Analysefunktionen im Energiemanagement:
Die Lastganganalyse
Der Energiemanagement-Klassiker:
Die Lastganganalyse des Energieverbrauchs
Die Lastganganalyse ist eine der grundlegendsten Auswertungen zur Analyse des Energieverbrauchs und damit ein wichtiges Instrument im professionellen Energiemanagement. In dieser Auswertung wird der Lastgang (auch „Lastprofil“ oder „Lastkurve“) – also die bezogene Leistung – innerhalb eines definierten Zeitraums dargestellt. Dadurch lassen sich Aussagen zur Energieeffizienz eines Unternehmens treffen und Ansatzpunkte zu deren Optimierung erarbeiten.
Was wird bei der Lastganganalyse untersucht?
Die Analyse des Lastgangs visualisiert die bezogene Leistung im Zeitverlauf. Je nach Datenlage und verwendetem Analyse-Tool (z.B. unserer Energy Monitor Software) können alle möglichen Energiearten abgebildet werden; am häufigsten ist die Darstellung der abgenommenen Leistung von Strom und Gas, aber auch Druckluft-, Öl-, Wärme- und Kälte- oder Wasserbezüge lassen sich in der Form darstellen. Wie detailliert die Analyse dabei erfolgen kann, ist neben der Energiemonitoring-Software abhängig vom Ableseintervall des verwendeten Energiemessgeräts.
Beim Stromlastgang beträgt das standardmäßig 15 Minuten – ab einem Jahresverbrauch von 100.000 kWh ist das über die registrierende Leistungsmessung (RLM) verpflichtend und erfolgt über den Energieversorger. Gas-Lastgänge werden üblicherweise im Stundentakt erfasst (ab einem Jahresverbrauch von 1,5 Mio kWh ebenfalls mit einem RLM-Zähler). Thermische Prozesse verändern sich langsamer, daher reichen größere Intervalle hier meistens aus. Bei Bedarf können die Verbrauchswerte auch in kürzeren Intervallen erfasst werden. Dadurch ist es beispielsweise auch möglich, den Energieverbrauch in Echtzeit zu visualisieren. Das ist abhängig von der verwendeten Messtechnik zur Datenerfassung sowie der Software für die Datenauswertung möglich (Beispiel für die Live-Daten-Ansicht der Energy Monitor Software siehe rechts).
Verschiedene Auswertungsmöglichkeiten in der Lastganganalyse
Abhängig vom zugrunde liegenden Messkonzept für die Energiedatenerfassung können nicht nur Gesamtverbräuche eines Energieträgers in der Lastganganalyse ausgewertet werden, sondern auch einzelne Verbrauchsstellen. Das ermöglicht den einfachen Vergleich von einzelnen Maschinen und Anlagen.
Ein Vergleich des Energieverbrauchs ist auch hinsichtlich des betrachteten Zeitraums sehr nützlich, da sich dadurch die Entwicklung des Verbrauchs bzw. der einzelnen Verbräuche übersichtlich auswerten lässt. So kann beispielsweise der Stromverbrauch eines Monats mit dem vorigen Monat oder auch mit dem gleichen Monat im Vorjahr verglichen werden. Mithilfe von individuell definierten, für das eigene Unternehmen relevanten Zeiträumen wird die Analyse nochmals erleichtert. Besonders für Mehrschichtbetriebe oder für den Vergleich von sonstigen Produktions- oder Öffnungszeiten kann diese Betrachtung wertvolle Erkenntnisse liefern.
Die Lastganganalyse in der Praxis
Welche Erkenntnisse konkret mit einer detaillierten Lastganganalyse erarbeitet werden können, belegt der Blick in die Praxis. Im nächsten Abschnitt zeigt ein Kundenbeispiel von uns, warum die regelmäßige Prüfung des Lastprofils sinnvoll ist. Und im darauffolgenden Abschnitt können Sie in einem kurzen Tutorial sehen, wie eine Lastganganalyse mit unserer Energiemanagement-Software Energy Monitor ablaufen kann.
Praxisbeispiel: Welche Einsparungen können durch die Lastganganalyse erzielt werden?
