Energiemanagement und Infrastruktur-Überwachung in Industriebetrieben

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1 Energiemanagement und Infrastruktur-Überwachung in Industriebetrieben ProCoS EMS LEITTECHNIK INDUSTRIE ENERGIEMANAGEMENT VERSORGUNGS- UND INFRASTRUKTURNETZE

2 ProCoS EMS im Überblick Ausgangssituation: Zähldatenerfassung Die meisten Industriebetriebe erfassen die Zähldaten für Strom, Gas und Wärme; oft auch für Wasser, Abwasser, Druckluft und Sauerstoff. Meist erfolgt die Ablesung und Auswertung der Daten nur monatlich - diese Art der Energiedatenerfassung ist für ein modernes Energiemanagement in einem Industriebetrieb nicht mehr zeitgemäß und lässt Optimierungspotenziale ungenutzt. Die Möglichkeiten mit Online-Energiemanagement Ein zentrales Energiemanagementsystem wie ProCoS EMS erfasst die Zähldaten aller Energieträger online, wertet die Daten aus und kann ausgewählte Energiedaten online überwachen. Dies schafft mehr Transparenz in den Energieströmen, macht schnelles Eingreifen möglich und zeigt Optimierungspotenziale auf. Entscheidungen, z. B. in der Energiebeschaffung oder der Anlagenplanung, werden begründet und optimal getroffen. ProCoS EMS ermöglicht automatisiert: Überblick (online) über die aktuelle Versorgungssituation Berechnung abgeleiteter Werte Kennzahlenermittlung Auswertung mit Reports und Grafiken Zuordnung des Verbrauchs zu Kostenstellen Langzeitarchivierung der Daten Datenexport an Abrechnungssysteme Leckage-Überwachung Energiemanagement nach DIN EN ISO Energieeffizienz & DIN EN ISO Gerade die drastischen Steigerungen im Bereich der Energiekosten zwingen zur Suche nach (internen) Energiesparpotenzialen. ProCoS EMS schafft die datentechnische Grundlage, um ein Energiemanagementsystem gemäß DIN EN ISO umzusetzen. Damit lassen sich Einsparmöglichkeiten ermitteln und die Energieeffizienz erhöhen. Wird darüber hinaus ggf. die Stromsteuerermäßigung für produzierendes Gewerbe genutzt, ist ein eingeführtes Energiemanagement notwendige Voraussetzung, um Strom und Gas zu einem ermäßigten Steuersatz zu beziehen. Datenflüsse online EDM 2

3 Die wesentlichen Funktionen von ProCoS EMS Zyklische (online) Erfassung der Energiedaten im --1-Minuten-Raster --15-Minuten-Raster --1-Stunden-Raster Bewertung der Energiedaten (Impulswertigkeit) und Ablage in Prozessdatenarchiven mit Verdichtung Grenzwertüberwachungen und Darstellung von Störzuständen inkl. Fernalarmierungsfunktionen Visualisierung der aktuellen Energiedaten Stammdaten- und Kostenstellenverwaltung Aufteilung von Zählstellen auf Kostenstellen über Rechenwertbildung Auswertung archivierter Daten in Form von Reports und Grafiken Automatisierter Datenexport an Abrechnungssysteme oder in externe Datenbanken Zähldatenanschaltung Die Anbindung von Zählern erfolgt z. B. über die M-Bus-Schnittstelle, IEC-Protokolle oder eine OPC-Schnittstelle. Auch manuell erfasste Daten können einfach in das ProCoS System übernommen und dort verarbeitet werden. Die Kommunikation zu Kostenstellenverwaltung einem ProCoS Energiedatenerfassungssystem kann über das interne Nachrichtenkabelnetz (Telefonnetz) und über das betriebsinterne LAN erfolgen. Bei verteilten Standorten eines Industriebetriebs empfiehlt sich die Nutzung von GPRS- oder DSL-Verbindungen (VPN). Zentrales ProCoS Energiemanagementsystem Kommunikation über internes Nachrichtenkabelnetz bzw. LAN (TCP/IP) W-LAN M-BUS / LON-BUS Protokoll IEC 1107 Protokoll IEC Protokoll Modbus TCP/IP OPC Server/Client Server/Client oder Modbus TCP/IP Manuelle Zähldatenerfassung Zähler mit Rogowski Spulen M-BUS / LON-BUS-Zähler Lastprofilzähler Datenlogger für Impulserfassung Multifunktionsmessgeräte Leitsysteme (Haustechnik, Produktion) SPS-Steuerungen In Industriebetrieben übliche Möglichkeiten der Energiedatenerfassung zu einer zentralen Verarbeitung 3

4 Energiemanagementfunktionen in Parametrierung, Visualisierung und Auswertung Visualisierung aktueller Energiedaten (Übersichtsbild mit Kindbild) Auswertung archivierter Daten mit Reports und Ganglinien Komfortabler Aufruf der Auswertung aus einem Prozessbild Ermittlung von spezifischen Verbrauchswerten einzelner Produktionsbereiche Energiedatenauswertung mit Sankey-Diagramm 4

