Monitoring des Energieverbrauchs von Prozessen

In dieser Phase steigender Energiepreise (die um das Drei- oder Vierfache, manchmal sogar mehr gestiegen sind, je nach Vertragsform und verwendetem Brennstoffgemisch) haben viele Unternehmen notgedrungen begriffen, dass die Energieeffizienz und die erneuerbaren Quellen wesentliche Maßnahmen sind, und zwar nicht nur in Hinblick auf die Dekarbonisierung. Die gute Nachricht ist, dass fast immer eine große Menge an Energie bereits durch einfache Einstellungs- und Optimierungsmaßmahmen oder sehr kurze Rücklaufzeiten eingespart werden kann. Um diese Möglichkeiten aber ausschöpfen zu können, ist vor der eigentlichen Energiediagnose ein Monitoringsystem erforderlich.

Heute bietet der Markt zahlreiche Systeme an, mit denen die erforderliche Leistung, der Verbrauch und andere interessante Größen auf Betriebsebene und auf Ebene der bedeutendsten Verbraucheranschlüsse (Produktionsprozesse, Dienste wie z.B. Druckluft, Produktion und Verteilung von Wärme, Beleuchtung usw.) kontinuierlich überwacht werden können. Durch Dashboards und Berichte fester und beweglicher Geräte kann der Verlauf verschiedener Indikatoren, die für das Unternehmen sehr nützlich sind, nachverfolgt werden. So kann zunächst kontrolliert werden, ob die Prozesse optimal funktionieren, um dann anschließend auch regelmäßig und auf simple Weise mögliche Effizienzsteigerungen zu erarbeiten. Ebenso können sehr schnell Verschwendungen, ein nicht geplanter Energieverbrauch oder nicht planmäßig funktionierende Anlagen aufgedeckt werden.

Ein Monitoringsystem besteht aus einer Reihe von Sensoren, die vorwiegend über WLAN selbstversorgend betrieben werden. Daher ist ihre Installation einfach und preisgünstig. Die Sensoren kommunizieren dann mit Zentralen, in denen die Daten gesammelt und an die Betriebssysteme oder Clouds zur nachfolgenden Analyse und Erstellung von Reports und Dashboards weitergeleitet werden. Es handelt sich dabei um modulare Systeme, die je nach Bedarf des Unternehmens und verfügbaren Ressourcen beliebig erweitert werden können.

Anhand der gesammelten Daten können bestimmte Indikatoren der Gesamtenergieeffizienz nach Wahl des Unternehmens (z.B. der spezifische Energieverbrauch einer Produktionslinie) herausgefiltert werden, um den Verlauf und die Erreichung der festgelegten Ziele zu überprüfen. Sie ermöglichen zudem die Überwachung des Energie- und Wärmelastprofils des Unternehmens, das für die Messung der Leistungen, aber auch für eine korrekte Ausstattung der Elektro- und Wärmeanlagen sehr wichtig ist. Die fortgeschrittensten Systeme erlauben zudem die Durchführung sorgfältiger Analysen und die Vertiefung der über die Monitoringsysteme gesammelten Daten in Verbindung mit den Diagnosedaten des Unternehmens, sodass auch sehr komplexe Prozesse optimiert werden können.

Die Monitoringsysteme bieten daher zahlreiche Vorteile:

• die Ermittlung der Energieverschwendung und die Berichtigung derselben (z.B. Energiedienste außerhalb der vorgesehenen Uhrzeiten; auch nachts und feiertags eingeschaltete Maschinen; Anlagen, die nicht planmäßig funktionieren, usw.);
• die Definition der Indikatoren der Energieeffizienz für die verbrauchsintensivsten Anschlüsse;
• eine bessere Kenntnis des Ablaufes der eigenen Produktionsprozesse oder der Gebäude;
• die Überprüfung der gesetzlichen Konformität im Energie- und Umweltbereich;
• die Möglichkeit, die Monitorringsysteme an Automationsgeräte anzuschließen, um bessere Leistungen in der Produktion und in den Diensten zu erzielen;
• den Zugang zu Fördermitteln wie den Weißzertifikaten, welche die Messung und Überprüfung der Energieleistungen der einzelnen Arbeiten erfordern;
• die Festlegung von detaillierten Eingriffsplänen, die konkret umsetzbar sind und zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen im Laufe der Jahre beitragen;
• die Fähigkeit, die Leistungen von Anlagen und Prozessen zu messen und zu überprüfen, sowohl zwecks interner Bewertung der getätigten Investitionen als auch in Hinblick auf garantierte Dienstleistungsverträge wie die EPC-Verträge (energy performance contract);
• die Optimierung der Kosten- und Risikenstruktur des Unternehmens.

Aus wirtschaftlicher Sicht ist es schwierig, vorab die Rückzahldauer von Monitoringsystemen zu berechnen. Die erzielbaren Energieeinsparungen hängen nämlich von zahlreichen Faktoren ab, einschließlich der Bereitschaft des Unternehmens, aufgrund der gesammelten Daten Maßnahmen zu ergreifen. Doch die jahrelange Erfahrung von FIRE mit Unternehmen verschiedener Größenklassen zeigt, dass solche Systeme große Vorteile bringen, sodass praktisch alle Unternehmen, die sich zur Einführung eines Monitoringsystems entscheiden, dieses anschließend auch auf andere Anschlüsse erweitern. Zudem besteht auch die Möglichkeit, Beihilfen auszuschöpfen, z.B. im Rahmen von Industrie 4.0, durch die diese Systeme noch vorteilhafter sind.

Zusammenfassend können wir also sagen, dass sich solche Investitionen in der jetzigen Phase sicherlich lohnen, vor allem wenn sie mit einem Energiemanagementsystem ISO 50001 oder, insbesondere bei KMUs, ISO 50005 oder ISO 50009 verbunden werden. Ein Energiemanagementsystem gestattet nämlich dem Unternehmen, eine strategische Vision und einen wirksamen Maßnahmenplan im Sinne einer kontinuierlichen Verbesserung auf mittel- bis langfristige Sicht anzuwenden und daher weitaus größere Ziele effizient (d.h. mit geringerem Kostenaufwand) und erfolgswirksam (mit einer Steigerung des Mehrwertes und der Wettbewerbsfähigkeit) zu erreichen.

Autor

Dario Di Santo, FIRE