Das mittelständische Familienunternehmen Horn & Bauer ist ein Spezialist für die Herstellung und Veredelung von Kunststofffolien. Die Produkte stellt das 1924 gegründete Unternehmen am Stammsitz Schwalmstadt und am Standort Ilmenau in Deutschland her. Sie kommen in den Branchen Food, Healthcare, Automotive sowie in weiteren technischen Industriezweigen zum Einsatz. Die Anwendungen stellen sehr unterschiedliche Anforderungen an die Folien, die dementsprechend aus unterschiedlichen Materialien oder mehreren Schichten bestehen. Mit rund 400 Mitarbeitern erzielt Horn & Bauer etwa 70 Millionen Euro Jahresumsatz. Zentrales Produktionsverfahren bei Horn & Bauer ist die Blasfolienextrusion. Sowohl die Produktion als auch die Weiterverarbeitung der Folien benötigt viel Energie. „Das Energiemanagement ist deswegen eine wichtige Aufgabe in unserem Unternehmen“, sagt Kariem El Sayed, der bei Horn & Bauer die Elektrotechnik leitet.
Eigenes Mittelspannungsnetz
Eine zentrale Mittelspannungseinspeisung des lokalen EVU versorgt den Standort Schwalmstadt mit der nötigen Energie. An dem firmeneigenen Mittelspannungsnetz sind insgesamt sechs Mittelspannungstransformatoren mit Nennleistungen von 630 bis 1.000kVA angeschlossen, die jeweils paarweise an drei verschiedenen Stellen auf dem Firmengelände installiert sind. Die Transformatoren arbeiten teilweise redundant. Die Einspeisungen auf der Niederspannungsseite sind umschaltbar. Das alles sorgt für eine hohe Versorgungssicherheit. Zusätzlich liefern zwei Solaranlagen sowie ein Blockheizkraftwerk Energie. Die drei Produktionshallen, eine Lagerhalle sowie das Verwaltungsgebäude haben einen Gesamtbedarf an elektrischer Leistung von rund 600kW. Horn & Bauer hat eine der Hallen, in der die Konfektionierung und die Druckerei untergebracht sind, erst 2022 eingeweiht. „Bei diesem Neubau haben wir viel Wert auf Energieeffizienz gelegt“, betont Kariem El Sayed: „Die Halle entspricht dem KfW-55-Standard. Die Beheizung erfolgt über Wärmepumpen. Auf dem Dach ist eine große Solaranlage mit einer Leistung von 660kWp installiert.“ Mit einem Gesamtenergieverbrauch von 8,5GWh an Strom und Gas am Standort Schwalmstadt und zusätzlichen 5GWh am Standort Ilmenau ist Horn & Bauer nach dem Energieeffizienzgesetz zur Einführung eines Energiemanagement-Systems verpflichtet, das eine Zertifizierung nach ISO50001 ermöglicht. Nur dann kann das Unternehmen von niedrigeren Umlagen und Steuern profitieren. Im vergangenen Jahr überprüfte Horn & Bauer deswegen die vorhandene Messtechnik und die bereits installierte Software. „Wir hatten drei verschiedene Systeme, die alle nicht die benötigten Daten geliefert haben“, erinnert sich Kariem El Sayed: „Letztendlich hat ein Kollege die Erfassung überwiegend manuell und die Auswertung in Excel gemacht.“ Die Datenqualität war entsprechend schlecht und die Auswertungen waren wenig aussagekräftig.
Software gibt den Ausschlag
Auf der Suche nach einer neuen Lösung für ein umfassendes Energiemanagement-System kontaktierte Kariem El Sayed die Firma Eskap. Das Unternehmen aus Nürnberg bietet seit 25 Jahren Energietechnik für eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung an und hatte im Werk von Horn & Bauer in Schwalmstadt bereits die Anlagen zur Blindleistungskompensation geliefert. Als Janitza Solution Partner nutzt Eskap Hard- und Software des Messtechnik-Spezialisten und schlug diese als Lösung für das Energiemanagement-System vor. „Janitza war bei uns schon ein Begriff“, so Kariem El Sayed, „da in den Niederspannungshauptverteilungen bereits Messtechnik des Anbieters verbaut war.“ Zusammen mit Markus Gerber, der bei Eskap für den Bereich Energiemanagement zuständig ist, definierte Kariem El Sayed die Anforderungen. Horn & Bauer wollte die Mittelspannungstransformatoren und alle wesentlichen elektrischen Verbraucher auf Niederspannungsebene separat erfassen. Auch die Erzeugung der beiden PV-Anlagen und des BHKW gehört in das System. Die Betreiber wollten noch weitere Sensoren einbinden und so beispielsweise die Drucklufterzeugung an den Kompressoren und der Druckluftverbrauch an den verschiedenen Maschinen mit überwachen. Für die ISO50001-Zertifizierung des Energiemanagements spielte das Reporting im System eine wichtige Rolle für Horn & Bauer. Das von Eskap präsentierte Konzept überzeugte Kariem El Sayed und seine Kollegen: „Den entscheidenden Ausschlag hat letztendlich die Netzvisualisierungssoftware GridVis gegeben. Die Plattform bündelt alle Daten und bildet damit die zentrale Einheit für das Datenmanagement.“
Schnelle Installation dank vorgefertigter Montageplatten
Für die Erfassung von Messwerten auf der Mittelspannungsebene nutzt Eskap den Janitza Netzanalysator UMG 604-Pro, der bereits installiert war. In den Niederspannungshauptverteilungen der Transformatorstationen kommen modulare Energiemessgeräte vom Typ UMG 801 zum Einsatz. Mit passenden Erweiterungsmodulen bietet jedes Gerät bis zu 92 Strommesskanäle. Die Erweiterungsmodule können in einem benachbarten Schaltschrank untergebracht sein, was die Installation deutlich vereinfacht. RD 96 Remote Displays in den Schaltschranktüren zeigen die Messwerte direkt vor Ort an. Die Stromwandler sind an den NH-Trennern für die jeweiligen Verbraucher montiert. „Wo immer das möglich war, haben wir die aktuellen Low-Power-Stromwandler verwendet“, sagt Markus Gerber. Diese liefern ein Ausgangssignal von 0 bis 333mV und müssen nicht über separate Wandlerklemmen angeschlossen werden. Dies spart Zeit bei der Installation und senkt zudem die Kosten. Insgesamt musste Horn & Bauer rund 150 Messstellen in den Niederspannungsverteilungen mit Stromwandlern ausstatten. Mit einer abgestimmten Lösung sorgte Eskap für eine kurze Installationsphase und einen ungestörten Produktionsbetrieb. „Wir haben bei uns in Nürnberg fertige Montageplatten vorbereitet, auf denen alle notwendigen Komponenten bereits montiert und verdrahtet waren“, erklärt Markus Gerber. Vor Ort in Schwalmstadt mussten die Mitarbeiter dann lediglich die fertigen Montageplatten in den Schaltschrank einbauen und die Stromwandler installieren und anklemmen. Für einen reibungslosen Ablauf ergänzte Eskap das Team um einen zweiten Janitza Solution Partner: die Firma Gottschild Automatisierungstechnik. Bei der Installation in Schwalmstadt waren jeweils zwei Mitarbeiter von Eskap und Gottschild im Einsatz. „Wir kennen die Janitza-Produkte im Detail. Das sorgt bei der Installation für zuverlässige Abläufe“, sagt Markus Müller, der bei Gottschild für das Projekt verantwortlich war. Bereits nach drei Tagen konnten die ersten Messwerte in der Netzvisualisierungssoftware GridVis eingelesen werden.