5 Netz- und Infrastrukturüberwachung In Industriebetrieben sind im Allgemeinen bereits eine Vielzahl funktionsspezifischer Automatisierungssysteme wie Gebäudeleittechniksysteme oder dezentrale Automatisierungssysteme installiert. ProCoS EMS überwacht und visualisiert die übergeordneten betrieblichen Zustände. Über Schnittstellen zu den vorhandenen Automatisierungssystemen und dem in ProCoS integrierten SNMP-Manager werden die wichtigsten Prozessdaten übernommen. Die übergeordnete Überwachung des gesamten Industriebetriebs betrifft beispielsweise Stromnetz Gasnetz Wasser- / Abwassernetz weitere rohrgebundene Verteilernetze Drucklufterzeugung BHKW-Anlagen USV-Anlagen Kältemaschinen Kommunikationsnetze Stehen Prozessdaten galvanisch zum Abgriff zur Verfügung, kommen die erprobten Datenerfassungssysteme FW-5 und FW-50 des KISTERS Partners SAE zum Einsatz. Diese Geräte sind darüber hinaus in der Lage, dezentrale Automatisierungssysteme und Schutzgeräte über Profibus DP/Modbus oder IEC Kommunikationsprotokolle anzuschalten. Übersicht Werkschutz mit Kindbild Infrastrukturüberwachung 5

6 Höhere Energieeffizienz mit Energiemanagement nach DIN EN ISO ProCoS EMS entspricht den definierten Anforderungen des TÜV SÜD Standards Zertifiziertes Energiedatenmanagement. Mithilfe von ProCoS EMS können die Anwender problemlos die datentechnische Grundlage zur Umsetzung eines Energiemanagementsystems gemäß DIN EN ISO im Sinne einer Reduzierung von EEG-Abgaben und von Stromsteuerermäßigungen schaffen. Gleichzeitig reduziert sich beim Anwender der Aufwand für die Zertifizierung, die für diesen Kostenerlass notwendig ist. Denn die zuständigen Stellen betrachten in der Regel bereits mit dem Nachweis, dass ein Unternehmen ein zertifiziertes Energiemanagementsystem wie ProCoS EMS einsetzt, wesentliche Prüfungskriterien der DIN EN ISO als erfüllt. Zu den Kriterien, die ProCoS EMS zur Erlangung der Bescheinigung des TÜV SÜD erfüllt hat, zählen unter anderem die Implementierung einer Plausibilitätsprüfung, das Anzeigen von Lastgängen und Energieverbrauchtrends sowie die Meldung von Aktual- und Grenzwerten. ProCoS EMS ermöglicht: die Ermittlung des Gesamtenergieverbrauchs nach Produktart den Vergleich der Energieverbräuche von verschiedenen Produktarten den Nachweis der Energieeffizienz (z. B. MWh pro Produktionseinheit) über verschiedene Produktionseinheiten Energiecockpit Energiemanagement ProCoS ist zertifiziertes Energiedatenmanagementsystem. 6

7 Lastmanagement Strom / Gas Bezugsverträge mit Lieferanten für Strom und Gas beinhalten oft eine Leistungspreisvereinbarung, so dass die maximale Bezugsleistung für Strom bzw. Gas innerhalb einer Messperiode (15 Minuten bei Strombezug und 60 Minuten bei Gasbezug) eine bestimmte Sollwertgrenze nicht überschreiten darf. Zur Vermeidung der Überschreitung wird der aktuelle Bezug vom Lieferanten an den Übergabepunkten in die Liegenschaft des Industriebetriebs minutenzyklisch erfasst und auf das Ende der Messperiode hochgerechnet (Prognose des mittleren Bezugs). Falls es sich abzeichnet, dass der hochgerechnete mittlere Bezug das vorgegebene Maximum überschreiten wird, müssen (closed-loop) Befehle/Sollwerte abgesetzt werden, um die Bezugslast zu reduzieren, z. B. durch Erhöhung der Eigenerzeugung mit einem eigenen BHKW oder Einschaltung von Notstromaggregaten. Diese Funktion wird im ProCoS System durch das Zusatzmodul ProCoS LKE (Lastkontrolle Energie) sicher und zuverlässig geleistet. Visualisierung Lastmanagement Fahrplanimport aus Excel Visualisierung der Ergebnisse des Lastmanagements als Tabelle Visualisierung schaltbarer Objekte 7

8 Aufbau von ProCoS Energiemanagement-Systemen ProCoS Energiemanagementsysteme sind skalierbar und werden bedarfsgerecht aufgebaut. Im einfachsten Fall ist die gesamte Funktionalität auf einem Rechner installiert. Bei größeren Systemen werden redundante, dedizierte Serversysteme mit mehreren (Terminalserver-)Arbeitsplätzen konfiguriert. Es existieren Schnittstellen für den Datenaustausch mit anderen DV-Systemen bzw. Datenbanken über das ProCoS Datennetz. Ebenso können die Energiedaten über das ProCoS Web im Internet mandantenspezifisch zur Verfügung gestellt werden. ProCoS Arbeitsplatz- Betriebsführung ProCoS Arbeitsplatz- Systembetreuer Terminalserver- Arbeitsplätze im Büro LAN Firewall ProCoS Server (redundant) ProCoS Gateway- Terminal/Webserver VPN-Router In VM-Umgebung möglich Internet M-BUS / LON-BUS-Zähler Lastprofilzähler Datenlogger für Impulserfassung Multifunktionsmessgeräte Leitsysteme SPS-Steuerungen Remote Arbeitsplätze Fernwartung Aufbau ProCoS EMS - vom Einplatzsystem bis zum vernetzten, redundanten System KISTERS AG KISTERS AG Pascalstraße Aachen Tel: Fax:

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