Das Verarbeitende Gewerbe hat einen Anteil von 28 % am gesamten Endenergieverbrauch in Deutschland. Würde all diese genutzte Energie selbst aus regenerativen Energiequellen hergestellt, könnte die Industrie einen entscheidenden Beitrag zur umweltschonenden Erzeugung von Strom und Wärme leisten. Noch ist dies zwar Utopie; von den knapp 1600 im Rahmen der Erhebung befragten Unternehmen produziert  allerdings bereits etwa jeder fünfte Betrieb mindestens eine der beiden Energieformen aus regenerativen Ressourcen.

Weiterhin zeigte sich, dass im Vergleich zum bisherigen Ausbaustatus der erneuerbaren Energie-Technologien im Verarbeitenden Gewerbe noch eine verhältnismäßig hohe Anzahl an Betrieben den Einsatz dieser Technologien in den kommenden drei Jahren plant. Würde nur jeder zweite Betrieb seine Planung realisieren, stiege der Anteil der Unternehmen, die erneuerbare Energie-Technologien für die Wärme-Erzeugung einsetzen, auf 12 %, bei der Stromerzeugung sogar auf 23 %.

Bild 2. Verbreitung erneuerbarer Energien nach Betriebsgröße.

© Fraunhofer ISI

Ein wesentlicher Grund für die unterschiedliche Verbreitung von Strom- und Wärme-Erzeugungstechnologien liegt in der Nutzungsart. Elektrischer Strom wird meist in ein vorhandenes Versorgungsnetz eingespeist und steht somit anderen Nutzern zur Verfügung, wohingegen erzeugte Wärme meist direkt vom Produzenten verbraucht wird. Damit geht einher, dass eine einfache Verteilung des Stroms unabhängig vom eigenen Bedarf erfolgen kann.

Hieraus resultiert, dass Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien für eine deutlich größere potenzielle Nutzergruppe attraktiv ist als Wärme-Erzeugung. Aus Bild 2 ist weiterhin ersichtlich, dass kein wesentlicher Unterschied zwischen den unterschiedlichen Betriebsgrößenklassen bezüglich der Verbreitung von erneuerbaren Energie-Technologien besteht. Größere Betriebe mit mindestens 250 Beschäftigten erzeugen nur geringfügig häufiger selbst sowohl Strom als auch Wärme aus erneuerbaren Energien als kleine und mittelgroße Betriebe.

„Green Image“ als Marketing-Instrument

Als wichtige Einflussgröße bei der Verbreitung von Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien in der Industrie können neben ökonomischer Rentabilität auch Marketingaspekte angesehen werden. Mit anderen Worten: Es ist anzunehmen, dass die Vermarktung eines so genannten „Green Image“ insbesondere bei der Herstellung und dem Vertrieb von Produkten für Endkonsumenten zunehmend eine Rolle spielt.

Bild 3. Verbreitung erneuerbarer Energien nach B2C oder B2B.

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Bild 3 zeigt entsprechend die Nutzung von Technologien zur Strom- und Wärme-Erzeugung aus erneuerbaren Energien bei B2C-Produzenten, den Produzenten für Konsumenten, und bei B2B-Betrieben, den Produktherstellern für nachgelagerte Unternehmen. Wie ersichtlich ist, nutzen 25 % der Betriebe, die Produkte für Konsumenten herstellen, eine regenerative Stromerzeugungstechnologie, wohingegen lediglich 17 % der für die Industrie produzierenden Betriebe diese Technologien einsetzen. Bei der Nutzung von Wärme-Erzeugungstechnologien zeichnet sich ein ähnlicher Trend ab. Hier ist die Rate der Betriebe, die bereits solch eine Technologie verwenden, bei einer B2C-Produktion um drei Prozentpunkte höher als bei einer B2B-Produktion.

Abfall als Energie-Lieferant

Neben Sonne, Wind und Wasser sind biogene Abfallstoffe eine weitere für die Industrie relevante regenerative Energiequelle. In Bild 4 wird unterschieden nach Gruppe 1 mit Branchen, in denen große Mengen an biogenen Abfallstoffen anfallen (Nahrungs-, Futtermittel- und Getränkeherstellung, Holz-, Flecht-, Korb- und Korkwaren, Tabakverarbeitung). Die Gruppe umfasst 16 % aller Betriebe, bei denen 69 % des gesamten biogenen Abfalls im Verarbeitenden Gewerbe anfallen.

