Von Bastian Beckmann Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie die ambitionierten Klimaziele zur Reduktion der Treibhausgasemissionen in Fabriken des Maschinenbaus im verarbeitenden Gewerbe über den Stand der Technik hinaus erreicht werden können. Hierbei werden insbesondere technische Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz betrachtet und die ökonomischen Restriktionen in der Industrie berücksichtigt. Die Herausforderung liegt dabei in der starken Inhomogenität der verwendeten Fertigungsverfahren und der daraus resultierenden großen Varianz der Energiewandler und deren Verhalten. Es zeigt sich beim Stand der Technik und der Wissenschaft, dass es bereits neben Anreizen des Gesetzgebers durch verschiedene Richtlinien und Gesetze, auch weitere Maßnahmen, Initiativen und Methoden gibt, die eine Steigerung der Energieeffizienz durch wirkungsgradoptimierte Wandler oder einen hohen Nutzungsgrad verfolgen. Der Grund, wieso der verfügbare Stand der Technik in den Fabriken nicht immer umgesetzt wird, ist in der mangelnden Kenntnis über die verfügbaren Möglichkeiten zur Energieeinsparung und dem aktuellen Energiebedarf der bestehenden Systeme zu finden. Werden diese Einsparpotenziale identifiziert und ausgeschöpft, müssen Energiekreisläufe erkannt und geschlossen werden um zusätzliche Potenziale zu erschließen. Dazu wurde in dieser Arbeit das energietechnische Systems von Fabriken strukturiert, womit das komplexe Wirkgeflecht einer Energieeffizienzsteigerung über die verschiedenen Detaillierungsebenen beschrieben werden kann. Damit konnten die Prinzipien eines Energierecycling entwickelt werden, die die Aufbereitung und die Wiederverwendung von Energie zur Folge haben und das Ziel einer effizienten Exergieverwendung in den betrachteten Fabriken forcieren. Diese Betrachtungsweise aus der Thermodynamik ermöglicht eine neue Sicht des Maschinenbaus auf die Energie als mehrfach nutzbares Gut und eröffnet somit weitere Potenziale zur Energieeffizienzsteigerung. Die Priorisierung der möglichen Maßnahmen zur effizienten Verwendung der Arbeitsfähigkeit von Energie brachte eine Fokussierung der Arbeit auf eine Vernetzung thermischer Energien, die den Großteil des Endenergiebedarfs in Fabriken des Maschinenbaus ausmachen. Um die Potenziale eines komplexen Netzes aus Wärmequellen und -senken unterschiedlicher Leistung, Temperaturen und zeitlichem Verhalten beschreiben zu können wurde dazu eine Methode entwickelt mit der die Identifikation und Abstraktion der Wärmequellen und -senken realisierbar ist. Mit den daraus resultierenden Informationen des Wärmeangebots und des -bedarfs im betrachteten Bilanzraum, kann das Potenzial eines wirtschaftlichen Wärmenetzes, das mit minimalem Aufwand eine maximale Wärmemenge überträgt, spezifiziert werden.