Spitzenlastmanagement für industrielle Prozessanlagen
Innospec Leuna GmbH
Mit digitalem Lastmanagement Stromspitzen glätten und damit deutlich Stromkosten sparen und gleichzeitig die Prozessqualität einer Polymerisationsanlage zur Kunststoffherstellung stabilisieren. Wie das geht, zeigt die Innospec Leuna GmbH.
Ausgangszustand
Innospec ist ein Hersteller von Spezialchemikalien im traditionsreichen Chemiedreieck um Halle (Saale) im südlichen Sachsen-Anhalt. Herzstück der Produktion ist ein Kompressor zur Erzeugung von Hochdruck für die Polymerisationsanlage, in der der vielseitig einsetzbare Kunststoff Polyethylen vor allem in Form von Granulaten und Wachsen hergestellt wird.
Doch der Kompressor braucht viel Strom. Er ist der größte Energieverbraucher im kontinuierlichen Polymerisationsprozess und läuft bei Innospec bei voller Auslastung 7000 Stunden im Jahr. Weiterer Stromverbrauch entsteht unter anderem auch in der Oxidationsanlage zur Herstellung der Wachse, zum Beispiel durch die Rührwerksmotoren.
Maßnahmen
Als zentrale Maßnahme zur Senkung der hohen Stromkosten und zur Reduzierung des Energieverbrauchs vereinbarte das Chemieunternehmen mit dem lokalen Energieversorger (InfraLeuna) individuelle Netzentgelte. Diese Möglichkeit haben in Deutschland Großverbraucher, die das Netz atypisch oder wie Innospec besonders intensiv nutzen. Dabei wird ein Schwellenwert für den Stromverbrauch festgelegt. Wird dieser nicht überschritten, kann das Unternehmen seine Netzentgelte nachträglich reduzieren. Wird der vereinbarte Schwellenwert überschritten, entfällt diese Möglichkeit. Damit wird gesetzlich ein Anreiz geschaffen, stark schwankende Stromverbrauchsspitzen zu glätten und so die Netze zu entlasten.
Für Innospec war es daher entscheidend, den eigenen Stromverbrauch, insbesondere des energieintensiven Kompressors für die Polymerisation, konstant unter dieser festgelegten Schwelle zu halten. Dabei galt es aber auch, den komplexen Produktionsprozess insgesamt zu kontrollieren, z. B. die Oxidationsprozesse.
Voraussetzung hierfür war eine systematische Bestandsaufnahme der Energieverbräuche, die Durchführung von Referenzmessungen an den Anlagen sowie die Analyse der Produktionsprozesse und Arbeitsabläufe im Rahmen der Einführung eines Energiemanagementsystems durch den Dienstleister Ökotec, der hierfür die Software EnEffCo® einsetzte. Dabei ging es unter anderem darum, Daten und Informationen zu Lastspitzen, also besonders hohen Stromverbräuchen in einem kurzen Zeitraum, zu erfassen und zu analysieren. Die Herausforderung bestand darin, durch die Ermittlung und Verbesserung der Datenlage („Data Readiness“) eine deutlich höhere Energietransparenz der Verbraucher zu schaffen, um eine Analyse und Maßnahmenentwicklung zu ermöglichen.
Ein wichtiger nächster Schritt war die entsprechende datenbasierte Optimierung der Anlagenfahrweise und des Produktionsprozesses, z. B. des Reaktionsdruckes, die Berücksichtigung der Anfahrbedingungen für die Oxidation oder die Steuerung der pneumatischen Förderung und die Steuerung der Granulatverpackung.
Darauf aufbauend wurde ein anlagenspezifisches betriebliches Lastmanagement als zentrale Maßnahme zur Reduzierung des Stromverbrauchs unterhalb der Schwelle der individuellen Netzentgelte mit folgenden Elementen entwickelt:
- Die zu erwartenden Verbrauchsspitzen (Lastspitzen) werden von der Software in 15-Minuten-Intervallen hochgerechnet und visualisiert;
- Nach 10 Minuten innerhalb dieses Intervalls erfolgt eine Warnung;
- Das Anlagenpersonal wird effektiv alarmiert, um ggf. mit festgelegten Maßnahmen gezielt zu reagieren.
Vorteile eines Spitzenlastmanagements
Der Innospec Leuna GmbH ist es gelungen, die Netzkosten - als Bestandteil des Strompreises - deutlich zu senken, indem die mit dem Energieversorger vereinbarten Schwellenwerte der individuellen Netzkosten eingehalten werden konnten. Gleichzeitig konnte die Qualität des Polymerisationsprozesses stabilisiert werden.
Ermöglicht wird dies durch eine datenbasierte integrierte Steuerung und Überwachung von Produktion, Energieeffizienz und Lastflexibilität. Zentrales Instrument ist dabei ein anlagenspezifisches betriebliches Lastmanagement mit Hilfe der Software EnEffCo®. Hierbei werden Verbrauchsprognosen und eine flexible Steuerung inklusive Alarmierung bei Schwellenwertüberschreitungen integriert.
Der Innospec Leuna GmbH ist es gelungen, die Netzkosten - als Bestandteil des Strompreises - deutlich zu senken.
Matthias Marx, Innospec Leuna GmbH
Kontakt
Matthias Marx
Innospec Leuna GmbH Managementbeauftragter / Produktionscontroller
Innospec Leuna GmbH
Branche: Chemie (Spezialchemie & Kunststoffe)
Standort: Am Haupttor, Bau 6310, 06237 Leuna
Ansprechperson: Matthias Marx
Telefon: +49 03461 434 065
Web: www.innospec.com
