VDI 4662-2015 Generation implementation and application of energy characteristics.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREBildung, Implementierung und Nutzungvon EnergiekennwertenGeneration, implemention and applicationof energy characteristicsVDI 4662Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch EnergietechnikVDI-Handbuch Management und Sicherheit in der UmwelttechnikVDI-RICHTLINIEN

2、ICS 27.010 Februar 2015 February 2015Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42 Abkrzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . 53.1 Bilanz- und Systemgrenze . . . . . . . . . 53.2 Technisch minimaler Energiebedarf . . . . 64 Bildung und Dokumentation von Kennzahlen 74.1 Kennzahlenbildung . . . . . . . . . . . . . 74.2 Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . 134.3 Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 I

4、mplementierung und Nutzung von Kennzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195.1 Organisationssteuerung mittels Balanced Scorecard (BSC) . . . . . . . . . 195.2 Wirtschaftlichkeitsrechnung . . . . . . . . 215.3 Lebenszykluskostenrechnung . . . . . . . . 225.4 Nutzwertanalyse . . . . . . . . . .

5、 . . . . 23Anhang Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . 26A1 Bilanz- und Systemgrenzen . . . . . . . . . 26A2 Technisch und thermodynamisch minimaler Energiebedarf . . . . . . . . . . 26A3 Ausschlusswerte und Aufstellung einer Mindmap . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28A4 Kennzahlbildung am

6、 Beispiel Wrmeversorgung. . . . . . . . . . . . . . 28A5 Beispiel fr ein Netzdiagramm . . . . . . . 30A6 Balanced Scorecard . . . . . . . . . . . . . 31A7 Dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung . 31A8 Lebenszykluskostenrechnung . . . . . . . . 35A9 Nutzwertanalyse . . . . . . . . . . . . . . 37Schri

7、fttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Basic principles . .

8、. . . . . . . . . . . . . . 53.1 Balance and system boundary . . . . . . . 53.2 Technical minimum energy demand . . . . 64 Generating and documenting characteristics 74.1 Generating characteristics . . . . . . . . . 74.2 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . 134.3 Evaluation. . . . . . . . . .

9、 . . . . . . . . 155 Implementation and use of characteristics. . 19 5.1 Balanced scorecard (BSC) for management control . . . . . . . . . . . . 195.2 Profitability analysis . . . . . . . . . . . . 215.3 Life cycle costing . . . . . . . . . . . . . . 225.4 Cost-benefit analysis . . . . . . . . . . .

10、 . 23Annex Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . 26A1 Balance and system boundaries . . . . . . 26A2 Technically and thermodynamically minimum energy demand. . . . . . . . . . 26A3 Exclusion criteria and mind mapping . . . 28 A4 Generating characteristics using heat provision as an example . .

11、. . . . . . . . 28A5 Example of a spider chart. . . . . . . . . . 30A6 Balanced scorecard . . . . . . . . . . . . . 31A7 Dynamic profitability analysis . . . . . . . 31A8 Life cycle costing . . . . . . . . . . . . . . 35A9 Cost-benefit analysis . . . . . . . . . . . . 37Bibliography . . . . . . . .

12、. . . . . . . . . . . . 40Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Frhere Ausgabe: 03.13 Entwurf, deutsch Former edition: 03/13Draft, in German only

13、Zubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2015Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedVDI-Gesellschaft Energie und Umwelt (GE

14、U)Fachbereich Energiewandlung und -anwendungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8CD9NormCD - Stand 2015-02 2 VDI 4662 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen d

15、er Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingung

16、en (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungVor dem Hintergrund knapper werdender Ressourcen und der aus dem Klimawandel resultierenden, zuneh-menden gesellschaf

17、tspolitischen Gewichtung des Umweltschutzes zielt die Energiepolitik der Bundes-regierung konsequenterweise zunehmend auf eine Verminderung der (Import-)Abhngigkeit von fossi-len Brennstoffen. Erreicht werden kann dies durch die Effizienzsteigerung bei der Energienutzung sowie durch den Ausbau regen

18、erativer Energieerzeugungs-techniken. Bereits im Jahr 2006 hatte in Europa im European Committee for Standardization (CEN) mit der Grndung des Sector Forum on Energy Manage-ment (SFEM) unter dem Vorsitz des franzsischen Normungsinstituts Association Franaise de Norma-lisation (AFNOR) ein erster Schr

