Energieüberwachungssysteme helfen Herstellern dabei, zu erkennen, wann Energie verbraucht wird, und diese Messwerte mit den entsprechenden Produktionsvorgängen in Verbindung zu bringen. Eine sinnvolle Konfiguration umfasst geeignete Messgrößen, zuverlässige Zeitstempel, klare Abgrenzungen der Ressourcen sowie den Ausgabekontext bzw. den Betriebskontext. Dashboards können zwar eine Veränderung aufzeigen, doch müssen die Mitarbeiter weiterhin die Ursache prüfen und entscheiden, welche Maßnahmen zu ergreifen sind.
Was ein Energieüberwachungssystem in einer Fabrik leistet
In der Fertigung kann die Energieüberwachung sowohl den Stromverbrauch und den Strombedarf als auch Versorgungsmedien wie Gas, Dampf, Druckluft, Kühlwasser oder Prozesswasser umfassen. Die Zählerstände können nach Standort, Gebäude, Bereich, Produktionslinie, Maschine oder Versorgungssystem gruppiert werden. Das System kann Trends, Abweichungen und Vergleiche für einen definierten Zeitraum darstellen.
Ein Messwert ist umso aussagekräftiger, je besser er mit dem Produkt, dem Fertigungsauftrag, dem Maschinenzustand, der Schicht oder der produzierten Menge in Verbindung gebracht werden kann. So kann beispielsweise ein Anstieg des Stromverbrauchs auf längere Betriebszeiten, eine Änderung des Produktmixes, stillstehende Anlagen oder einen tatsächlichen Anstieg des Energieverbrauchs pro Produktionseinheit zurückzuführen sein. Anhand des Verbrauchs allein lassen sich diese Ursachen nicht unterscheiden.
Die Begrifflichkeiten variieren. Der Begriff „Energieüberwachungssoftware“ kann sich auf die Messung und Visualisierung beziehen; ein Energiemanagementsystem kann darüber hinaus auch organisatorische Prozesse sowie Zuständigkeiten für die Überprüfung und Verbesserung umfassen. Der Leitfaden des US-Energieministeriums zu Energiemanagement-Informationssysteme beschreibt die Systemfunktionen und Aspekte des Lebenszyklus im Kontext von Bundesanlagen. Hersteller sollten diese Konzepte an ihre eigenen Versorgungs- und Produktionsbedingungen anpassen.
Beginnen Sie mit der Entscheidung und der Zählergrenze
Bevor Sie sich für ein Dashboard entscheiden, legen Sie fest, welche Entscheidung die Informationen unterstützen sollen. Ein Versorgungsteam muss möglicherweise den Spitzenbedarf ermitteln. Die Produktion benötigt möglicherweise Angaben zum Energieverbrauch pro Produktionseinheit, aufgeschlüsselt nach Produkt oder Schicht. Die Instandhaltung muss möglicherweise eine anhaltende Grundlast bei der Druckluft ermitteln. Nachhaltigkeits- oder Finanzteams benötigen möglicherweise dokumentierte Gesamtenergieverbrauchswerte innerhalb eines definierten Rahmens.
Ordnen Sie anschließend die Zähler den Anlagen und Prozessgrenzen zu. Stellen Sie fest, ob jedes Gerät einen Standort, einen Verteilerkasten, eine Leitung, eine Maschine oder einen Versorgungszweig misst. Erfassen Sie die Einheit, das Ablesintervall, den Zählerhalter, die Zeitzone, den Kommunikationsweg und alle bekannten Lücken. Wenn sich mehrere Zähler bei einer Last überschneiden oder diese ausschließen, dokumentieren Sie dies ebenfalls; andernfalls könnten Nutzer denselben Verbrauch doppelt addieren oder eine Teilansicht fälschlicherweise für den Gesamtwert halten.
Verwenden Sie die Datenquelle, die am wenigsten in den Betriebsablauf eingreift und die Frage zuverlässig beantwortet. Vorhandene Verbrauchszähler, Unterzähler, Leistungsanalysatoren, Werte aus Steuerungssystemen oder Historienaufzeichnungen können je nach ihrer Genauigkeit, Abdeckung und Abtastfrequenz hilfreich sein. Lassen Sie die Eignung von Strom- und Prozessmessgeräten vor der Installation oder dem Anschluss von qualifiziertem Personal überprüfen.
Energieverbrauchsdaten mit dem Produktionskontext verknüpfen
Passen Sie das Ablesintervall an die Produktionsdaten an. Eine monatliche Abrechnung kann eine kurze Stillstandszeit nicht erklären, während hochfrequente Messwerte ohne Auftrags- oder Zustandsbezug zu einem unübersichtlichen Diagramm führen können. Zeitstempel, Einheiten, Umstellungen auf Sommerzeit, Uhrenabweichungen und fehlende Werte beeinflussen alle Vergleiche.
Zur Ermittlung der Energieintensität dividieren Sie den Energieverbrauch durch einen entsprechenden Maßstab für die Warenproduktion innerhalb desselben Abgrenzungsbereichs und Zeitraums. Geben Sie stets das Produkt und die zugrunde liegende Maßeinheit an: Kilowattstunden pro Wareneinheit, Kubikmeter Gas pro Tonne oder einen anderen geeigneten Indikator. Vermeiden Sie den Vergleich unterschiedlicher Einheiten oder Produktmischungen ohne eine dokumentierte Normalisierungsmethode.
