Monitoring aus fester Überzeugung
Viele Unternehmen wissen: Nur mit mehr Transparenz beim Energieverbrauch, eventuell ergänzt durch eine gezielte Prozessdatenerfassung, lassen sich in einem ersten wichtigen Schritt wirklich nachhaltige Kosteneinsparungen erreichen. Oftmals wird aber der hierfür vermeintlich hohe Aufwand, verbunden mit entsprechenden Kosten, gescheut.
Alles gute Gründe, warum vor allem unser IIoT-Gateway (BY000002) in Kombination mit dem Energiemessmodul (AB000008) mittlerweile bei etlichen Firmen viel Aufmerksamkeit geweckt hat, insbesondere weil die Lösungen aus unserer Sicht sehr vielseitig, flexibel und einfach zu implementieren sind.
Mal Hand auf´s Herz: Viel Eigenlob ist stets verdächtig, aber in diesem Fall berechtigt, weil wir das Gateway auch im eigenen Unternehmen einsetzen. Hierbei geht es nicht allein darum, selbst konkrete Verbrauchsdaten zu sammeln und zu analysieren, sondern darüber hinaus mögliche neue Einsatzpotenziale für das Gateway, etwa im Zusammenspiel mit den unseren Sensorlösungen, zu erschließen.
Wo wird überall Energie benötigt?
Zur Stromerzeugung für das 2020 bezogene Firmengebäude (Nutzfläche ca. 6.000 Quadratmeter auf zwei Stockwerken) nutzten wir neben der Energie aus dem Netz eine auf dem Firmendach installierte Photovoltaik-Anlage mit insgesamt 676 Modulen und einer Gesamtleistung von 260 kW Peak. Beheizt wird unser Gebäude über eine Wärmepumpe, die als Hybridsystem mit einer Gastherme gekoppelt ist, die erst bei Minusgraden in Betrieb geht.
Ein Großteil des Gasverbrauchs entfällt jedoch auf eine Luftbefeuchtungsanlage in unserer Fertigung mit einer Gesamtfläche von ca. 1.300 Quadratmetern. Hier stehen verschiedenste Öfen, mit denen wir bspw. die Vergussmasse zum Schutz der Elektronik in Gehäusen aushärten oder die Widerstandsfähigkeit von Sensoren für Hochtemperaturbereiche testen. Die Luft wäre hier daher üblicherweise sehr trocken und nicht gerade angenehm für unsere Mitarbeitenden. Somit ist für uns die Luftbefeuchtungsanlage für ein gutes Raumklima in der Produktion unerlässlich.
Wie verteilen sich eigentlich die Verbräuche?
Die meisten Unternehmen kennen zwar genau ihre Bereiche mit hohem Energiebedarf, wissen aber dennoch nicht konkret, wie sich die Verbräuche tatsächlich im Einzelnen verteilen. Bei uns war das anfänglich ebenso. Aber genau diese Informationen sind essenziell, um u.a. Ursachen für möglicherweise hohe Verbräuche auf die Spur zu kommen und Einsparpotenziale besser zu erkennen.
Hierfür benötigen wir nur ein einzelnes IIoT-Gateway, das über entsprechende Schnittstellen mit dem Hauptstrom- und Hauptgaszähler verbunden wurde, um exakte Verbrauchsdaten zu erhalten. Für die Luftbefeuchtungsanlage wurde einer unserer Strömungssensoren, abgeglichen auf Erdgas, installiert. Alle Daten werden schließlich im Gateway zentral zusammengeführt und auf einem übersichtlichen Dashboard am PC visualisiert.
Darüber hinaus haben wir außerdem noch einen unserer Drucksensoren an zentraler Stelle installiert, weil wir zeitweilig Probleme mit Druckspitzen in der Wasserleitung hatten. Durch den Maximalwertspeicher des Sensors konnten wir schließlich die Zeiträume für die nur sporadisch auftretenden Druckspitzen exakt eingrenzen, um das Problem zu beheben. Der Analogausgang des Sensors ist ebenfalls an das Gateway angeschlossen, sodass wir die vom Gerät bereitgestellten Werte ebenfalls monitoren und visualisieren können.
Welche Erkenntnisse können gewonnen werden?
Anstelle zu rätseln, können wir nun z. B. anhand des Gesamtgasverbrauchs und des gemessenen Volumenstroms für die Luftbefeuchtungsanlage jederzeit genau sagen, wie hoch der Bedarf für jeden einzelnen Verbraucher (Heizung/Luftbefeuchtung) ist. Hinzu kommen interessante Zusatzinformationen wie z. B., ob die Gastherme zur Unterstützung der Wärmepumpe tatsächlich erst bei einer vordefinierten Außentemperatur in Betrieb geht, wie lange bzw. wie häufig sie sich hierfür zuschaltet oder ob der Gasverbrauch für die Luftbefeuchtung innerhalb eines bestimmten Zeitraums aufgrund der Betriebszeiten der Öfen signifikant abweicht, und, und, und…
Zusätzlich zu solchen und vielen weiteren Daten nutzen wir das Gateway zudem für einen detaillierten Gesamtüberblick über die generelle Funktionsweise unserer Anlagen.
Selbstverständlich messen wir auch die Stromproduktion unserer PV-Anlage und setzen sie in Relation zum Energieverbrauch aus dem Netz. Aus solchen Informationen können wir dann, abgesehen von Gesamtstromverbrauch, bspw. Minimal-, Maximal- und Mittelwerte ableiten und in diesem Zusammenhang u.a. mögliche Schwankungen im Stromverbrauch oder unerwartet hohe Verbräuche erkennen. Mit der nun zur Verfügung stehende Datenbasis können wir überdies feststellen, wie effizient die PV-Anlage nach einer gewissen Betriebszeit noch Strom erzeugt und in welchem Zeitraum die Effizienz möglicherweise spür- bzw. messbar abnimmt.
Und wie geht es weiter?
Doch das sind nur sehr wenige Beispiele zu den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und Vorteilen, die das Gateway aus unseren eigenen Erfahrungen für eine höhere Transparenz auf sehr unterschiedlichen Betrachtungsebenen bereitstellt.
Und weil wir flankierend zu den beschriebenen Lösungen für eine immense Bandbreite an unterschiedlichen Sensoren stehen, werden wir das bislang installierte System sukzessive durch weitere eigene Technologien ergänzen, wann immer das sinnvoll erscheint, um möglicherweise auch neue und bisher noch nicht erkannte Potenziale für unsere Kunden zu heben.
Was verschiedenste Firmen gemeinsam mit uns an konkreten Ideen für ein Monitoring entwickelten und mit überschaubarem Aufwand realisierten, zeigen einige ausgewählte Fallbeispiele:
Weiterführende Links
Energiemonitoring von Maschinen
Energiemonitoring Spritzgussmaschine plus Gasverbrauchsmessung
