Energiewissen

Condition Monitoring (Zustandsüberwachung)

Condition Monitoring bezeichnet den Prozess der kontinuierlichen Überwachung des technischen Zustands von Maschinen. Durch die permanente Gewinnung, Übertragung und Auswertung von Daten (physikalische Größen wie Verbräuche, Temperaturen, Drücke etc.) können Veränderungen unmittelbar erkannt werden. Konkret liegen die Vorteile in einer präventiven, komfortablen Fehleridentifikation und einer gezielteren Durchführung von Wartungsintervallen. Dadurch können Stillstandszeiten von Maschinen reduziert und Kosten minimiert werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der erhöhten Mitarbeitersicherheit, da optimal gewartete Maschinen für störungsfreie Abläufe sorgen.

Dauerlinie

Eine Dauerlinie oder Jahresdauerlinie ist eine spezielle Darstellung von Lastgängen. Die Messwerte werden dabei nicht in der zeitlichen Reihenfolge ihrer Erfassung, sondern der Höhe nach sortiert. Die Darstellung beginnt mit dem höchsten Wert auf der x-Achse (Abszisse). Dadurch ist es möglich, Erkenntnisse über die Häufigkeiten bestimmter Wertebereiche abzuleiten. Über- und Unterschreitungen werden visuell dargestellt.

In der Energiewirtschaft ist die Jahresdauerlinie ein gebräuchliches Diagramm. Es stellt den Leistungsbedarf auf der Basis der jeweiligen Nutzungszeit dar. Die Linie zeigt an, wie viele Stunden im Jahr eine bestimmte Leistung nachgefragt wird. Praktische Bedeutung hat dies bei der Kapazitätsplanung und bei der Wirtschaftlichkeitsbewertung. Nur wenige Stunden im Jahr auftretende Bedarfsspitzen werden in der Regel anders abgedeckt als ein nahezu ständig vorhandener Dauerbedarf.

Die Dauerlinie gibt Auskunft über Dauerzahl, überschrittenen Wert, unterschrittenen Wert bzw. über die Überschreitungsdauer. Ein definierter Schwellwert ermöglich eine Aussage darüber, an wieviel Tagen der Wert über- oder unterschritten wird.

Die Dauerlinie ist eine Form der Visualisierung von Daten, siehe auch Heatmap, Lastgang, Sankey-Diagramm, Zeitreihenvergleich und weitere.

Dauerlinie

Dauerlinie

DIN ISO 50001

ebIX

Das ebIX-Format ist ein vom „European forum for energy Business Information exchange“ festgelegtes Dateiformat. Es dient  dem standardisierten Datenaustausch für den Strommarkt (z.B. in der Schweiz).  Das Format ermöglicht dabei unter anderem dem Austausch von Messdaten.

Das ebIX-Forum ist eine gemeinnnützige Organisation, die das Ziel verfolgt, den Datenaustausch im Umfeld der Energiewirtschaft voranzutreiben und zu entwickeln. Der Fokus liegt dabei auf den europäischen Binnenmärkten für Strom und Gas.

Das entsprechende Framework wird von allen Energieversorgern der beteiligten Länder (Deutschland, Schweiz, Belgien, Niederlande usw.) unterstützt. Ein weiteres gebräuchliches Dateiformat für Energiedaten ist z.B. MSCONS. Dieses Format ist speziell in Deutschland verbindlich.

Weitere Informationen: European forum

Energieaudit

Ein Energieaudit ist ein definierter, mehrstufiger Energieberatungsprozess. Der Prozess wird durch einen entsprechend ausgebildeten Experten durchgeführt. Im Rahmen eines Energieaudits werden dabei sowohl der Energieeinsatz als auch der Energieverbrauch systematisch ermittelt und bewertet. Weiterhin können Einsparpotenziale sowie entsprechende Effizienzmaßnahmen abgeleitet und bewertet werden. In Abgrenzung zum klassischen Energiemanagement ist ein Energieaudit kein kontinuierlicher Prozess. Der Prozess endet mit der Übergabe und Diskussion des Energieauditberichtes.

Es können mehrere Arten des Audits unterschieden werden. Unternehmen müssen interne Audits zur Überprüfung des Energiemanagementsystems durchführen. Der Zertifizierunbgsprozess des Energiemanagementsystems ist ebenfalls ein Audit.

Der Ablauf eines Energieaudits gemäß DIN EN 16247-1 könnte die folgenden Schritte beinhalten:

  • 1. Einleitender Kontakt
  • 2. Auftaktbesprechung
  • 3. Datenerfassung
  • 4. Außeneinsatz
  • 5. Analyse
  • 6. Bericht
  • 7. Abschlussbesprechung

Empfohlene Links:

Gesetz über Energiedienstleistungen und andere Energieeffizienzmaßnahmen (EDL-G)
Anwendungshilfe der BAFA: Merkblatt für Energieaudits
BAFA: Energieauditoren-Suche (öffentliche Liste für Energieaudits durchführende Personen)

Ablauf eines Energieaudits gemäß DIN EN 16247-1

Ablauf eines Energieaudits gemäß DIN EN 16247-1

Energieauditassistent

Der Energieauditassistent ermöglicht es, den Energieaudit-Prozess effizient, strukturiert und zentral mit Hilfe einer Software zu managen. Nach DIN EN 16247-1 sind fast alle „Nicht-KMU“ Unternehmen in Deutschland verpflichtet, mindestens ein Energieaudit durchzuführen und das anschließend alle vier Jahre zu wiederholen.

