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Energietechnik/-Anwendungen | Gebäudeautomation | Energieverteilung

Eine neue Ära im Energiesektor

OpEx reduzieren und gleichzeitig Nachhaltigkeit erreichen
ep6/2021, 4 Seiten

Den meisten Unternehmen fehlt heute eine wirksame Strategie, ihren Energieverbrauch zu steuern und die Kosten unter Kontrolle zu halten. Dieser Beitrag hilft Energie- und Anlagenmanagern zu verstehen, warum datengesteuerte Energiemanagementlösungen zur Optimierung von Effizienz, Verfügbarkeit und Umweltverträglichkeit an Zugkraft gewinnen.


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Multi-Utility-Validierung

An einem Gewerbe- oder Industriestandort gibt es in der Regel verschiedene Anbieter für Energie, Wasser und andere Versorgungsleistungen. Die Rechnungen basieren in der Regel auf unterschiedlichen Zeiträumen (z. B. monatlich, zweimonatlich, vierteljährlich usw.) und werden oft nicht genau geprüft oder kontrolliert. Kleine, aber kontinuierliche Leckagen bleiben oft über lange Zeiträume unentdeckt, was zu unerwartet hohen Gebühren führen kann. Die Datenüberwachung kann die Früherkennung von Leckagen unterstützen und beispielsweise durch Warnungen ein rechtzeitiges Eingreifen und Kosteneinsparungen ermöglichen.

Lastprofile verfolgen

Die Verfolgung der Lastprofile hilft, frühe Anzeichen eines schlechten Gerätezustands zu erkennen. Erreicht eine typische Stromlast beispielsweise ab dem Zeitpunkt der Installation um 6 Uhr morgens ihren Höhepunkt und fällt am Ende des Tages wieder ab, unterstützt die Darstellung des Lastprofils eine Veränderung im zyklischen Muster zu erkennen und so ein zugrundeliegendes potentielles Problem wie einen defekten Kompressor oder eine in der Nacht unbeabsichtigt betriebene Anlage, aufzudecken. Der Datenvergleich kann den Energie- bzw. Anlagenmanager dabei unterstützen, die Situation zu beurteilen und eine Korrektur zu planen, bevor es zu Funktionsbeeinträchtigungen kommt.

Vergleich mehrerer Standorte

Ein Vergleich zwischen verschiedenen Einrichtungen, die sich ähneln, ermöglicht eine Harmonisierung von Betrieb und Kosten. Wenn beispielsweise bei zwei vergleichbaren Produktionslinien in zwei verschiedenen Einrichtungen die Leistung einer Linie unter dem Nennwert liegt und sie mehr Energie verbraucht als die andere, ist dies wohl auf schlecht funktionierende Anlagen zurückzuführen. Der Vergleich von Stromverbrauch und -qualität mehrerer Standorte hilft dabei, das Problem zu lokalisieren und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.

Maximieren der Anlagenleistung

Häufig auftretende harmonische Verzerrungen, die durch nichtlineare Lasten verursacht werden, können elektrische Komponenten beschädigen. Genauso können Transienten, Schwellungen und Unter-/Überspannungsereignisse schädliche Auswirkungen auf Geräte haben. Beispielsweise kann eine nur fünfprozentige harmonische Verzerrung innerhalb von Transformatoren zu einem Kapazitätsverlust von 25 % führen. In ähnlicher Weise resultiert aus großen Unwuchten bei Motoren eine ineffiziente Leistung mit geringerem Wirkungsgrad und erhöhter Ausfallwahrscheinlichkeit [8]. Features zum Management der Leistungsqualität in Verbindung mit allgemeinen Geräteinformationen können dazu beitragen, das Problem frühzeitig zu erkennen, sodass Schäden und Ausfallzeiten minimiert oder sogar ganz vermieden werden können.

