Bestimmung und Darstellung der Verbesserung der energiebezogenen Leistung nach ISO 50001:2018
Die Verbesserung der energiebezogenen Leistung ist zentrales Ziel von Energiemanagementsystemen nach ISO 50001:2018. Die Norm fordert einen Nachweis über die fortlaufende Verbesserung der energiebezogenen Leistung. Dieser lässt sich nach der Norm durch Energieleistungskennzahlen (EnPIs, en: energy performance indicators) erbringen, indem in regelmäßigen Abständen für alle EnPIs ihr Ausgangswert (EnB, en: energy baseline) und der aktuelle EnPI-Wert ermittelt, ggf. normalisiert, verglichen und zusammenfassend dargestellt werden. Im Folgenden finden sich Fragen aus der Unternehmenspraxis, die in Bezug auf den Nachweis bzw. die Darstellung der Verbesserung an den deutschen Normenausschuss herangetragen und durch diesen beantwortet wurden.
Antworten
1. Reicht eine einzige Kennzahl?
Unter Ausschluss des Grenzfalles eines Unternehmens mit nur einem Energieträger und einem wesentlichen Energieeinsatz (SEU, en: significant energy use), sind mehrere energiebezogene Kennzahlen für den Betrieb eines Energiemanagementsystems (EnMS) und für die Darstellung der Verbesserung der energiebezogenen Leistung nötig.
2. Was macht eine Kennzahl zu einer EnPI (Methodik, Einflussfaktoren, Normalisierung)?
Alle Kennzahlen, die die tatsächliche energiebezogene Leistung aufzeigen, sind EnPIs. Ist die tatsächliche Leistung nicht erkennbar, z.B. aufgrund von verzerrenden, wesentlichenEinflussgrößen (Witterung, Auslastung etc.), haben wir es nicht mit einer EnPI zu tun.
Kennzahlen, die die relevanten Variablen berücksichtigen und damit normalisiert werden können, sind EnPIs auch im Sinne der ISO 50006. (Vgl. DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.4.4 und DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.4)
3. Ist eine globale Kennzahl notwendig, und muss sich diese verbessern?
Neben EnPIs für die SEUs sind Kennzahlen für die Organisation als Ganzes erforderlich, denn der Adressat aller Anforderungen der ISO 50001:2018 ist „die Organisation”, die eine Verbesserung ihres Systems und ihrer Leistung zu erzielen und zu erfassen hat. Die organisationsbezogenen (globalen) Kennzahlen sollten eine generelle Trendentwicklung liefern, die sich auch in den spezifischen Kennzahlen (der SEUs und der Maßnahmen) widerspiegeln sollte.
4. Braucht man für jede SEU mindestens eine EnPI?
Ja, Vergleiche DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.3 und 6.4
5. Wie werden Verbesserungen außerhalb der SEUs gewertet?
In die Gesamtbetrachtung der Organisation fließen alle Verbesserungen ein. Deshalb ist es auch unerlässlich, neben der energiebezogenen Leistung der einzelnen SEUs auch die energiebezogene Leistung der Organisation insgesamt zu bestimmen. Damit werden Verbesserungen bzw. Verschlechterungen in den Bereichen, die nicht SEUs sind, erkennbar und berücksichtigt.
6. Muss die Methodik der Erfolgsmessung in die Aktionspläne aufgenommen werden?
Ja. Vergleiche DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.2.3
7. Auf welcher Ebene ist die Verbesserung bei Multi-Site-Verfahren nachzuweisen?
Die (multi-site-) Organisation insgesamt muss ihre Leistungsverbesserung nachweisen (siehe Antworten zu Fragen 1.-3.) Die Beiträge der einzelnen Standorte müssen vorliegen. Dabei ist es nicht grundsätzlich erforderlich, dass jeder Standort für sich allein genommen eine Verbesserung der energiebezogenen Leistung nachweisen muss.
8. Was und wie muss/kann gemessen werden? Messgenauigkeit?
Die ISO 50001:2018 gibt keine detaillierte Vorgabe dazu, was gemessen werden muss. Es müssen allerdings Daten zu den folgenden Aspekten vorliegen (Vergleiche DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.6):
„a) die relevanten Variablen bezüglich SEUs;
b) den Energieverbrauch bezüglich SEUs und der Organisation;
c) betriebliche Kriterien bezüglich SEUs;
d) statische Faktoren, falls zutreffend;
e) in Aktionsplänen festgelegte Daten.“
Dabei ist es auch möglich, dass die Daten nicht auf Messungen basieren. Sollte die Organisation sich für eine Messung entscheiden, ist die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Messung sicherzustellen.
