Energieerfassung an neuen und bereits installierten Schaltanlagen

Kleine Sensoren im Energiesparen ganz groß

Es ist zurzeit das Thema, das eine ganze Welt bewegt und aus der Berichterstattung der Medien nicht mehr wegzudenken ist: Umweltschutz. Neue Formen emissionsarmer Mobilität, ein bedachter Konsum von Fleisch, recyclebare Verpackungen – an Handlungsempfehlungen für eine naturbewusste und nachhaltige Zukunft mangelt es grundsätzlich nicht. Im Zuge dessen rückt vermehrt auch die Klimapolitik in den Fokus. Schädliche Treibhausgasemissionen mit gezielten Maßnahmen wirksam reduzieren, so lautet die Devise. Um dieses Ziel zu erreichen und damit die folgenschwere Erderwärmung zu begrenzen oder bestenfalls sogar zu stoppen, werden insbesondere der Ausbau erneuerbarer Energien sowie die effizientere Nutzung vorhandener Ressourcen gefordert.

Neuerdings steht auch der universelle PowerTag Flex 160A für Hauptschalter und Gruppenabsicherungen zur Verfügung. (Bild: Schneider Electric GmbH)

Vor allem die Gebäudeeffizienz spielt hier eine bedeutende Rolle und darf unter keinen Umständen vernachlässigt werden. Laut einer 2018 erschienenen Studie der Deutschen Energie-Agentur (dena), entfallen deutschlandweit etwa 35% der Endenergie alleine auf Wohn- und Nichtwohngebäude. Global betrachtet, werden sogar 40% der weltweiten Energie ausschließlich im Gebäudesektor verbraucht. Doch nicht nur für den umweltbewussten CO2-Sparer stellt die Energieeffizienz von Gebäuden einen wichtigen Baustein zum Schutz des Klimas dar, auch für Facility Manager ist diese Thematik höchst relevant. Denn der Blick auf die OpEx (Operational Expenditure) und explizit auf die dort aufgeführten Ausgaben im Energiesektor, stellt die für den Energieeinkauf Verantwortlichen zunehmend vor große Probleme: Auf der einen Seite sind im Zuge der Digitalisierung zwar neue und energiesparende Technologien entstanden, auf der anderen Seite treiben digitale Infrastrukturen und vernetzte Geräte allerdings auch den Energiebedarf und damit einhergehende Kosten stets in die Höhe. Zugleich sollen jegliche Ausgaben im Energiebereich reduziert, das Wirtschaftlichkeitsprinzip konsequent eingehalten und zudem ausschließlich klimaschonende und zukunftsfähige Maßnahmen realisiert werden. Diese komplexen Anforderungen zu erfüllen, ist augenfällig keine leichte Aufgabe, mit ganzheitlichen Lösungsarchitekturen wie EcoStruxure von Schneider Electric aber definitiv möglich. Auch weil im Gebäudesektor bisher ein großer Teil der konsumierten Energie durch eine ineffiziente Nutzung vergeudet wird, sind in dem verbrauchsintensiven Bereich durchaus enorme Energieeinsparpotenziale vorhanden. Ein Einsatz energieeffizienter Geräte ist bereits gängige Praxis, kann jedoch nur einen begrenzten Beitrag zur Einsparung leisten. Der digitale Fortschritt und die damit entstandenen Technologien ermöglichen hingegen – durch ein gezieltes Zusammenspiel aus Messen, Analysieren und kritischem Hinterfragen – ein wirkungsvolles Energiemanagement und schließlich beachtliche Effizienzsteigerungen.

Vollkommene Transparenz

Beispielsweise ist oftmals überhaupt nicht bewusst, wo und wann Energie eigentlich verbraucht wird, sodass viele Verluste und Verschwendungen unbemerkt bleiben. Bei großen Anlagen und einer Vielzahl von Geräten kann sich die Suche nach den ungeliebten Energiefressern allerdings äußerst schwierig gestalten. Die von intelligenten Energiesensoren wie den PowerTags von Schneider Electric erhobenen Messdaten schaffen hier Abhilfe und beenden zeitraubende Nachforschungen. So ermöglicht der PowerTag Acti9 Flex für Endstromkreise bis 63A eine detaillierte Energieerfassung mit Genauigkeitsklasse 1, wodurch selbst der Verbrauch kleinster Lasten ersichtlich wird. Für Hauptschalter und Gruppenabsicherungen steht darüber hinaus der universelle PowerTag Flex 160A bereit, Einspeiseschalter und Sicherungsabgänge bis 2000A lassen sich wiederum mit dem PowerTag R flexibel überwachen. Dank Integration in die ganzheitliche Lösungsarchitektur EcoStruxure, basierend auf den drei Ebenen der vernetzten Produkte, Edge Control sowie Analysen und Services, werden die Daten von bis zu 100 Messpunkten mittels Ethernet Modul – dem PowerTag Link HD – erfasst und an Steuerungen, Leittechnik oder Managementsysteme übertragen. Hier sind die gesammelten Messwerte von Energiezählerstand über Stromstärke und Spannung bis zur Echtzeit-Leistung dann visualisiert ablesbar. Mit einem genauen Blick in die Zusammensetzung der Energiestatistik können Schwachstellen aufgespürt und Optimierungspotenziale wirksam genutzt werden. Die jederzeit verfügbare Einsicht in die Gerätezustände erlaubt zudem eine zeitnahe Behebung potenzieller Mängel, weshalb die proaktive Instandhaltung der Anlage ungemein vereinfacht ist. Kein unwichtiger Aspekt, wenn man bedenkt, dass sich der mit Abstand größte Teil – ungefähr drei Viertel – der insgesamt im Lebenszyklus eins Gebäudes anfallenden Kosten, aus Betriebs- und Wartungskosten zusammensetzt.

