Neue Möglichkeiten für die Einbindung einer PV-Anlage ins Energiemanagement-System
Lösungen für die Datenübertragung unabhängig von der lokalen IT-Infrastruktur
Mehr Unabhängigkeit, günstigeren Strom, Optimierung des Lastgangs … eine eigene PV-Anlage bietet bekanntlich zahlreiche Vorteile für Unternehmen. Um in vollem Umfang von der Anlage profitieren zu können, muss sie aber auch in das Energiemanagement-System des Unternehmens eingebunden sein. So war auch der Plan eines Kunden von uns, der seine neue PV-Anlage in sein Energy Monitor System integrieren wollte. Generell ist eine solche Erweiterung für den Energy Monitor überhaupt kein Problem. Da die Anlage aber außerhalb der vorhandenen, lokalen IT-Infrastruktur liegt, war die Datenübertragung in die Software nicht ohne Weiteres möglich. Insbesondere im Hinblick auf die Kosten kamen viele Standardvorgehen nicht infrage, weshalb wir nach neuen Möglichkeiten für die Einbindung in das Energiemanagement-System gesucht haben.
Für welchen Datenübertragungsweg wir uns schließlich entschieden haben, erfahren Sie in diesem Blog-Beitrag.
Standardlösungen für die Datenübertragung in das Energiemanagement-System
Bei allen Energy Monitor Projekten ist es unser Anspruch, dass der Kunde keinen Aufwand mit der Installation, der Benutzung und – wie in diesem Fall – der Erweiterung seines Systems hat. Da es sich hier aber nur um einen einzelnen Messpunkt handelt, der nicht direkt eingebunden werden konnte, waren die meisten gängigen Lösungsansätze vor allem aufgrund unverhältnismäßig hohen Aufwands und damit verbundenen Kosten nicht zufriedenstellend.
Standardvorgehen: Nutzung und Ausbau der lokalen IT-Infrastruktur
Der Ansatz, das Firmennetzwerk zu erweitern, wird von unseren Industriekunden in den meisten Fällen als die bevorzugte Lösung in Betracht gezogen. Für den Ausbau hätten allerdings neue Leitungen verlegt werden müssen, größtenteils unter bereits bebauter Fläche. Außerdem wären noch weitere Maßnahmen erforderlich gewesen, um den Sicherheitsanforderungen zu entsprechen (z.B. ein abschließbarer Serverschrank mit zentral verwalteten Switchen und unterbrechungsfreier Stromversorgung bei der PV-Anlage). Rein aus der Sicht der Datenübertragung betrachtet, wäre der Ausbau der IT-Infrastruktur eine gute Möglichkeit – unter Berücksichtigung von Kosten und Aufwand der Integration dieses einen Messpunkts allerdings nicht. So begann die Suche nach Alternativen.
Alternative 1: Einsatz einer zusätzlichen Energy Box
Die Energy Box ist der zentrale Datenlogger von OPTENDA, der lokal erfasste Energiedaten in den Energy Monitor übermittelt. Sofern keine alternative Lösung zum Einsatz kommt, ist sie bei jedem Energy Monitor Kunden einmal pro Standort erforderlich. Eine weitere Energy Box zur Anbindung der PV-Anlage einzurichten, ist technisch möglich, aber ähnlich wie der Ausbau der lokalen IT-Infrastruktur überdimensioniert und hinsichtlich der Kosten nicht attraktiv.
Alternative 2: Verwendung von LoRaWAN für die Datenübertragung der PV-Anlage
Eine weitere, aus technischer Sicht mögliche Lösung ist die drahtlose Datenübertragung via LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). LoRaWAN ist – abhängig vom genutzten Netz – eine effiziente und kostengünstige Funktechnologie mit hoher Reichweite. Die Nutzung setzt allerdings voraus, dass vor Ort bereits ein LoRa-Netz verfügbar und durch den Kunden nutzbar ist. Dies ist in Städten oder Industriegebieten bereits häufig der Fall, bei der etwas außerhalb gelegenen PV-Anlage unseres Kunden aber aktuell noch nicht. Ein neues Netz zur Datenanbindung der einen Messstelle aufzubauen, würde den Kostenvorteil und die Wirtschaftlichkeit der Lösungsalternative wieder zunichtemachen.
