Richtig Messen für mehr Energieeffizienz Gut gemessen ist halb gespart

Die Steigerung der Energieeffizienz ist für viele Wäschereien und Textilbetriebe ein wichtiges Ziel. Temporäre Messungen legen hierfür eine hervorragende Basis – wenn ein paar Punkte berücksichtigt werden. Experte Knud Clausen von Econ Solutions erläutert die wichtigsten.3 Ob es darum geht, den Energieeinsatz zu optimieren oder gar ein eigenes Energiemanagementsystem aufzubauen: Beides sollte auf aktuellen Messwerten basieren. Denn Annahmen und Schätzwerte weichen erfahrungsgemäß oft stark von der Realität ab. Dies kann daran liegen, dass die tatsächliche Energieaufnahme von Anlagen und Maschinen nicht mit den – teils lediglich berechneten – Angaben des Herstellers übereinstimmt. Häufiger werden jedoch Betriebsstunden oder Auslastung einer Maschine oder Anlage falsch eingeschätzt. Für Messungen des Energieverbrauchs stellt sich zuerst die Frage, wo gemessen werden soll. Prinzipiell gilt: Das erwartete Einsparpotenzial sollte deutlich höher sein als die hierfür notwendige Messtechnik und ihr Installationsaufwand. Wichtig ist es, hierbei nicht nur die nominelle Leistungsaufnahme gemäß Typenschild zu berücksichtigen, sondern auch die Laufzeiten. Denn Dauerläufer bieten auch bei geringem Verbrauch ein großes Einsparpotenzial. Ein weiteres Kriterium ist die Beeinflussbarkeit. Maschinen oder Anlagen, deren Verwendung sich nicht ändern und vorhersehen lässt, wie z.B. Aufzüge, brauchen nicht in die Energiedatenerfassung aufgenommen zu werden. Anders z.B. bei einer Mangelmaschine: Mit optimierten Einstellungen, Bezugs- oder Nutzungsänderungen lässt sich deren Verbrauch oft ganz erheblich reduzieren. Auf Basis dieser Überlegungen lässt sich ein Messsystem bedarfsgerecht aufbauen. Grundsätzlich stehen zwei Ansätze zur Wahl: temporäre und stationäre Messungen. Für kleinere Unternehmen bzw. Unternehmen mit eher geringem Energiebedarf können temporäre Messungen ausreichend sein. Doch auch für große bzw. energieintensive Unternehmen, für die eine eigene Energiedatenerfassung mit stationären Messungen sinnvoll ist, empfiehlt es sich, mit temporären Messungen einzusteigen. Denn sie geben erste Hinweise auf den tatsächlichen Verbrauch, die Lastspitzen und -täler sowie die Haupt- bzw. Großverbraucher. Mobiles Messsystem als flexible LösungDie Messtechnik für den temporären Einsatz ist zwar meist teurer als eine vergleichbare stationäre Lösung, doch mit ihr können Unternehmen verhindern, dass sie hohe Investitionen an der falschen Stelle tätigen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie sich flexibel an unterschiedlichen Stellen nutzen lässt. Ein kostengünstiges mobiles Messsystem ist das „Econ Case“ von Econ Solutions. Dazu gehört das Energie- und Leistungsmessgerät „Econ Sens3“ mit einem Rogowskispulensatz und dem V-Kit für die Spannungsversorgung und -messung. Es erfasst die elektrische Leistung, Energie, Ströme und Spannungen für dreiphasige Verbraucher. Der Spulensatz ermöglicht im Gegensatz zu klassischen Stromzangen die unterbrechungsfreie Installation innerhalb weniger Minuten und verbindet sich per einfachem Steckverbinder mit dem Grundgerät. Zudem misst er alle drei Phasen gleichzeitig, eine Stromzange misst jeweils nur eine Phase. Da die Spulen zudem kleiner sind, lassen sie sich auch bei begrenztem Platzangebot einsetzen. Das Energie- und Leistungsmessgerät „Econ Sens3“ verfügt über ein integriertes Webinterface, so dass Nutzer die Messdaten sofort betrachten und analysieren können. Minutendaten der Strom-, Spannungs-, Leistungs- und Energieverbrauchswerte werden zudem im internen Speicher abgelegt. So haben Nutzer auch Zugriff auf historische Daten und können diese nach einer Messperiode bequem am Schreibtisch auswerten. Hierfür können sie über ihren Webbrowser auf die im Gerät enthaltene Auswertungssoftware von Econ Solutions zugreifen, ohne diese auf dem eigenen Rechner installieren zu müssen. Messtechnik inklusive AuswertungssoftwareDie Software stellt die Messwerte grafisch und tabellarisch dar und ermöglicht die Analyse in verschiedenen zeitlichen Auflösungen. Meist genügt die Auswertung der 15-Minuten- oder