18.09.2024 – Ob Kür oder Pflicht, ein effizientes Energiemonitoring benötigt durchgängige Kommunikation und umfassende, spartenübergreifende Bereitstellung von Messdaten. Dafür hat STV nun eine Lösung entwickelt, die ein Nebeneinander verschiedener Einzellösungen überwindet.

Die Systeminstallation des Smart M-Bus Data Managers besteht aus einem Hutschienen-PC und IP-fähigen Pegelwandlern, die jeder Elektroinstallateur montieren kann. Die Parametrierung kann über Webserver remote erfolgen.
Quelle: STV Electronic GmbH

Energieaudits sind für manche Unternehmen Pflicht. Für andere sind sie ein Mittel zur Optimierung des Verbrauchs. Egal welcher Ansatz verfolgt wird, ein effizientes Energie- und/oder Umweltmanagementsysteme sind dafür zwingend notwendig. Basiselement dafür ist die Verbrauchsdatenerfassung. Sie liefert die Grundlage jedweder Dokumentation, Vergleichswertberechnung und Analytik zur Verbrauchs- und Lastgangoptimierung. Heute besteht die Möglichkeit, diese automatisiert, zählergenau und bei Bedarf in kürzesten Zeitintervallen zu erstellen. In diesem Fall können ausdifferenzierte Daten jederzeit auf den Punkt gebracht bereitgestellt werden. Dafür benötigt man jedoch eine integrative Kommunikationslösung für die Bereitstellung aller betroffenen Energiedaten, wie sie nun die Firma STV am Markt vorgestellt hat.
Jenseits der Pflicht

Die ISO 50001 beispielsweise macht keine Vorgaben, wie die Datenerfassung zu erfolgen hat. Sie besagt nur, dass sie Bestandteil des Energiemanagementsystems sein muss. Unternehmen ist es daher freigestellt, zu entscheiden, welche Daten sie erfassen. Die Chance eines umfassenden Energieverbrauchsmonitoring ist es, sämtliche Energieströme eines Unternehmens möglichst differenziert darzustellen und so Optimierungspotenziale zu erkennen, die auch ohne Investitionen in neue Maschinen und Anlagen generiert werden können. Ziel der Erfassung der Verbrauchsdaten ist es, den Energieverbrauch und Lastgang exakt zu messen, überwachen und zu analysieren, um Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz einzuleiten. Je nach Zielsetzung ist dabei der technische Aufwand unterschiedlich. So wird an ein Energieaudit nur sehr geringe Anforderungen an die Häufigkeit der Erfassung gestellt. Wird jedoch nach ISO 5001 bereits eine Validierung der Verteilungsanalyse
erforderlich, sind Zähler bereits häufig auszulesen. Manuell ist das bereits nicht mehr sinnvoll umzusetzen. Sind zudem auch Korrelationsanalysen von Einflussfaktoren gewünscht und soll eine Überwachung von Effizienzprojekten erfolgen, wird eine Erfassung des Verbrauchs nahezu in Echtzeit erforderlich. Ab der Anforderung, ins Spitzenlastmanagement eingreifen oder sogar ein Demand-Side-Management umsetzen zu wollen, kommt man an der Echtzeitdatenerfassung nicht vorbei. Solche Momentan-Werte, die beispielsweise für Lastspitzenglättung oder Condition Monitoring genutzt werden, erfordern dabei eine hohe Auflösung im Sekunden-Takt. Reine Verbrauchsdaten können hingegen üblicherweise im 1-Minuten bis 15-Minuten-Takt aufgenommen werden.

Smarte Submeter als Messstellen

Der IP-basierte Smart M-Bus Data Managers dockt rückwirkungsfrei an M-Bus an, die Häufigkeit der Datenerfassung und Weitergabe ist parametrierbar, an die Datenbank des Systems können Energiemonitoringlösungen aller Art angebunden werden.
Grafik: STV Electronic GmbH

Fast immer ist es deshalb erforderlich, smarte Submeter als Messstellen zu installieren. Die weitverbreitetste technologische Grundlage hierfür liefert die M-Bus-Technologie, die Zählerdaten bereits auslesbar machte, lange bevor smarte Meter in offiziellen Messstellen Gesetz wurden. Der seit Anfang der 1990er Jahre im Einsatz befindliche Feldbus hat in industriellen Applikationen jedoch oftmals nur eine Einbindung in die technischen Steuerungssysteme. Die installierten Submeter kommunizieren mit Aktoren, aktiv in den Energiefluss eingreifen können, z.B. die Strom- oder Gaszufuhr abschalten oder begrenzen können. Die Daten dieser Zähler braucht man jedoch für das
Energiemonitoring auf dem Monitoringlevel der Energiemanagementsysteme. Es muss folglich eine Art Gateway für die smarten Meter in den Gebäuden und Fabriken implementiert werden, um diese Business-IT anzubinden und entsprechende Transparenz zu schaffen. Daten können M-Bus Zähler dabei in jedweder Präzision liefern ganz gleich ob sekunden- oder minutengenau oder gar nur jährlich. Die Herausforderung: Systeme zu schaffen, die man schnell und effizient an bestehende M-Bus Installationen andocken kann – also auch an Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlagen oder Maschinen- und Anlagen, die grundsätzlich geschlossene Systeme darstellen – und die man dann auch so parametrieren kann, dass sie dem Bedarf der Energiemonitoring- und Managementsysteme gerecht werden. Eine solche Lösung hat STV Electronic nun mit dem Smart M-Bus Data Manager entwickelt.

