Entwicklung einer Methode zur energetischen Bewertung produzierender Unternehmen mit Hilfe vorhandener indirekter Messgrössen

Die Bedeutung der Energie als Kosten- und somit auch Wettbewerbsfaktor nimmt immer mehr in produzierenden Unternehmen zu. Die Erhöhung der Energieeffizienz der Produktionsprozesse ist vor diesem Hintergrund eine wichtige Aufgabe. Zur Lösung dieser wird das Wissen über energetische Zusammenhänge in der Produktion benötigt. Um dieses zu erwerben, muss als erster Schritt zur Ermittlung von Einsparpotenzialen eine energetische Bewertung des Unternehmens durchgeführt werden. Die derzeitigen Methoden zur energetischen Bewertung von Prozessen im Unternehmen basieren auf direkten und oft detaillierten Messungen des Energieverbrauchs, die mit hohem Aufwand und Kosten verbunden sind. Für die weitere Bewertung der Messergebnisse werden oft Vorgehensweisen verwendet, die nur lokale und nicht prozessübergreifende Situationen betrachten. Die Entwicklung einer neuen Methode zur energetischen Bewertung von Prozessen in produzierenden Unternehmen ist das Ziel dieser Arbeit. Es wird dabei ein TopDown-Vorgehen beschrieben, bei dem der Energieverbrauch einzelner Objekte anhand eines aggregierten Wertes im Bewertungsbereich und auf der Grundlage von Einflussgrößen ermittelt wird, die den Gesamtenergieverbrauch charakterisieren. Durch die Verbindung von Produktionsparametern mit Energieverbrauchswerten wird eine präzise Energieverbrauchsprognose möglich, die später im Rahmen der energieoptimierten Produktionsplanung Verwendung finden kann. Die vorliegende Arbeit liefert im Ergebnis eine Beschreibung der Vorgehensweise zur energetischen Bewertung produzierender Unternehmen sowie eines Bewertungswerkzeuges, mit dem die Modellerstellung und Datenauswertung durchgeführt werden können. Die Voranalyse als erster Schritt beinhaltet die Erfassung der allgemeinen Daten des Unternehmens und die Zuordnung der Fabrik zu einem Fabriktyp anhand einer in dieser Arbeit um energetische Aspekte ergänzter Fabriktypologie. Danach folgt anhand vom ausgewählten Fabriktyp die Erfassung und Strukturierung der für die energetische Bewertung benötigten Daten. Das Konzept der Datenerfassung und -speicherung ist ebenfalls ein Ergebnis dieser Arbeit. Im letzten Schritt wird das hierarchische Bewertungsmodell erstellt und anhand von gespeicherten Einflussgrößen trainiert und validiert. Dieses kann jetzt für die Bewertung von Produktionsszenarien und Energieeinsparpotenzialen sowie zur Berechnung von Energieverbrauchsprognosen genutzt werden. Die entwickelte Methode und das Bewertungswerkzeug leisten somit einen Beitrag zur Verbesserung des Wissens über energetische Zusammenhänge in der Produktion, zur Darstellung der Energieeinsparpotenzialen und einer potenziell möglichen Aufwandsverringerung bei der Energiedatenerfassung.