Reduzierte Ausfallzeiten

Auch bei Ausfällen oder Defekten leisten die PowerTags einen wichtigen Beitrag zur Verkürzung der Ausfallzeiten: indem bei auftretenden Unregelmäßigkeiten der gewohnten Abläufe – Kommunikationsverlust, ausgelösten Schaltern, Überlastung oder Spannungsabfall – Alarmbenachrichtigungen per E-Mail direkt an ein mobiles Endgerät gesendet werden, können zeitnahe und zielgenaue Maßnahmen sofort eingeleitet und der reibungslose Betrieb gewährleistet werden.

Der kompakte PowerTag NSX ermöglicht die Direktmessung von größeren Lasten bis 630 A und lässt sich einfach unter Kompaktleistungsschalter und Lasttrennschalter Compact NS und NSX montieren. (Bild: Schneider Electric GmbH)

Anlagenmodernisierung leicht gemacht

Die modernen Energiesensoren sind zudem eine sehr platzsparende und kostengünstige Lösung. Durch ihr kompaktes Design und ihre drahtlose Kommunikation lassen sich alle PowerTags mühelos und ohne Verkabelungsaufwand in neue oder bereits vorhandene Schaltschränke installieren. Sie sind schnell und einfach auf Reiheneinbaugeräten wie beispielsweise Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter, FI/LS und Co. des Acti9- oder Resi9-Sortiments verbaut, weshalb kein wertvoller Platz auf der DIN-Schiene beansprucht wird. Auch der PowerTag NSX, der die Direktmessung von größeren Lasten bis 630A ermöglicht, eignet sich perfekt für Retrofit-Projekte. Die kabellosen Funkmodule können hier ebenfalls unkompliziert unter bestehende Kompakteistungsschalter und Lasttrennschalter montiert werden.

Effizient Energie konsumieren und produzieren

Der Einsatz von Energiesensoren erweist sich zudem mit Hinblick auf den zunehmenden Prosumer-Trend als besonders wertvoll. Denn wird Energie im Gebäude nicht nur konsumiert, sondern zugleich durch eine Photovoltaikanlage produziert, ist ein leistungsstarkes Energiemanagement enorm wichtig. Veranschaulicht könnte sich eine effiziente Monitoring-Lösung folgendermaßen darstellen: Für einen umfassenden Überblick misst ein Energiesensor auf der obersten Ebene die Gesamtleistung. Auf der darunterliegenden Ebene sorgen schließlich die erhobenen Messdaten spezifischer Stromkreise für eine Detail-Ansicht der Energieflüsse. In Anlehnung an das Beispiel der Energieerzeugung und des gleichzeitigen Energieverbrauchs lassen sich demnach Produktion und Verbrauchswerte des Photovoltaiksystems ebenso wie die E-Auto-Ladestation dauerhaft überwachen. Zeitnahe Benachrichtigungen bei Auffälligkeiten – und nicht zu vergessen dem vollständig geladenen Auto – ermöglichen schließlich eine schnelle Reaktion. Somit leisten die smarten Energiesensoren auch einen maßgeblichen Beitrag zur Effizienzerhöhung und Optimierung der Prosumer-Anlage.

Fazit

Um dem stetig steigenden Energiebedarf gerecht zu werden und zugleich CO2-Emissionen sowie Kosten zu senken, bedarf es energieeffizienter Geräte und Infrastrukturen. Mit den PowerTags und ihrer Einbindung in die EcoStruxure Architektur hat der Energiespezialist Schneider Electric das Fundament für ein wirkungsvolles Energiemanagement verbreitert. Schnell, einfach und platzsparend im Schaltschrank eingebaut, erlauben die drahtlosen Energiesensoren mit ihrer granularen Messung eine bessere Qualität der Analyse und liefern die notwendige Transparenz, um Schwachstellen und Stromfresser präzise aufzuspüren. Darüber hinaus vereinfachen sie die vorrauschauende Instandhaltung der Anlage und ermöglichen bei Ausfällen ein gezieltes Eingreifen sowie die schnellstmögliche Wiederherstellung des Anlagenbetriebs. Damit unterstützen PowerTags nicht nur Facility Manager und Co. bei ihrer täglichen Arbeit, sondern sind auch ein wichtiger Schlüssel zu mehr Nachhaltigkeit und einer umweltbewussten Zukunft.