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Energiemonitoring

Wo lässt sich sparen?

Mit einfachen Mitteln könnten Betriebe viel Energie einsparen. Energiemonitoring-Systeme machen die Schwachstellen sichtbar.

Wo gibt es Einsparpotenziale? Diese Frage stellen sich viele Unternehmen angesichts der hohen Energiekosten in Deutschland. Auch der Klimaschutz ist für viele Betriebe eine Motivation, sich noch stärker um Energieeffizienz zu bemühen. Aber wo kann man dabei ansetzen?

Wer ungenutzte Einsparpotenziale erkennen will, kommt um eine automatische Erfassung und ein transparentes Controlling des Energieverbrauchs nicht herum. Dies ist in der Regel eine komplexe Aufgabe: Zu erfassen sind alle Gebäude, Anlagen und sonstigen Energieverbraucher mit einer Vielzahl von einzelnen Verbrauchsstellen, die den jeweiligen Nutzern (Kostenstellen) richtig zugeordnet werden müssen. Die Daten, die durch die systematische Verbrauchserfassung generiert werden, bilden die Grundlage, um bisher nicht erkannte Verbräuche zu erkennen, die beispielsweise durch Leckagen, falsches Nutzerverhalten oder defekte und falsch eingestellte Regelungen entstehen. Wichtig sind die Daten auch, um beim Energieversorger in den optimalen Tarif eingeordnet zu werden.

Als erster Schritt ist eine Ist-Analyse zu empfehlen, bei der der aktuelle Stand des Betriebs in puncto Energie-Controlling bewertet wird. Dabei geht es beispielsweise um diese Themenfelder: Wie geschieht die Erfassung der Verbrauchsdaten bislang? Werden bereits alle wesentlichen Verbrauchsstellen erfasst? Werden die Kosten den jeweiligen Verbrauchern korrekt zugeordnet? Werden die Daten automatisch analysiert und visualisiert, sodass auffällige Verbraucher und Verbrauchsverläufe schnell erkennbar sind? Sind die Daten in Echtzeit verfügbar? Je nachdem, wie diese Fragen beantwortet werden, lässt sich ablesen, wo Nachholbedarf besteht und ob die bestehende Verbrauchserfassung angepasst oder neu konzipiert werden muss.

Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Anbietern von Energiemonitoring-Systemen, weshalb kleinen und mittleren Betrieben ohne entsprechendes Know-how der Überblick oft schwer fallen dürfte. Hier kann es sinnvoll sein, einen spezialisierten Berater hinzuzuziehen, der bei der Auswahl des optimalen Systems und bei dessen Implementierung begleitet. Zu achten ist insbesondere auf folgende Eigenschaften der Systeme: Installation und Anpassung sollten mit überschaubarem Aufwand und ohne Expertenwissen möglich sein. Die Benutzerführung muss möglichst einfach sein und das System muss sich problemlos erweitern lassen. Selbstverständlich sollte sein, dass die ausgewählte Lösung vorgegebene Standards und Normen einhält.

Aufbau des Energiemonitorings

Ein Energiemonitoring-System ist in der Regel folgendermaßen aufgebaut: In den Bereichen, die erfasst werden sollen, und gegebenenfalls auch bei den einzelnen Verbrauchern werden Energiezähler installiert, die die Verbrauchs- und Leistungsdaten (z. B. in Kilowattstunden und Kilowatt, Liter und Liter pro Sekunde, Kubikmeter und Kubikmeter pro Stunde etc.) generieren. Diese Daten werden mit einer sogenannten Feld-Bus-Verbindung an ein Datenerfassungs-Modul (DEM) übertragen, wo alle Werte mit Datum und Uhrzeit versehen und abgespeichert werden. Das Modul fragt die Daten synchronisiert mit dem Messperioden-Signal, das vom Zähler des Energieversorgungsunternehmens abgegeben wird, in Echtzeit bei den einzelnen Zählern ab. Vom Datenerfassungs-Modul gehen die Daten dann periodisch oder per Fernabfrage über LAN-Kabel oder über WLAN an einen zentralen Rechner im Betrieb oder optional zu einem Auswerte-Rechner bei einem externen Datenauswertungs-Dienstleister. Dieser Auswerte-Rechner speichert die Datensätze aus allen DEMs in einer zentralen Datenbank und stellt sie der Monitoring-Software oder auch dem Anwender z. B. im Excel-Format zur Verfügung

