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Mittelstand Energiewende

LEITFADEN ENERGIEEFFIZIENZ IM HANDWERK


Finden Sie hilfreiche Hinweise zum Thema Energie und Effizienz in unserem umfangreichen Nachschlagewerk

Gewerke / Tischler / Hauptverbraucher und Einsparpotentiale

Schreinereien sind material- und energieintensive Unternehmen. Bei steigenden Energiepreisen werden die Energiekosten zunehmend zum Wettbewerbsfaktor. Die Höhe des Gesamtenergieverbrauchs hängt im Wesentlichen von dem wärmetechnischen Standard des Gebäudes, der Art der eingesetzten Energieträger, der Energieeffizienz der Anlagentechnik sowie der Betriebsgröße und Fertigungsstruktur ab. Die Energiekosten der Holzbranche liegen gegenwärtig in der Größenordnung von rund 1,5°% bis 3,0 % des Jahresumsatzes. Damit erreichen sie in vielen Unternehmen die Höhe der heute realisierbaren Umsatzrenditen. Das bedeutet: Die Reduzierung der Energieausgaben führt direkt zu einer Steigerung des Gewinns und in den meisten Fällen auch zu einer merklichen Umweltentlastung.

Die Energiekostenverteilung der Energieagentur Nordrhein-Westfalen[1] zeigt deutlich, dass die Stromkosten den größten Teil der Energiekosten ausmachen. Hier steckt der Hauptansatz für die Maßnahmen der Energieeinsparung.


Energieverbrauch Tischlerei
Copyright: HWK Koblenz


Energiekosten Tischlerei
Copyright: HWK Koblenz


Stromverbrauch in Tischlereien

Der durchschnittliche Stromverbrauch einer Schreinerei beträgt, je nach technischer Ausrüstung und Produktspektrum, ca.6.000 kWh pro Mitarbeiter und Jahr. Energieeffizient arbeitende Betriebe haben nur die Hälfte des Verbrauchs und können dadurch erhebliche Kosten einsparen.[2]

Die größten Stromverbraucher in Tischlereibetrieben sind Holzverarbeitungsmaschinen, Späneabsaugung, Beleuchtung, Heizung  und Druckluft.[3]


Stromverbrauch in Tischlereien
Copyright: HWK Koblenz


Heizwärmeverbrauch in Tischlereien

In Tischlereien ergibt sich der Hauptanteil des Energiebedarfs aus der Raumwärme und wird sowohl durch  Transmissions- und Lüftungsverluste des genutzten Gebäudes als auch  prozessbedingte Lüftungsverluste erhöht, da die Wärmeverluste durch zusätzliche Heizleistung ausgeglichen werden müssen.


Wärmverbrauch in Tischlereien
Copyright: HWK Koblenz


Als Anhaltswert für den Wärmebedarf in Tischlereien kann je nach Größe des Betriebes von 30 – 50°% des Energiebedarfs ausgegangen werden. Bezogen auf die Betriebsfläche beträgt laut Energieagentur Nordrhein-Westfalen der Wärmebedarf einer Tischlerei im Durchschnitt 250 kWh/m²*a und eines energieeffizienten Betriebes 50 kWh/m²*a.[4]

Branchentypische Energieeffizienz-Kennwerte

Für die Branche der Tischler werden als Kennzahlen üblicherweise die Energiekosten pro Umsatz in %, Energieverbrauch in kWh pro Mitarbeiter und der Energieverbrauch pro m² beheizte Betriebsfläche verwendet. Weniger häufig werden produktspezifische Kennzahlen zum Vergleich verwendet, wie Wärmeverbrauch pro m3 Schnittholzeinsatz und Wärmeverbrauch pro qm Spanplatten. Die Kennzahl Energieeinsatz/Anzahl produzierte Möbelstücke wird in der Literatur empfohlen, jedoch gibt es bislang keine öffentlich zugänglichen Werte. Aufgrund der Verschiedenheit der produzierten Möbelstücke ist diese Kennzahl nicht für den Vergleich zwischen unterschiedlichen Betrieben zu verwenden. Über weitere Kennzahlen im Tischlerhandwerk sind in der Literatur keine Angaben gemacht.[5]

In den folgenden Graphiken der Bundesinnung der Tischler und der Holzgestaltenden Gewerbe aus Österreich sind drei praxistaugliche Kennwerte in Abhängigkeit von der Umsatzgröße des Betriebes dargestellt. Ob sich eine Tischlerei im grünen Bereich befindet, ist durch das farbige Balkendiagramm leicht ablesbar:[6]

Grün: Energie wird effizient eingesetzt, kein akuter Handlungsbedarf, Optimierung sicher möglich

Gelb: Energieeinsparpotentiale mit großer Wahrscheinlichkeit vorhanden

Rot: erhebliche Energieeinsparpotentiale vorhanden, Energieverbraucher lokalisieren und Maßnahmen umsetzen.

