Energiemonitoring „Wir schaffen Transparenz bei den Verbräuchen“

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Wer nachhaltig Energiekosten senken will, muss zuvor wissen, wo die Ursachen für unnötig hohe Verbräuche zu finden sind. Hierfür hat ipf electronic ein Gateway mit ARM-Prozessor geschaffen. Elektrotechnik Automatisierung hat mit Geschäftsführer Christian Fiebach darüber gesprochen.

Herr Fiebach, durch den Ukraine-Krieg hat sich die Energie auf einen Schlag verteuert. Wie ist Ihrer Erfahrung nach die aktuelle Situation in puncto Energiesparen bei den Unternehmen?

Das hängt zum einen davon ab, wie energieintensiv die Unternehmen fertigen. Was ebenfalls einen Einfluss hat: ob ein Unternehmen noch einen längerfristig abgeschlossenen, günstigen Energievertrag hat. Im Großen und Ganzen kann man aber sagen, dass das Thema Energieeinsparung und Energietransparenz deutlich an Stellenwert gewonnen hat. Wir sind ja schon länger in diesen Bereichen unterwegs und wir erleben seit dem Beginn des Ukraine-Krieges doch ein deutliches Nachfrageplus.

Sie haben zuvor schon andere Energiesparprodukte auf den Markt gebracht. Waren die neues Gateways schon länger geplant?

Das kann man so nicht sagen. Wir haben uns in der Vergangenheit mehr mit Messgeräten oder Sensoren beschäftigt, die Energieströme erfassen können. In diesem Zusammenhang haben wir immer wieder von Kunden gehört, dass es meist an einer Lösung fehlt, die diese Daten transparent darstellt. Aus dem ersten Schritt, die Messwerte zu sammeln und aufzunehmen, entsteht also das Bedürfnis, diese Daten transparent zu machen, um dann im zweiten Schritt daraus die nächsten Handlungen abzuleiten.

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Da gab es aber doch sicher bereits andere Lösungen?

Dass es Lösungen am Markt gibt, war durchaus ein Thema. Allerdings befinden dahinter meistens relativ komplexe Softwaresysteme. Diese bieten natürlich viele Möglichkeiten, bringen aber in der Regel eine gewisse Komplexität mit sich. Sprich: Ich brauche geschultes Personal und ich habe in der Regel laufende Kosten, also meistens Lizenzvereinbarungen und Wartungsverträge, die mitlaufen. Und dann stellt sich auch noch die Frage des Speicherorts. Wenn Cloud-Lösungen ein Thema sind, kommen auch hier laufende Kosten zum Tragen. Das sind alles Dinge, die die Kunden schon kannten, aber am Anfang nicht unbedingt sofort in vollem Umfang umsetzen wollten. Sprich man möchte an vielen Stellen erst einmal Erfahrung sammeln, idealerweise auf einer möglichst einfachen Ebene mit möglichst überschaubarem Kostenvolumen. Diese Gründe haben uns dazu bewegt, darüber nachzudenken, wie man all diese Dinge unter einen Hut bekommt und mit vertretbaren Kosten anbieten kann.

Wenn ich Sie richtig verstehe, sind die Kunden noch nicht auf bestimmte Lösungen festgelegt, sondern sie experimentieren?

Das ist in vielen Bereichen tatsächlich so. Auch da ist es wieder sehr unterschiedlich, teilweise hängt das auch von der Unternehmensgröße ab. Man kann davon ausgehen, dass international operierende Unternehmen etwas weiter sind und teilweise bereits länderübergreifende Lösungen nutzen, die diese Daten schon zusammenführen. Allerdings weisen diese Systeme einen relativ hohen Komplexitätsgrad auf. Das heißt, solche Lösungen zu erweitern, anzupassen oder zu ändern ist mit nicht unerheblichen Aufwänden verbunden.

Diese Unternehmen sind für ipf als Kunde verloren?

Nein, selbst wenn der Kunde solch eine Lösung hat, kann es teilweise für unser Produkt trotzdem eine Nachfrage geben. Beispielsweise wenn der Kunde erst einmal eine Insellösung schaffen und das große System noch nicht anbinden möchte. Dann gibt es auf der anderen Seite Unternehmen, die noch gar nichts in dieser Richtung gemacht haben, die Energiedaten relativ grob oder global erfassen. Der Gesamtstromverbrauch ist natürlich bekannt, ich habe in der Regel auch immer einen Überblick darüber, was ich an Gas oder technischen Gasen verbrauche. Es hört dann aber relativ schnell bei manchen Unternehmen auf. Das heißt, man weiß, was man in Summe an Verbräuchen hat, hat aber keinen Überblick darüber, wie sich diese Verbräuche aufteilen. Letzteres ist aber für den Fall, dass ich Maßnahmen oder Effekte erkennen möchte, essentiell wichtig.