Bild 4. Verbreitung erneuerbarer Energien nach Aufkommen an biogenem Abfall.

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Gruppe 2 beinhaltet Branchen mit einem mittleren biogenen Abfallaufkommen (Papierwaren, Druckerzeugnisse, Chemie, Pharma, Gummi & Kunststoff, Möbel, sonstige Waren sowie Reparatur und Installation von Maschinen und Ausrüstungen). In dieser Gruppe 2 sorgen 28 % der Betriebe für 22 % des gesamten biogenen Abfallaufkommens.

Die Gruppe 3 deckt schließlich die verbleibenden Branchen ab und um-fasst damit 56 % der Betriebe des Ver-arbeitenden Gewerbes, bei welchen allerdings nur 9 % des biogenen Abfalls anfallen.

Wie in Bild 4 abzulesen ist, kommt es in den Branchen mit sehr hohem biogenem Abfallaufkommen zur verstärkten Nutzung erneuerbarer Energie-Technologien. So erzeugen ein Viertel dieser Betriebe Strom sowie 15 % der Betriebe Wärme aus erneuerbaren Ressourcen. Mit Abnahme des biogenen Abfall­aufkommens verringert sich auch die Nutzung regenerativer Energiesysteme. Dabei liegt die Nutzerquote erneuerbarer Energie-Technologien für Strom bei Gruppe 2 und 3 bei 18 % beziehungsweise 17 %. Für die Wärme-Erzeugung setzen in Gruppe 2 mit 10 % noch überdurchschnittlich viele Betriebe auf regenerative Quellen, hingegen bei der dritten Gruppe der Betriebe mit relativ geringem Abfallaufkommen liegt die Nutzerquote mit 6 % unter dem Durchschnitt.

Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die Gewinnung von Strom und vor allem Wärme aus Bioenergie einen entscheidenden Beitrag zur Generierung von erneuerbaren Energien leistet, sofern die entsprechenden Ressourcen im Betrieb vorhanden sind.

Bedeutung von TCO und Energie-Management

Die Entscheidung für den Einsatz erneuerbarer Energie-Technologien erfordert zu Beginn hohe Anschaffungskosten. Durch die Nutzung von TCO-Konzepten kann zum einen ermittelt werden, ob sich eine eigene Energie-Umwandlung aus erneuerbaren Energien im Vergleich zu den herkömmlichen Energie-Bezugsquellen unter Berücksichtigung sämtlicher im Lebenszyklus anfallenden Kosten über die Jahre amortisiert. Zum anderen lässt sich bei einer Einspeisung in das Stromnetz die Rendite dieser relativ risikofreien Geldanlage berechnen und mit anderen Kapitalanlagen vergleichen.

Tatsache ist allerdings, dass Total Cost of Ownership derzeit nur von knapp 11 % der Betriebe des Verarbeitenden Gewerbes verwendet wird. Wie die oben stehende Tabelle verdeutlicht, setzt von diesen Betrieben etwa jeder fünfte er-neuerbare Stromerzeugungstechnolo-gien ein. Bei Betrieben, die keine Be-wertung der Lebenszykluskosten vornehmen, ist der Anteil nahezu gleich. Auch hinsichtlich der Nutzung von Wärme-Erzeugungstechnologien aus erneuerbaren Energien ist kein höherer Einsatz bei Betrieben, die TCO nutzen, festzustellen. Ergo scheint der Einsatz von TCO keine positive Wirkung für die Verbreitung von erneuerbaren Energie-Technologien zu entfalten.

Organisationskonzepte und die Nutzung erneuerbarer Energietechnologien.

© Fraunhofer ISI

Die Planung des Energiebedarfs sowie der Betrieb von energietechnischen Erzeugungs- und Verbrauchseinheiten können durch den Einsatz von betrieb­lichen Energie-Management-Systemen (EMS) erfolgen. Eine Zertifizierung nach DIN EN 16 001 dient somit dazu, Transparenz zu erzeugen und den Energie-Einsatz gezielt zu verringern. Allerdings ist diese Norm noch relativ neu, und entsprechend kommen Energie-Management-Systeme innerhalb des Verarbeitenden Gewerbes bisher kaum zum Einsatz – lediglich 5 % der Betriebe sind entsprechend zertifiziert.

