Mit der Dezentralisierung der Energieversorgung hin zu modularen und effizienten BHKWs lassen sich Verteilungs- und Umspannverluste minimieren. Der Kern dieser Technologie ist neben dem Erhalt des Eigenstromprivilegs (Verminderung der EEG-Umlage auf den selbsterzeugten und verbrauchten Strom) der hohe Gesamtwirkungsgrad bei der kombinierten Erzeugung von Strom und Wärme. Verwendung finden hauptsächlich Gas- und Ölmotoren. Diese treiben Generatoren zur Stromerzeugung an und gleichzeitig kann die anfallende Ab- und Kühlwärme genutzt werden. Alternativ können auch Gasturbinen, spezielle Brennstoffzellenkonzepte oder Stirlingmotoren aber auch andere Feuerungstechniken mit anschließenden Dampf- oder ORC-Prozessen Anwendung finden. Ziel muss immer die Erfüllung des Hocheffizienzkriteriums (>75% Gesamtwirkungsgrad) sein, um im Rahmen des KWKG eine staatlich geförderte Stromeinspeisung zu erhalten.  

In der klassischen Physik spricht man beim 1. Hauptsatz der Thermodynamik vom Energieerhaltungssatz: Energie kann nicht aus dem Nichts erzeugt werden und sie kann nicht ins Nichts verschwinden. Energie kann lediglich von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Beim  2. Hauptsatz findet eine weitere thermodynamische Größe Verwendung, die der Entropie. Demnach führt jede spontane Reaktion zu Erhöhung dieser, wobei sich mit Hilfe der Entropie auch die technische Nutzbarkeit einer Energieform definieren lässt. Dabei ist die Anergie der Teil einer Energieform, welcher sich technisch nicht mehr nutzen lässt, die Exergie hingegen ist der nutzbare Teil dieser. 

Demgemäß ist Wärme beispielsweise nicht gleich Wärme, das Temperaturniveau bestimmt im Wesentlichen den Anteil der Exergie und damit die Qualität der Wärme. Im Rahmen einer exergetischen Optimierung können so Potenziale nutzbar gemacht werden, die in großen Dampfnetzen von Unternehmen meist ungenutzt bleiben. Druckreduzierstationen dienen dabei meist bei der Verbindung von Hoch-, Mittel-, und Niederdrucknetzen oder einzelne Dampfverteiler werden über Drosselventilen von einem höheren Druck-/ Temperaturniveau gespeist. An diesen Stellen bleibt die Energie zwar erhalten aber ein Teil der Exergie wird ungenutzt in Anergie umgewandelt. 

Mit Mikroturbinen oder Verdrängermaschinen anstelle der Drosselventile kann dieses Potenzial zur Bereitstellung von technischer Arbeit genutzt und beispielsweise elektrischer Strom substituiert werden.

Einen wesentlichen Beitrag zur effektiven Nutzung von Energieträgern und damit zum Energiesparen in der Industrie, kann die Nutzbarmachung von Abwärme leisten. Oftmals verbleibt in industriellen Prozessen ein wesentlicher Teil der aufgewendeten Energie nicht im Produkt, sondern wird in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben. Diese Wärme teilweise wieder in den Prozess zu integrieren, Bedarf mit unter einen großen technischen Aufwand. Ein Aufwand, der sich lohnt! 

In der Gesamtbilanz einer Energieerzeugungsanlage werden im Laufe der Lebens- oder Vertragslaufzeit die meisten Kosten durch die Beschaffung von Brennstoff verursacht. Der Kapitaldienst der Investition ist indessen ein vergleichsweise kleiner Baustein. Die Kosten der Brennstoffbeschaffung fallen bei Technologien zur Abwärmenutzung weg. Dementsprechend stehen dem Nutzen, also der zurückgewonnenen Energie oder der Substitution von Primär- oder Sekundärenergie, nur der Kapitaldienst der Investition gegenüber. Dies rechtfertigt in vielen Fällen einen enormen apparativen Aufwand. 

Neben der Abwärmequelle und damit der Art der Wärmeträgermedien, welche zumeist hoch verunreinigte Verbrennungs-, Entlüftungs- oder Trocknungsabgase aber auch Abwasser, Ablaugen oder gar heiße Feststoffe sind, ist vor allem die oftmals niedrige Temperatur der Abwärme problematisch.

Zunächst sollte aus energetischer Sicht immer geprüft werden, ob es innerhalb der Produktion einen Bedarf für die so temperierte Wärme gibt, z. B. benötigte Prozess- oder Raumwärme. Ist dies nicht der Fall, stehen je nach Leistung und Temperaturniveau verschiedene Technologien zur verlustbehafteten Umwandlung der Abwärme in elektrischen Strom, höher temperierte Wärme, Kälte oder zur Nutzung in Fernwärmenetzen zur Verfügung.