Sie meinen, man braucht den Überblick, um Einspareffekte erzielen zu können?

Ja, denn wenn ich Einspareffekte erzielen will, ist es am sinnvollsten, den Hebel da anzusetzen, wo ich viel verbrauche, und nicht dort anzufangen, wo mein Energieverbrauch überschaubar ist. Gerade in solchen Fällen sind Lösungen gefragt, die möglichst einfach zu implementieren sind und die sich auch skalieren lassen.

Sie bieten eine kostengünstige Einsteigerlösung, auch für kleinere oder mittlere Firmen. Wie kann denn eine solche Einsteigerlösung aussehen?

In der Regel fängt man auf Maschinenebene an. Die Gateways bringen für rund 800 bis 900 Euro alles mit, was ich an Infrastruktur brauche. Sie haben die gesamte notwendige Software an Bord, um die Daten darzustellen. Und einen Speicher, auf dem ich die Daten entsprechend ablegen kann. Und ich kann an den Gateways die klassischen Sensoren anschließen. Im einfachsten Fall, wenn ich Messdaten auf der Anlagensteuerung zur Verfügung habe, verbinde ich ein Gateway mit der Anlagensteuerung und zweige quasi die relevanten Daten ab. Meistens ist es eine Mischung aus beidem, das heißt ich nutze einerseits Bestandsdaten und mache mir andererseits Gedanken darüber, welche Daten noch relevant sind. Dann wird geschaut, ob diese relevanten Daten bereits an einer Stelle verfügbar sind. Andernfalls wird geschaut, welche Sensoren oder Geräte ich brauche, um mir diese Daten zu erzeugen.

Beraten Sie auch die Kunden im Hinblick auf die Daten?

Definitiv! Wir unterstützen den Kunden dabei. Allerdings muss er zunächst für sich selbst klären, welche Daten er überhaupt benötigt. Was für den einzelnen Kunden relevant ist, hängt davon ab, welche Ziele das Unternehmen verfolgt. Wir haben Kunden, die sich an vielen Stellen auf das Thema Stromverbräuche konzentrieren. Parallel dazu ist das Thema Druckluftverbrauch auch ein Riesenthema, weil Druckluft zu den teuersten Ressourcen in der Industrie gehört. Bei Unternehmen, die Erdgas benötigen, ist auch das im Hinblick auf die Verbräuche natürlich ein Thema. Dann kommen beispielsweise unsere Geräte für Ergasverbrauchsmessungen zum Einsatz.

Es gibt also nicht die eine Lösung für alle?

Es ist nie eine Lösung, die für alle passt, sondern ein Stück weit immer individuell und daher angepasst auf die Bedürfnisse, die der Kunde hat. Wir schauen, welche Daten möglicherweise schon vorhanden sind und wo es potenzielle Messstellen gibt. Bei Bedarf beraten wir in Richtung Sensorik: zum Beispiel welche Geräte sich einsetzen lassen, um an relevante Daten zu gelangen und an welchen Stellen man solche Lösungen idealerweise einbauen sollte.

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Für rund 800 bis 900 Euro bekomme ich also zeitnah eine Einstiegslösung, mit der ich anfangen kann zu arbeiten?

Ja! Und das Schöne ist, dass es sich nicht nur um eine Einstiegslösung handelt, weil das Konzept darauf aufgebaut ist, die Gateways jederzeit skalieren zu können. Die Gateways lassen sich demnach über das ganze Unternehmen verteilt platzieren und sind über eine Netzwerkstruktur mit einem übergeordneten Gateway verknüpft. Und dann kann über das zentrale Gateway auf alle Mess- bzw. Prozessdaten der verteilten Gateways zugegriffen und somit quasi eine Gesamtdarstellung geschaffen werden. In der Visualisierung über ein webbasiertes Dashboard lassen sich dann beispielsweise auch einzelne Datenquellen miteinander verknüpfen, um etwa einzelne Verbräuche aufzuaddieren, damit zum Beispiel ein Gesamtüberblick entsteht.

Wie sieht denn die Darstellung der Daten aus?

Die Darstellungsmöglichkeiten sind sehr variabel. Es gibt eine Vielzahl an unterschiedlichen Diagrammformen, die ausgewählt werden können. So kann ich auch entscheiden, ob ich absolute Daten, z. B. einen absoluten Messwert sehen möchte, oder mich eher Messwertveränderungen interessieren. Das ist zum Beispiel im Bereich des Stromverbrauchs ein Thema. Viele Kunden interessiert beispielsweise, wie sich der Stromverbrauch innerhalb einer bestimmten Zeit verändert. Das Dashboard stellt dann die Stromverbrauchsänderung in einem übersichtlichen Diagramm dar. Wenn hierdurch z. B. ein großes Delta ersichtlich wird, etwa durch eine plötzliche Stromspitze, dann kann ich versuchen, diese mit möglichen Anlagenfunktionen zu kombinieren oder ins Verhältnis zu setzen, um herauszufinden, was zu diesem Zeitpunkt passiert ist: Welche Produktionsschritte haben wir gerade an dieser Stelle gemacht? Könnte man diese Produktionsschritte vielleicht verändern, um die Stromspitze zu mildern? Da gibt es dann eine Vielzahl an Erkenntnissen und auch Handlungsoptionen, die sich daraus ableiten lassen.