Minuten-Daten. Alle Parameter dieser Werte speichert der „Econ Sens3“ für 13 Monate (15-Minuten-Daten) bzw. 39 Tage (Minuten-Daten). Für feinere Analysen können auch Sekunden- und sogar 100-ms-Daten ausgewertet werden. Zur Weiterverarbeitung in anderen Programmen lassen sich die Messdaten manuell als CSV- bzw. Excel- oder Textdatei exportieren und abspeichern. Optional bereitet Econ Solutions in einem monatlichen Energiebericht die Daten für die strukturierte Analyse auf. Das „Econ Case“ kommt in einem robusten Kunststoffkoffer, in dem alle Komponenten staubgeschützt und stoßsicher untergebracht sind. Als zusätzliches Plus bietet das „Econ Case“ die Netzqualitätsanalyse nach EN 50160. Das ist interessant, da immer mehr Betriebe Probleme mit einer mangelhaften Qualität der Stromnetze haben. Eine steigende Anzahl an nicht-linearen Verbrauchern, z.B. Vorschaltgeräte von LED-Beleuchtungen, verunreinigen zunehmend die elektrischen Netze und führen zu Störungen. Diese kann erhebliche Folgen für Maschinen und Betriebsabläufe haben, vom Auslösen von Schutzeinrichtungen über die Überhitzung von Maschinen oder Netzen bis hin zu Datennetzwerksproblemen. Die im „Econ Case“ integrierte Netzqualitätsüberwachung zeichnet Oberschwingungen, Kurzzeitunterbrechungen und Flicker konform zur EN 50160 auf. Werden Schwellwerte überschritten, löst das Messgerät einen Alarm aus und trägt die Messdaten in eine Logdatei ein. Damit lassen sich rechtzeitig fundierte Analysen durchführen und geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen. Wann messen?Die bei temporären Messungen erfassten Verbräuche werden in der Regel auf einen Jahresverbrauch hochgerechnet. Dabei kommt es immer zu gewissen Abweichungen vom tatsächlichen Verbrauch, teilweise liegt der errechnete Wert um ±50 Prozent neben dem tatsächlichen. Wenn kein Verbrauchsprofil vorliegt, lässt sich jedoch praktisch nicht abschätzen, wie hoch die Diskrepanz ist. Sie hängt vor allem von zwei Faktoren ab: Wie stark variiert der Verbrauch am Messpunkt? Und wann und für wie lange wird gemessen? Für Letzteres gibt es ein paar Faustregeln: Wenn der Betrieb am Wochenende ruht, sollte mindestens 24 Stunden gemessen werden, und zwar an einem Wochentag und an einem Samstag oder Sonntag. Ist damit ein wöchentlicher Zyklus verbunden, z.B. wenn die Produktion am Montagmorgen angefahren und am Freitagnachmittag wieder heruntergefahren wird, liefert eine Messung über eine gesamte Woche inklusive Wochenende deutlich realistischere Ergebnisse. Noch besser sind mindestens zehn Tage mit zwei Wochenenden und einer „Standardwoche“. Eine Monatsmessung reduziert die Abweichung nochmals. Ist das Nutzungsprofil hingegen von verschiedenen Produkten abhängig, ist eine Messung pro Produkt am genauesten. Dabei gilt es, auch die Leerlaufzeiten zu berücksichtigen. Spielen saisonale oder klimatische Bedingungen eine Rolle, sind mehrere Messungen zu verschiedenen Jahreszeiten sinnvoll. Wo messen?Entscheidend für die Aussagekraft der temporären Messungen sind auch die Messstellen. Als Leitlinie für deren Festlegung können Unternehmen beim Ort der Energieeinspeisung beginnen und von hier dem Energiefluss folgen. Die größten Abgänge empfehlen sich als erste Anhaltspunkte, die Anschlusswerte helfen bei der Klassifizierung. Doch auch hier sind Betriebszeit und Auslastung mit zu bewerten. Diese „Top-down“-Methode zeigt auf, welches der Bereich mit dem höchsten Verbrauch ist. Dieser kann im zweiten Schritt detaillierter betrachtet werden. Erkenntnisse gewinnenUm aus den Messdaten den gewünschten Erkenntnisgewinn ziehen zu können, sind Kennzahlen („Energy-Performance-Indicators“) notwendig. Sinnvolle Kennzahlen sind z.B. der Gesamtenergieverbrauch (kWh) pro Einheit bzw. Fläche oder der Energieverbrauch eines Prozesses oder Bereichs (kWh) im Verhältnis zum Gesamtenergieverbrauch. Sie liefern die Basis für gezielte Optimierungsmaßnahmen, das technische und betriebswirtschaftliche Controlling, detaillierte Kalkulationen und für die interne Kostenabrechnung. Um die gewünschten Kennzahlen auch bilden zu können, sollten Unternehmen bereits vorab überlegen, welche für sie wichtig sind. Infos: www.econ-solutions.de