„Die Organisation muss einen Plan für die Energiedatensammlung festlegen und umsetzen, der für ihre Größe, ihre Komplexität, ihre Ressourcen und ihre Mess- und Überwachungsausrüstung angemessen ist.“
9. Ist man frei bei der Definition der SEUs?
Die Festlegung der SEU soll es der Organisation ermöglichen, ein schwerpunktorientiertes Energiemanagement zu etablieren. Die Kriterien zur systematischen Festlegung der SEUs legt die Organisation selber fest. (Vergleiche DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.5.6)
Die Organisation ist somit frei bei der Festlegung der SEU, hat aber die entsprechenden Kriterien festzulegen. Bei der Festlegung hat sie ihren Kontext zu berücksichtigen. Da sich Organisationen oder auch technische Einsparmöglichkeiten im Zeitverlauf verändern, sind die SEUs in regelmäßigen Abständen zu überprüfen und ggf. anzupassen.
10. Wie geht man mit Anpassungen der energetischen Ausgangsbasis (EnB, en: energy baseline) um?
Die Baselines müssen geeignete Vergleichsgrößen darstellen. Hierzu dürfen diese selbstverständlich, ja müssen diese nach ISO 50001:2018 unter Umständen verändert und angepasst werden.
Die ISO 50001:2018 beschreibt drei Fälle, in denen eine Anpassung zwingend ist. Vgl. DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.5:
„Die EnB(s) muss (müssen) modifiziert werden, falls einer oder mehrere der folgenden Fälle eintreten:
a) die EnPI(s) spiegelt (spiegeln) nicht länger die energiebezogene Leistung der Organisation wider;
b) es gab größere Veränderungen bei den statischen Faktoren;
c) in Übereinstimmung mit einem im Voraus bestimmten Verfahren.“
11. Wie kann man mit „fallenden Baselines“ (siehe Beispiele in der ISO 50003) umgehen?
Die Baselines müssen geeignete Vergleichsgrößen darstellen, die es erlauben, den Ist-Zustand mit dem erwarteten Zustand (auf Basis des Referenzzeitraums) zu vergleichen. (Vergleiche DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.4.7)
Um eine angemessene Vergleichbarkeit zu gewährleisten, lassen sich Effekte von relevanten Variablen durch Normalisierung in den EnBs berücksichtigen. Ist ein Abfall der Leistung eines Aggregates im Zeitverlauf zu erwarten, kann dies bei der Ermittlung der normalisierten Baseline in Abhängigkeit der Betrachtungszeitpunktes berücksichtigt werden, was letztlich zu einer über die Zeit „fallenden“ Baseline führt.
12. Wie geht man mit Nicht-Zielerreichung um? (etwa wenn eine Maßnahme nicht den gewünschten Effekt erzielt, ein SEU „aus dem Ruder läuft“
Es stellt sich die Frage, ob die „Nicht-Zielerreichung“ die Folge eines nicht funktionierenden/nicht wirksamen EnMS ist oder auf andere Ursachen zurückzuführen ist. In jedem Fall müssen solcherart Abweichungen erkannt und angemessene Korrekturmaßnahmen (u.U. auch eine Verbesserung des Planungsprozesses) eingeleitet bzw. umgesetzt werden. Im Falle eines Systemversagens (wesentliche Nichtkonformität) müssen Korrekturmaßnahmen vor der Erteilung eines Zertifikates durchgeführt werden.
13. Wie geht man mit Leistungsverschlechterungen um?
Siehe Antwort zu Frage 12.
Fortlaufende Leistungsverschlechterung bedeutet die Nichterfüllung einer Anforderung per se und weist darüber hinaus außerdem darauf hin, dass das EnMS nicht wirksam funktioniert. Die Nichterfüllung einer Anforderung (Nichtkonformität) kann – je nach Schweregrad – als Hauptabweichung (major nonconformity) eine positive Zertifikatsentscheidung solange blockieren, bis das Problem behoben ist, oder als Nebenabweichung (minor nonconformity) zumindest eine Korrekturmaßnahme nach sich ziehen, deren Wirksamkeit zu überprüfen ist.
14. Wie ist der Aufbau von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen bei der Bewertung der Verbesserung der energiebezogenen Leistung zu werten?
Durch die Aufnahme einer KWK-Anlage kann es in manchen Fällen zu einem erhöhten Energieeinsatz innerhalb der Organisationsgrenzen kommen, obgleich sich die Gesamtbilanz (Primärenergieverbrauch) verbessert. Die Installation einer KWK-Anlage kann als neuer/veränderter statischer Faktor zählen, mit der Folge, dass eine neue Baseline festzulegen ist und sich dadurch eine neue, keine verschlechterte, aber auch keine verbesserte energiebezogene Leistung ergibt.