19、itt zur Definition ei-nes Energiemanagements stattgefunden. Das Europ-ische Komitee fr elektrotechnische Normung (Euro-pean Committee for Electrotechnical Standardization CENELEC) hatte sich dem SFEM im September 2006 angeschlossen.Das technische Komitee CEN/BT/TF 189 des SFEM entwickelte die Europi

20、sche Norm EN 16 001. Es wurde hierbei darauf geachtet, dass sich die Norm EN 16 001 an bestehende Managementsysteme, wie das Umweltmanagementsystem nach DIN EN ISO 14 001, anlehnt. Im Juli 2009 wurde die Norm EN 16 001 vom CEN verffentlicht. Der Anwen-dungsbereich der EN 16 001 umfasst alle Gebiete

21、und Organisationen des Energiemanagements. Der bran-chen- und funktionsbergreifende Ansatz eines Ener-giemanagementsystems verbietet eine Detaillierung der im Einzelfall zu betrachtenden Kenngren, auch wenn sie ein notwendiges Kerninstrument eines funktionierenden Energiemanagementsystems dar-stelle

22、n. In Anlehnung an bestehende Management-systemprozesse wie das Umweltmanagementsystem Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, repr

23、oduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wi

24、sh to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.IntroductionAgainst the background of diminishing resources and increasing sociopolitical emphasis on protecting the environment as a result of climate change, the federal governments energy policy is increasingly focussed on

25、 reducing Germanys (import) dependence on fos-sil fuels. This can be achieved by using energy more efficiently and by expanding renewable energy gener-ation technologies. In 2006, the first step in defining “energy management” was taken in Europe in the Eu-ropean Committee for Standardization (CEN)

26、with the founding of the Sector Forum on Energy Manage-ment (SFEM) chaired by the French standardisation institute Association Franaise de Normalisation (AFNOR). The European Committee for Electro-technical Standardization (CENELEC) joined the SFEM in September 2006. The SFEM Technical Committee CEN

27、/BT/TF 189 prepared European Standard EN 16 001. Care was taken to ensure that EN 16 001 was compatible with existing management systems such as the DIN EN ISO 14 001 environmental management standards. Standard EN 16 001 was published by CEN in July 2009. EN 16 001 is applicable to all areas of ene

28、rgy management and any organisation. This broad, cross-divisional and cross-functional approach to energy management prohibits a detailed description of the characteristics applicable to individual cases, despite the fact that they constitute a core instrument of a functioning energy management syst

29、em. In accord-ance with existing management system processes such as the ISO 14 001 environmental management system, the main aim is to continuously improve en-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8CD9NormCD - Stand 2015-02VDI 4662 3 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldo

30、rf 2015nach ISO 14 001 wird eine kontinuierliche Verbesse-rung verfolgt. Dieser kontinuierliche Prozess hat sich den sich ndernden Gegebenheiten des jeweiligen Betrachtungsraums anzupassen, was wiederum Aus-wirkungen auf die erforderlichen Kenngren hat.Aufgrund der gemeinsamen Anstrengungen der euro

31、-pischen Delegierten ist es gelungen, im ISO Project Committee 242 auf eine Anlehnung des neu entste-henden Standards ISO 50 001 an die europische Norm EN 16001 hinzuwirken. Mit dem im Jahr 2011 verffentlichten Standard DIN EN ISO 50 001 erhal-ten die Energiekenngren im Rahmen des Energie-management

32、s eine noch bedeutendere Funktion, da mit dem Nachweis der Umsetzung eines Energiema-nagements in einzelnen Lndern Manahmen fr Or-ganisationen verbunden werden.Durch den breiten Einsatz dieser normierten Systeme sollen Effizienzpotenziale sichtbar gemacht, genutzt und so der Energieeinsatz verminder

33、t werden. Vor dem Hintergrund dieser Entwicklung gewinnt die Ef-fizienz der Energienutzung in Organisationen zuneh-mend an Bedeutung, da neben den zu erwartenden Steigerungen der Energiekosten auch die Potenziale an Steuerersparnissen fr Organisationen in absehba-rer Zeit relevante Dimensionen errei

34、chen werden. Eine signifikante Senkung der Energiekosten wirkt sich hierbei vielfach verstrkt direkt im EBIT (Ear-nings Before Interest and Taxes) und im positiven Cashflow (Vernderung der liquiden Mittel in einer Abrechnung) aus.Um den Erfllungsgrad der im Rahmen des Energie-managements gesetzten Z

35、iele ermitteln und bewerten zu knnen, bedarf es entsprechender Kennzahlen, die den Energieverbrauch einer Organisation aussage-krftig abbilden knnen. Da sich Organisationen hin-sichtlich ihrer eingesetzten Edukte, Produkte, Pro-zesse, Strukturen und vieler weiterer Faktoren grund-legend unterscheide