 


Energiekostenanteil am Umsatz
Copyright: Bundesinnung der Tischler und Holzgestaltenden Gewerbe



Stromverbrauch/Beschäftigten
Copyright: Bundesinnung der Tischler und der Holzgestaltenden Gewerbe



Wärmebedarf/Betriebsfläche
Copyright: Bundesinnung der Tischler und der Holzgestaltenden Gewerbe


[1] = Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Energieeffizienz in Tischlereien, unter URL http://http://www.energieagentur.nrw.de/unternehmen/energieeffizienz-tischlereien (2015-10-19)
[2] = Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Die Tischlerei als energieoptimierte Betriebsstätte – ein Werkstattbericht, Wuppertal 2003
[3] = Energiearme Betriebsstätten im Tischlerhandwerk, Fachverband Holz und Kunststoff Schleswig-Holstein, Hamburg 2002
[4] = Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Energieeffizienz in Tischlereien, unter URL http://http://www.energieagentur.nrw.de/unternehmen/energieeffizienz-tischlereien (2015-10-19)
[5] = Energieinstitut der Wirtschaft GmbH: KMU-Initiative zur Energiesteigerung, Begleitstudie: Kennwerte zur Energieeffizienz in KMU, Endbericht, Wien 2010
[6] = Bundesinnung der Tischler und der Holzgestaltenden Gewerbe: Energieeffizient – Tischler? Ja!, Branchenfolder, Wien 2012

DRUCKEN

„Absauganlagen stellen mit einem Anteil von ca. 40 % am Gesamtstromverbrauch den größten elektrischen Verbraucher im Tischlereibetrieb dar. Herkömmliche Späneabsauganlagen verbrauchen oft mehr elektrische Energie als die angeschlossenen Holzbearbeitungsmaschinen. Sie sind für die selten benötigte maximale Luftmenge gebaut und weisen vielfach einen schlechten Wirkungsgrad auf.[1]

Energieverbrauch von Absauganlagen lässt sich durch verschiedene Maßnahmen um 10 – 15 % senken.[2]

 


Maßnahmenkatalog
Copyright: Handwerkskammer Koblenz



Späneabsauganlage
Copyright: Berufsgenossenschaft Holz und Metall


Die Späneabsaugung erfüllt neben der Abfuhr der Späne aus den Arbeitsbereichen der Maschinen vorrangig die Funktion, die maximal zulässigen Staubgrenzwerte an den Arbeitsplätzen einzuhalten. Wesentliche gesetzliche Rahmenbedingungen im Umgang mit dem Gefahrstoff Holz sind in der TRGS 553 zusammengefasst. Dort ist festgelegt, in welchen Arbeitsbereichen nach dem aktuellen Stand der Technik die Einhaltung des Luftgrenzwertes von 2 mg/m3 gewährleistet werden muss. Je genauer die Absauganlage auf die durchschnittliche Werkstattauslastung (Maschinengleichzeitigkeit) angepasst ist, desto besser ist ihr Wirkungsgrad und desto energiesparender ist ihre Betriebsweise.


Optimierte Leitungsführung
Copyright: Handwerkskammer Koblenz

Der Druckverlust lässt sich durch ein optimiertes Rohrleitungsnetz minimieren. Wichtig für einen geringen Energieverbrauch ist ein gerades und möglichst kurzes Rohrleitungsnetz. Je länger und verzweigter es ist, umso größer muss die Absaugleistung des Ventilators sein.

Unter Umständen ist es energetisch sinnvoller anstelle einer zentralen Absaugung aller Maschinen, mehrere Maschinen zusammenzufassen und jeweils mit einem eigenen Ventilator abzusaugen. Wenn der Maschinenpark einer Tischlerei erweitert wird und die Absaugungsanlage bereits ausgelastet ist, kann eine einzelne, unabhängig betriebene Absauganlage eine energetisch günstigere Lösung sein.


Energieverluste Absaugung
Copyright: Rolf Gloor

Ventilator

Die meisten Energieverluste bei einer Absauganlage entstehen durch die Verluste im Ventilator. Die Luftleistung des Ventilators muss so ausgelegt sein, dass in den Absaugleitungen eine Mindestluftgeschwindigkeit von 20 m/s erreicht wird (siehe TRGS 553 „Holzstaub“). Die meisten Absaugventilatoren in Tischlereien sind ungeregelt. Bei diesen Anlagen sind entsprechende Reserven bei den Ventilatoren vorgesehen. Das bedeutet, dass solche Anlagen im Mittel mit einem Leistungsüberschuss betrieben werden, was einen erhöhten Energiebedarf zur Folge hat.

