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Energiemanagement für die Industrie So identifizieren Sie ein geeignetes Energiemanagementsystem

| Autor/ Redakteur: Achim Schreck* / Sariana Kunze

Die Anforderungen an ein Energiemanagement für die Industrie sind deutlich höher und stärker am Monitoren der Prozesse orientiert, als es viele Systeme leisten können, da sie eher auf das Auslesen und Auswerten von Zählerdaten ausgelegt sind. Erfahren Sie, was ein geeignetes Energiemanagementsystem auszeichnet.

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Mit automatisierten Reports decken Energiemanagementsysteme für die Industrie gezielt Lastspitzen auf.
Mit automatisierten Reports decken Energiemanagementsysteme für die Industrie gezielt Lastspitzen auf.
(Bild: GTI Control)

Signifikante Energieeinsparungen werden – nach Auffinden offensichtlich unnötiger Energieeinsätze – im Wesentlichen durch die Optimierung der teilweise sehr komplexen Prozesse erreicht. Reduzierung von Durchlaufzeiten, Stillständen und energetisch reduzierte Prozessphasen sind dabei der Schlüssel für nachhaltige Energie- und damit Kosteneinsparungen. Das hierfür erforderliche System muss im umfangreichen Maße Prozessdaten und Prozesszustände parallel zu den Energiedaten erfassen und Zusammenhänge aufzeigen können. Um die energetische Effizienz von Prozessen bewerten zu können, ist die Erfassung und Auswertung sehr vieler Prozessgrößen notwendig. Bei typischen Industrieanlagen ist das Verhältnis von Zählerwerten zu Messwerten und Zustandsinformationen aus den Produktionsprozessen bei 1:3 bis 1:5. Dazu kommt, dass Zustandsgrößen nicht erst alle ¼ h (wie bei Zählerwerten üblich), sondern bei jeder Änderung erfasst werden sollten. Ähnliches bei Prozesswerten: Die Erfassung ist orientiert an den jeweiligen Größen und meist erheblich häufiger als im 15 min Rhythmus.

Interfaces zu Prozess- und Maschinensteuerungen notwendig

Damit ein Energiemanagementsystem (EnMS) das leisten kann, sind neben den üblichen Modbus-RTU/TCP-Zählerschnittstellen viele weitere Interfaces zu den üblichen Prozess- und Maschinensteuerungen notwendig. Auch hier sollte eine Entkopplung zu dem eventuellen standortübergeordneten Server zur Auswertung in Form eines Datenloggers erfolgen. Die energetische Bilanz von Produktionsprozessen fällt für verschiedene Produkte unterschiedlich aus. Um das auswerten zu können und in einem standortübergreifenden Benchmark zu vergleichen, muss ein Produkt- oder Chargenbezug möglich sein. Der kann z.B. einfach über einen Rezeptnamen aus der Steuerung zugeordnet werden oder könnte auch per Datenaustausch mit einem MES- oder ERP-System erfolgen. Damit kann die Energieeffizienz verschiedener Anlagen miteinander verglichen werden oder die produktspezifischen Energiekosten ermittelt werden. Absolut wichtig für die Erfassung von Messgrößen ist deren Prüfung auf Plausibilität durch das System. Nichts behindert eine Auswertung mehr als ungültige Werte. Dafür kann es viele Ursachen geben:

  • Messwertaufnehmer ist defekt;
  • Busverbindung ist ausgefallen;
  • Vorverarbeitung einer komplexen Auswertung passt nicht.

Mit einer konfigurierbaren Überwachung können diese Ursachen erkannt und entsprechende Maßnahmen ausgeführt werden:

  • Unterdrückung der Aufzeichnung;
  • Erzeugen eines Ersatzwertes;
  • Auslösen eines Alarms mit Weiterleitung per Mail.

Damit wird die Aufzeichnung ungültiger Werte unterdrückt und die aufwändige manuelle Korrektur nicht notwendig. Zudem ist eine zeitnahe Störungsbeseitigung möglich und damit wird eine große Lücke in der Datenaufzeichnung vermieden.

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