36、n, empfiehlt es sich, ein verglei-chendes Kennzahlensystem zu etablieren und die hiermit verbundenen Ziele zu messen.Die Fachkenntnis ber technische Details, wie die or-ganisatorischen Ablufe von Managementsystemen, ist in Organisationen vorhanden, allerdings oft nur in-nerhalb verschiedener Organis

37、ationseinheiten oder Personenkreise. Dieser Umstand bedingt einen hohen Kommunikationsaufwand und bewirkt hufig ein Scheitern des Projekts Kennzahlbildung“ an den verschiedenen Zielen oder Arbeits- und Denkweisen der Beteiligten.ergy efficiency. This continuous process must adapt to the changing fea

38、tures of the respective area under consideration, which in turn affects the characteris-tics required. Thanks to the combined efforts of European dele-gates, the ISO Project Committee 242 has succeeded in modelling the newly drafted ISO 50 001 standard on the European EN 16 001 standard. With the pu

39、bli-cation of standard DIN EN ISO 50 001 in 2011, en-ergy characteristics now play an even more important role in energy management, because organisations in individual countries are now required to verify their energy-related performance. Energy saving potential can be identified and ex-ploited thr

40、ough the widespread use of these standard-ised systems, thereby reducing energy consumption. In the face of these developments, organisations are placing greater emphasis on energy efficiency, since in the foreseeable future, in addition to anticipated rising energy costs, the potential for organisa

41、tions to make tax savings will be considerable. Significant re-duction in energy costs will in many cases have a pos-itive direct impact on EBIT (earnings before interest and taxes) and cash flow. Characteristics which provide meaningful informa-tion about an organisations energy consumption are req

42、uired in order to determine and assess the extent to which the aims of the energy management strategy have been met. Since organisations differ fundamen-tally with regard to their starting materials, products, processes, structures and many other factors, it is ad-visable to establish a comparable c

43、haracteristics sys-tem (performance measurement system) and thus to measure the targets relating to it.Organisations have specialist knowledge of technical details, such as the organisational processes of man-agement systems, but this information is often re-stricted to certain organisational units

44、or personnel groups. This fact requires considerable communica-tion effort and frequently leads to the failure of “per-formance benchmarking” projects due to the different objectives, attitudes and ways of working of those in-volved.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8CD9NormCD - Stand 2015-0

45、2 4 VDI 4662 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 20151 AnwendungsbereichDiese Richtlinie richtet sich an Personen, die eine Verminderung der Energieintensitt ihrer Organisa-tion (Unternehmen, Kommunen, Liegenschaften, En-ergieversorger und sonstige energieintensive Nu

46、tzer) anstreben. Der erste Schritt auf dem Weg eines sol-chen Vorhabens, das idealerweise in der Umsetzung von wirtschaftlich identifizierten Manahmen mn-det, ist das Aufstellen eines Kennzahlensystems. Die mit dieser Aufgabe betraute(n) Person(en) sollte(n) sowohl ber eine gute Kenntnis organisator

47、ischer Ablufe als auch ber ein tiefgehendes Verstndnis technischer Anlagen, wie Druckluftanlagen, Produk-tionsanlagen, Wrme- und Klteerzeugungsanlagen oder Beleuchtung, verfgen.Diese Richtlinie ist als ein Leitfaden ber den gesam-ten Optimierungsprozess der Energiewandlung, -ver-teilung und -nutzung

48、 zu sehen, vom Entschluss auf diesem Feld aktiv zu werden, ber das Bilden, Aus- und Bewerten von Kennzahlen bis zur Ableitung, Vermittlung und Umsetzung von energetisch und wirtschaftlich vorteilhaften Manahmen. Es sollen der Nutzen von Kennwerten, z. B. beim Benchmar-king, als Entscheidungsinstrume

49、nt oder als Regel- und Fhrungsgre aufgezeigt, die Anforderungen an Kennwerte definiert und sowohl die Chancen als auch die Risiken (Fehldeutung) in der Anwendung von Kennwerten dargestellt werden. Darber hinaus wird die oft schwierige Kommunikation der aus den Kennzahlen und aus deren zeitlicher Entwicklung ab-leitbaren Manahmen in der Organisation behandelt. Dies geschieht beispielsweise in Form der dynami-schen Wirtschaftlichkeitsrechnung. Sie ist bei der Be-urteilung technisc