Mit der neuen Norm EN 16001, die im August 2009 in Kraft getreten ist, wurden vom Gesetzgeber Rahmenbedingungen für die Einführung eines betrieblichen Energiemanagements geschaffen. Während große Unternehmen dies bereits überwiegend umgesetzt haben, kann die Richtlinie für Betriebe, die noch im Aufbau eines Energiemanagementsystems sind, eine Herausforderung darstellen. Besonders gilt das für kleine und mittlere Betriebe, die sich mit der Thematik vertraut machen wollen oder müssen. Hilfe bietet hierbei ein Toolkit von Panasonic Electric Works.

In Zeiten steigender Rohstoffpreise wächst das Bewusstsein, dass Energie sich zunehmend zu einer wertvollen Ressource entwickelt; aus einer verantwortungsvollen betriebswirtschaftlichen Sichtweise kommt daher keine energieintensive Branche um einen effizienten Energieeinsatz mehr herum

Toolkit für erfolgreiches Energiedaten-Management

Einsparpotenziale auch für KMUs

Der Energiezähler KW1M ist der Alleskönner der Energiedatenerfassung für Schraub- oder Hutschienenmontage

Den Draht hinter sich gelassen: Das Funkmodul KR20 lässt auch Wireless-Lösungen zu

Speziell in energieintensiven Bereichen und Branchen lassen sich die größten Einsparpotenziale erschließen. Die Einzeldatenerfassung an entsprechenden relevanten Anlagenteilen stellt dabei nur einen Teil des Konzepts im Rahmen eines betrieblichen Energiemanagements dar. Dieses muss eine komplette Erfassung der Energieflüsse beinhalten, auch unter Einbeziehung der Gebäudetechnik, wie den Energieaufwand für die Klimatisierung, das Aufspüren von Potenzial zur sinnvollen Nutzung von Prozesswärme.

Da bei einem Energiemanagementsystem die Dokumentation eine zentrale Rolle spielt, empfiehlt es sich, diese in einer überschau-baren Struktur aufzubauen. Ebenso wird die Auswertung erleichtert, indem die erfassten Rohdaten zu aussagekräftigen Kennzahlen ausgearbeitet werden. Dies ist bereits mit gängigen Tabellenkalkulationsprogrammen realisierbar. Ein weiterer Schritt kann auch die Übergabe der Daten in das vorhandene ERP-System des Unternehmens sein.

Operative Ziele

Um den Energieverbrauch nun wirkungsvoll beeinflussen zu können, müssen für die einzelnen Bereiche operative Ziele gesetzt werden. Hier können sich vielfältige Ansatzpunkte ergeben, wie ein vermehrter Einsatz von leistungsgeregelten Antrieben (z.B. Pumpen, Lüfter) oder die intelligente Ab- und Zuschaltung von Hilfs- sowie Zusatzaggregaten. Bei großen Antriebssystemen mit hohen An- laufleistungen kann die Implementierung eines Lastmanagements angebracht sein, um durch Einsatz von Regelsystemen den Abbau von Lastspitzen zu erreichen. Als Maßnahmen wären hier die Begrenzung von Anlauf-strömen oder ein zeitversetztes Anlaufen von Großverbrauchern denkbar, natürlich sofern dies prozessbedingt möglich ist.

Um eine Amortisation solcher Investitionen abschätzen bzw. berechnen zu können, sind handfeste Kenndaten zum Energiebedarf einzelner Anlagen- bzw. Gebäudeteile unverzichtbar. Im Rahmen eines standortüber- greifenden Energiemanagements sind diese Überlegungen und Analysen auf weitere Produktionsstandorte und Niederlassungen zu übertragen und anzupassen.