Die Reduktion der Luftmenge kann am effektivsten durch eine Drehzahlsteuerung des Absaugventilators nachträglich durch den Einbau eines Frequenzumrichters erreicht werden. Die Absaugung kann hierdurch kontinuierlich an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. Jedoch muss im Einzelfall geprüft werden, ob der Ventilator technisch umrüstbar ist und ob diese Umrüstung auch in Anbetracht der damit in Verbindung stehenden Systemkomponenten und Bedingungen möglich ist.

 

Die Luftleistung des Ventilators muss so ausgelegt sein, dass in den Absaugleitungen eine Mindestluftgeschwindigkeit von 20 m/s erreicht wird (siehe TRGS 553 „Holzstaub“). Die meisten Absaugventilatoren in Tischlereien sind ungeregelt. Bei diesen Anlagen sind entsprechende Reserven bei den Ventilatoren vorgesehen. Das bedeutet, dass solche Anlagen im Mittel mit einem Leistungsüberschuss betrieben werden, was einen erhöhten Energiebedarf zur Folge hat.

Die Reduktion der Luftmenge kann am effektivsten durch eine Drehzahlsteuerung des Absaugventilators nachträglich durch den Einbau eines Frequenzumrichters erreicht werden. Die Absaugung kann hierdurch kontinuierlich an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. Jedoch muss im Einzelfall geprüft werden, ob der Ventilator technisch umrüstbar ist und ob diese Umrüstung auch in Anbetracht der damit in Verbindung stehenden Systemkomponenten und Bedingungen möglich ist.

Eine geregelte Absaugleistung führt zu einer besseren Prozesssteuerung, weniger Verschleiß mechanischer Bauteile, geringerem Geräuschpegel und erheblichen Energieeinsparungen durch Leistungsanpassung. Nicht nur bei der Absaugung der Holzverarbeitungsmaschinen zeigt die Drehzahlregelung ihre Vorteile. Während des Betriebes von Filteranlagen bzw. nach längeren Betriebszeiten, ändern sich die Widerstände der Filterelemente, so dass es längerfristig zu einer stetigen Reduzierung des abgesaugten Volumenstromes kommt. Bei drehzahlgeregelten Anlagen werden diese Nachteile vermieden, da der ansteigende Widerstand der Filterelemente durch die Anhebung der Ventilatordrehzahl ausgeglichen wird.

Zur Minimierung von Leerlaufverlusten, beispielsweise in den Betriebspausen, sollten die Ventilatoren automatisch abgeschaltet werden können, wenn keine Holzbearbeitungsmaschinen in Betrieb sind. Dazu müssen die Holzverarbeitungsmaschinen mit der Absauganlage gekoppelt sein.

Wird der Motor eines Ventilators ausgetauscht, ist auch darauf zu achten, dass er mit einem Hocheffizienzantrieb ausgestattet ist. Der Stromverbrauch verringert sich trotz gleichbleibender Leistung.

Eine weitere Maßnahme zur Energieverbrauchsreduzierung ist das konsequente Schließen der Handschieber bei Maschinenstillstand. Hierdurch wird die abgesaugte Luftmenge reduziert. Idealerweise und am energieeffizientesten sind elektrisch angetriebene Schieber. Durch diese Maßnahme ist eine Energieeinsparung von 3 – 20 Prozent möglich.[3] Es ist darauf zu achten, dass die Schieber luftdicht eingebaut sind.


Elektrischer Schieber Seite
Copyright: Höcker Polytechnik, Hilter


Elektrischer Schieber
Copyright: Höcker Polytechnik


Luftrückführung

Bei starker Nutzung oder bei großen Absaugvolumen einer Absauganlage ist eine Luftrückführung besonders in den kalten Jahreszeiten energetisch sinnvoll, um Heizenergie einzusparen. Bei kleineren Absauganlagen kann aufgrund der geringen Nutzungszeiten die Aufheizung der zugeführten Frischluft weniger Kosten verursachen als der nachträgliche Einbau einer Luftrückführung.

Bei der Luftrückführung in die Werkstatt sind die Anforderungen des Arbeitsschutzes zu beachten. Nach der Technischen Regel 553 „Holzstaub[4] ist die Luftrückführung zulässig, wenn sichergestellt ist, dass die Luft ausreichend gereinigt ist und auf Abluft umgeschaltet werden kann. Ab Mai 2005 ist gemäß DIN EN 12779 ein Reststaubgehalt in der Rückluft < 0,2 mg/m³ einzuhalten und bei einem Luftvolumendurchsatz > 10.000 m³/h ist eine Reststaubgehaltsüberwachung verpflichtend.