Wie allerdings in der Tabelle zu sehen ist, nutzen Betriebe, die ein EMS einsetzen, nicht in vermehrtem Umfang regenerative Stromerzeugungstechnologien. Eher scheinen diese Technologien bei diesen Betrieben sogar seltener zum Einsatz zu kommen als bei Betrieben, die kein EMS einsetzen.

Statistische Tests unterstreichen, dass EMS in keinem Zusammenhang zur Verbreitung von erneuerbaren Stromerzeugungstechnologien steht. Auch für die Nutzung einer Wärme-Erzeugungstechnologie aus regenerativer Quelle zeigt der Einsatz eines EMS keinen Unterschied. Da sich der Energiebedarf durch den Einsatz erneuerbarer Energie-Technologien – im Gegensatz zu den Effizienz-Technologien – nicht per se verändert, leistet die Nutzung von EMS wohl keinen Beitrag zur Verbreitung dieser Technologien. Gleiches gilt für die Nutzung von Umweltkennzahlensystemen (UKZS) nach DIN EN ISO 14 031, die Betriebe hinsichtlich des Umweltschutzes unterstützen.

Autoren: Angela Jäger ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer ISI in Karlsruhe, Simon Müller studierte Wirtschafts­ingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Ute Weißfloch ist als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer ISI tätig.

Die Basis der Studie

Die Erkenntnisse zum Einsatz erneuerbarer Energien im Verarbeitenden Gewerbe stützt sich auf Daten der Erhebung „Modernisierung der Produktion 2012“ des Fraunhofer ISI, für die insgesamt 15.420 Betriebe in Deutschland angeschrieben wurden. Bis August 2012 schickten 1594 Firmen einen verwertbar ausgefüllten Fragebogen zurück. Die antwortenden Betriebe decken das gesamte Verarbeitende Gewerbe umfassend ab. Vertreten sind unter anderem Betriebe des Maschinenbaus und der Metallverarbeitenden Industrie zu 17 % beziehungsweise 20 % Prozent, die Elektroindustrie zu 11 %, die Gummi- und Kunststoffverarbeitende Industrie zu 10 %, das Ernährungsgewerbe zu 7 % und das Papier-, Verlags- und Druckgewerbe zu 5 %. Betriebe mit weniger als 100 Beschäftigten stellen 65 %, mittelgroße Betriebe 32 % und große Betriebe (mit mehr als 1000 Beschäftigten) 3 % der antwortenden Firmen.

Erhebliches Ausbaupotenzial

12 % der Betriebe, die bereits erneuerbare Stromerzeugungstechnologien einsetzen, nutzen diese Technologie bisher nur pilothaft. Sie verfügen daher über erhebliches Ausbaupotenzial. Bei den Nutzern von Wärme-Erzeugungstechnologien liegt dieser Anteil sogar bei 16 %. Dieser nicht unerhebliche Anteil fällt allerdings bezogen auf das gesamte Verarbeitende Gewerbe kaum ins Gewicht. Bei einem Anteil an Nutzern dieser Energie-Technologien von derzeit 18 % beziehungsweise 8 % ergibt sich lediglich bei zwei beziehungsweise einem Prozent aller Betriebe ein wesentliches Ausbaupotenzial.

Demgegenüber fällt der Anteil an Betrieben, die den Einstieg in die Nutzung erneuerbarer Energiequellen planen, deutlich relevanter aus. Unter den entsprechenden Nichtnutzern geben 12 % der Betriebe an, einen Einsatz von erneuerbaren Stromerzeugungstechno­logien in den kommenden drei Jahren geplant zu haben. Unter der Annahme, dass all diese Planer ein solches Projekt auch realisieren, würde die aktuelle Nutzungsrate um etwa die Hälfte erweitert werden und 28 % erreichen.

Wenn nur jeder zweite Betrieb sein Vorhaben umsetzt, stiege der Anteil an Betrieben mit erneuerbaren Stromerzeugungstechno­logien noch auf 23 %. Für die erneuerbaren Wärme-Erzeugungstechnologien planen immerhin 8 % der Nichtnutzer, ein solches Projekt umzusetzen. Bei optimistischer Schätzung würde sich die Zahl der bestehenden Anlagen dadurch fast verdoppeln und in 15 % der Betriebe des Verarbeitenden Gewerbes zu finden sein. Aber auch bei der Realisierung nur der Hälfte der Pläne würde bis 2015 der Anteil auf 12 % steigen.