15. Können EnBs für die unterschiedlichen EnPIs aus unterschiedlichen Zeitabschnitten stammen? Wenn ja, wie geht man in einem solchen Fall mit der Aggregation von Einsparungen, die sich auf unterschiedliche Referenzzeiträume beziehen, um?
Für den Nachweis der Verbesserung der energiebezogenen Leistung ist ein Vergleich zwischen der Referenzsituation (repräsentiert durch die EnB) und der Ist-Situation (repräsentiert durch die aktuellen EnPI-Werte) durchzuführen. Für die Darstellung der Verbesserung der energiebezogenen Leistung ist entscheidend, dass eine Betrachtung über die ganze Organisation stattfindet.
Daneben werden die Entwicklungen der SEUs und Einzel-Projekte betrachtet. Dabei kann die Bewertung der Entwicklung durch eine Gesamtbetrachtung ohne konkrete Aggregation über alle Projekte, SEUs und sonstiges stattfinden. Sollte eine Organisation eine Aggregation der Einzel-Entwicklungen wünschen, sind unterschiedliche Referenzzeiträume bei dieser Vorgehensweise zu berücksichtigen.
16. In welcher Beziehung stehen die Verbesserung der energiebezogenen Leistung und die Energieziele?
Die Verbesserung der energiebezogenen Leistung zeigt die Veränderung gegenüber der Situation in der Referenzperiode. Aus dem Vergleich der aktuellen EnPI-Werte gegenüber den Zielwerten ergibt sich der Grad der Zielerreichung. Dabei ist es denkbar, dass eine Verbesserung der energiebezogenen Leistung gegenüber der Ausgangsbasis vorliegt, obwohl die Zielsetzung nicht erreicht wurde. In diesem Fall ist durch die Organisation zu bestimmen, wie mit dem „Nicht-Erreichen“ der Ziele umgegangen wird und welche Korrekturmaßnahmen durchzuführen sind. Darüber hinaus ist es denkbar, dass Ziele übertroffen werden. Auch hier wäre zu analysieren, wodurch die Übererreichung zu Stande kam, um einen Lerneffekt (etwa für den Zielsetzungsprozess) zu erzeugen.
17. Sind (Teil-)Verschlechterungen erlaubt, wenn in der Gesamtsicht eine Verbesserung zustande gekommen ist?
Siehe Antwort zu Frage 12.
18. Worin besteht der Unterschied zwischen der Verbesserung der energiebezogenen Leistung und der Verbesserung der Energieeffizienz?
Die ISO 50001:2018 definiert Energieeffizienz als eine (mögliche) Komponente der energiebezogenen Leistung. Vgl. DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.4.6:
Prinzipiell kann auch eine Verringerung des Energieverbrauchs eine Verbesserung der energiebezogenen Leistung sein. In der Praxis ist wegen der geforderten Normalisierung eine Verbesserung der energiebezogenen Leistung üblicherweise stets auch eine Verbesserung der Energieeffizienz, weil der Output eines energieverbrauchenden Prozesses regelmäßig die einzige oder bedeutendste relevante Variable ist (mit der dann auch die Normalisierung stattfindet).
Anmerkung: Liegen keine wesentlichen Einflussfaktoren auf den Energieverbrauch vor (und ist somit keine Normalisierung erforderlich), kann auch der absolute Energieverbrauch als EnPI fungieren.
19. Wird ein bestimmtes Niveau hinsichtlich der Verbesserung der energiebezogenen Leistung gefordert?
Oberhalb gesetzlicher Anforderungen legt die Organisation selbst fest, welche Anforderungen sie erfüllen und welches Niveau/welche Ziele sie sich vorgeben möchte. Eine konkrete Vorgabe des Verbesserungsniveau gibt die Norm nicht (siehe Anwendungsbereich ISO 50001:2018)
20. Kann eine Verbesserung auch gegeben sein, wenn der Gesamtenergieverbrauch zugenommen hat?
Ja, solange nachgewiesen werden kann, dass sich die Effizienz verbessert hat (siehe Antwort zu Frage 18.). Ein Vergleich des erwarteten Energieverbrauchs auf Basis der EnB und dem tatsächlichen Energieverbrauch erlaubt eine Darstellung der Verbesserung der energiebezogenen Leistung.
