Energieeffizienz von Querschnittstechnologien durch Digitalisierung steigern
Stand: April 2026Querschnittstechnologien sind technische Anwendungen, die betriebliche Prozesse überhaupt erst ermöglichen. Dazu zählen unter anderem Pumpensysteme, Druckluftanlagen, Elektromotoren oder Beleuchtung. Sie sind in nahezu allen Bereichen der Industrie und im Gewerbe im Einsatz. Allerdings verursachen Querschnittstechnologien in vielen Unternehmen einen erheblichen Anteil des Gesamtenergieverbrauchs. Genau hier liegt ein wirksamer Hebel: durch digitale Lösungen lassen sich Betriebskosten dauerhaft senken, Energie einsparen und tragen damit zur Energieeffizienz bei.
Welche digitalen Lösungen steigern die Effizienz von Querschnittstechnologien?
In vielen Anlagen ist bereits Mess-, Steuer- und Regelungstechnik vorhanden. Durch zusätzliche Digitalisierungsmaßnahmen, Datenverknüpfung und Auswertung wird das volle Effizienzpotenzial von Querschnittstechnologien erschlossen. Die Herausforderung besteht darin, die Prozesse gesamtheitlich zu betrachten und intelligent zu vernetzen.
Dazu kann es notwendig sein, weitere Sensorik oder ganze Komponenten bspw. Frequenzumrichter, zur Effizienzsteigerung nachzurüsten. Die anschließende digitale Vernetzung ermöglicht eine datenbasierte Optimierung, Echtzeit-Monitoring sowie vorausschauende Wartung. Vernetzte Systeme, Künstliche Intelligenz und IoT-Sensoren helfen, Energieverbräuche zu reduzieren, Ausschuss zu minimieren und die Auslastung zu optimieren. Das Ergebnis sind signifikante Ressourceneinsparungen und eine höhere Produktivität.
Steuern und Regeln auf den tatsächlichen Bedarf
Ein zentraler Ansatz zur Senkung des Energieverbrauchs ist der bedarfsgerechte Einsatz von Querschnittstechnologien. Digitale Steuer- und Regelkreise sorgen dafür, dass Anlagen nicht dauerhaft im Volllastbetrieb laufen, sondern sich am aktuellen Bedarf anpassen.
Im folgenden Abschnitt zeigen wir anhand von Beispielen, wie durch Digitalisierungsmaßnahmen eine bedarfsgerechte Steuerung und Regelung umgesetzt werden kann.
Beispiele für effizienten Einsatz von Querschnittstechnologien
1. Wie digitale Pumpensysteme zur Effizienzoptimierung beitragen
Pumpensysteme gehören zu den großen Stromverbrauchern in Industrie und Gewerbe. Ziel ist es, dass sich der Betrieb der Pumpen am tatsächlichen Bedarf orientiert.
Digitale Pumpensysteme verbinden Sensorik, drehzahlgeregelte Antriebe und eine datenbasierte Auswertung. Anhand von Durchfluss-, Druck- und Leistungsdaten lassen sich ineffiziente Zustände erkennen, etwa dauerhaft gedrosselte oder zu groß ausgelegte Pumpen. Ein typisches Beispiel ist die Durchflussregelung. Wird der Durchfluss über eine Drosselarmatur begrenzt, arbeitet der Motor häufig weiter mit hoher Leistung. Eine Drehzahlregelung über einen Frequenzumrichter passt den Durchfluss direkt an. Dadurch sinkt der Strombedarf deutlich.
2. Wie Druckluftsysteme mittels Digitalisierung effizienter werden
Zu den energieintensivsten Energieträgern gehört die Druckluft und ist in vielen industriellen Anwendungen unverzichtbar. Mittels digitaler Steuerungs- und Messtechnik können Daten gesammelt, Druckluftqualität erfasst und Betriebszustände optimiert werden. Die Datenerfassung (Erzeugung, Verteilung und Verbrauch) erfolgt kontinuierlich sowie in Echtzeit. Die Messdaten über Druckniveau, Taupunkt, Laufzeiten und Stromverbrauch geben Aufschluss über den Zustand des Systems. Auf dieser Basis lassen sich Leckagen aufspüren, der Betriebsdruck anpassen, die Drucklufttrockner optimieren und Verdichter bedarfsgerecht steuern. Hohe Stromverbräuche werden so sicht- und reduzierbar.
3. Wie Kältetechnik durch Digitalisierung effizienter werden kann
Die Bereitstellung von Kälte in der Industrie und im Gewerbe belaufen sich auf 14 Prozent (Stand 2017) des Gesamtstrombedarfs in Deutschland. Durch Digitalisierung in Verbindung mit Messtechnik können Energieeinsparungen ermöglicht werden. Dazu gehört beispielsweise die Überwachung der Wärmeübertrager mit Sensorik und anschließender Datenverarbeitung. Auf Basis dieser Daten kann die Verschmutzung oder der Grad der Vereisung der Wärmeübertrager festgestellt und Maßnahmen ergriffen werden. Ineffizienz durch schlechten Wärmeübergang lassen durch Digitalisierung effektiv vermeiden.
4. Wie Gebäudetechnik durch Digitalisierung effizienter werden kann
Nichwohngebäude haben durch Klima- und Lüftungstechnik, Beleuchtung und IT-Infrastruktur einen beachtlichen Anteil am Energieverbrauch im Gebäudebestand. Durch nachträgliche Digitalisierung ist es möglich in Bestandsanlagen die Energieeffizienz zu erhöhen. Zudem werden wichtige Daten zur weiteren Modernisierung und Auslegung der Anlagen gewonnen.
Vergleichbarkeit schaffen & Investitionen planen
Digitalisierungsmaßnahmen bei Querschnittstechnologien müssen nicht aufwendig sein. Oft genügen wenige gezielt gesetzte Messpunkte und eine strukturierte Auswertung, um erste Einsparungen zu erzielen.
Die kontinuierliche Messung von Energieverbräuchen ermöglicht nicht nur Verbesserungen im laufenden Betrieb. Sie erlaubt auch eine fundierte Bewertung einzelner Anlagen. Pumpen, Motoren oder Beleuchtungssysteme lassen sich anhand realer Verbrauchsdaten objektiv vergleichen. Die Energieverbrauchsdaten werden in Relation zu den erzeugten Mengen gesetzt und schaffen damit vergleichbare Leistungskennzahlen, auch als KPI (Key-Performance-Indicator) bezeichnet.
Diese Transparenz hilft Unternehmen,
- ineffiziente Technik gezielt zu identifizieren,
- Investitionen sinnvoll zu priorisieren und
- die zu erwartenden Einsparungen realistischer abzuschätzen.
Digitale Querschnittstechnologien werden damit zu einem wichtigen Werkzeug im Energiemanagement und für Energieeffizienz.
Förderung von Querschnittstechnologien
Maßnahmen zum Erwerb und zur Installation von hocheffizienten elektrischen Motoren, Pumpen, Ventilatoren und Drucklufterzeugern werden im Rahmen der Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft staatlich unterstützt:
- BAFA Modul 1: Querschnittstechnologien (nur für KMUs)
- Förderwettbewerb Energie- und Ressourceneffizienz
- Praxisbeispiel Porcelaingres: EEW-Förderung eines digitalen Steuerungsinstruments für Druckluft
Weiterführende Informationen für energieeffiziente Querschnittstechnologien
- Querschnittstechnologien | IHK Mittlerer Niederrhein
- Energieeffizienz in Pumpensystemen | klimaaktiv
- White Paper: How to make big energy savings with pumps, fans, and compressors | Fraunhofer ICT
