Softwareunterstütztes Energiemanagement mit OPTENDA und Modbus Cloud Connect

Ein nachhaltiger Umgang mit Energie gewinnt in der heutigen Welt zunehmend an Bedeutung. Durch die Energiewende und stetig steigenden Preisen rückt der bewusste Einsatz von Energie und die Energiekosten für Unternehmen weiter in den Vordergrund. Zur Überwachung und Kontrolle der Energieverbräuche führen Unternehmen ein Energiemanagement mit einer spezifischen Softwarelösung ein, die dabei hilft, die Herausforderungen in diesem Kontext deutlich zu erleichtern. Die Motivation dahinter ist vielschichtig und reicht von einem positiveren öffentlichen Auftritt, der Reduzierung von Betriebskosten bis hin zur Erfüllung gesetzlicher Vorschriften und Normen (ISO 50001). Dieser Artikel fasst kurz einige Aufgaben zusammen, die eine Energiemanagement-Software übernimmt und beschreibt die erforderliche Infrastruktur am Beispiel unseres Partners Optenda und unserem Modbus Cloud Connect.

Aufgaben einer Energiemanagement-Software

Energiemanagement-Software dokumentiert und visualisiert zentral alle für die Plattform verfügbaren Verbrauchsdaten. Durch die entstandene Transparenz lassen sich Verbräuche auf einfache Weise überwachen, analysieren und durch entsprechende Maßnahmen optimieren. Unternehmen nutzen diese Software als zentrales Hilfsmittel für den Betrieb ihres Energiemanagements. Die Ausprägung der Analysen und dafür erforderlichen Daten kann sehr individuell ausfallen, daher sollte die Software in diesem Kontext einen hohen Individualisierungsgrad bieten.

Mit dem Energy Monitor von OPTENDA lassen sich Energieverbräuche einfach und nach individuellem Bedarf auf einem Dashboard übersichtlich visualisieren. Zudem gibt es weitere vorgefertigte Ansichten und Möglichkeiten, um entsprechende Analysen effizient durchführen zu können. Über die Online-Plattform können ebenfalls individuelle Berichte erstellt, sowie Maßnahmen dokumentiert und verfolgt werden. Diese Tools dienen als Unterstützung für das operative Energiemanagement im Unternehmen. Die Plattform arbeitet mit Daten aus den Messeinrichtungen, die den Energieverbrauch der nachgeschalteten Verbraucher erfassen. Die Daten können manuell importiert werden, sodass auch eine physische Ablesung möglich wäre. Für eine engmaschige und auf Dauer kostengünstige Nutzung der Software empfiehlt es sich allerdings, die Zähler zu vernetzen und eine digitale Zählerinfrastruktur zu schaffen.

Die Plattform unterstützt bereits nativ viele Zähler und Gateways, hat aber auch über MQTT eine universelle Anbindungsmöglichkeit zur Übermittlung der Daten.

Vernetzung der Messeinrichtungen

Mit Modbus Cloud Connect lassen sich diese Energiezähler vernetzen, um die Verbräuche an den Energy Monitor von OPTENDA zu übertragen.

Um eine aussagekräftige Analyse durchführen zu können, ist eine granulare Messung (Submetering) erforderlich, um Teilbereiche örtlich oder kategorisch zu separieren. Besondere Anlagen, wie eine Heizung oder Kühlung eines Gebäudes bieten häufig Einsparpotenziale und sollten daher auch isoliert überwacht werden können.

Dank Modbus Cloud Connect ist es einfach, Ihre Geräte zu vernetzen. Sowohl die Vernetzung neuer Messeinrichtungen als auch die Integration bestehender Messeinrichtungen (Retrofit) ist schnell und einfach möglich. Mit einer Breite von 1 TE (Teileinheit) ist der benötigte Bauraum im Verteilerkasten minimal, sodass in vorhandenen Aufbauten wenig zusätzlicher Platz erforderlich ist. Durch das integrierte NB-IoT/LTE-M Modem ist keine lokale Infrastruktur für eine Datenverbindung nötig. Auch unter schwierigen Bedingungen, wie in Untergeschossen, ist eine Verbindung möglich. Zähler, die über keine Modbus RTU Schnittstelle verfügen, können meist bedarfsgerecht über Zusatzhardware bzw. Konverter an das Modbus Cloud Connect angebunden werden. Wir haben bereits beispielhaft über einige Kombinationen (Infrarot und ZFA) in unserem Blog darüber berichtet. Darunter auch mechanische Zähler (Retrofit über Impulsschnittstelle), welche sich oft im Retrofit durch Impulsgeber in Verbindung mit einem modbusfähigen Impulszähler digitalisieren lassen.

Das Gesamtsystem

Die Summe aus allen Zählern, die im System aufgenommen werden, bilden die Zählerinfrastruktur für das Gesamtsystem. Je, nach Bedarf wird der Verbrauch in unterschiedlicher Granularität gemessen. Als Überträger der Daten wird trotz unterschiedlicher oder älterer Zähler Modbus Cloud Connect verwendet.

Fazit

Die vollständige Implementierung einer Energiemanagement-Software im Unternehmen beinhaltet auch die Vernetzung der vorhandenen Zählerinfrastruktur sowie die Errichtung neuer vernetzter Messstellen. Der initiale Aufwand, eine vernetzte Zählerinfrastruktur zu schaffen und damit ein Gesamtsystem für ein effektives Energiemanagement bereitzustellen, sollte möglichst gering sein, gerade im Kontext der angestrebten Kosteneinsparungen im Energiebereich. Ist diese Infrastruktur einmal geschaffen, ist der Datenfluss dauerhaft und engmaschig verfügbar. Neben dem möglichen Primärziel, den Energieverbrauch zu optimieren, entstehen weitere Einsatzmöglichkeiten, die leicht und schnell umsetzbar sind.

Beispielsweise sind die anfallenden Energiekosten jederzeit einsehbar und können bestimmten Aktivitäten und Prozessschritten zugeordnet werden. Der Energieverbrauch kann so innerhalb einer Wertschöpfungskette als eindeutige Größe zugeordnet werden. Unwirtschaftliche Prozesse können auf diesem Weg leichter identifiziert werden. Ebenso können durch Erfassung relevanter Parameter Anomalien erkannt werden, die auf Störungen oder Defekte hinweisen. Damit können Ausfallzeiten reduziert oder gar vermieden werden. Zuletzt kann erkannt werden, ob alle Anlagen nach Betriebsschluss ausgeschaltet worden sind, um Energieverbrauch, Verschleiß oder Brandgefahr zu reduzieren.

Ist der Schritt zur Digitalisierung einer Zählerinfrastruktur einmal erledigt, können auf verschiedene Arten Optimierungspotentiale im täglichen Betrieb aufgedeckt werden, die zu Kosteneinsparungen und zu einem nachhaltigeren Umgang mit Energie führen können.