 


Entstauber
Copyright: Schuko, Bad Laer

Filteranlage

Filteranlagen dürfen grundsätzlich nur im Freien oder in separaten Filterräumen aufgestellt werden, davon ausgenommen sind nur sogenannte Entstauber. Es muss sichergestellt sein, dass die Gewebefilter eine ausreichende Filterfläche haben und die automatische Reinigung (Abrütteln der Gewebefilter) auch regelmäßig erfolgt. Auf die richtige Zeiteinstellung der Abreinigung ist zu achten. Effektiver ist eine elektronische Filterdrucküberwachung, die die Belegung der Filter erfasst. Zugesetzte Filtergewebe sind zu vermeiden, denn sie verursachen einen höheren Stromverbrauch.

Mobile Entstauber können für kleinere und mittlere Betriebe mit geringem Späne- und Staubaufkommen eine wirtschaftliche Alternative zur stationären Absauganlage sein. In Arbeitsräumen dürfen grundsätzlich nur Entstauber aufgestellt werden, bei denen der Ventilator reinluftseitig angeordnet ist. Die Größe solcher Anlagen ist auf 6 000 m³/h begrenzt. Mit Entstaubern nach DIN 8416, ist ein dauernder Rückluftbetrieb zulässig.[5] Durch die vollständige Umluftführung wird Heizenergie eingespart.

Überdruck-/Unterdrucksystem

Überdruck- bzw. Unterdruckanlagen unterscheiden sich in der Anordnung der Absaugventilatoren. Sind die Absaugventilatoren in Strömungsrichtung vor der Filteranlage angeordnet, so handelt es sich um eine Überdruckanlage (rohluftseitiger Ventilator oder Rohluftventilator). Befindet sich der Ventilator hinter der Filteranlage auf der Reinluftseite, so arbeitet die Absauganlage im Unterdruck (Reinluftventilator). Die üblicherweise verwendeten robusten Rohluftventilatoren erreichen selten einen Wirkungsgrad von über 70 %, im Unterschied zu Reinluftventilatoren, die einen Wirkungsgrad von über 80 % haben. Der bessere Wirkungsgrad ergibt sich dadurch, dass die Ventilatoren enger gebaut sind, der Verschleiß am Laufrad geringer und Holzstücke oder Fremdkörper wie Metallteile keine Beschädigungen am Laufrad hervorrufen können. Ein weiterer Vorteil ist die reduzierte Geräuschemission.

Stromeinsparungen von bis zu 50 % sind gegenüber einer Überdruckanlage ohne Frequenzsteuerung möglich.[6] Bei einer Neuanlage oder Sanierung ist die im Unterdruck arbeitende Absauganlage immer die optimalere Lösung.

In Unterdrucksystemen bietet sich als Alternative zur Drehzahlregelung ein Kaskadensystem mit mehreren Ventilatoren an.

 

[1] = Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Die Tischlerei als energieoptimierte Betriebsstätte – ein Werkstattbericht, Wuppertal 2003
[2] = Bundesinnung der Tischler und der Holzgestaltenden Gewerbe: Energieeffizient – Tischler? Ja!, Branchenfolder, Wien 2012
[3] = Energiearme Betriebsstätten im Tischlerhandwerk, Fachverband Holz und Kunststoff Schleswig-Holstein, Hamburg 2002
[4] = Bundesministerium für Arbeit und Soziales im Gemeinsamen Ministerialblatt: Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) 553 „Holzstaub“, 2008
[5] = Berufsgenossenschaft Holz und Metall: Holzstaub – Gesundheitsschutz, BGI 739-1, Mainz Juli 2009
[6] = Spänex GmbH: Energieeffiziente Absauganlagen und Filteranlagen in der Holzbe- und -verarbeitung, unter URL http://www.spaenex.de/praxisbeispiele/holz/energieeffiziente-absauganlagen.html (2015-10-19)

DRUCKEN

Die Zu- und Abluftanlage der Lackieranlage in der Tischlerei ist ein wesentlicher Strom- und Wärmeverbraucher. Eine gute Absaugung ist jedoch für die Oberflächenqualität und für die Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte der Mitarbeiter wichtig. In vielen Betrieben verursacht die Lackiererei in der kalten Jahreszeit einen hohen Wärmebedarf, da die Wärme der abgesaugten Luft ohne Wärmerückgewinnung nach draußen geleitet wird.