Eines der größten Potenziale zum nachhaltigen Umgang mit energetischen Ressourcen ist die Nutzbarmachung von Niedertemperaturwärme. Je nach Bilanzraum ist das Ende einer jeden Energiewandelkette immer Wärme. 

Dabei sagt das Temperaturniveau nicht direkt etwas über die Menge der Energie aus, sondern lediglich über die Qualität der Wärme. Riesige Mengen an Energie werden tagtäglich in Unternehmen und in der Industrie in Form von Wärme zwischen 40 und 90 °C an die Umgebung abgegeben. 

Wenn es gelingt, diese Art von Wärme wenigstens teilweise nutzbar zu machen, lässt sich in großen Mengen und in einem breiten Spektrum Energieeinsparung realisieren.

Wärmetransformation

Bei vielen Trocknungs-, Eindampf- und Destillationsprozessen, vor allem in der Nahrungs- und Papierindustrie, werden große Mengen an Wärme auf einem Temperaturniveau von etwa 100-120 °C benötigt und gleichzeitig fallen große Mengen von Abwärme bei etwa 80 – 90 °C an.

GETEC verfolgt derzeit einen vielversprechenden technologischen Ansatz zur Erhöhung der Temperatur von Abwärme um etwa 20-40 K, welches genau die o. g. Potenziale nutzbar macht. Anders als bei konventionellen Wärmepumpen wird hierbei keine weitere Sekundärenergie (z.B. elektrischer Strom) verbraucht, sondern die Antriebsenergie stammt aus der Abwärme selbst. Dabei wird etwa 50 % der genutzten Abwärme auf ein höheres Temperaturniveau gehoben. Das Temperaturniveau der restlichen Abwärme wird etwa um den gleichen Betrag abgesenkt.

Absorptionskältemaschine mit Niedertemperaturwärme  

Kälte ist in der modernen Industriegesellschaft von entscheidender Bedeutung. Besonders die Nahrungsmittel- und die Getränkeindustrie verbraucht einen großen Teil der Primärenergie für die Bereitstellung von Kälte. In diesem Zusammenhang wird zwischen

• Klimakälte (ca. 6/12 °C),
• Prozesskälte mit Temperaturniveaus von ca. 0 °C bzw. – 10 °C und
• Tiefkühlkälte mit Temperaturen unter – 30 °C

unterschieden, da abhängig vom Temperaturniveau der Kälte verschiedene Kältemittel und technologische Verfahren zur Erzeugung verwendet werden. 

Zur Kälteerzeugung werden hauptsächlich Kompressionskälteanlagen genutzt, da diese einen geringen Investitions- und Raumbedarf haben. Nachteilig ist zweifellos die geringe thermodynamische Effektivität, da Kompressionskältemaschinen neben den hohen inneren Verlusten als Antriebsenergie Elektroenergie verbrauchen, die mit einem COP-Wert (Coefficient of Performance, Verhältnis von nutzbarer Kälteleistung zu aufgewendeter elektrischer Leistung) von 1,5 bis 5 – je nach Temperaturniveau – bereitgestellt wird.

Die energetischen und klimatischen Herausforderungen unserer Zeit erfordern eine Orientierung auf hohe energetische Effektivität der Umwandlung und Anwendung, die effiziente Nutzung von Abwärme und die Vermeidung von Kältemitteln mit hohem GWP (Global Warming Potential). Die Nutzung von Abwärme und die damit verbundene Substitution hochwertiger Elektroenergie ist ein unverzichtbarer Beitrag für eine effiziente Energieumwandlung und -nutzung.

Ein weiterer Ansatz den GETEC verfolgt, ist die Entwicklung einer neuartigen  Absorptionskältemaschine. Diese soll Unternehmen, die Prozesskälte benötigen, in die Lage versetzen, die Energieproduktivität deutlich zu erhöhen. Angestrebt wird die Nutzung vor allem bisher brachliegender Wärmepotenziale und/oder Abwärme mit einem Temperaturniveau von circa 80°C (z. B. aus der Kraft-Wärme-Kopplung) zur Bereitstellung von Prozesskälte auf einem Temperaturniveau von bis zu -10 °C. In dieser Beziehung wird Neuland im Bereich des Arbeitsstoffsystems betreten und eine Anwendungslücke im Bereich der Absorptionskälte geschlossen.

Ein wesentlicher Teil des gesamten Energieverbrauches von industriellen Unternehmen wird verursacht durch den Antrieb von:

• Pumpen
• Ventilatoren
• Druckluftkompressoren
• Kompressionskältemaschinen
• Förderbändern

Dabei ist das größte Potenzial zur Energieeinsparung bei den oftmals überdimensionierten Pumpen und Ventilatoren zu finden. Hier kann eine elektronische Regelung der Antriebe mittels Frequenzumrichtern (FU) eine erhebliche Effizienzsteigerung bieten. In der Vergangenheit wurden wegen der geringeren Investitionskosten Antriebe zunächst größer dimensioniert und im Betrieb eine mechanische oder hydraulische Drosselung bzw. Regelung vorgenommen. In diesen Fällen lässt sich im Mittel 30 % des elektrischen Leistungsbedarfs durch die Entfernung der Drosselung und eine Regelung mittels Frequenzumrichter mindern. Bei heutigen Strompreisen und Investitionskosten für FUs rentiert sich eine solche Maßnahme oftmals schon nach wenigen Jahren. 

