Messdaten werden häufig zu genüge erfasst und archiviert. Sie sind allerdings nicht nur ein Blick in die Vergangenheit, sondern können einem Unternehmen Aufschluss über die aktuelle Situation geben und wichtige Hinweise für die zukünftige Ausrichtung liefern.

Doch welche Bereiche eines Unternehmens können von Messdaten am meisten profitieren und was gibt es bei der Erfassung zu beachten?

Auf diese beiden Fragestellungen versuchen wir im aktuellen Beitrag einzugehen und zu verdeutlichen, warum Messdaten bares Geld bedeuten können.

Energiebedarfsoptimierung (Lastspitzenkappung, …)

DBI Lastspitzenmanagement
DBI Lastspitzenmanagement

Bei dem Betrieb eines Gebäudes besteht die Möglichkeit, einen Teil der Energiekosten durch intelligente Steuerung einzusparen. Diese Steuerung kann durch eine Glättung der Lastspitzen mithilfe eines Energiemanagementsystems erreicht werden.

In der Industrie werden diese Verbrauchsspitzen bspw. oftmals durch das gleichzeitige Anfahren unterschiedlicher Maschinen und Produktionsprozesse verursacht. Durch ein zeitversetztes Einschalten der Anlagen lassen sich diese Spitzen reduzieren.

Eine Reduktion des externen Strombezugs kann auch durch Energiespeicher erzielt werden. Diese werden zu Zeitpunkten mit erhöhtem Bedarf entladen und reduzieren damit temporär den externen Energiebezug. Durch den zunehmendem Einsatz von erneuerbaren Energien kann beispielsweise in sonnenreichen Tageszeiten ein Überschuss des selbst erzeugten (günstigen) Solarstroms zwischengespeichert werden und steht damit für die spätere Nutzung bei erhöhtem Bedarf erneut zur Verfügung.

Alleine in Deutschland nimmt die Anzahl der installierten PV-Speicher deutlich zu. Bereits im Jahr 2021 waren über 400.000 Photovoltaikanlagen mit Solarstromspeicher installiert.

Auslegung von Energie-Erzeugern

Lastgänge können damit sowohl auf Maschinenebene als auch additiv auf Maschinengruppen oder Werksebene erstellt werden. Die Lastgänge in Form von realen Messdaten können planungsseitig als Referenz für kommende Bauprojekte herangezogen werden und geben Rückschlüsse auf die Auslegung zukünftiger Energiezentralen.

Anhand eines klassischen Beispiels aus der Planung soll kurz dargestellt werden, warum die Kenntnis der Lastgänge so wichtig ist.

So ist die Effizienz vieler Energiesysteme, bspw. ein BHKW, abhängig von dem kontinuierlichen Leistungsbedarf. Aus diesem Grund macht es wenig Sinn ein BHKW auf die Spitzenlast auszulegen, weil diese evtl. nur einmal im Jahr auftritt. Weiterhin gilt es zu berücksichtigen, dass BHKWs eine minimale Teillast aufweisen, d.h. unter dieser Leistung sind sie nicht zu betreiben. Auf die Grundlast ausgelegt kann ein BHKW hingegen evtl. durchweg mit einer optimalen Leistung Energie bereitstellen, unter Umständen auch darüber hinaus. Damit sind einfache Kennzahlen (wie bspw. maximale Leistung oder die Arbeit) nicht ausreichend.

Im Rahmen einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) kann die Effizienz weiter gesteigert werden, wenn in bestimmten Zeiträumen aus der ungenutzten Wärme des BHKWs über eine Absorptionskältemaschine Kälte bereitgestellt wird. Um diese Überlegungen anstellen zu können, sind demnach die Lastgänge sowohl des Strom-, Wärme- als auch Kältebedarfs erforderlich.

DBI Auslegung Energie Erzeuger
DBI Auslegung Energie Erzeuger

In der Vorplanung kann eine Prognose auf Lastgangbasis bei der Auswahl der Erzeugerkonstellation und einem Variantenvergleich Anwendung finden. Durch den Vergleich verschiedener Konzepte können energetisch günstigere Konzepte identifiziert und ausgewählt werden. Mithilfe von Lastgängen lässt sich beispielsweise eine energetisch optimale Erzeugerkonstellation finden.

Auf Basis des Variantenvergleichs können die erstellten Konzepte mit den zugehörigen Kosten hinterlegt und somit ebenfalls monetär verglichen werden. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ist von der Investition, den Betriebskosten (Energiebezug, Wartung, Bedienung, Instandhaltung) sowie möglichen Fördermitteln abhängig.

