Die steigenden Energie- und Rohstoffkosten liefern zusammen mit den damit verbundenen ökologischen Gesichtspunkten vielen Unternehmen den Anlass, ihre Prozesse im Hinblick auf energie- und ressourcenschonendere Verfahren zu optimieren. Die Tatsache, dass für Produktionsbetriebe seit 2012 ein Energiemanagement nach DIN EN 50001 Voraussetzung für die Steuerrückerstattung im Rahmen des Spitzenausgleichs ist, trägt dazu bei. Für effektives Energiemanagement ist dabei ein lückenloses, prozessübergreifendes und weitgehend automatisiertes Monitoring notwendig.

Bild: Visam GmbH

Ein Beispiel für erfolgreiches Energiemanagement bietet die Implementierung eines Controlling-Systems in einem mittelständischen Produktionsbetrieb: Ziel des Energiemonitorings war die umfängliche Erfassung des Energieverbrauchs des kompletten Unternehmensgebäudes, bestehend aus Produktions-, Büro- und Werkstatträumen, sowie die Erfassung der Produktions- und Einspeisungswerte der angeschlossenen Photovoltaikanlage (PV). Die vorhandene Infrastruktur – bestehend aus Zählern und Wechselrichtern – sollte in großen Teilen übernommen werden und nur dort, wo eine feinere Aufschlüsselung der Verbraucher notwendig ist, um zusätzliche Sensoren ergänzt werden. Letzteres konnte mithilfe gängiger Sensorik und Messverfahren, aber auch durch Schnittstellen zur vorhandenen Anlagensteuerungen, einfach realisiert werden. So ließen sich die wichtigsten Verbrauchsparameter mit überschaubarem Aufwand zeitnah ermitteln.

Bei der Wahl der passenden Automatisierungssoftware für das Energiemonitoring und -controlling fiel die Entscheidung auf Vbase aus dem Hause Visam, das bereits als Leitsystem in der Produktion eingesetzt wird. Ausschlaggebend für die Entscheidung war die vorhandene Schnittstelle in der Produktion. Aber auch die Flexibilität der Lösung, sowie die zentrale Datenhaltung, die den Zugriff von anderen Systemen zulässt, waren wichtige Entscheidungskriterien. Das Leitsystem bildet bei dieser Anwendung die zentrale Plattform, die alle Informationen erfasst, speichert und visualisiert. Auf Basis der gewonnenen Kennzahlen kann das System im zweiten Schritt zu einem Ressourcen- und Energiecontrollingsystem ausgebaut werden. Die Leittechnik dient dabei als zentrale Kommunikations- und Überwachungsplattform und verrichtet ihren Dienst dezent als ‚Black Box‘ im Hintergrund. Die Visualisierung erfolgt lokal im Netzwerk über die Laufzeitsysteme der Lösung, für den mobilen Zugriff über Smartphone oder Tablet wird die Oberfläche als Webseite auf Basis von HTML5 aufbereitet.

Energiemonitoring als erster Schritt

Nach Analyse der Netz- und Verbraucherstruktur wurden zusätzliche Zähler an den wesentlichen Verbrauchern in der Produktionsstätte installiert, um den Verbrauch der einzelnen Maschinen zu ermitteln. Die nächste Aufgabe war die Implementierung des Energiemonitorings und die Festlegung von Kennzahlen. Das Monitoring ist der erste und wichtigste Schritt zu einem erfolgreichen Energiemanagementsystem und umfasst die permanente Erfassung, Anzeige und Analyse des energietechnischen Ist-Verbrauchs. Erst die detaillierte und lückenlose Aufzeichnung der tatsächlichen Verbräuche ermöglicht eine umfassende Analyse des Einsparpotentials sowie die Einhaltung von Grenzwerten. Das beste Monitoringsystem nützt jedoch nichts ohne robuste und aussagekräftige Kennzahlen. Um aufschlussreiche Werte zu erhalten, ist es daher notwendig, Daten zum Energieverbrauch um beeinträchtigende Faktoren zu bereinigen beziehungsweise ins Verhältnis zu setzen. Mit Zahlen aus dem Leitsystem wurde dazu unter anderem der Energieverbrauch der Produktion mit der tatsächlich produzierten Menge verglichen. Bei der Analyse der Werte der Heizungs- und Klimaanlage wurde die Außentemperatur für eine aussagekräftige Kennzahl miteinbezogen.

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