Eine neue Ära im Energiesektor

Angenommen eine Verbesserung der Energieeffizienz um 5 % mit Hilfe eines installierten Messsystems [3] hat eine ebenso große Stromersparnis zur Folge. Wenn bei einem industriellen Produktionsstandort einer Organisation (mit Solardach) beispielsweise Energiekosten von durchschnittlich 800 000 Euro pro Jahr entstehen können, beträgt die Kostenersparnis dann 40 000 Euro. Durch die Messung und Überwachung des elektrischen Verteilersystems kann die Organisation also Tausende Euro pro Jahr einsparen.

Ohne Zugang zu Daten ist die Diagnose und das Beheben von Problemen für Organisationen ineffizient. Wenn ein Gerät beispielsweise nicht korrekt funktioniert, beauftragt der Werksleiter oder Energiemanager Wartungspersonal, um den Fehler zu untersuchen. Während ein mechanischer Defekt noch behoben werden kann, führt ein unbekanntes Problem (z. B. Spannungsunsymmetrie), möglicherweise zu Rätselraten sowie zu unnötigem Aufwand an Zeit und Kosten ohne Resultate. Der Zugang zu Daten und zuverlässige Informationen verkürzen die Zeit, die zur Identifizierung und Behebung der Störung benötigt wird.

Intelligente Energieoptimierung

Neben der Überwachung kommt der intelligenten Energieoptimierung eine wichtige Funktion zur Maximierung der Effizienz zu. Diese Optimierung des Energieverbrauchs zum maximalen Nutzen für Mensch und Umwelt besteht aus drei parallelen Strategien:

• Energieeinsparung

• Steuerung der Reaktion auf die Nachfrage

• Nutzung erneuerbarer Energiequellen.

Somit löst die Energieoptimierung mehrere Herausforderungen, die sich nicht nur auf das elektrische Verteilungssystem, sondern auch auf das Lastmanagement auswirken. Eine fortschrittliche Energieoptimierungslösung ermöglicht Nachhaltigkeit durch aktives Management der Standortausrüstung (was zur Reduzierung der CO₂-Emissionen beiträgt) und die Dezentralisierung der Energieerzeugung. Intelligente Energieoptimierung kann dem Kunden helfen, Energie in Verbindung mit einem dynamischen Stromnetz und verteilten Energieressourcen zu nutzen und gleichzeitig den Wechsel von fossilen Brennstoffen zu umweltfreundlicheren Energiequellen zu fördern. Sie kann daher die Schaffung intelligenter Netze (und letztendlich „intelligenter Städte“) innerhalb von Gewerbe- und Industriestandorten unterstützen und die Verantwortung für die Energieerzeugung und den Beitrag zum Markt dezentralisieren. Mehrere Studien [4], [5] sagen voraus, dass Energieoptimierungslösungen zu Energie- und Kosteneinsparungen von bis zu 25 % führen können – zum Beispiel durch Verlagerung oder Abbau von Lasten – und damit die Amortisationsdauer der Investitionen einer Organisation dramatisch verkürzen. In unserem hypothetischen Beispiel könnte die Einführung einer intelligenten Energieoptimierungslösung zu einer niedrigeren Energierechnung– etwa 200 000 Euro pro Jahr – sowie zu potentiellen Einnahmen führen, wenn der Energieüberschuss in das Stromnetz eingespeist wird.

Facility-Management über Elektrizität hinaus

Als komplexes System wird ein Gewerbe- oder Industriestandort über weitere Energiequellen wie Brennstoffe, Dampf, Wärme, Druckluft [6] sowie andere Versorgungseinrichtungen (Wasser, Gas) verfügen. Diese Quellen sollten auch dem Zweck der Effizienz dienen. Häufig werden Key Performance Indicators (KPIs) für diese Quellen in Energie-Audits (Untersuchungen zur Priorisierung der effektivsten Einsparmöglichkeiten bei Energie und anderen Versorgungseinrichtungen) mit einbezogen.

In einem Multi-Energie-/Versorgungsgebäude kann Effizienz durch die Koordination der verschiedenen Quellen sowie durch den Einsatz von Speichertechnologien wie Batterien, Wärmespeicher (Thermal Energy Storage, TES) und Superkondensatoren erreicht werden, wodurch unabhängige Microgrids geschaffen werden können (Bild 3). Daher bietet die Anlagenoptimierung als Ganzes einen wichtigen Ansatz für die effektive Spitzenlastreduzierung des Strom- oder Wärmebedarfs, die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien, die kostengünstige Kohlenstoffab-scheidung und verteilte Energiesysteme [7].

Bild 3: Anlagenoptimierung erfordert Energieeffizienz von allen Energiequellen (Quelle: ABB)

Die meisten Organisationen sind jedoch noch weit davon entfernt, eine Überwachungs- und Optimierungsstrategie für ihre Anlagen umzusetzen. Zu den Hindernissen gehören die hohen Kosten von Optimierungssystemen sowie die immer noch vorhandenen technologischen Beschränkungen. Sicherlich könnte die Nutzung von Daten verschiedener Energiequellen und Versorgungsunternehmen den Organisationen helfen, ihre anspruchsvollen Umwelt- und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die gute Nachricht ist, dass die Digitalisierung mit Hilfe des IoT voranschreitet und sich die Einführung zuverlässiger und kostengünstiger Cloud- oder Hybridangebote einfacher denn je gestaltet.

Vorteile von Management und Überwachung

Wie bereits erwähnt, können Unternehmen mit Stromüberwachungs- und Energiemanagementsystemen durch die kontinuierliche Auswertung ihrer Betriebsdaten erhebliche Kosten- und Wartungseinsparungen erzielen. In den meisten Fällen wirken sich diese Einsparungen direkt auf das Endergebnis der Gewinn- und Verlustrechnung aus. Darüber hinaus kann es noch weitere Vorteile geben, die häufig unterschätzt werden und weniger offensichtlich sind.

Überprüfung der Stromrechnung

Eine Abrechnung enthält in der Regel nur den Stromverbrauch und Strafgebühren. Häufig gibt es für den Kunden keine Möglichkeit, die Richtigkeit zu überprüfen oder eine Analyse dieser Werte vorzunehmen. Dabei kann die Installation eines Energiemanagementsystems einfache, aber solide Informationen liefern. Beispielsweise hilft die Möglichkeit, Kilowattstunden und Wirk- bzw. Blindleistung zu messen und diese Daten mit den im Vertrag veröffentlichten Tarifen zu vergleichen und Fehler oder Fehlinterpretationen zu erkennen.