SIEMENS

Majestätisch sieht der Denver International Airport aus. 34 symbolische Bergspitzen aus lichtdurchlässigem Teflon erheben sich auf dem Dach des Passagierterminals – in Anspielung an die nahe gelegenen Rocky Mountains. Mit 51 Millionen Passagieren im Jahr 2008 gehört Denver zu den größten Flughäfen der Welt. Beim Passagieraufkommen liegt er auf Platz 10, bei der Zahl der Flugbewegungen sogar auf Platz fünf. Seine komplexe Infrastruktur macht ihn jedoch auch zu einem großen Energieverbraucher: 216 Mio. kWh benötigte er im Jahr 2007, über 4 kWh pro Passagier. Anfang 2008 fragte der Flughafenbetreiber daher bei der Siemens-Division Building Technologies (BT) nach Konzepten zur Energieeinsparung. Seit Mitte 2009 liegt nun eine ausführliche Studie mit möglichen Optimierungsmaßnahmen vor. Ziel ist es, den Gesamtverbrauch von Strom und Erdgas um 10 % und den Stromverbrauch alleine um 12 % zu reduzieren. Untersucht wurden das Terminal, die Wartehallen, das Büro- sowie das Anlagengebäude. Neben der Energieeinsparung berücksichtigen die Maßnahmen auch die Auswirkungen auf die Umwelt, die Betriebsauslastung und den Fluggastkomfort.
Insgesamt schlägt die Studie 26 Maßnahmen vor. Am effektivsten sind die Bereiche Heizen, Kühlen, Lüften und Beleuchtung sowie die Gepäckbeförderung, die zusammen bereits über 80 % des Energieverbrauchs ausmachen. "Ziel eines Flughafens ist es natürlich, mit einfachen Mitteln und geringen Investitionen hohe Einsparungen zu erreichen, bei Energieverbrauch und Kohlendioxid-Emissionen ebenso wie bei den Kosten", sagt Uwe Karl, Leiter Flughafenlösungen bei BT. Darüber hinaus sind auch teurere Maßnahmen, wie der Einsatz alternativer Energieerzeugung, denkbar. Diese bewirken sofort eine hohe CO₂-Reduktion, rechnen sich aber erst nach längerer Zeit. Als Entscheidungshilfe listet die Studie für jede Maßnahme die Höhe der Kosten und der Energiereduktion sowie den Zeitraum der Amortisation auf.
Ein gutes Beispiel für eine große Auswirkung bei relativ geringen Kosten ist die nutzungsabhängige Steuerung der Belüftung im Terminal. Durch den Einsatz von CO₂-Sensoren und die intelligente Steuerung der Lüftungsanlage können bei Installationskosten von 215 000 US‑$ pro Jahr 425 000 US‑$ an Energiekosten eingespart werden. Damit hat sich eine solche Investition schon nach sechs Monaten amortisiert. Ein weiteres, relativ einfaches Mittel zur Energieeinsparung ist der Einsatz von stromsparenden Lampen und LED-Beleuchtung. Am Flughafen Denver brennen die Lichter im Terminal 18 Stunden pro Tag und sieben Tage pro Woche – in den Parkhäusern sowie auf dem Vorfeld und den Start- und Landebahnen sogar noch länger. Durch energieeffiziente Beleuchtung lassen sich pro Jahr mehr als 11 Mio. kWh einsparen, was beim US-Energiemix etwa 10 000 t CO₂ entspricht. Eine andere Maßnahme betrifft die Heizung und die Herstellung von Warmwasser mit Biomasse – was komplett in den Sommermonaten und als Zusatz im Winter möglich ist. Die Kosten betragen etwa 3,5 Mio. US‑$, die Einsparungen fast 500 000 US‑$ pro Jahr und die CO₂-Einsparungen 7 000 t. Damit würde sich die Maßnahme nach etwa sieben Jahren rechnen.
Am Denver International Airport wird man sich nach einer weitergehenden detaillierten Analyse entscheiden, welche Maßnahmen zu welchem Zeitpunkt umgesetzt werden. Fakt ist, dass Flughäfen etwas tun müssen, da sie mit ihrer komplexen Infrastruktur zu den Energie-Großverbrauchern zählen. Schließlich benutzen jedes Jahr Milliarden von Fluggästen und Mitarbeitern Tausende von Flughäfen weltweit. Dazu kommt, dass das Passagieraufkommen gemäß den Studien der Organisationen Airports Council International (ACI), International Air Transport Association (IATA) und International Civil Aviation Organization (ICAO) beständig im Durchschnitt zwischen 3,5 und 5,8 % pro Jahr steigt.
Energiefresser intelligent bekämpfen. "Grob gesagt gliedern sich unsere Maßnahmen zur Energieeinsparung in drei Bereiche", sagt Uwe Karl. Zunächst wird untersucht, ob Geräte abgeschaltet oder modernisiert werden können. Alte Geräte sind nämlich häufig die größten Energiefresser. So lohnt sich auf jedem Flughafen der Einsatz stromsparender Lampen, die licht- und nutzungsabhängig funktionieren. "Oft gibt es nur einen großen Schalter", sagt Uwe Karl. "Wenn man den umlegt, geht überall das Licht an. Optimiert man dagegen die Beleuchtung in Abhängigkeit zum Tageslicht und zur Nutzung der einzelnen Bereiche, so lassen sich erhebliche Kosten sparen."
