Energieeffizienzorientierte Fabrikplanung (eFAP)

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Motivation

1.2 Problemstellung

1.3 Zielsetzung

1.4 Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit

1.5 Vorstellung der agiplan GmbH

2. Ausgangslage und Problemhintergrund

2.1 Bedeutung der Energieeffizienz bei der Bekämpfung des Klimawandels

2.2 Die energetische Rolle des produzierenden Gewerbes

3. Grundlagen

3.1 Energetische Grundlagen

3.1.1 Energie aus physikalischer Sicht

3.1.2 Energie als Bilanzgröße eines Systems

3.1.3 Energiewandlungsketten

3.2 Begriffsbestimmung

3.2.1 Effizienz

3.2.2 Energieeffizienz

3.3 Fabrikplanung

3.3.1 Definition und Umfang der Fabrikplanung

3.3.2 Gestaltungsbereiche

3.3.3 Planungsbereiche

3.3.4 Angrenzende Planungsdisziplinen

3.3.5 Planungsgrundfälle

3.3.6 Planungsphasen

4. Stand der Technik

4.1 Energieeffizienz als neue Planungsanforderung

4.2 Anforderung an die energieeffizienzorientierte Fabrikplanung

5. eFAP – Energieeffizienzorientierte Fabrikplanung

5.1 Überblick

5.2 Gestaltungsfelder der eFAP

5.2.1 Energiebezug

5.2.2 Umspannung

5.2.3 Energieumwandlung

5.2.4 Energiespeicherung

5.2.5 Energieübertragung

5.2.6 Energieanwendung in Querschnittstechniken und im Produktionsprozess

5.2.7 Energierückgewinnung

5.2.8 Energieabgabe

5.2.9 Bauliche Hülle

5.3 Handlungsansätze zur Steigerung der Energieeffizienz

5.3.1 Substitution ineffizienter Energieträger

5.3.2 Steigerung der energetischen Nutzungsgrade

5.3.3 Steigerung des Wirkungsgrades

5.3.4 Energierückgewinnung

5.3.5 Nutzung regenerativer Energiequellen bzw. effiziente Energiebeschaffung

5.4 Vorgehensweise zur eFAP

5.4.1 Zielplanung

5.4.2 Grundlagenermittlung

5.4.3 Konzeptplanung

5.4.4 Detailplanung

5.4.5 Realisierungsvorbereitung

5.4.6 Realisierungsüberwachung

5.4.7 Hochlaufbetreuung

5.5 eFAP-Projektteam

6. Bewertung der Ergebnisse

7. Zusammenfassung und Ausblick

7.1 Zusammenfassung

7.2 Ausblick

Zielsetzung & Themen

Die vorliegende Diplomarbeit zielt darauf ab, Energieeffizienz als neue Zielgröße in der Fabrikplanung zu etablieren und ein methodisches Vorgehen für Fabrikplaner zu entwickeln. Die Forschungsfrage konzentriert sich darauf, wie die Integration der Energieeffizienz in den Planungsprozess und die Prozessoptimierung die Investitions- und Optimierungsentscheidungen beeinflusst und wie komplexe Fabrikplanungsvorhaben energetisch optimal gestaltet werden können.

• Entwicklung eines methodischen Vorgehens für energieeffizienzorientierte Fabrikplanung (eFAP).
• Systematische Aufarbeitung von Gestaltungsfeldern und Handlungsansätzen zur Energieeffizienzsteigerung.
• Integration energetischer Kennzahlen in den Planungsprozess zur transparenten Entscheidungsfindung.
• Untersuchung von Zusammenhängen zwischen Produktionsfaktoren, Energiefluss und Fabrikstrukturen.
• Unterstützung für Praktiker durch Checklisten für verschiedene Planungsphasen.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Motivation und Problemstellung werden beleuchtet, wobei die zunehmende Bedeutung der Energieeffizienz als neue Zielgröße im Fabrikplanungsprozess definiert wird.

2. Ausgangslage und Problemhintergrund: Dieser Abschnitt analysiert die energetische Rolle des produzierenden Gewerbes und stellt die Dringlichkeit der Energieeffizienzsteigerung im Kontext des Klimawandels dar.

3. Grundlagen: Es werden physikalische und systemtechnische Grundlagen der Energie sowie Definitionen der Fabrikplanung und Energieeffizienz erarbeitet, die als Basis für die Methode dienen.

4. Stand der Technik: Hier werden bisherige Ansätze der Energieeffizienz in der Fabrikplanung hinterfragt, um den Handlungsbedarf für eine methodische Vorgehensweise aufzuzeigen.

5. eFAP – Energieeffizienzorientierte Fabrikplanung: Das Hauptkapitel präsentiert das methodische Modell, unterteilt in Gestaltungsfelder, Handlungsansätze, ein spezifisches Vorgehen in sieben Phasen sowie die Rolle des Projektteams.

6. Bewertung der Ergebnisse: Kritische Reflexion der entwickelten Methode hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in der Praxis und des Nutzens für Planer.

7. Zusammenfassung und Ausblick: Zusammenfassende Darstellung der Arbeit und Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich der Ressourcen- und Energieeffizienz.

Schlüsselwörter

Energieeffizienz, Fabrikplanung, Fabrikplanungsprozess, eFAP, Energieeffizienzsteigerung, Energiewandlungsketten, Energiefluss, Handlungsleitfaden, Produktionsprozess, Energiekosten, Nachhaltigkeit, Lebenszykluskosten, Anlagenoptimierung, Energiebilanz, Ressourcenmanagement.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundlegend?

Die Arbeit behandelt die Integration von Energieeffizienz als neue, systematische Zielgröße in den Fabrikplanungsprozess, um energieoptimierte Fabriken zu realisieren.

Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?

Die Arbeit umfasst theoretische energetische Grundlagen, die Fabrikplanung, die Analyse von Energieflüssen, Ansätze zur Effizienzsteigerung sowie ökonomische Bewertungsverfahren.

Was ist das primäre Ziel oder die zentrale Forschungsfrage?

Das Ziel ist die Entwicklung einer methodischen Vorgehensweise (eFAP), die es Fabrikplanern ermöglicht, den Energiebedarf zukünftiger Fabriken aktiv zu gestalten und Potenziale zur Effizienzsteigerung zu heben.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit basiert auf einer systemtheoretischen Input-Output-Betrachtung, einer Analyse von Energiewandlungsketten und der Strukturierung in sieben Fabrikplanungsphasen gemäß VDI-Richtlinien.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert die Fabrik in Gestaltungsfelder (z.B. Energiebezug, Umspannung, Anwendungsbereiche) und definiert darauf aufbauend Handlungsansätze zur Optimierung sowie das Vorgehensmodell für den Fabrikplanungsprozess.

Welche Schlagworte charakterisieren die Arbeit?

Wesentliche Begriffe sind Energieeffizienz, Fabrikplanung, eFAP, Lebenszykluskosten, Energiefluss und Handlungsleitfaden.

Welche Rolle spielt die "eFAP-Checkliste" in der Arbeit?

Die Checklisten dienen als praxisorientierte Hilfestellung, um in jeder Phase des Planungsprozesses sicherzustellen, dass alle energierelevanten Aspekte berücksichtigt und bewertet werden.

Wie unterscheidet sich diese Vorgehensweise von konventionellen Ansätzen?

Im Gegensatz zu konventionellen Ansätzen, die oft nur lokal einzelne Anlagen optimieren, integriert eFAP die Energieeffizienz von Beginn an als durchgängige Planungsdisziplin über den gesamten Lebenszyklus der Fabrik.