Vergleicht man die Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer, so ist eine Aussage über die Wirtschaftlichkeit der einzelnen Varianten möglich.

Verwendung in der Produktion

DBI Produktions Cockpit

Energiemanagementsysteme können neben der reinen Optimierung des Verbrauchs ebenfalls zur Überwachung von Anlagen beitragen. Durch ein Monitoring der Anlagen, kann ein von der Norm abweichender Leistungsverlauf frühzeitig erkannt werden und die Ursache hierfür (bspw. Austritt von Kühlflüssigkeiten) behoben werden. Nur in einem effizienten Produktionsbetrieb kann die maximale Qualität der Erzeugnisse gewährleistet werden.

Messdaten können allerdings auch für die Planung des zukünftigen Betriebs verwendet werden. Durch prognostizierte Verläufe der Energieflüsse, können Wartungs- und Dienstpläne ausgerichtet, das Layout der Produktion und die Reihenfolge unterschiedlicher Produktionsprozesse geplant werden. So können Maschinenstillstände gesteuert und effizient getaktet werden, sodass infolgedessen kein wirtschaftlicher Schaden durch Ausfallzeiten entsteht.

DBI Produktions Cockpit

Energiemanagementsysteme können neben der reinen Optimierung des Verbrauchs ebenfalls zur Überwachung von Anlagen beitragen. Durch ein Monitoring der Anlagen, kann ein von der Norm abweichender Leistungsverlauf frühzeitig erkannt werden und die Ursache hierfür (bspw. Austritt von Kühlflüssigkeiten) behoben werden. Nur in einem effizienten Produktionsbetrieb kann die maximale Qualität der Erzeugnisse gewährleistet werden.

Messdaten können allerdings auch für die Planung des zukünftigen Betriebs verwendet werden. Durch prognostizierte Verläufe der Energieflüsse, können Wartungs- und Dienstpläne ausgerichtet, das Layout der Produktion und die Reihenfolge unterschiedlicher Produktionsprozesse geplant werden. So können Maschinenstillstände gesteuert und effizient getaktet werden, sodass infolgedessen kein wirtschaftlicher Schaden durch Ausfallzeiten entsteht.

Durch die Lastgänge lässt sich so einiges ableiten und steuern. So lassen sich aus einem Lastgang Schichtmodelle, Arbeitstage bzw. Produktionsfreie Zeiten herauslesen, Maschinenleistungen bestimmen, Wartungsintervalle einer Maschine frühzeitig planen, um Ausfallzeiten zu minimieren oder Energiefresser durch die Steuerung von Spitzenlasten gezielter beseitigen.

Damit sind Lastgänge in der heutigen Planung nicht mehr wegzudenken und können zu einer BIM-konformen Planung beitragen. Es muss allerdings auch darauf geachtet werden, dass Messdaten einen tiefen Einblick in das Unternehmen geben können und damit vor unberechtigtem Zugriff geschützt werden sollten.

DBI Tipps:

  • Messen Sie lieber zu viel als zu wenig (bspw. an unterschiedlichen Messstellen). ABER: Es ist zwingend notwendig an den richtigen Stellen den Energiebedarf zu erfassen und exakt zu dokumentieren was und vor allem wo gemessen wird. Nur so lässt sich auswerten, welche Maschinen & Bereiche in welchem Zeitraum besonders energieintensiv sind.
  • Klingt simpel aber wird trotzdem oftmals vergessen: Dokumentieren Sie die Einheit! Fehlt diese, wird die spätere Auswertung erschwert und beim Vergleich von Lastprofilen kann es zu folgenschweren Fehlern kommen.
  • Die Rahmenbedingungen und externe Einflüsse sollten immer miterfasst werden. Nur durch die Betrachtung der Messpunkte in ihrem Kontext können Rückschlüsse gezogen werden. Beispielsweise kann ein erhöhter Wärmebedarf durch niedrige Außentemperaturen oder durch ineffizienten Maschinenbetrieb verursacht werden.
  • Definieren Sie bereits im Voraus Ihre eigene Erwartungshaltung. Welche Erkenntnisse erwarten Sie sich von den Messdaten? Diese Anforderungen müssen bei der Einrichtung von Messpunkten und der Interpretation zwingend berücksichtigt werden.
  • Holen Sie sich bei Bedarf Unterstützung von einem Experten. Energie und ein professionelles Energiemanagement kann Ihr Unternehmen für die Zukunft fit machen. Dabei geht es nicht mehr ausschließlich um ökologische Aspekte. Nachhaltigkeit ist inzwischen auch zum Verkaufsargument geworden und kann ein großer Wettbewerbsvorteil sein.

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