Ein Energieauditassistent kann als Software-as-a-Service (SaaS) als auch on-premise, für den Betrieb im eigenen Rechenzentrum zur Verfügung stehen.

Er basiert auf der Norm DIN EN 16247-1 und ermöglicht die strukturierte Durchführung eines Energieaudits entsprechend der in der Norm definierten Schritte.

Diese Schritte beinhalten zum Beispiel:

  • 1. Projekterklärung (einleitender Kontakt und Auftaktbesprechung)
  • 2. Datenerfassung (historische Energieverbrauchsdaten, Hauptverbraucher, Energieeinflussgrößen)
  • 3. Außeneinsatz (Inspizierung des Objektes, Zustand, Arbeitsabläufe, Einfluss auf den Energieverbrauch)
  • 4. Analyse (Erfassung der energetischen Situation des Objektes, Ableitung von Energiekennzahlen, Energieflüsse)
  • 5. Projektabschluss (Abschlussbericht und Besprechung)

Energieauditassitent

ITC Energieauditassitent

Energieleistungskennzahlen (EnPI)

Energieleistungskennzahlen (engl. energy performance indicator – kurz: EnPI) sind individuelle anwendungs- oder branchenspezifische Messgrößen. Sie dienen der Bewertung der energiebezogenen Leistungen eines Betrachtungsobjektes (z.B. einer Maschine, einer Anlage, eines Prozesses oder einer Organisation). Die Kennzahlen können als einfache Metrik oder aber als Verhältniszahlen beschrieben werden. Sie können aber ebenso durch eine komplexe Bildungsformel errechnet werden. Einen Leitfaden für die Bildung von Energieleistungskennzahlen in Unternehmen bietet die Norm ISO 50006.

Jedes Unternehmen, dass nach DIN EN ISO 500001 ein Energiemanagementsystem aufbauen möchte, ist verpflichtet, angemessene Kennzahlen zu ermitteln und in einem Kennzahlensystem zu erfassen. Die müssen regelmäßig erfasst und verglichen werden. Der Zweck der Kennzahlen ist es, gleichartige Prozesse und Produktionen im Sinne eines Benchmarking zu vergleichen. Ebenso kann der Erfolg von Optimierungsmaßnahmen bewertet werden.

Energieleistungkennzahl  (EnPI) definieren

Energieleistungkennzahl (EnPI) definieren

Energiemanagement

Das Energiemanagement (EnMS oder EMS) ist ein Sammelbegriff. Es umfasst die organisatorischen Vorgänge zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit. Des weiteren beinhaltet das EnMS Massnahmen zur systematischen Verbesserung der Energie- und Ressourceneffizienz.

Das EnMS wird vor allem im gewerblichen, industriellen und im kommunalen Umfeld angewendet. Dabei werden sämtliche energierelevanten Einrichtungen (z.B. Gebäude, Maschinen, Anlagen) und deren Einflussgrößen (z.B. Außentemperatur, Bedienung) betrachtet. Zu den Kernfunktionen zählen neben der Erfassung von beliebigen Messwerten vor allem Möglichkeiten zur Visualisierung und Analyse, zur Budgetüberwachung, zum Monitoring von Grenzwerten, und zur Normierung sowie zur Bildung von Energieleistungskennzahlen (EnPI) .

Die Ziele des EnMS sind die Ressourcenschonung, Kostensenkungen sowei die Sicherstellung des Energiebedarfs der Nutzer. Anwendungsbereiche sind das gewerbliche Energiemanagement in der Produktion und Logistik, im Wohnungsbau oder im Gebäudemanagement.

Software für das Energiemanagement

Software für das Energiemanagement

Fertigungsmanagementsysteme (MES)

Das Fertigungsmanagementsystem  (Manufacturing Execution System MES) ist ein Produktionsleitsystem. Es zeichnet sich durch die direkte Anbindung verteilter Systeme aus. Das MES ermöglicht die Steuerung und Kontrolle der Produktion in Echtzeit. Das betrifft die Datenerfassung und die Aufbereitung der Daten sowie die Steuerung der produktionsnahen Prozesse.

Heatmap

Eine Heatmap wird auch als Teppichdiagramm oder carpet plot bezeichnet. Diese Diagrammform ermöglicht es, dreidimensionale Daten in einer zweidimensionalen Darstellungsform abzubilden. Das betrifft im Energieumfeld insbesondere die dreidimensionale Darstellungsform von Lastgangdaten. Die beiden Achsen bilden dabei die Zeitdimensionen ab. Die Wertdimension hingegen wird durch die Farbe dargestellt.

Auf der Ordinate (y-Achse) der Heatmap kann z.B. die Tageszeit visualisiert werden. Auf der Abszisse (x-Achse) werden die Tage eines Monats oder eines Jahres aufgetragen, je nach Betrachtungszeitraum. Die Höhe der dargestellten Messwerte wird jeweils durch den entsprechenden Farbwert gekennzeichnet. Häufig erhalten die niedrigsten Werte die Farbe Blau, die höchsten Werte die Farbe Rot. Anhand eines Teppichdiagramms lassen sich außerordentliche Messwerte rasch identifizieren oder charakteristische Verbrauchsmuster ableiten. In traditionellen Verbrauchsgraphen sind diese Muster meist nur schwer erkennbar.

Das Teppichdiagramm ist eine Form der Visua­li­sierung von Daten, siehe auch Dauerlinie, Lastgang, Sankey-Diagramm,  Zeitreihenvergleich und weitere.

Heatmap (Teppich­dia­gramm, carpet plot)

Heatmap

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