Alles im Blick mit den Dashboards
„Bei der Installation und Einrichtung der GridVis ist unser Abteilungsleiter IT, Matthias Schmidt, stark involviert“, erzählt Kariem El Sayed: „Da er ursprünglich eine Ausbildung als Elektroniker hier im Unternehmen absolviert hat, kennt er sich mit beiden Aspekten des Projekts – Energie und IT – sehr gut aus.“ Nach der Installation der Hardware hat das Team die Dashboards zur Visualisierung der Verbräuche nach und nach aufgebaut. In einem Übersichts-Dashboard ist die gesamte Installation des Standorts Schwalmstadt dargestellt. Das System erfasst und dokumentiert die Einspeisung, die sechs Mittelspannungstransformatoren, die Niederspannungshauptverteilungen, die beiden PV-Anlagen und das Blockheizkraftwerk. Damit lassen sich die Lastverläufe über die Zeit sehr einfach visualisieren. Weitere Dashboards bilden die Maschinen und Anlagen im Detail ab. In der Halle mit der Blasfolienextrusion zum Beispiel zeigt das Dashboard für jede Maschine einen eigenen Verbrauchswert an. Zusätzlich kennzeichnet die Farbe den aktuellen Betriebszustand: Grün steht für Produktion, Rot für Stillstand. In Kombination mit dem Verbrauchswert erkennt der Anwender sofort, ob die Maschine produziert, im Standby läuft, vorheizt oder für eine Wartung abgeschaltet ist. Auch die Maschinen für Weiterverarbeitung, Druck und Konfektionierung der Folien erscheinen in eigenen Dashboards. Das System erfasst zusätzlich ihren Druckluftverbrauch. Dazu liest die GridVis die Messwerte der Durchflusssensoren ein. Mit generischen Modbus-Profilen gelingt die Einbindung ohne großen Aufwand. Der Standort Horn & Bauer Profiltechnik in Ilmenau war ebenfalls schnell in GridVis eingebunden. Die vorhandene Messtechnik kommuniziert über OPC UA.
Auswertung mit Kennzahlen
Erste Ergebnisse zeigten sich kurz nach Beginn der Visualisierung. Dazu gehörte die Analyse der Lastverläufe der drei Kompressoren. „Von den drei Kompressoren ist nur einer mit einem effizienten frequenzgeregelten Antrieb ausgestattet“, erklärt Kariem El Sayed. Je nach Bedarf lässt sich einer der weniger energieeffizienten Kompressoren abschalten. Und auch einige Leckagen konnten identifiziert werden, deren Beseitigung große Einsparungen gebracht haben. Ein ähnliches Bild zeigt sich bei den redundanten Transformatoren. Arbeiten beide unter 50 Prozent ihrer Nennleistung, bleibt nur einer in Betrieb. Das spart Energie, besonders wenn ein Transformator eine geringere Effizienz aufweist. Einer der wichtigen Aspekte des Energiemanagements ist die Vermeidung von Lastspitzen, die sich sofort in höheren Energiekosten niederschlagen. Die Betreiber legten daraufhin beim Anfahren der Produktion eine Reihenfolge fest – und vermieden damit die hohen Spitzenlasten. Denn das Aufheizen der Extruder benötigt mehr Energie als der Dauerbetrieb. In diesem Zusammenhang hat Kariem El Sayed für den Produktionsstart eine weitere Idee entwickelt: „Unser Blockheizkraftwerk ist im Wesentlichen für die Heizung der Gebäude zuständig. Dabei erzeugt es zusätzlich 200kW elektrische Leistung. Daher startet das Blockheizkraftwerk gleich zu Beginn der Produktion, auch wenn die volle Heizleistung noch nicht benötigt wird.“ Die Zertifizierung des Energiemanagements nach ISO50001 erfordert eine Dokumentation der Energieverbräuche und deren Zusammenhang mit der Produktion. Diese Berichte werden jetzt bei Horn & Bauer auch in der GridVis erzeugt und abgelegt. „Für den KPI-Manager ist die Software das zentrale Datenmanagement“, erklärt Kariem El Sayed. Die Daten aus der selbst entwickelten Betriebsdatenerfassung werden ebenfalls in die Software importiert. Und monatlich liefert das ERP-System die Zahlen zu den produzierten Mengen. Der Import erfolgt ohne Probleme über einen CSV-Import. Damit kann die Software die Effizienz der einzelnen Produktionsmaschinen darstellen. Eine wesentliche Kennzahl ist dabei der Energieverbrauch pro produzierter Gutmenge. Die Zahlen fließen in die Kalkulation der Maschinenstundensätze und der Stückkosten ein.
Entscheidungsgrundlagen für zukünftige Investitionen.
„Schon aus den Daten der ersten Monate konnten wir viele Erkenntnisse gewinnen“, zeigt sich Kariem El Sayed begeistert: „Die Informationen und Berechnungsgrundlagen zu den KPIs hatten wir vorher nicht.“ Auf Basis der Effizienzkennzahlen lassen sich Entscheidungen für zukünftige Investitionen ableiten. Ineffizientere Maschinen oder Anlagen könnten beispielsweise ersetzt werden, die Amortisation lässt sich direkt aus den Kennzahlen berechnen. Kariem El Sayed bewertet die Erfahrungen mit der Hard- und Software von Janitza sehr positiv. Deshalb plant er bereits Erweiterungen: „Wir werden in den nächsten Wochen vier Ladesäulen für Elektrofahrzeuge mit einer Ladeleistung von jeweils 22kW installieren. Wir schließen das Lademanagement über Modbus ebenfalls an das Energiemanagement an.“ Damit verhindern die Betreiber, dass durch die Ladeinfrastruktur Lastspitzen entstehen. Die notwendigen Daten kommen direkt aus dem Netzanalysator UMG 604-Pro, das die Leistungsdaten auf Mittelspannungsebene misst.