Maßnahmenkatalog Lackierung
Copyright: Handwerkskammer Koblenz


Lackierraumlüftung

Mit der Luftmenge der Lackierraumlüftung steigen auch Wärmebedarf und Energiekosten. Der Wärmebedarf einer Zuluftanlage mit einer Luftmenge von 3600 m3/h liegt bei 32,5 kW. Das entspricht etwa dem 1,5-fachen Wärmebedarf für eine 300 m2 große Werkstattfläche.[1] Die Zuluft wird als Frischluft zugeführt. Aus lackiertechnischen Gründen darf sie nicht zu kalt sein. Die Erwärmung erfolgt in der Regel über ein Heizregister, das an das zentrale Heizsystem angeschlossen ist oder über Zuluftgeräte mit integrierten Heizaggregaten. Wird die Frischluft über die Werkstatt zugeführt, muss die Gebäudeheizung eine ausreichende Wärmeleistung haben. Wenn Lackierarbeiten bei extrem niedrigen Außentemperaturen vermieden werden, kann die Beheizung des Lackierraumes erheblich kleiner dimensioniert werden.

 


Zu-/Abluftanlage Lackierraum
Copyright: Berufsgenossenschaft Holz und Metall


In der Regel verbleiben die Werkstücke nach der Beschichtung zum Trocken bzw. Härten im Lackierraum bzw. Lackierbereich. Separate Räume zum Lackieren und Trocknen werden eher bei spezialisierten Tischlereien mit hohen Lackieraufkommen oder sehr großen Betrieben eingerichtet. 

Steuerung und Regelung

Die einfachste Lösung den Volumenstrom der Zu- und Abluftanlage zu reduzieren (z. B. bei Unterbrechung des Spritzvorgangs) ist der Einbau einer Drosselklappe im Abluftstrom. Der Ventilator läuft mit gleichbleibender Drehzahl weiter, fördert jedoch keine Luft mehr. Die energetische Einsparung ergibt sich aus dem vermiedenen Wärmeverlust.

Die energieeffizientere Lösung ist die Verwendung von polumschaltbaren oder drehzahlgeregelten Motoren. Durch den Einbau einer Polumschaltung wird die Drehzahl des Motors in Stufen geändert. Mit dem Einbau eines Frequenzumrichters wird eine stufenlose Drehzahlregelung möglich. Die Umrüstung einer bestehenden Lackierraumlüftung mit ungeregelten Motoren setzt eine genaue Prüfung bzgl. technischer Umsetzbarkeit und Brandschutzanforderungen voraus.

Dadurch lassen sich die Zu- und Abluftmengen bedarfsgerecht für die Lackierprozesse, verschiedene Betriebszustände, Sommer-/Winterbetrieb, Spritzen von großen/kleinen Mengen, Spritzen/Spritzpause/Abdunsten einstellen und entsprechend Energie einsparen.[2]

Die Zu-/Abluftsteuerung ist idealerweise mit den Spritzpistolen gekoppelt.

Teilluftrückführung

Je nach Anlage und Lackart kann beim Trockenprozess auch mit Umluft getrocknet werden. „Durch die Umluftführung beim Trockenprozess wird Heizenergie eingespart bei gleichzeitig hoher Luftströmung im Raum. Zur kontinuierlichen Ableitung von Lösemittel- und Wasserdämpfen (Explosionsschutz und Luftfeuchtigkeit) muss ein Teilstrom ständig abgeleitet und durch Frischluft ersetzt werden. Während der Spritzarbeiten ist die Umluftführung nicht zulässig.[3]

 


Kreuzstromwärmetauscher
Copyright: sellschaft m.b.H., Neuhofen im Innkreis, Österrreich

Wärmerückgewinnung der Abluft

In kleinen und mittelgroßen Tischlereien sind Wärmerückgewinnungsanlagen selten zu finden, da nicht so oft und nur kleine Mengen lackiert werden. Die Investition für einen Wärmetauscher stellt sich in diesem Fall oftmals als nicht wirtschaftlich dar. Bei häufigen und langen Spritzarbeiten (hohen Betriebsstunden) sollte jedoch geprüft werden, ob eine Wärmerückgewinnung sinnvoll ist und die baulichen Gegebenheiten dies zulassen. Für die Wärmerückgewinnung aus dem Abluftvolumenstrom werden z. B. Kreuzstromwärmetauscher eingesetzt. Je größer die Luftmenge und die Temperaturdifferenz zwischen Zu- und Abluft, desto höher ist auch der Wärmeanteil, der darüber wiedergewonnen werden kann. Durch diese Maßnahme könnten etwa 50 – 70 % der austretenden Wärme zurückgewonnen und der Frischluft wieder zugeführt werden.

Weitere Informationen finden Sie bei dem Querschnittsthema Abwärmenutzung.