Daten erfassen, auslesen, visualisieren und übertragen

Für die Erfassung der für das Energiedatenmanagement relevanten Daten bei elek- trischen Verbrauchern stellt Panasonic ein abgerundetes Produktportfolio bereit. Das Herzstück dabei sind die kommunikationsfähigen Energiezähler der Eco-Powermeter-Serie. Je nach Anforderung bietet die Produktreihe verschiedene Varianten, hinsichtlich des Funktionsumfangs, der Baugrößen und bis hin zu der Möglichkeit der Hut- schienenmontage oder des Einbaus in eine Schalttafel. Neben dem proprietären Panasonic-Protokoll Mewtocol beherrschen die Energiezähler auch Modbus RTU. Erfassen und auslesen lassen sich z.B. Ströme, Spannungen, Wirkleistung, Frequenz, Gesamtverbrauch, Wirkleistungsanteil, C02-Äquivalent sowie aufgelaufene Verbrauchskosten durch Vorgabe eines Kostenfaktors pro Kilowattstunde. Der Betrieb ist an Einphasen-Zweileiter-, Einphasen-Dreileiter-, Dreiphasen-Dreileiter- oder Dreiphasen-Vierleiter-Netzen möglich. Zur Erfassung der Ströme stehen Klappkern-Wechselstromwandler bis 400 A zur Verfügung.

Zum Auslesen und Visualisieren der Energiedaten bietet Panasonic bedarfsgerechte Lösungen an. Zentraler Bestandteil ist der Webserver FPWEB2: In Kombination mit der FP Web Expansion, einer Erweiterungseinheit des Webserver, besteht die Möglichkeit, die Daten auf eine SD-Karte zu loggen. Zusätzlich stellt die Einheit einen FTP Client bereit, um die Daten an einen FTP Server oder Leitrechner weiterzureichen. Die Messdaten können auf einer Web-Oberfläche dargestellt werden, die sich mit Standard-Webbrowsern aufrufen und anzeigen lässt. Wird die Variante noch um eine kleine SPS als Datenkon- zentrator erweitert, ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten.

Kombiniert mit den Software-Tools FP Web Configurator und FP Web Designer kann man mit dieser Lösung die Daten auch auf selbst erstellten Webseiten visualisieren. Diese werden vom Webserver im HTML-Format bereitgestellt und können somit mit jedem Java-fähigen Webbrowser aufgerufen und angezeigt werden. Bereits als fertige Makros existieren Trendfunktionen zur Datendarstellung und Archivierung der Trends als CSV-Datei, die eine beliebige Weiterverarbeitung der Daten ermöglicht. Über die Netzwerkeinstellungen des Webserver ist auch eine Einbindung in Standard-IT-Netze einfach rea- lisierbar, was ein standortübergreifendes Energiedatenmanagement erlaubt.

Die Nachrüstung einzelner, räumlich getrennter Anlagen- bzw. Gebäudeteile mit Feldbusleitungen erfordert oft einen relativ großen Aufwand. Alternativ kann mit dem Funkmodul KR20 eine Wireless-Lösung mit schneller Übertragung im 2,4-GHz-Band realisiert werden. Dabei ist ein Funkmodul in der Lage, Daten von mehreren Zählern über ein eigenes Busnetzwerk abzurufen und an das Mastermodul zu übertragen. Auch eine Repeater-Funktion zur Reichweitenerhöhung steht mit dem Modul zur Verfügung. Sollte eine noch höhere Reichweite für die entsprechenden Anforderungen notwendig sein, kann sich eventuell eine Lösung über GPRS anbieten. Für diese Variante existieren fertige Funktionsbibliotheken von Panasonic.

Analysieren und Maßnahmen einleiten

Mit dem genannten Produktportfolio ermöglicht Panasonic eine kompetent realisierte Analyse der Energieströme im Unternehmen. Für die Dokumentation und die Umsetzung der Maßnahmen existieren weitere Leitfäden, die die Einhaltung der Rahmenbedingungen gemäß EN 16001 erleichtern. Der Verantwortliche im Betrieb erhält somit umfassende Unterstützung, die Norm in seinem Bereich umzusetzen.

Christian Stumböck, Mitarbeiter im Bereich Applikation/SPS/HMI/Antriebe bei der Panasonic Electric Works Europe AG in Holzkirchen ( www.panasonic-electric-works.de )