Neue Möglichkeiten bei Energiedatenübertragung mit IoT-Mobilfunk
Aus Effizienzgründen lohnt es sich also nicht, eine neue Infrastruktur aufzubauen. Daher bleibt nur die Möglichkeit, eine vorhandene zu nutzen, was die im Fall der PV-Anlage gesuchten Lösung auf Funkübertragungswege lenkt. Auch hier gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, die mit dem Energy Monitor kompatibel sind (z.B. Wireless M-Bus), die aber auch aufgrund von zu hohen Kosten oder Sicherheitsbedenken seitens Kunde verworfen wurden. Glücklicherweise steht aber der Fortschritt auch im Bereich der Energiedatenübertragung nicht still, und so konnten wir nach einigem Ausprobieren und Testen eine neue, passende Lösung finden, die alle Anforderungen für die sichere und kostengünstige Einbindung der PV-Anlage erfüllt.
Datenübertragung mit „Modbus Cloud Connect“ von grandcentrix
Mit der All-in-one-Lösung „Modbus Cloud Connect” von grandcentrix, die Mobilfunk für die Datenübertragung nutzt, konnten wir unserem Kunden eine passende Lösung bieten. Das Gateway erfasst die Energiedaten vom Messgerät über Modbus RTU und übermittelt sie dann weiter über eine Mobilfunkverbindung per Narrowband IoT (NB-IoT). Anders als der klassische 3G-, 4G- oder 5G-Mobilfunk beansprucht NB-IoT geringere Bandbreiten, ist stromsparend und ermöglicht auch Empfang an Orten, an denen sonst nur schlechter oder gar kein LTE-Empfang zur Verfügung steht. Außerdem erfüllt die Datenübertragung auch die Sicherheitsanforderungen.
Eine letzte, wenn auch kleine Hürde war allerdings auch hier zu meistern: Die aktuelle Variante von Modbus Cloud Connect greift die Daten über das Protokoll Modbus RTU ab. Die Zählstelle jedoch überträgt die Daten über Modbus TCP/IP. Daher war es erforderlich, einen Konverter für die Protokollübersetzung zu nutzen. Die Hardware für die Datenerfassung und ‑übertragung war aber schnell zusammengestellt. Schematisch sieht der Lösungsweg wie folgt aus:
Plug-and-play-Lösung für den Kunden
Mit der Mobilfunklösung hat der Kunde nun eine schlanke und kostengünstige Lösung, für die keine Investition in eine neue Infrastruktur nötig ist. Auch der Einbau der neuen Mess- und Übertragungstechnik war kein Problem, da wir dem Kunden eine Plug-and-play-Lösung vorbereitet haben, bei der alle Komponenten fertig in einem Gehäuse installiert waren. Vor Ort mussten dann nur der Schuko-Stecker für Strom sowie der Netzwerkstecker für LAN an das Messgerät angeschlossen werden. Ähnlich einfach läuft auch der Support ab: Falls es doch einmal zu einer Störung oder sonstigem Ausfall der Datenübertragung kommen sollte. Dann hat der Kunde einen unserer Projektmanager als zentralen Ansprechpartner, der sich um eine Lösung kümmert, und muss nicht selbst bei verschiedenen Stellen (interne IT-Abteilung, ggf. externer IT-Dienstleister, Netzbetreiber etc.) auf Lösungssuche gehen.
Einfache Erweiterung des Energiemanagement-Systems
Dass ein Unternehmen sein Energiemanagement-System erweitern muss – sei es um einen neuen Produktionsbereich, einen weiteren Standort oder wie in diesem Beispiel um eine neue Anlage zur Energieeigenerzeugung – ist zwangsläufig irgendwann der Fall. Genau aus diesem Grund ist die Energy Monitor Software darauf ausgelegt, dass es einerseits viele verschiedene Möglichkeiten für die Datenübertragung ins System gibt, und andererseits, dass auch nachträglich weitere Mess- und Datenpunkte ohne Aufwand ergänzt werden können. Im Normalfall kann ein Kunde das auch selbst übernehmen. Für etwas kompliziertere Fälle wie im hier vorgestellten Beispiel stehen unsere Experten jederzeit bereit, um die passende Lösung zu finden.
Sind Sie auf der Suche nach individuellen Lösungen für Ihr betriebliches Energiemanagement? Wir beraten Sie gerne – kostenlos und unverbindlich. Schicken Sie uns einfach eine Nachricht!
Foto: Iqony Sustainable Energy Solutions
Grafik: OPTENDA