Kontakt zur DIN und Einreichung weiterer Fragen:
Haben Sie weitere Fragen in Bezug auf die Darstellung der energiebezogenen Leistung nach DIN EN ISO 50001:2018 oder verwandten Normen, würden wir uns freuen, wenn Sie sie dem Ausschuss zukommen lassen. Senden Sie Ihre Fragen dazu bitte an die Koordinatorin des Ausschusses Frau Hanna Schultz (hanna.schultz@din.de).
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Zu diesem Bericht passen folgende Informationen:
Modul 1: 360° PDCA-Management als kontinuierliche Dienstleistung
Determination and presentation of the improvement of energy-related performance according to ISO 50001:2018
The improvement of energy-related performance is the central goal of energy management systems according to ISO 50001:2018. The standard requires proof of the continuous improvement of energy-related performance. According to the standard, this can be provided by means of energy performance indicators (EnPIs), in which the initial value (EnB, en: energy baseline) and the current EnPI value are determined at regular intervals for all EnPIs, normalized if necessary, compared and summarized. The following are questions from company practice which were submitted to and answered by the German Standards Committee with regard to the proof or presentation of the improvement.
Answers
1. Is a single index enough?
Excluding the borderline case of a company with only one energy source and significant energy use (SEU, en: significant energy use), several energy-related key figures are necessary for the operation of an energy management system (EnMS) and for the presentation of the improvement of the energy-related performance.
2. what makes an indicator an EnPI (methodology, influencing factors, normalization) ?
All indicators that show the actual energy-related performance are EnPIs. If the actual performance is not visible, e.g. due to distorting, significant influencing factors (weather, capacity utilization, etc.), we are not dealing with an EnPI.
Key figures that take into account the relevant variables and can thus be normalized are EnPIs also in the sense of ISO 50006. (See DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.4.4 and DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.4)
3. is a global indicator necessary, and must it improve?
In addition to EnPIs for the SEUs, key figures are required for the organization as a whole, because the addressee of all requirements of ISO 50001:2018 is „the organization“, which has to achieve and record improvements in its system and performance. The organisation-related (global) indicators should provide a general trend development, which should also be reflected in the specific indicators (of the SEUs and the measures).
4. do you need at least one EnPI?
for each SEU?
Yes, compare DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.3 and 6.4
5. how are improvements outside the SEUs evaluated?
All improvements are incorporated into the overall view of the organisation. It is therefore essential to determine not only the energy-related performance of the individual SEUs but also the energy-related performance of the organisation as a whole. In this way, improvements or deteriorations in areas that are not SEUs can be identified and taken into account.
6. does the methodology for measuring performance need to be included in the action plans?
Yes. compare DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.2.3
7. at what level is the improvement to be demonstrated in multi-site procedures?
The (multi-site) organisation as a whole must demonstrate its performance improvement (see answers to questions 1.-3.) The contributions of the individual sites must be available. It is not generally necessary for each site to demonstrate an improvement in energy-related performance on its own.
8 What and how must/can be measured? Measurement accuracy ?
ISO 50001:2018 does not give a detailed specification of what needs to be measured. However, data must be available on the following aspects (comparisons DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.6):
„a) the relevant variables regarding SEUs;
b) the energy consumption in relation to SEUs and organisation;
c) operational criteria related to SEUs;
d) static factors, if applicable;
e) data specified in action plans.“
It is also possible that the data is not based on measurements. Should the organisation decide to use measurement, the accuracy and repeatability of the measurement shall be ensured.
„The organisation shall define and implement an energy data collection plan appropriate to its size, complexity, resources and measurement and monitoring equipment.“.
9. Are you free to define the SEUs?
The definition of the SEU should enable the organisation to establish a focus-oriented energy management. The criteria for the systematic definition of the SEUs are determined by the organisation itself. (compare DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.5.6)
The organisation is therefore free to define the SEU, but must establish the relevant criteria. When defining the SEU, it must take into account its context. Since organizations or technical savings opportunities change over time, the SEUs must be reviewed at regular intervals and adapted if necessary.
10. how to deal with adjustments of the energy baseline (EnB, en: energy baseline) by ?
.
The baselines must represent suitable comparative figures. For this purpose, they may of course be changed and adapted according to ISO 50001:2018 under certain circumstances.
ISO 50001:2018 describes three cases in which an adaptation is mandatory. See DIN EN ISO 50001:2018-12, 6.5:
„The EnB(s) must be modified if one or more of the following cases occur:
a) the EnPI(s) no longer reflect the energy-related performance of the organisation
b) there were major changes in the static factors;
c) in accordance with a predetermined procedure.“
11. how to deal with „falling baselines“ (see examples in ISO 50003)?