Instandhaltung und Wartung

Eine energieeffiziente und störungsfreie Betriebsweise der Lüftungsanlage setzt eine regelmäßige Instandhaltung und Wartung voraus. Dies führt wiederum dazu, dass der Verschleiß der Motoren und Ventilatoren vermindert wird.Der Wirkungsgrad bei unzureichend gewarteten Motoren kann sich um bis zu 2 Prozent verschlechtern. Durch regelmäßige Schmierung können zwischen 1 und 5 Prozent Energieeinsparungen erreicht werden. Regelmäßiger und frühzeitiger Austausch von Teilen (Ventilatoren) vor der völligen Abnutzung erhöhen die Zuverlässigkeit der Späneabsaugung.[4]

Im Lackierbereich ist auf das rechtzeitige Wechseln von Filtermaterialien zu achten. Verstopfte oder voll beladene Filtermatten erhöhen den Luftwiderstand und ziehen einen erhöhten Stromverbrauch der Absauganlage nach sich. Der Filterwechsel vermeidet erhöhte Brandgefahr durch Ablagerung von Lackpartikeln im Abluftsystem und Ventilator sowie Beeinträchtigungen der Nachbarschaft. Hilfreich ist hier eine Drucküberwachung. Sie bestimmt den Zeitpunkt für den Filterwechsel.[5]

Lackierarbeiten bei sehr kalten Witterungsverhältnissen meiden.



Regelmäßig die Filterelemente der Farbnebelabsaugung wechseln.



Hinweis:

Lackbehälter dürfen nicht im Lackierraum sondern müssen in einem separaten Raum untergebracht werden. In der Informationsbroschüre der Berufsgenossenschaft Holz und Metall BGI 740 sind die baulichen Anforderungen sowie Maßnahmen zum Brand- und Explosionsschutz für Lackierräume und -einrichtungen für flüssige Beschichtungsstoffe aufgeführt.

 

 

 

[1] = Energiearme Betriebsstätten im Tischlerhandwerk, Fachverband Holz und Kunststoff Schleswig-Holstein, Hamburg 2002
[2] = Energiearme Betriebsstätten im Tischlerhandwerk, Fachverband Holz und Kunststoff Schleswig-Holstein, Hamburg 2002
[3] = Energiearme Betriebsstätten im Tischlerhandwerk, Fachverband Holz und Kunststoff Schleswig-Holstein, Hamburg 2002
[4] = Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena): Ratgeber Motoren und Antriebssysteme, Berlin 12/2013
[5] = Energiearme Betriebsstätten im Tischlerhandwerk, Fachverband Holz und Kunststoff Schleswig-Holstein, Hamburg 2002

DRUCKEN

Eine Tischlerei kann ohne den Einsatz von Druckluft nicht auskommen. Sie wird bei der maschinellen Holzverarbeitung, Lackierung und Wartung von Filteranlagen eingesetzt.

In den Werkstätten gibt es eine Reihe von holzverarbeitenden Maschinen, bei denen Druckluft eingesetzt wird. Sie wird zum Antrieb von Maschinen, zum Pressen (z. B. Druckluftzylinder bei Rahmenpressen), Spannen, Transportieren, Steuern und Regeln sowie zur Versiegelung von Oberflächen genutzt.[1] Die Ausblaspistolen, die in Tischlereien häufig zum Abblasen von Holzstaub eingesetzt werden, sind nicht nach BGI 739-1 zulässig.

Druckluft kommt bei folgenden Maschinen zum Einsatz: CNC-Maschinen (computergesteuerte Werkzeugmaschinen), Hobelmaschinen, Kantenumleimer, Band- und Zylinderschleifmaschine, Langlochbohrmaschine, Furnierklebemaschine, bei Hebe- und Positionierungseinrichtungen. Der Einsatz von Druckluft bei Handgeräten wie Ständerbohrmaschine, Bohrmaschine, Schwing- und Rotationsschleifer, Schrauber, Heft- und Nagelgerät sollte dagegen vermieden werden, da es hierfür preiswertere elektrische Alternativen gibt.

Die Druckluft wird auch im Lackierbereich zum Beschichten der Oberflächen verwendet. Lacke, Öle und Wachse werden mit Hilfe von Druckluft zerstäubt und auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen.

Weiterhin wird Druckluft eingesetzt, um den Holzstaub in Filteranlagen vom Filtermaterial abzuklopfen. In Spänesilos können mit Hilfe von Druckluftkanonen Spänebrücken abgebaut werden und so die Späne gelockert werden.

In vielen Tischlereien erzeugt ein Kolbenkompressor (mobil oder stationär) in der Größenordnung von 3 – 5,5 kW die Druckluft. Da sie sehr laut sind, stehen sie oft in einem separaten Raum und abseits der Werkstätten. Die Abwärme des Kompressors bleibt in der Regel ungenutzt.

Für einen kontinuierlichen Druckluftbedarf ist der Einsatz eines Schraubenkompressors energieeffizienter. Besteht der Druckluftbedarf einer Tischlerei aus einer Grundlast und einer Spitzenlast, können Kolben- und Schraubenkompressoren ideal zur Erzeugung von Druckluft kombiniert werden. 

Elektrischen Geräten gegenüber den druckluftbetriebenen Geräten den Vorrang geben.