Im Rahmen einer Überprüfung der Energieeffizienz bei einem unserer Kunden wurde der Stromlastgang einer neu installierten raumlufttechnischen Anlage (RLT-Anlage) untersucht. Anhand der Lastganganalyse wurde festgestellt, dass die Anlage auch an produktionsfreien Tagen und am Wochenende stets in Betrieb war. Außerdem stellte sich heraus, dass sie aufgrund falscher Einstellungen mehr Strom als nötig verbraucht hat. Beide Punkte wurden in zwei Schritten behoben, was sich in deutlichen Einsparungen gezeigt hat:
Da nur Einstellungen an der RLT-Anlage verändert wurden, konnte diese Einsparung ganz ohne Investitionskosten erzielt werden. Der Einsatz von neuen Maschinen und Anlagen bedeutet also nicht automatisch eine Steigerung der Energieeffizienz – vor allem, wenn falsche Einstellungen vorgenommen wurden. Mithilfe der Lastganganalyse kann das aber schnell und einfach aufgedeckt werden. Daher lohnt sich die regelmäßige Analyse des Lastgangs branchenunabhängig für jedes Unternehmen – je energieintensiver der Betrieb, desto höher sind auch die Einsparpotenziale, die auf Basis der Lastgänge identifiziert werden können.
Lastganganalyse mit der Energy Monitor Software von OPTENDA
Für eine aussagekräftige Analyse des Lastgangs ist der Einsatz einer entsprechenden Software sinnvoll – die manuelle Auswertung der sehr großen Datenmengen ist einerseits sehr mühsam und andererseits sehr ungenau. Wie das Energiedatenmanagement in unserer Energiemanagement-Software Energy Monitor abläuft, können Sie im folgenden Video sehen:
Die größten Einsparpotenziale: Optimierung der Grundlast und Vermeidung von Lastspitzen
Neben der Überprüfung von neuen Maschinen und Anlagen liefert die Lastganganalyse häufig bei der Grundlast des Energieverbrauchs und bei den Lastspitzen wichtige Informationen für die Steigerung der Energieeffizienz. Für die Optimierung der Grundlast können wie im Praxisbeispiel fehlerhafte Steuerungen, Defekte oder Leckagen (v.a. beim Einsatz von Druckluft) entdeckt werden. Lastspitzen können anhand der Analyse einzelner Messpunkte schnell identifiziert und dadurch vermieden werden. Mehr zur Grundlast und Lastspitzen erfahren Sie auch in unserem Blog-Beitrag zur Analysefunktion der Dauerlinie.
Fokus auf die relevanten Informationen
Insbesondere bei der Betrachtung des Gasverbrauchs für das Heizen oder bei der Bewertung von Kühl- oder Klimaanlagen spielt nicht nur der reine Energieverbrauch eine Rolle. Denn dieser wird bei diesen Anlagen schließlich sehr stark vom Wetter beeinflusst. Daher ist es sinnvoll, den Verbrauch um die entsprechenden Wetterdaten zu bereinigen, um einen von der Außentemperatur unabhängigen Lastgang zu erhalten.
FAQ zur Lastganganalyse: Weitere, häufig gestellte Fragen
Das hängt sehr stark vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Generell gilt: Je länger der Lastgang detailliert gemessen wird, desto mehr Daten liegen vor, was wiederum genauere Aussagen ermöglicht.
Wenn es um Maßnahmen geht, die z.B. nur einzelne Maschinen betreffen, können bereits einige Wochen ausreichen, um auf der Datenbasis Entscheidungen treffen zu können. Für umfassendere Maßnahmen, wie z.B. die bedarfsgerechte Planung einer PV-Anlage oder eines Stromspeichers, sollte mindestens ein zusammenhängendes Jahr an Lastgangdaten vorliegen. Dadurch können Jahreszeit-bedingte Schwankungen besser berücksichtigt werden.
Kurz gesagt: Täglich überwachen, monatlich detailliert auswerten, quartalsweise strategisch überprüfen. Diese Kombination stellt für die meisten Fälle sicher, dass Abweichungen schnell erkannt, Kosten gesteuert und Maßnahmen wirksam nachgeschärft werden. Für Unternehmen mit stark volatiler Produktion oder hohen Leistungspreisen kann auch ein engeres Monitoring und ggf. wöchentlichen Kurzreports Vorteile bieten und um z.B. Spitzen rechtzeitig zu dämpfen.
Für die regelmäßige Kontrolle sehr hilfreich ist es, wenn die eingesetzte Energiemanagement-Software, wie z.B. unser Energy Monitor, über eine Alarmfunktion bei Grenzwertüberschreitung und Auffälligkeiten sowie ein automatisiertes Reporting verfügt.