The baselines must represent suitable comparison parameters that allow the actual state to be compared with the expected state (based on the reference period). (Compare DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.4.7)
In order to ensure adequate comparability, effects of relevant variables can be taken into account by normalisation in the EnBs. If a decline in the performance of an aggregate is expected over time, this can be taken into account in the determination of the normalised baseline depending on the time of observation, which ultimately leads to a baseline „falling“ over time.
12 How to deal with non-achievement of objectives? (e.g. if a measure does not achieve the desired effect, a SEU „gets out of hand“)
The question arises whether the „non-achievement of objectives“ is the consequence of a non-functional/non-effective EnMS or is due to other causes. In any case, such deviations must be identified and appropriate corrective measures (possibly also an improvement of the planning process) must be initiated or implemented. In the event of a system failure (significant non-conformity), corrective actions must be taken before a certificate is issued.
13. How do you deal with performance degradation around ?
See answer to question 12.
Continual performance degradation means the non-fulfilment of a requirement per se and also indicates that the EnMS is not working effectively. Depending on the severity of the non-compliance, a major non-conformity may be a major deviation that blocks a positive certificate decision until the problem is resolved, or a minor non-conformity that results in at least one corrective action, the effectiveness of which must be verified.
14 How should the design of combined heat and power plants be assessed when evaluating the improvement in energy-related performance ?
The inclusion of a CHP plant may in some cases result in increased energy use within the organisational boundaries, although the overall balance (primary energy consumption) improves. The installation of a cogeneration unit may count as a new/changed static factor, with the consequence that a new baseline has to be established, resulting in a new, not deteriorated but also improved energy-related performance.
15. can EnBs for the different EnPIs come from different time periods? If so, how does one proceed in such a case with the aggregation of savings that relate to different reference periods to ?
In order to demonstrate the improvement in energy-related performance, a comparison between the reference situation (represented by the EnB) and the actual situation (represented by the current EnPI values) shall be carried out. For the presentation of the improvement of the energy-related performance it is crucial that a consideration of the whole organisation takes place.
In addition, the developments of the SEUs and individual projects are also considered. The evaluation of the development can be done by an overall view without concrete aggregation across all projects, SEUs and others. If an organisation wishes to aggregate the individual developments, different reference periods must be taken into account in this procedure.
16. what is the relationship between the improvement of energy-related performance and the energy targets?
The improvement in energy-related performance shows the change compared to the situation in the reference period. The degree to which the targets have been achieved is determined by comparing the current EnPI values with the target values. It is conceivable that an improvement in energy-related performance compared to the baseline is present, although the target has not been achieved. In this case, the organization must determine how to deal with the „non-achievement“ of the targets and what corrective measures are to be taken. In addition, it is conceivable that targets may be exceeded. Here too, it would be necessary to analyse what caused the overachievement in order to generate a learning effect (for example for the goal-setting process).
17. are (partial) deteriorations permitted if an improvement has been achieved in the overall view?
See answer to question 12.
18: What is the difference between improving energy-related performance and improving energy efficiency?
ISO 50001:2018 defines energy efficiency as one (possible) component of energy-related performance. See DIN EN ISO 50001:2018-12, 3.4.6:
In principle, a reduction in energy consumption can also be an improvement in energy-related performance. In practice, because of the required normalization, an improvement in energy-related performance is usually always an improvement in energy efficiency, because the output of an energy-consuming process is regularly the only or most significant relevant variable (with which normalization then also takes place).
Note: If there are no significant factors influencing energy consumption (and therefore no normalisation is required), absolute energy consumption can also be used as an EnPI.
19. if a certain level of improvement of energy-related performance is required ?
Above and beyond legal requirements, the organisation itself determines which requirements it wishes to meet and what level/objectives it wishes to set itself. The standard does not provide a concrete specification of the level of improvement (see application area ISO 50001:2018)
20. can there be an improvement even if the total energy consumption has increased?
Yes, as long as it can be demonstrated that efficiency has improved (see answer to question 18.). A comparison of the expected energy consumption based on the EnB and the actual energy consumption allows the improvement in energy-related performance to be shown.
Contact DIN and submit further questions:
If you have any further questions regarding the presentation of energy-related performance according to DIN EN ISO 50001:2018 or related standards, we would be pleased if you would forward them to the committee. Please send your questions to the coordinator of the committee Mrs. Hanna Schultz (hanna.schultz@din.de).
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Module 1: 360° PDCA management as a continuous service
Module 2: Gap analyses of management systems
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