 Weitere Informationen finden Sie bei dem Querschnittsthema Druckluft.

 

[1] = König, K.-D./Ribbrock, D./Wild, H.: Planung und Einrichtung von Tischler- und Schreinereibe-trieben, Institut für Technik der Betriebsführung, 1999

DRUCKEN

Der gesamte Heizwärmebedarf ergibt sich aus den Wärmeverlusten der Späneabsaugung und der Lackierraumlüftung sowie den Transmissions- und Lüftungsverlusten des genutzten Gebäudes. Die meisten Tischlereien erzeugen die benötigte Wärme durch das Verbrennen von Holz. In der Regel fallen bei der Holzver- und bearbeitung genügend Restholz, Späne und Holzstaub an, um den Heizwärmebedarf des Betriebes zu decken. Festbrennstoffkessel müssen in der Regel mit Pufferspeichern ausgeführt werden. Hinweis: Gestrichenes, lackiertes oder beschichtetes Holz sowie daraus anfallende Reste, die Holzschutzmittel und halogenorganische Verbindungen oder Schwermetalle enthalten, dürfen in Feuerungsanlagen nicht verbrannt werden. Altfenster gehören dazu. Sie müssen fachgerecht entsorgt werden.

Alte oder falsch dimensionierte Holzheizungen arbeiten nicht wirtschaftlich. Es entstehen unnötig hohe Abgas- und Wärmeverluste. Wenn die Grenzwerte der Kleinfeuerungsanlagenverordnung (1. BImschV) für Kohlenmonoxid (CO) und Holzstaub nicht mehr eingehalten werden, ist der Austausch des Kessels unumgänglich. Bevor ein neuer Kessel installiert wird, sollten durch eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung verschiedene Anlagenkonzepte geprüft werden, um zu ermitteln, welcher Wärmeerzeuger am besten geeignet ist. Die Nutzung der Brennwerttechnik mit Öl oder Gas ist aufgrund des hohen Wirkungsgrades eine gute Variante. Moderne Gas-Brennwertkessel mit modulierenden Brennern arbeiten hoch effizient. Der Einsatz eines Blockheizkraftwerks auf Gasbasis macht bei den allermeisten Tischlereien keinen Sinn, da der Wärmebedarf nicht vorhanden ist.

Die Einsatzmöglichkeiten von solarthermischen Anlagen in Tischlereien sind begrenzt. Im Sommer besteht für die Trocknung der lackierten Produkte ein Wärmebedarf, der energieeinsparend durch die Nutzung durch Sonnenkollektoren gedeckt werden könnte.

Weitere Informationen finden Sie bei dem Querschnittsthema

Heizung

Solartechnik


DRUCKEN

Eine ausreichende Ausleuchtung der Arbeitsräume ist notwendig, um die Arbeitssicherheit, die Qualität der Arbeit und das Wohlbefinden der Mitarbeiter sicherzustellen. Für die Betriebe des Schreinerhandwerks sind je nach Aufgabenbereich unterschiedliche Leuchtstärken in Lux (lx) erforderlich.  In der Technischen Regel für Arbeitsstätten ASR A3.4/April 2011 Anhang. 1 Nr. 23 "Holzbe- und -verarbeitung" sind die Mindestwerte der Beleuchtungsstärken zu entnehmen.[1]

Aus Brandschutzgründen müssen in Werkräumen von Tischlereien Leuchten der Schutzart IP 50 verwendet werden. Die Codeziffer 5 sagt aus, dass die Leuchte gegen das Eindringen schädlicher Staubablagerungen geschützt ist und die zweite Codeziffer 0 steht für: kein besonderer Schutz gegen das Eindringen von Wasser.



In Tischlereien besteht in einigen Arbeitsbereichen eine Feuergefährdung durch leicht entzündliche Stoffe, ob mit oder ohne Stäube und/oder Fasern. Nach VDE Bestimmungen dürfen deshalb nur Leuchten mit begrenzter Oberflächentemperatur verwendet werden. Leuchten mit der D-Kennzeichnung erfüllen diese Bedingung.[2]

Kennzeichen für Leuchten
Copyright: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V.