Datenhub für Energiemonitoringsysteme
Der webbasierten M-Bus Datenhub akquiriert Daten von verteilten M-Bus Zählern über IP-basierte Pegelwandler und stellt sie bedarfsgerecht auf dem integrierten Webserver bereit und/oder versendet sie per eMail als CSV-Datei. Die Systemlösung dient vor allem zur Verbrauchsdatenerfassung im Rahmen von ISO 50001 konformen Energiemanagement- und Verbrauchsmonitoringsystemen sowie für die Abrechnung von Verbräuchen, die mittels Submetern erfasst werden. Weitere Anwendungsfälle sind die Visualisierung von Lastgängen in Echtzeit sowie Cloud-native Steuerungen. „Der optionale Support von Protokollen wie OPC-UA oder MQTT sowie Rest-API Schnittstellen macht die Integration der Zählerdaten in Energiemanagement- und -steuerungssysteme besonders komfortabel“, sagt Markus Hühn, Geschäftsführer der STV ElectronicDer Smart M-Bus Data Manager erfasst Verbrauchsdaten zeitpunktgenau. Die Zeitintervalle der Verbrauchsdatenerfassung, die Datenversandtermine sowie die Zuordnung und Clusterung von Subbetern sind über das Web-GUI parametrierbar. Die Installation können Elektroinstallateure einfach umsetzten. Integriert in Ethernet-Netzwerkinfrastrukturen wird das System über seinen eingebetteten Webserver remote in Betrieb genommen und parametriert. M-Bus Zähler erkennt der Datenmanager über die IP-basierte M-Bus Pegelwandler automatisch. Zwischen 16 und 32.384 M-Bus Standardlasten lassen sich mit nur einer einzigen Smart M-Bus Data Manager Installation verwalten. „Der smarte IP-basierte Datenhub eignet sich damit für den Einsatz in zahlreichen Einsatzszenarios – von kleinen Liegenschaften bis hin zu komplexesten Installationen energieintensiver Industrien wie Stahl-, Aluminium-, Glas-, Keramik-, Papier- und Kunststoffproduktion sowie die Chemie- und Mineralölindustrie“, so Hühn. Auch große kommerzielle oder kommunale Liegenschaften und Wohnquartiere sowie Krankenhäuser und Universitäten sind potenzielle Anwender des Smart M-Bus Data Managers. (sg)
www.stv-electronic.de/smdm

Gesetzliche Pflichten
Mit Umsetzung der europäischen Richtlinie 2012/27/EU im Energiedienstleistungsgesetz (EDL-G) wurden im Jahr 2015 erstmals rund 50.000 deutsche Großunternehmen dazu verpflichtet, ein Energieaudit durchzuführen. Als Alternative zum Energieaudit können verpflichtete Unternehmen ein Energiemanagementsystem nach der ISO 50001 oder ein Umweltmanagementsystem nach der europäischen EMAS-Verordnung einführen. Das Zertifikat bzw. die EMAS-Registrierung dienen als Nachweis zur Erfüllung der gesetzlichen Pflicht.
Unternehmen können auch von Vergünstigungen profitieren: So brauchen energieintensive Unternehmen des produzierenden Gewerbes, die nach EMAS oder ISO 50001 zertifiziert sind, unter bestimmten Bedingungen nur noch eine stark begrenzte EEG-Umlage zahlen.
Auf Antrag bei der zuständigen Zollverwaltung können energieintensive Unternehmen zudem ihre Strom- und Energiesteuerlast über den sogenannten Spitzenausgleich senken. Auch dafür müssen sie lediglich nachweisen, dass sie im betreffenden Jahr ein Energiemanagementsystem nach der ISO 50001 oder ein Umweltmanagementsystem nach der europäischen EMAS-Verordnung betreiben bzw. betrieben haben. Kleine und mittlere Unternehmen können sogar ein noch einfacheres alternatives System zur Verbesserung der Energieeffizienz betreiben. (sg)