Der zweite Bereich umfasst den Einsatz erneuerbarer Energien, beispielsweise von Windenergie, Biomasse/Biogas, Geothermie oder Brennstoffzellen. "Hier gilt es, individuell zu entscheiden. Der Flughafen Denver beispielsweise ist mit knapp 140 km² Fläche mit Abstand der flächengrößte Flughafen der USA, da lohnt es sich, über Biomasse/Biogas und Windenergie nachzudenken", erläutert der Optimierungsexperte. Auch diese Maßnahme schlägt die Studie von Siemens vor.
Lösungen aus den Feldern Energieerzeugung und alternative Energien, Gepäck- und Frachtlogistik, IT-Services und Gebäudetechnik bilden das dritte Standbein zur Energieeinsparung. Es gilt, die vielen energiefressenden Systeme mit intelligenten IT-Lösungen unter Berücksichtigung der Flughafenprozesse zu managen sowie den Energieverbrauch regelmäßig zu überwachen und zu vergleichen. "An vielen Flughäfen sind allerdings verteilte und alleinstehende Systeme im Einsatz, was es schwierig macht, einen Überblick zu bekommen", weiß Uwe Karl. Auch hier gilt: Intelligente Steuerung statt Dauerverbrauch ist die Devise.

Selbsttragende Investitionen. Die umfassende Analyse der Verbräuche auf einem Flughafen ist die Basis für die Fachleute, bevor Maßnahmen zur Energieeinsparung vorgeschlagen und umgesetzt werden. So auch am Flughafen Detroit, wo Siemens seit 2001 in mehreren Phasen als Energiemanager tätig ist. "Hier geht es darum, den Komfort und die Sicherheit der bestehenden Anlagen zu erhöhen, die Energie- und Instandhaltungskosten zu reduzieren – und dabei möglichst wenig Geld auszugeben", beschreibt Karl. Daher suchte der Flughafenbetreiber ein Unternehmen, das sowohl das erforderliche umfassende Wissen als auch die Möglichkeit des Energiespar-Contractings anbot. Mit dieser Finanzierungsform garantiert der Anbieter die Einsparungen vertraglich. Er entscheidet, welche Maßnahmen durchgeführt werden, und finanziert sie. Als Gegenleistung erhält er die eingesparten Energiekosten, bis seine Aufwendungen für Finanzierung, Planung und Controlling abgegolten sind.
Der Kunde muss beim Energiespar-Contracting also für die Modernisierungsmaßnahmen gar kein eigenes Geld in die Hand nehmen, profitiert aber von den Einsparungen, sobald die Investition abbezahlt ist. Beim Flughafen Detroit begutachtete der Flughafenbetreiber mehrere Energieservice-Unternehmen, nach der Ausschreibung waren noch zwei im Rennen. Siemens hatte den günstigsten Preis angeboten und die höchsten Energieeinsparungen garantiert – und bekam den Zuschlag. "Unsere Systeme sind wie ein Puzzle, bei dem jedes Stück vom anderen abhängig ist, damit das Ganze funktioniert", erzählt Len Cranston, Chef des Maschinenzentrums am Flughafen Detroit. "Siemens musste als Generalunternehmer auftreten, selbst beurteilen, welche Optimierungen nötig waren und dann die gesamte Leistung innerhalb des gesetzten Zeitraums und des Budgets erbringen.”
Als größten Stromfresser identifizierten die BT-Experten die zentrale Wärme- und Kälteanlage mit über 30 Jahre alten und 2 000 t schweren Kühlkompressoren. Sie wurden durch dampfbetriebene Flüssigkeitskühler ersetzt, die weniger Energie verbrauchen und einfacher zu warten sind. Der Dampfkessel wurde modernisiert, so dass stets eine konstant hohe Temperatur herrscht. Zusätzlich wurden Pumpen, Leitungen und Durchfluss-Sensoren erneuert. Die Regeleinrichtung war so alt, dass es keine Ersatzteile mehr gab. Sie wurde komplett ersetzt. Ein neues Computer-Kontrollsystem fungiert nun als Gehirn der Anlage. Zusätzlich wurden die Beleuchtungsanlagen modernisiert sowie weitere kleinere Maßnahmen durchgeführt. Die Kosten für das gesamte Energieeinsparungsprojekt beliefen sich auf 15 Mio. US‑$. Pro Jahr lassen sich damit die Energiekosten um 23 % reduzieren, das sind beeindruckende 2 Mio. US‑$ an Einsparungen.
Auch am Flughafen Seattle kümmert sich Siemens seit 2003 in der nunmehr dritten Phase um Energieeinsparungen. Neben der Modernisierung der Beleuchtungsanlagen stand hier die Aufrüstung der ebenfalls über 30 Jahre alten Heizungs-, Belüftungs- und Klimaanlagen im Vordergrund. Insgesamt konnte in Seattle der Stromverbrauch um vier sowie der Erdgasverbrauch um 8 % gesenkt werden.