In Tischlereien liegt der Stromanteil für die Beleuchtung in der Regel unter 5 % und selten über 10 %.[2] Auch wenn diesem Stromverbraucher oft wenig Bedeutung beigemessen wird, steckt in der Beleuchtung Energieeinsparpotential. Die Vorgaben des Arbeitsschutzes sind für die gute Beleuchtung unumgänglich, doch können durch die Sensibilisierung der Mitarbeiter und auch mit einfachen Maßnahmen, wie das Putzen von Lampen, Reflektoren und Fenstern, Einspareffekte erzielt werden. Weitaus energieeffektiver ist die Umrüstung der bestehenden Beleuchtung durch Austausch der Leuchten mit der effizienten LED-Technik. Sie bringt eine Reduzierung des Stromverbrauchs um 53 % gegenüber herkömmlichen T8-Leuchtstoffröhren. Bei der Anschaffung einer neuen LED-Beleuchtung und der Optimierung der Anordnung und Leistung der Leuchten kann es zu einer Energieeinsparung von 76 % kommen. Weitere Energieeinsparung erreicht man durch Gruppierung, Ansteuerung und Dimmung der Leuchten sowie durch tageslicht- und präsenzabhängige Steuerung. Zur Deckung des Beleuchtungsstromes ist die Nutzung von eigenem Solarstrom denkbar. Vorab ist zu prüfen, ob die Rahmenbedingungen (Dach- oder Fassadenfläche, Ausrichtung des Daches, Verschattung u.a.) zur Nutzung von Solarstrom erfüllt sind.

 

Verschmutzungsgrad reduzieren



Energieeffiziente Leuchtmittel einsetzen



Weitere Informationen finden Sie bei dem Querschnittsthema Beleuchtung.

[1] = Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Technische Regeln für Arbeitsstätten Beleuchtung ASR A3.4,Ausgabe: April 2011, zuletzt geändert GMBl 2014, S. 287
[2] = Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Die Tischlerei als energieoptimierte Betriebsstätte – ein Werkstattbericht, Wuppertal 2003

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Motorenwirkungsgrade
Copyright: Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)

Der Stromverbrauch der Holzbearbeitungsmaschinen beträgt im Durchschnitt 27 % des gesamten Stromverbrauchs einer Tischlerei.[1] Obwohl es als selbstverständlich gilt, ist darauf zu achten, dass die Maschinen nur laufen, wenn sie wirklich benötigt werden.

Alte Maschinen haben alte Antriebe und verbrauchen mehr Strom. Es ist zu prüfen, ob ein Austausch der Motoren technisch möglich und wirtschaftlich sinnvoll ist. Bei der Neuanschaffung von Geräten ist auf die Energieeffizienzklasse des Motors zu achten. Der Wirkungsgrad sollte möglichst hoch sein (IE3 Premium Efficiency oder IE4 Super Premium Efficiency).

In Betriebstätten, in denen eine Feuergefährdung duch leicht entzündliche Stäube und Fasern entstehen, werden an dem Brand- und Explosionschutz zusätzliche Anforderungen gestellt. Beispielsweise müssen die Motoren gegen unzulässig hohe Erwärmung geschützt sein. Besteht die Gefahr von Staubablagerungen, können geeignete Vorkehrungen (Hauben, Schutzdächer, Umhüllungen) Schutz bieten.[2]

 

 

 

 

Ein Abschalten der Maschinen lohnt sich im Allgemeinen, wenn die Unterbrechung fünfmal länger dauert, als das Anlaufen.



Druckluft betriebene Handgeräte oder Maschinen sollten bei Ersatz- oder Neubeschaffung durch elektrisch betriebene Maschinen ersetzt werden.



 

 

 

 

 

 

 

[1] = Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Die Tischlerei als energieoptimierte Betriebsstätte – ein Werkstattbericht, Wuppertal 2003
[2] = Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V.: Elektrische Anlagen in feuergefährdeten Betriebsstätten und diesen gleichzustellende Risiken

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Eine energetische Verbesserung der Gebäudehülle durch Dämmung und Austausch der Fenster und Türen/Tore ist zu befürworten. Je besser das Gebäude gedämmt ist, umso weniger Heizwärme muss erzeugt werden. Beim Neubau und der Erweiterung einer Betriebsstätte ist der Mindestwärmeschutz einzuhalten. Dies gilt auch für Sanierungsmaßnahmen bei bestehenden Werkstätten. Maßgebend ist die geltende Energieeinsparverordnung (EnEV).

Besonders Rolltore bedeuten bei häufiger Benutzung hohe Wärmeverluste. Die Installation von modernen Rolltoren mit guten thermischen Eigenschaften und hoher Luftdichtheit hilft, Wärmeverluste zu vermeiden. Schnelllauftore werden im Innenbereich und als Außenabschluss zur Optimierung des Verkehrsflusses, zur Verbesserung des Raumklimas und zur Energieeinsparung eingesetzt. Schnelllaufende Sectionaltore mit Schlupftüren dienen ebenso zur Vermeidung von Wärmeverlusten. Mit Hilfe einer Infrarotthermographiekamera lassen sich Wärmebrücken, über die die Wärme verloren geht, schnell finden und gut sichtbar machen.

Fenster, Außentüren und Tore auf Luftdichtigkeit prüfen.



Weitere Informationen finden Sie bei dem Querschnittsthema Gebäudehülle.

 

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