Lastgänge können in der Produktionsplanung auf verschiedene Weise genutzt werden, um die Effizienz zu steigern, Kosten zu optimieren und Engpässe zu vermeiden. Häufige Anwendungsfälle sind z.B.:
- Lastverschiebung: Im Hinblick auf Kostenoptimierung kann es sich sehr lohnen, energieintensive Prozesse in Zeiten zu verschieben, zu denen generell weniger Energie am Markt nachgefragt wird (Off-Peak-Zeiten), um von den günstigeren Preisen zu profitieren.
- Vermeidung von Lastspitzen: Lastspitzen können zu höheren Netzentgelten oder teuren Spitzenlasttarifen führen. Eine detaillierte Lastganganalyse kann dabei helfen, die Ursachen für die Spitzen zu identifizieren und Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Mehr dazu erfahren Sie auch hier zum Thema Lastmanagement.
- Integration erneuerbarer Energien: Wenn ein Unternehmen eigene erneuerbare Energiequellen nutzt, kann die Produktionsplanung mithilfe von Lastgängen besser auf die wetterbedingt schwankende Verfügbarkeit abgestimmt werden. Dadurch kann es den Eigenverbrauch erhöhen und entsprechend Kosten für den Fremdbezug sparen. In unserem Blog-Beitrag über die Einbindung von PV-Anlagen in ein Energiemonitoring-System gehen wir genauer auf dieses Beispiel ein.
- Predictive Maintenance: Abweichungen in Lastprofilen können auf ineffiziente Betriebszustände oder drohende Maschinenausfälle hinweisen. Diese Daten können genutzt werden, um vorausschauende Wartungsstrategien zu entwickeln und ungeplante Ausfallzeiten zu minimieren
Relevant ist die Dokumentation von Ergebnissen aus Lastganganalysen vor allem für Zertifizierungsaudits für ein Energiemanagementsystem nach ISO 50001 und für Energieaudits nach DIN 16247. Auch hier nimmt eine Energiemanagement-Software viel Arbeit ab, indem wichtige Informationen wie Datenquellen, Messmethodik und Visualisierung direkt in der Software gespeichert sind. Darüber hinaus sollten die aus den Erkenntnissen abgeleiteten Maßnahmen, Verantwortliche und ggf. Fristen ebenfalls zentral abrufbar sein. In unserer Energy Monitor Software gibt es dafür das ISO 50001 Modul, wo solche Erkenntnisse strukturiert dokumentiert werden können.
Am weitesten verbreitet ist für die Visualisierung des Lastgangs das Liniendiagramm wie es auch auf den Screenshots in diesem Beitrag verwendet wird.
Weitere sehr nützliche Visualisierungsformen sind die Heatmap und die Dauerlinie.
- Heatmap/Rasteranalyse: Sie stellt Lastintensitäten über Tages- und Wochenverläufe dar. Dadurch lassen sich Verbrauchsmuster sehr gut erkennen. Mehr zur dieser Visualisierungsform erfahren Sie in unserem Blog-Beitrag über die Heatmap.
- Dauerlinie/Dauerkennlinie: Sie visualisiert, welche Last über wie viele Stunden – üblicherweise innerhalb eines Jahres – angefallen ist. Dadurch liefert sie Erkenntnisse zu Grundlast und Lastspitzen. Mehr zur dieser Visualisierungsform erfahren Sie in unserem Blog-Beitrag über die Dauerlinie.
Lastganganalyse leicht gemacht mit der richtigen Software
Die Lastganganalyse liefert die Basis-Informationen, um den Energieverbrauch im Blick zu behalten und Aussagen über die Energieeffizienz eines Unternehmens treffen zu können. Dabei bietet der Einsatz einer Energiemanagement-Software viele Vorteile, da hier im Vergleich zu händisch erstellten Auswertungen, z.B. über Excel, ohne Aufwand weitere Informationen wie Wetterdaten oder Funktionen wie Livedaten und flexible Vergleiche in der Analyse verwendet werden können – abhängig vom Funktionsumfang der eingesetzten Software. Dadurch wird die Lastganganalyse zum einfachen, aber sehr effektiven Werkzeug zur Steigerung der Energieeffizienz, was sich schließlich in niedrigeren Energiekosten und weniger CO2-Emissionen bezahlt macht.
Sind Sie auf der Suche nach einer Möglichkeit, die Lastgänge der verschiedenen Energieträger bei Ihnen im Unternehmen auszuwerten? Dann lohnt sich ein Blick auf unsere Energiemanagement-Software Energy Monitor, aus der alle Screenshots in diesem Blog-Beitrag stammen.
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Bilder: OPTENDA
