Flexible Messinfrastrukturen

Ohne Messlösung keine Einsparungen

Mit der Norm ISO50003 steigen die Anforderungen an Unternehmen bei der Zertifizierung nach ISO50001. Sie müssen ihre Energieeffizienz verbessern und den Fortschritt nachweisen können. Die Grundlage dafür ist zum einen der Report aus der Zertifizierung nach ISO50001 mit Hinweisen auf Optimierungspotenzial, zum anderen eine mitwachsende Messlösung, die die Einbeziehung weiterer Verbraucher ermöglicht und an Veränderungen bei der Energieerzeugung und beim Energieeinsatz angepasst werden kann.

Die Messlösung Diris Digiware lässt sich bedarfsgerecht aus Stromsensoren, Strommessmodulen, Spannungsmessmodulen und Anzeigegeräten zusammenstellen. In Bestandssystemen reduzieren teilbare Sensoren den Aufwand für die Nachrüstung. (Bild: Socomec GmbH)

Die EU-Energieeffizienz-Richtlinie (Energy Efficiency Directive, EED), seit Ende 2012 in Kraft, soll mit Maßnahmen zur Förderung der Energieeffizienz sicherstellen, dass die Energieeffizienzziele der EU bis 2020 und darüber hinaus erreicht werden. Die Umsetzung der EED ist Sache der Mitgliedstaaten, in Deutschland ist dafür das Energiedienstleistungsgesetz (EDL-G) im April 2015 in Kraft getreten. Demnach müssen alle Unternehmen in Deutschland, die keine KMU sind,

• vor dem 5.12.2015 ein Energieaudit nach EN 16247-1 durchgeführt haben und alle vier Jahre wiederholen oder
• sich vor dem 5.12.2017 zum Umweltmanagement nach EMAS verpflichtet und die Validierung bis 31.12.2016 erreicht haben oder
• sich vor dem 5.12.2017 zum Energiemanagement nach ISO50001 verpflichtet und die Zertifizierung bis 31.12.2016 erreicht haben.

Der Remote-Monitor und Buskoppler Diris Digiware D-50 ermöglicht die lokale Überwachung aller angeschlossenen Geräte. (Bild: Socomec GmbH)

Was für die Zertifizierung wichtig wird

Seit Oktober 2017 kommt zusätzlich eine neue Norm zur Anwendung: ISO50003 regelt die Anforderungen an die Stellen, die Energiemanagementsysteme nach ISO50001 auditieren bzw. zertifizieren. Seither müssen die Auditoren bei Erst- und Re-Zertifizierungen eines Energiemanagements prüfen, ob in den Unternehmen Verbesserungen der Energieeffizienz nachgewiesen werden können. Es reicht also für die Zertifizierung nicht mehr aus, dass ein funktionsfähiges Energiemanagement im Unternehmen eingerichtet ist. Unter der neuen Norm gewinnt die Wirksamkeit des Energiemanagements Einfluss darauf, ob das Zertifikat erteilt wird. Für die Unternehmen entsteht damit die Verpflichtung, Verbesserungen zu erreichen und diese nachvollziehbar zu dokumentieren. Für die Umsetzung erhalten die Unternehmen Unterstützung durch ein ganzes Paket neuer Ergänzungsunterlagen aus der ISO50000-Familie:

• ISO50002 ersetzt die bisherige DIN EN 16247 und gibt Hilfestellung zur Durchführung von Energieaudits,
• ISO50004 unterstützt bei der Einführung, Aufrechterhaltung und Verbesserung eines Energiemanagementsystems,
• ISO50006 beschäftigt sich mit der Messung der energiebezogenen Leistung mit energetischer Ausgangsbasis (EnB) und Energieleistungskennzahlen (EnPI) ,
• ISO50015 beschäftigt sich mit der Bestimmung der energiebezogenen Leistung und der Messung und Verifizierung von Energieeffizienzmaßnahmen.

Die Verbindung von Modulen und Kabeln mit Klickverschlüssen verhindert Anschluss- und Installationsfehler. (Bild: Socomec GmbH)

Mess-Infrastruktur für exakte Datenerfassung

Der Nachweis von Verbesserungen setzt voraus, dass die Verbrauchsdaten fortlaufend und möglichst exakt erfasst werden können. Aus der zentralen Messstelle der Versorger, in vielen Unternehmen die einzige Erfassungsgrundlage, geht nicht hervor, wie sich der Verbrauch zusammensetzt. Nur wenn sichtbar wird, welcher Anteil am Verbrauch unterschiedlicher Energieträger auf die jeweiligen in der Firma bestehenden Systeme und Prozesse, die Gebäudeteile oder Kostenstellen entfällt, können gezielt Maßnahmen für die einzelnen Verbraucher oder Verbrauchergruppen entwickelt und deren Wirksamkeit nachverfolgt werden. Deshalb ist zunächst der Auf- oder Ausbau einer Messstellen-Infrastruktur erforderlich, die den Verbrauch der Systeme mit großer Detailgenauigkeit erfasst. Die Verbesserung der Datenerfassung ist also der erste Schritt, um Effizienzverbesserungen überhaupt sichtbar machen und nachweisen zu können. Mit genauen Daten lässt sich auch belegen, dass verbrauchssenkende Maßnahmen in den jeweiligen Systemen und Prozessen greifen, auch wenn der Gesamtverbrauch steigt, beispielsweise durch längere Maschinenlaufzeiten.