Das Ersetzen alter Antriebe durch neue Motoren, ist auf jeden Fall eine energetische Effizienzsteigerung. Der wirtschaftliche Vorteil ist vergleichsweise klein und hängt sehr sensibel vom Arbeitspreis des Stromes ab. Sind alte Motoren nicht FU–Betrieb tauglich, ist das Ersetzen durch einen neuen Motor in jedem Fall sinnvoll. 

Der Vertrieb von Motoren mit vergleichsweise geringem Wirkungsgrad ist seit Mitte 2011 nur noch bedingt gestattet, so die Deutsche Energie-Agentur (dena). Demnach werden Motoren in Effizienzklassen unterteilt, wobei seit 2009 folgende Regelung weltweit Gültigkeit hat:

Energieeffizienzklassen von Elektromotoren mit Gültigkeit seit 2009:

Im Rahmen der Druckluftbereitstellung lässt sich neben der Einsparung von elektrischem Strom durch moderne Kompressoren inklusive Antriebe und deren Regelung auch Wärme rückgewinnen. Dabei können mehrere Quellen nutzbar gemacht werden z. B. die Abwärme der Antriebe, das erhitzte Kühl-/ Schmiermedium und die bei der Entspannung von der Umgebung aufgenommene Wärme, welche bei der Kompression wieder frei wird. 

Insgesamt lässt sich bis zu 96 % der zugeführten elektrischen Antriebsleistung nutzbar machen, Voraussetzung ist das Vorhandensein eines Niedertemperaturwärmebedarfs wie z. B. Raumbeheizung.

Moderne Arbeitsplätze stellen an das Beleuchtungskonzept hohe Ansprüche. So sind nicht nur die optimale Ausleuchtung und die richtige Helligkeit entscheidend, auch die Farbwiedergabe ist je nach Anforderung der Tätigkeit von Bedeutung.

"Grundsätzliche Anforderungen an die Beleuchtung hinsichtlich der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Beschäftigten bei der Arbeit werden in Deutschland in der Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) geregelt. In den Anwendungsbereich der ArbStättV fallen alle Arbeitsstätten. Die allgemeinen Anforderungen der ArbStättV an die Beleuchtung werden in den Technischen Regeln für Arbeitsstätten ASR A3.4 "Beleuchtung" weiter konkretisiert. Weitere branchenspezifische Hinweise zum Thema Beleuchtung enthalten Informationsschriften der Unfallversicherungsträger. Die Unfallverhütungsvorschrift "Grundsätze der Prävention" (BGV A1 bzw. GUV V A1) verweist auf die ArbStättV und gilt darüber hinaus auch für freiwillig Versicherte. In Abstimmung mit den Auftraggebern sind bei Beleuchtungsplanungen die gültigen Regeln der Technik zu beachten, die in Deutschland in der DIN EN 12464-1 repräsentiert sind." So ein Auszug aus dem Leitfaden zur DIN EN 12464-1 der Fördergemeinschaft Gutes Licht.

Darüber hinaus bestimmen wirtschaftliche Faktoren das Beleuchtungskonzept und die Auswahl des Leuchtmittels, sowohl bei einer Neuplanung als auch bei der Modernisierung einer Beleuchtungsanlage.  Je nach geforderter wirtschaftlicher Amortisationszeit bei Modernisierungen oder Planungs-/ Bilanzzeitraum bei der Konzeptentwicklung, spielen sowohl die Energieeffizienz von Leuchtmitteln, als auch die Einplanung von Zeit- und Bewegungsschaltern eine Rolle. Überdies kann auch ein komplexes Lichtleitsystem zum Einsatz kommen, welches neben produktions- und urlaubsbedingten Einflüssen auch tageslicht- und zonenabhängig die Lichtintensität regelt.

Erfahrungsgemäß kann so auch unter Berücksichtigung der o. g. Anforderungen an die Beleuchtung des jeweiligen Arbeitsplatzes eine Energieeffizienzsteigerung des gesamten Beleuchtungssystems von über 60% erreicht werden.

Neben der Energieeffizienz haben auch die Lebensdauer und die Wartungskosten der Leuchtmittel bzw. Leuchten einen signifikanten Einfluss auf die wirtschaftliche Bewertung der Beleuchtungsanlage. Dies führt derzeit zu einem vermehrten Einsatz der LED-Technologie, da diese vor allem durch geringe Wartungskosten und langen Betriebszeiten punkten.