Auch die KPI-Rahmenwerke in der Fertigung entwickeln sich weiter. ISO 22400-2, Änderung 1 Ergänzt die Reihe zum Fertigungsbetriebsmanagement um wichtige Leistungsindikatoren für das Energiemanagement. Ein veröffentlichter Indikator muss noch lokal hinsichtlich seines Messbereichs, der Quelldaten und des Verantwortlichen definiert werden.
Wählen Sie die Software entsprechend den Aufgaben aus, die sie unterstützen soll.
- Messbereich: Kann das System die betreffenden Zähler und Versorgungsunternehmen mit dem erforderlichen Abtastintervall und den erforderlichen Einheiten erfassen?
- Produktionskontext: Können die Messwerte mit Aufträgen, Produktionsmengen, Schichten oder Anlagenzuständen aus den Systemen, die Sie bereits nutzen, abgeglichen werden?
- Qualität der Daten: Können Nutzer fehlende, verspätete, doppelte oder unplausible Messwerte erkennen und deren Ursache ausfindig machen?
- Analyse: Kann das Team einen Referenzwert mit dem aktuellen Verbrauch vergleichen und Abweichungen auf der Ebene untersuchen, die die Zähler unterstützen?
- Ablauf: Kann eine Meldung zu einer zugewiesenen Untersuchung, einer protokollierten Maßnahme und einer Folgebewertung führen?
- Governance: Werden Zugriff, Speicherung, Einheiten, Berechnungsdefinitionen und Änderungen an der Zählerzuordnung übersichtlich verwaltet?
Gehen Sie nicht davon aus, dass eine Plattform namens EMS automatisch jeden Zähleranschluss oder jede Produktionsanbindung umfasst. Prüfen Sie vor der Beschaffung die tatsächlichen Schnittstellen, den Messumfang, die Berechnungsmethode und die betrieblichen Zuständigkeiten.
Veranschaulichende Grafik zur Energieintensität
Diese Grafik verwendet fiktive Beispielwerte, um zu veranschaulichen, warum die Energie pro Wareneinheit aussagekräftiger sein kann als der Gesamtverbrauch allein. Es handelt sich hierbei nicht um gemessene Werksdaten. Eine echte Analyse erfordert validierte Zählerstände, abgestimmte Produktionszahlen und eine vereinbarte Abgrenzung des Energieverbrauchs.
Einführung in kleinem, überschaubarem Umfang
- Wählen Sie eine Versorgungsfrage und eine betriebliche Frage mit einem namentlich genannten Verantwortlichen aus.
- Überprüfen Sie die Messpunktkarte, die Zeitstempel, die Einheiten, die Intervalle und das Verhalten bei fehlenden Daten.
- Passen Sie die Energie- und Produktionsdaten für dasselbe Zeitfenster und denselben Bereich an.
- Besprechen Sie eine Basislinie mit den Mitarbeitern aus den Bereichen Betrieb, Technik und Energie; erläutern Sie Abweichungen, bevor Sie Ursachen zuweisen.
- Erfassen Sie eine Verbesserungsmaßnahme und vergleichen Sie anschließend die entsprechenden Zeiträume.
Ein Energieüberwachungssystem sorgt für Transparenz und unterstützt bei der Analyse; es trifft jedoch keine Entscheidungen zum Energiemanagement von sich aus. Entdecken Sie die Definition des Energiemanagementsystems, Accevos Software für Energiemanagementsysteme und die Überblick über den industriellen Datenhistoriker für weitere Informationen. Im nächsten Leitfaden dieser Reihe wird erläutert, wie man den Energieverbrauch pro Wareneinheit berechnet.
Energieüberwachungssysteme: Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Energieüberwachung und Energiemanagement?
Im Rahmen der Überwachung werden Energieinformationen erfasst und dargestellt. Das Energiemanagement kann neben Messungen und Software auch Ziele, Zuständigkeiten sowie Überprüfungs- und Verbesserungsmaßnahmen umfassen. Da diese Begriffe von Organisationen unterschiedlich verwendet werden, sollten Sie beim Vergleich von Systemen den Anwendungsbereich genau definieren.
Müssen Hersteller an jeder Maschine einen Zähler anbringen?
Nicht immer. Beginnen Sie mit der Entscheidung, den wesentlichen Lasten und dem erforderlichen Zuordnungsgrad. Ein Standort- oder Flächenzähler kann eine Frage beantworten; die Zuordnung auf Maschinenebene erfordert jedoch eine ausreichende Erfassung und Datenqualität, um dies zu unterstützen.
Kann eine Energiesoftware den Verbrauch pro Produkt berechnen?
Es kann einen produktionsnormierten Indikator berechnen, wenn die gemessene Energie und die Produktleistung denselben zuverlässigen Zeitraum und dieselben Grenzen aufweisen. Für eine produktspezifische Zuordnung sind möglicherweise zusätzliche Unterzähler oder eine dokumentierte Berechnungsmethode erforderlich.
Senkt ein EMS den Energieverbrauch automatisch?
Durch Überwachung lassen sich Veränderungen sichtbar machen und Teams dabei unterstützen, Prioritäten für die Untersuchung zu setzen. Einsparungen hängen von fundierten Analysen, operativen Entscheidungen und Folgeerhebungen ab; Software allein ist kein Beweis für eine Verbesserung.