Oder man produziert nachts?

Genau! Eine versetzte oder zeitlich variable Produktion ist sicherlich auch ein wichtiges Thema, gerade beim Druckluftverbrauch, um ein Beispiel zu nennen.Wenn man früher gemerkt hat, dass die Kompressorleistung zu 100 Prozent ausgelastet ist, hat man die Gesamtleistung einfach durch neue Aggregate erhöht. Vielleicht ist die 100-Prozent-Auslastung aber nur für einen begrenzten Zeitraum aufgetreten, weil ungünstige Verbräuche zusammengekommen sind. Wenn man den Überblick hat und weiß, wie sich die Energieströme aufteilen, wann welche Energie benötigt wird, dann hat man viel mehr Möglichkeiten, darauf zu reagieren.

Man könnte beispielsweise nicht effiziente Komponenten austauschen?

Man kann natürlich auch reagieren, indem man Komponenten und Aggregate durch effizientere Lösungen austauscht. Aber ich habe auch die Möglichkeit, steuernd einzugreifen, um günstigere Effekte zu erzielen. Was ich auf jeden Fall brauche, ist eine gewisse Transparenz. Hier setzen wir an. Wir schaffen Transparenz für den Kunden. Er kann dann entscheiden, ob er zunächst eine Lösung auf Maschinenebene möchte oder gleich von Anfang an ein fabrikweites Monitoring.

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Der Kunde könnte sagen, er hat unterschiedlich alte Anlagen mit unterschiedlich alten Antrieben und möchte schauen, wie unterschiedlich der Energieverbrauch ist und ob es sich rechnet, auf neue Antriebe umzurüsten?

Genau! Das ist ja dann diese klassische Vorgehensweise: Was würde mich die Umrüstung an Investitionen kosten und bis wann hat sich das Ganze amortisiert. Das ist eine relativ einfache Rechnung. Im Bereich Druckluftverbrauchsmessung setzen wir an anderer Stelle an. Wir motivieren den Kunden in der Regel auch immer, mal zu schauen, ob es nicht irgendwo Leckagen im Druckluftnetz gibt, was öfter der Fall ist. Jeder, der am Wochenende mal durch eine Werkshalle geht, wenn die Produktion ruht, kennt dieses zischende Geräusch. Da geht Druckluft verloren. In vielen Fällen macht man sich jedoch keinen Kopf darum, dass man übers Jahr gesehen doch relativ hohe Euro-Beträge verschwendet.

Was unternehmen Sie in solchen Fällen?

Hier versuchen wir, den Kunden zu sensibilisieren. Unsere Messgeräte für den Druckluftverbrauch geben sowohl einen Überblick über den aktuellen Verbrauch, als auch zum Verbrauch über einen längeren Zeitraum. Unsere Gateways bieten in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, die Messdaten über einen längeren Zeitraum zu erfassen und zu speichern. Somit ist zu jeder Zeit auch eine historische Betrachtung des Druckluftverbrauchs mit einer gezielten Analyse möglich. So kann geschaut werden, wie hoch der Verbrauch beispielsweise vor einem halben Jahr war und diese Informationen in Relation zu weiteren Messdaten setzen. Ist der Verbrauch heute bei ungefähr gleicher Anlagen-Betriebszeit und gleichen Komponenten ähnlich oder ist er höher? Wenn letzteres zutrifft, muss sich ja irgendwas verändert haben und in der Regel sind das Leckagen. Wir bieten parallel dazu die Möglichkeit an, mit entsprechenden Geräten solche Leckagen selbst während der laufenden Produktion auszuspüren und zu beseitigen. Das rechnet sich in der Regel sehr schnell.

Gibt es auch etwas, wobei Sie nicht helfen können?

Um aus den Daten entsprechende Schlüsse abzuleiten, muss der Kunden darüber nachdenken, welche Ziele er verfolgt. Dabei kann man von außen nur bedingt unterstützen. Natürlich können wir Erfahrungen mit dem Kunden teilen oder auch Anregungen geben. Am Ende des Tages ist es aber seine Entscheidung, wie er die Daten betrachtet und welche konkreten Schritte und Konsequenzen hieraus resultieren.

Herr Fiebach, herzlichen Dank für das Interview!

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