Energiemanagement als Software-as-a-Service

Noch vor wenigen Jahren beschränkten sich die Betreiber von Gebäuden und Anlagen auf einfache Energieüberwachungssysteme vor Ort. Die meisten damaligen fortschrittlichen Systeme basierten auf komplexen und teuren Lösungen. Nur wenige Systeme ließen sich nachrüsten und fast alle erforderten den Einsatz eines engagierten Teams vor Ort. Außerdem waren nur wenige intelligente Geräte verfügbar, deren Konnektivität auf eine kleine Datenmenge beschränkt war. Darüber hinaus wurden, insbesondere bei Brownfield-Projekten, Messpunkte neben intelligenteren Geräten auf der Grundlage der Lastdimension und nicht auf der Grundlage der Nützlichkeit für die strategische Überwachung des Systems ausgewählt.

In letzter Zeit gab es jedoch eine stetige Zunahme intelligenter Geräte mit höherer Genauigkeit und mehr überwachten Parametern auf dem Markt. Die Betreiber konzentrieren sich, unterstützt durch neue Vorschriften und Zertifizierungen, immer mehr darauf, die richtigen Messpunkte zu identifizieren, um relevante Informationen zu erhalten.

Neue digitale Technologien führen zu einer starken Verlagerung des Marktes hin zu erschwinglichen Hybrid- und Cloud-basierten Lösungen, die durch ein Software-as-a-Service-Modell (SaaS) unterstützt werden und somit Flexibilität in Bezug auf Upgrades, Add-ons und Preisgestaltung bieten.

Der Markt für Energiemanagement- und Leistungsüberwachungssysteme verändert sich radikal. Für industrielle, gewerbliche und private Anwendungen entstehen zusehends IoT-Plattformen für das Energiemanagement. Durch die Erschließung von Cloud-Infrastrukturen ermöglichen diese Plattformen überall und jederzeit den sofortigen, unbegrenzten und globalen Zugang zu Informationen zu einem erschwinglichen Preis. Komplexere Analysen können mit einer höheren Datenmenge in kürzerer Verarbeitungszeit reibungslos ablaufen. Dadurch liegen Rückmeldungen und Ergebnisse früher vor, was zu mehr Effizienz, Innovation und Wertschöpfung führt.

Mit nur wenigen Klicks und minimalen Investitionen können Betreiber von einer einfachen Basis-Energiemanagementlösung mit Dashboards für die Anzeige des Echtzeit-Energieverbrauchs, Warnmeldungen für anormale Bedingungen und detaillierte Berichte zu einer anspruchsvolleren Version mit Funktionen wie fortschrittlicher Stromanalyse, Analyse der Stromqualität, Stromprognose und intelligenten Warnmeldungen wechseln (Bild 4). Mit diesen „intelligenten“ Funktionen erhalten Betreiber die wertvollen Informationen, die sie für ihre spezifische Anwendung oder ihr spezielles System benötigen.

Bild 4: ABB Ability Energiemanagement Interface (Quelle: ABB)

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Literatur

Energy Management Handbook, The Fairmont Press, Inc.7th Edition, Webverweis: ?https://www.academia.edu/33324894/Energy_Management_Handbook_7th_Ed_Doty_and_Turner_Fairmont_Press_2009_03_Oct_2009_pdf Abruf: 23.06.2020

Carbon Trust Organization – Reports, Webverweis: www.carbontrust.com Abruf: 23.06.2020

Energy Foundation – Reports, Webverweis: ?https://www.ef.org Abruf: 23.06.2020

European Online Journal of Natural and Social Sciences 2014; Vol.3, No.3 Special Issue on Environmental, Agricultural, and Energy Science, Webverweis: european-science.com/eojnss/issue/view/19 Abruf: 23.06.2020

ISO 50001 – 2018, Webverweis: www.iso.org/standard/69426.html Abruf: 23.06.2020

Capacity Optimization for Electrical and Thermal Energy Storage in Multi-Energy Building Energy Systems, ICAE 2018, Webverweis: ?https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/1876610219301936 Abruf: 23.06.2020

IEA.org, Webverweis: www.iea.org/data-and-statistics Abruf: 23.06.2020

EIA – Energy Efficiency Report, Webverweis: ?https://www.eia.gov/consumption/reports.php#/T100 Abruf: 23.06.2020


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