Lay's nun 60 % ihres Stromverbrauchs einspart.
„Man baut eine Fabrik, das Unternehmen wächst, man erweitert sie ein wenig und verbindet alles miteinander. Ehe man sich versieht, hat man ein energieverschlingendes Monster geschaffen“, sagt Pascal van Putten, Eigentümer von VPInstruments, das die Messgeräte für die Fabrik von PepsiCo in Nordholland geliefert hat. „Aber solange der Produktionsprozess reibungslos läuft, wagt niemand, daran etwas zu ändern.“
Die Mitarbeiter von PepsiCo waren mutig genug, genau das zu tun. Zunächst wurde das gesamte System auf Undichtigkeiten und Engpässe überprüft. „Einige der Verbindungsstücke waren mit Kabelbindern befestigt“, sagt Van Braak. „Eine solche Konstruktion muss zwangsläufig undicht sein.“
Dann reduzierten sie langsam den Druck im Rohrleitungsnetz von 7 bar auf 5,3 bar. Mit jedem Bar, um den sie den Druck im System senkten, reduzierten sie die Leckage um 15 % und den Stromverbrauch um 7 %. Anstatt das gesamte System auf dem höchsten erforderlichen Druck zu halten, installierten sie kleine Druckverstärker an Stellen, an denen tatsächlich ein höherer Druck erforderlich war.
Ergebnis: Energieeinsparungen bei Druckluft in der Chips-Fabrik
Anstatt vier Kompressoren mit einer Gesamtleistung von 315 kW einzusetzen, von denen stets nur 250 kW genutzt wurden, verfügt PepsiCo nun über eine installierte Leistung von 275 kW, von der maximal 140 kW gleichzeitig genutzt werden. Dies bedeutet eine Energieeinsparung von 50 %.
Nachts und an den Wochenenden wird das System von einem 15-kW-Kompressor betrieben, um kritische Prozesse wie die Wasseraufbereitungsanlage am Laufen zu halten. Dieser spezielle Prozess darf beispielsweise nicht zum Stillstand kommen, viele andere Prozesse hingegen schon. „Dadurch lassen sich insgesamt 2.000 Betriebsstunden des großen Kompressors einsparen“, sagt Van Braak, was wiederum zu einer zusätzlichen Einsparung von 10 Prozentpunkten führt, wodurch sich die Energieeinsparung auf insgesamt 60 % beläuft.
Geveke ermöglichte diese Energieeinsparungen durch die Integration eines Durchflussdruckreglers sowie eines Kompressormanagementsystems und eines Online-Energieüberwachungssystems, das den relevanten ISO-Normen entspricht. Durch diese Änderungen ist das Werk in Broek op Langedijk nun das energieeffizienteste Werk von PepsiCo in Europa.
Darüber hinaus verbrennt die Fabrik Biogas aus ihrer eigenen Kläranlage, um die Öfen auf der richtigen Temperatur zu halten. Dies macht 3 % des Energieverbrauchs während des Backvorgangs aus. Aus den Frittierdämpfen wird Niedertemperaturwärme zurückgewonnen – ein Teil davon wird zur Beheizung der Gebäude genutzt, ein kleinerer Teil wird in den Produktionsprozess zurückgeführt. PepsiCo sucht weiterhin nach weiteren Möglichkeiten, die durch den Schornstein abgegebene Wärme zu nutzen.
Amortisationszeit
„Man muss die Lebenszykluskosten betrachten und die Menschen dazu auffordern, dies ebenfalls zu tun“, sagt Nachhaltigkeitsmanager Van Braak. „Dann ist die Anschaffung zwar etwas teurer, aber man verdient es wieder herein.“ Die Investition von PepsiCo in die Effizienz der Druckluft hat sich innerhalb eines Jahres amortisiert.
Der Nachhaltigkeitsmanager würde gerne mehr tun, aber manchmal bringt eine Veränderung in einer Fabrik an einem anderen Ort in Europa mehr Umweltvorteile pro investiertem Euro, sodass die Muttergesellschaft eine andere Entscheidung trifft. „Aber ich habe einige großartige Pläne, die absolut interessant sind, insbesondere wenn die Energiepreise steigen sollten“, sagt Van Braak.
Der Artikel stammt von Energeia, www.energeia.nl. Veröffentlicht am 3. Mai 2017.
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