Ein besonderes Augenmerk sollte auf das geeignete Bus-System gelegt werden, mit dem die Daten von den Zählern zu den Datenerfassungs-Modulen übertragen werden: Speziell für die Fernauslesung von Verbrauchszählern z. B. für Strom, Gas, Wasser und Wärme wurde der M-Bus („Metering-Bus“, deutsch „Mess-Bus“) geschaffen – ein herstellerunabhängig genormtes Protokoll für die Datenübertragung. Der M-Bus ist speziell auf die Belange in den Bereichen Gebäude und industrielle Liegenschaften zugeschnitten. Zähler von verschiedenen Herstellern können problemlos per Kabel oder Funk in ein M-Bus-System integriert werden, sofern diese über den M-Bus-Standard nach Norm DIN EN 13757 verfügen.

Der M-Bus hat seine Stärken in der Länge und der Verzweigbarkeit (Linien-, Baum- und Stern-Struktur) sowie in der kostengünstigen Verfügbarkeit von Energiezählern für alle Energieträger. Der sogenannte Mod-Bus RTU ist hauptsächlich im Strombereich angesiedelt und gewährleistet eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit. Zähler, die nicht Bus-fähig sind, können über eine Impuls-Schnittstelle und über Adapter in das System eingebunden werden.

Grafische Darstellung

Aus den Grafiken, die die Systeme genieren und die man jederzeit am Bildschirm aufrufen kann, lassen sich vielfältige Erkenntnisse gewinnen. Angezeigt werden u. a. die Lastprofile im gewählten Zeitraum (Tag, Woche, Monat, Jahr), die den Energieverbrauch und die Lastspitzen leicht nachvollziehbar machen. Ein Beispiel: Um sechs Uhr morgens geht der Energieverbrauch plötzlich nach oben, weil die ersten Mitarbeiter im Büro erscheinen und ihre Computer hochfahren. Zwei Stunden später lässt sich aus den Grafiken ablesen, dass die Beleuchtung und die EDV fast im gesamten Betrieb laufen. Oder es wird ersichtlich, dass die Lüftung unnötigerweise eine Woche lang tags und nachts sowie am Wochenende durchgelaufen ist. Oder: Die Klimaanlage wird gewartet und danach für einen Probelauf wieder hochgefahren, wobei die vereinbarte Lastspitze übertroffen wird. Es wird also deutlich, dass das spontane Hochfahren von leistungsstarken Anlagen, z. B der Klimaanlage, besser zu Schwachlastzeiten erfolgen sollte.

Durch die grafische Darstellung der Lastgänge und Leistungsspitzen wird erkennbar, dass häufig keine großen Investitionen nötig sind, um die Energiekosten spürbar zu senken. Vielfach reichen dafür schon organisatorische Maßnahmen und kleinere technische Anpassungen aus. Die Anwender von Energiemonitoring-Systemen schätzen zudem, dass sich Zähler verschiedener Hersteller in die Systeme einbinden lassen und dass man die Verbrauchsdaten per Fernabfrage abrufen und für weitere Auswertungen in Excel exportieren kann.

Autor: 

Werner Frenzel

Diplom-Ingenieur Werner Frenzel ist Inhaber der Energieberatung Frenzel in Nürnberg (www.energieberatung-frenzel.de).

 

WiM – Wirtschaft in Mittelfranken, Ausgabe 06|2019, Seite 32

 
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