Erstellung eines Energiemonitoring-Messkonzepts

Ein passendes Messkonzept ist die Grundlage für erfolgreiches Energiemonitoring. Doch worauf kommt es bei einem Messkonzept an und was ist bei dessen Erstellung zu beachten?

Für die Erarbeitung eines Messkonzepts gibt es verschiedene Ansätze. Bei OPTENDA gehen wir nach unserem bewährten vierstufigen Modell vor, bei dem alle Aspekte und die spezifischen Anforderungen berücksichtigt werden:

• Schritt 1: Anforderungen ermitteln
• Schritt 2: Standortvoraussetzungen ermitteln
• Schritt 3: Messpunkte einplanen
• Schritt 4: Hardware definieren

 

Schritt 1: Anforderungen ermitteln

Zu Beginn werden die technischen und betrieblichen Anforderungen an das Messsystem erfasst und analysiert, um eine fundierte Basis für den weiteren Prozess zu schaffen. Dabei stehen Fragen wie “Welche Erkenntnisse werden vom Messsystem erwartet?” und “Welche Energieformen sollen gemessen werden?” im Mittelpunkt, von denen ausgehend die genauen Anforderungen an das System erarbeitet werden.

Mit der Anforderungsanalyse als Ausgangspunkt kann die geeignete Messstellenstruktur definiert und die passende Messtechnik ausgewählt werden. So werden alle Anforderungen an das finale System bereits ab dem ersten Schritt der Vorbereitung berücksichtigt.

 

Schritt 2: Standortvoraussetzungen ermitteln

Im weiteren Verlauf des Projekts sind die individuellen Standortvoraussetzungen zu berücksichtigen. Wichtige Bestandteile für die Messkonzepterstellung sind dabei Pläne und weitere Informationen über die Energieverteilungssysteme:

• Stromlauf- und Verteilerpläne
• Gasverteilschemata
• Aufbau des Druckluftsystems
• Wärme- und Kälteverteilung

Ist bereits Messtechnik an Ihrem Standort vorhanden? Diese kann in den meisten Fällen in das neue Messkonzept integriert werden. Vor der Integration sollten die Kosten für Einbindung der bestehenden Messtechnik abgeschätzt und mit einem Tausch gegen neue Messtechnik verglichen werden. In den meisten Fällen, insbesondere wenn die bestehende Messtechnik bereits mit Kommunikationsschnittstellen ausgerüstet ist, ist die Integration bestehender Zähler kostengünstig und ohne weitere Eingriffe in die Energieverteilung möglich.

Dank dem heutigen Stand der Technik liefern viele Maschinen, Produktionsanlagen und -prozesse über Steuerungs- und Regeltechnik Daten, die auch für das Energiemanagement relevant sind. Dies erleichtert das Bilden von aussagekräftigen Kennzahlen für die Bewertung und Nachverfolgung der Energieeffizienz in der Wertschöpfung. Vor allem im Hinblick auf den Einsatz eines Energiemanagementsystems nach ISO 50001 spielen Kennzahlen eine zentrale Rolle. Für das Messkonzept ist in diesem Zusammenhang die Schnittstellenfrage zu klären, also wie die Daten in die Energiemonitoring-Software integriert werden können. Der Energy Monitor von OPTENDA unterstützt dabei eine Vielzahl an marktüblichen Datenprotokollen (Modbus TCP/IP, RTU, M-Bus, wM-Bus, OMS, OPC UA, BACnet etc.) sowie den Datenaustausch mit Drittsystemen über eine REST-API.

 

Schritt 3: Messpunkte einplanen

Bei der Planung der konkreten Messpunkte gilt stets die Devise: Maximaler Erkenntnisgewinn bei minimaler Anzahl von Messstellen. Dadurch fallen sowohl die Kosten als auch die Datenmengen nicht unnötig hoch aus.

Damit sowohl die physikalische Messung als auch die Daten-Anbindung zuverlässig und reibungslos funktionieren, ist der Einbauort der Messtechnik von großer Bedeutung. Generell sind hier vor allem drei Voraussetzungen zu prüfen:

• Einbauort: Ist genügend Platz für die Installation der Messtechnik vorhanden?
• Kommunikation: Ist bereits Kommunikationstechnik (z.B. Netzwerk-Infrastruktur) in der Nähe der künftigen Messung vorhanden und nutzbar?
• Sicherheit: Ist ein sicherer und anforderungsgerechter Einbau und Betrieb am geplanten Installationsort möglich (z.B. Explosionsschutz, elektrische Sicherheit etc.)?

Aus der Projekterfahrung  heraus hat sich außerdem bewährt, die Messpunkte einerseits möglichst zentral in der Energieverteilung und andererseits lokal an den Großverbrauchern zu platzieren. Dies gewährleistet ein effizientes Messkonzept.

 

Schritt 4: Hardware definieren

Die Auswahl der Mess- und Kommunikationstechnik resultiert aus den Informationen und Vorbereitungen der vorherigen Schritte. Je nach Anforderung des einzelnen Messpunktes an Genauigkeit und Umfang der Messwerte kommen dabei individuell unterschiedliche Messgeräte in Frage. Beispielsweise ist häufig für die zentralen Messpunkte in der Hauptverteilung eine höhere Genauigkeitsklasse sowie ein höherer Messwertumfang sinnvoll, wohingegen für Untermessungen an Anlagen häufig kein so großer Funktionsumfang des Messgeräts erforderlich ist. Auch das wirkt sich positiv auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis aus.

Das Ergebnis nach Abschluss der vier Schritte ist ein Messkonzept, das auch in grafischer Form alle zu erfassenden Energieströme und sonstigen relevanten Informationen wie Temperaturen oder Stückzahlen abbildet. In dieser Darstellung ist auch die physische Verknüpfung der einzelnen Energie-Unterverteilungen und Anlagen detailliert aufgeführt. Liegt das Konzept schließlich ausgearbeitet vor, kann Einbau, Installation und Inbetriebnahme der Messstellen und der Energiemonitoring-Software angegangen werden.

 

Foto: Dominik Marx