Der Betreiber eines deutschen Werkes für die Herstellung von Dämmmaterial sah sich mit zahlreichen Auflagen für Energie- und CO2-Einsparungen konfrontiert: Um zum Beispiel die Entlastung von der EEG-Umlage zu erhalten, war ein Nachweis erforderlich, dass das Unternehmen ein Energiemanagementsystem aufgebaut hat und planmäßig dafür sorgt, mit der verwendeten Energie sparsam umzugehen. Im Blick behalten muss der Hersteller auch seine CO2-Bilanz. Über die gesamte Lieferkette soll nachgewiesen werden, wie viel CO2 emittiert wird, und was in der eigenen Produktion entsteht. Eine große zusätzliche Herausforderung ergibt sich für die energieintensive Produktion aktuell durch die Versorgungsunsicherheit und die Preisentwicklung.
Dampfmengen überwachen
ICM Technologies plant und installiert Messstellenkonzepte für das Energiecontrolling und betreut das Werk seit 2015. Damals gab es noch keine strukturierte Energiedatenerfassung. Das primäre Interesse galt zunächst den Dampfzählern, denn die Erzeugung von Dampf verbraucht in der Produktion den größten Anteil an Energie. Der Dampf wird mit Gas erzeugt und beheizt die Reaktoren. Für die Energiemengenerfassung wurden an den Hauptverbrauchern, den Reaktoren, und auch an den Nebenprozessen Dampfmengenzähler eingebaut. Anschließend wurde ein System für die Fernauslesung der Zähler aufgebaut. Die Daten flossen in die Energiemanagementdatenhaltung ein. Hier wurden sie ausgewertet und für den Energiebericht regelmäßig sichtbar gemacht. Für die Übertragung der Daten entschieden sich die Energieexperten von ICM Technologies für das CMe3100-M-Bus-Gateway von Elvaco. So konnte das Dämmstoffwerk auch mit der anfangs geringen Anzahl von Zählern auf der Weboberfläche bereits Verbräuche überwachen – und das mit geringen Kosten und minimalem Schulungs- und Bedienungsaufwand. Das CMe3100 ist ein M-Bus-Gateway für LAN-Netzwerke, das als Kommunikationstunnel für M-Bus-Zähler dient, die Daten direkt auf der integrierten Weboberfläche visualisiert und die Datenweiterleitung an nachgelagerte Auswertesoftware ermöglicht. Im Laufe der Zeit entstand auf dieser Basis in den verschiedenen Werksteilen, in denen die Dampfzähler installiert sind, ein erweiterbares technisches System. Später wurden Stickstoffzähler aus der Produktion integriert, außerdem Stromzähler und auch der Hauptgaszähler wurde schließlich angebunden.
Kombination aus M-Bus-Gateways
Um die vielen Zählerwerte auslesen und zentral erfassen zu können, bauten die Energieexperten ein System aus vier untergeordneten CMe3000-Gateways, die ihre Daten auf ein CMe3100-Gateway als Master liefern. Das CMe3100 liest bis zu 512 Zähler aus, stellt die Zählerdaten in kundenspezifischen Berichten zusammen und liefert sie nach einem festgelegten Zeitplan und Integrationsprotokoll an ein oder mehrere nachgelagerte Empfangssysteme, zum Beispiel Prozessleittechnik oder ERP. Durch die kontinuierliche Auslesefunktion können Zählerdaten in enger Taktung geliefert werden, die zum Beispiel in einem automatischen Steuerungssystem verwendet werden. Der Vorteil der Kombination aus CMe3000 und CMe3100 ist, dass die in der Industrie vorhandenen LAN-Netzwerke für das Energiecontrolling mitgenutzt werden können.
Einsparpotenziale aufgespürt
Mithilfe dieses Energiemonitoringsystems lassen sich die Dampfverbräuche im Produktionsalltag über die gesamte Zeit kontrollieren. So wurde zum Beispiel festgestellt, dass die Reaktoren nach energetischen Kriterien nicht optimal beheizt wurden. Die Folge waren immer wieder Spitzen, durch die die Dampferzeugung sehr stark schwankte. Auf Basis der Daten, die über die Dampfzähler und das CMe3100-Gateway ermittelt wurden, konnte über mehrere Monate die Fahrweise in enger Abstimmung mit der Produktionsleitung angepasst werden, was deutliche Einsparungen im Gasverbrauch zur Folge hat.
Zusätzlich zur eigentlichen Dampfmengenmessung wurde eine Temperaturmessung vor und hinter den Wärmetauschern durchgeführt. Damit erhält das Werk zusätzlich weitere Informationen zur Güte seiner Wärmetauscherprozesse. Dank des Energiecontrolling-Systems kann das Werk erkennen, wann die Effizienz der Wärmetauscher beispielsweise durch Ablagerungen sinkt und Handlungsbedarf besteht. Die Wartung folgt nun nicht mehr starren Intervallen, sondern richtet sich nach dem tatsächlichen Zustand der Anlagen. Heute liest der Dämmstoffhersteller in seinem Werk in Deutschland Dampf-, Strom- und Gaszähler mithilfe von M-Bus-Gateways aus und überwacht die Werte. Aktuell werden auch die Druckluftzähler des Werks in das bestehende System integriert. Das Fazit des technischen Leiters: „Es ist so einfach, das System zu erweitern. Und es funktioniert einfach all die Jahre einwandfrei. Ich würde dieses System in jedem Fall weiterempfehlen.“ Und damit lassen sich auch die zahlreichen staatlichen Auflagen erfüllen.
Suchwort: Elvaco
Autor: Christoph Knaup
Vertriebsleiter Projektgeschäft und Prokurist,
ICM Technologies
Autor: Florian Schmidt
Regional Sales Manager DACH,
Elvaco