Herausforderung Bestandsanlagen

Der Einbau von Messstellen in Bestandsanlagen stellt dabei eine gewisse Herausforderung dar: Die Messinfrastruktur soll schnell und kostengünstig und möglichst im laufenden Betrieb eingebaut werden, ohne dass Leitungen abgeklemmt und wieder verbunden werden müssen. Zudem sollen die Komponenten auch in einem knapp bemessenen Schaltschrank Platz finden. Hier bietet sich eine Messlösung in kompakter Bauweise an, wie sie Socomec mit Diris Digiware entwickelt hat. Sie lässt sich aus Stromsensoren, Strommessmodulen, Spannungsmessmodul und Anzeigegerät zusammenstellen, wobei auch Module verfügbar sind, die durch gemeinsame Nutzbarkeit Platz sparen. Für den Neubau von Anlagen, bei denen von vorn herein Messtechnik installiert werden soll, werden Stromsensoren zum Durchstecken angeboten, in Bestandssystemen reduzieren teilbare und flexible Sensoren den Aufwand für die Nachrüstung. Ein Plug & Play-Konzept, bei dem die Module und Kabel mit Klickverschlüssen verbunden werden, vermeidet Anschluss- und Installationsfehler. Die Messgenauigkeit nach IEC61557-12 liegt bei Klasse 0,5 für die gesamte Messkette bei 2 bis 120 Prozent des Primärstroms und bei Klasse 0,2 für das Messgerät allein.

Daten bereitstellen, auswerten und analysieren

Damit die Daten der einzelnen Messpunkte für die spätere Auswertung und Analyse zur Verfügung stehen, müssen sie gesammelt und zusammengeführt werden. Die Lösung von Socomec ermöglicht dies über einen Buskoppler wie die Komponente Diris G. Sie erfasst und zentralisiert die Daten von drahtlosen und via RS485-Modbus drahtgebundenen Zählern und Messgeräten, auch für Medien wie Gas und Wasser, und stellt sie per Modbus TCP über das Ethernet zur Verfügung. Webview, der Webserver von Socomec für die Echtzeitüberwachung, ist in die Anzeigegeräte integriert. Er stellt die Daten automatisch über FTPS bzw. HTTPS für cloud-basiertes Energiemanagement zur Verfügung und ermöglicht umfassenden Zugriff auf historische Informationen. Die Energiemanagement-Lösung N’View bietet über eine intuitiv bedienbare Benutzerkonsole ein breites Spektrum an Analyse- und Auswertungsfunktionen. Alternativ kann Software von Drittanbietern genutzt werden. Anhand der Verbrauchsdaten lassen sich die größten Verbraucher identifizieren, Verbrauchsspitzen und Trends ermitteln sowie die Faktoren isolieren, die den Verbrauch beeinflussen. Dabei kann die Auswertung z.B. nach den Medien, der Verwendung der Energie, nach Standorten, Gebäuden oder Kostenstellen erfolgen, so dass Unternehmen ihre Energieziele im Hinblick auf die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben und eines kontinuierlichen, kennzahlengestützten Verbesserungsprozesses umsetzen können.

Immer weiter verfeinern

Was in der Praxis bei komplexen Anlagen beispielsweise mit der Erfassung des Gesamtenergieverbrauches oder des Verbrauches einzelner Bereiche beginnt, damit Transparenz geschaffen und erstes Verbesserungspotential aufgedeckt werden kann, wird in weiteren Schritten auf einzelne Systeme und Prozesse, Gebäudeteile oder Kostenstellen heruntergebrochen. Entsprechend wird auch die Messtechnik für die ausgewählten Systeme sukzessive ergänzt, was die modulare Bauweise des Messsystems von Socomec relativ einfach und kostengünstig ermöglicht. Veränderungsprozesse bei der Energieerzeugung und beim Energieeinsatz, beispielsweise die Nutzung von dezentral erzeugtem Solarstrom, führen dazu, dass Gleichstrom für die Versorgung von Anlagen und Systemen interessant wird. Dieser Verbrauch muss ebenfalls gemessen und für das Energiemanagement zugänglich gemacht werden. Das ermöglichen Messkomponenten für DC und für beide Spannungstypen ausgelegte Anzeigegeräte. Die Messwerte für Gleich- und Wechselspannung können zusammengeführt und in einem System visualisiert und analysiert werden.

Nicht-elektrische Messgrößen einbinden

Zusätzlich zum Stromverbrauch können Faktoren wie Temperatur und Luftfeuchte den Energieverbrauch beeinflussen. Entsprechende Messgrößen müssen dann in das Energiemanagementsystem einbezogen werden, damit weiteres Einsparpotenzial erschlossen werden kann. Die nicht-elektrischen Messgrößen lassen sich mit Hilfe von Optionsmodulen von Socomec auslesen, verarbeiten und aufzeichnen. Weitere Komponenten ermöglichen die Einbindung von Socomec-Modulen, die nicht zur Baureihe Diris gehören, beispielsweise Stromzähler der Countis-Familie. Zudem lassen sich damit auch Drittanbieter-Komponenten in das Messsystem integrieren.

Fazit

Energiemanagement ist ein Prozess fortlaufender Nachverfolgung und Verbesserung von Verbrauchswerten und der Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen. Diesen Prozess nachzuweisen fordert die Norm ISO50003. Eine flexibel erweiterbare Messinfrastruktur schützt dabei bisher getätigte Investitionen und ermöglicht die Anpassung an künftige Entwicklungen.