Warum der Energieverbrauch kontinuierlich gemessen werden sollte
Die Rechnung des Lieferanten zeigt den Gesamtverbrauch pro Monat. Sie sagt Ihnen nicht, welche Linie oder Technologie ihn verursacht hat, und auch nicht, wann genau er entstanden ist. Ein kontinuierliches Monitoring ergänzt, was den Rechnungen fehlt: den zeitlichen Verlauf, die Aufteilung auf Verbrauchsstellen und den Bezug zur Produktion.
So lässt sich zum Beispiel der Verbrauch außerhalb des Betriebs (Wochenenden, Nachtstunden, Pausen) ermitteln, Lastspitzen aufdecken, die die reservierte Leistung erhöhen, oder beurteilen, ob der Verbrauch nach einer Investition in Einsparungen tatsächlich gesunken ist. Die schnellsten Einsparungen verbergen sich oft gerade im Verbrauch, den Maschinen haben, wenn nicht produziert wird.
Was zu messen ist
Beginnen Sie mit dem, was am meisten verbraucht, und verdichten Sie die Messung schrittweise. Eine praktische Messhierarchie sieht meist so aus:
- Hauptzähler am Energieeintritt in das Areal (Strom, Gas, Wärme). Sie sind abrechnungsrelevant und dienen der Bilanzierung.
- Messung an Verteilern und Unterabzweigen für Hallen, Linien und Betriebe.
- Messung wesentlicher Energieeinsatzbereiche: große Anlagen, Kompressoren, Öfen, Kühlung, Heizung.
- Zusätzliche Größen: Produktion in Stück oder Tonnen, Außentemperatur, Schichten, Maschinenzustände.
Neben Strom kann auch die Messung von Gas, Wärme, Dampf, Druckluft und Wasser sinnvoll sein. Die Daten erfassen wir typischerweise im Viertelstundentakt, was der Stromabrechnung entspricht und den Lastverlauf sichtbar macht.
Wie die Daten erfasst werden
Die Messgeräte werden über Gateways angebunden, die Werte (zum Beispiel von Stromzählern, Gaszählern oder IoT-Sensoren) erfassen und an die Plattform senden. Wichtig ist, dass das System mit unvollkommenen Daten umgehen kann: Verbindungsausfälle, Daten in falscher Reihenfolge oder zurückgesetzte Zähler. Der Verbrauch soll aus der Zählerdifferenz berechnet werden, nicht aus einer Schätzung anhand der Momentanleistung, und jeder Wert sollte ein Qualitätskennzeichen haben (gemessen, ergänzt, geschätzt).
Die Plattform Energy Infra Scan hält diese Grundsätze ein. Sie zeigt die Werte im Viertelstundentakt an und unterscheidet gemessene von berechneten Daten, damit eine Schätzung nicht als Messung ausgegeben wird.
Baseline und EnPI: So erkennen Sie, dass Sie besser werden
Der Verbrauch allein ist irreführend: Er steigt mit der Produktion und ändert sich mit dem Wetter. Deshalb wird der spezifische Verbrauch (kWh pro Stück oder Tonne) berechnet und mit der Baseline verglichen, also mit dem erwarteten Verbrauch unter gleichen Bedingungen. Die Differenz zwischen Ist-Wert und Baseline zeigt, ob und um wie viel Sie sich verbessern.
Diese Kennzahlen (EnPI) bilden die Grundlage für ISO 50001. Auf Basis der Daten können Sie außerdem Ziele festlegen und prüfen, ob die Maßnahmen nach der Umsetzung tatsächlich eine Einsparung gebracht haben.
Daten lesen: vom Lastprofil zu Maßnahmen
Eine praktische Analyse beginnt meist mit einfachen Ansichten:
- Tageslastprofil: wie sich die Leistungsaufnahme im Laufe des Tages und der Schichten ändert. Eine gerade Linie in der Nacht zeigt einen dauerhaften Grundverbrauch, den man untersuchen kann.
- Arbeitstag im Vergleich zum Wochenende: Ein großer Unterschied bedeutet, dass im Betrieb auch bei null Produktion viele Verbraucher eingeschaltet bleiben.
- Vergleich von Schichten und Linien: Gleiche Produktion bei unterschiedlichem Verbrauch zeigt Unterschiede bei den Einstellungen oder der Bedienung.
- Verbrauch im Verhältnis zur Produktion: Punkte, die von der Regressionsgeraden abweichen, sollten genauer untersucht werden.
Aus jedem Befund entsteht eine konkrete Maßnahme mit verantwortlicher Person und Termin. Nach der Umsetzung wird mit derselben Sicht überprüft, ob der Verbrauch tatsächlich gesunken ist.
Spitzen, Abweichungen und Alarme
Monitoring dient nicht nur der rückblickenden Auswertung. Gut eingerichtete Benachrichtigungen warnen Sie rechtzeitig vor:
- Viertelstundenmaximum, das sich der reservierten Leistung nähert und zu Überschreitungen und höheren Zahlungen führen kann,
- Abweichung vom üblichen Verlauf, zum Beispiel ein untypischer Verbrauch am Wochenende oder in der Nacht,
- Datenausfall am Zähler oder Gateway, damit nicht mit verfälschten Zahlen gerechnet wird,
- der Stromqualität, sofern Sie diese messen.
Typische Quellen unnötigen Verbrauchs, die das Monitoring aufdeckt
- Verbrauch außerhalb des Betriebs. Maschinen, Lüftung, Beleuchtung oder Heizung laufen auch am Wochenende und in der Nacht, weil sie niemand ausgeschaltet hat.
- Druckluftleckagen. Der Kompressor läuft durchgehend und hält den Druck in einem undichten Netz aufrecht, was sich auch ohne Produktion in einem erhöhten Verbrauch zeigt.
- Technologie im Bereitschaftsbetrieb. Öfen, Linien oder Pumpen bleiben zwischen den Schichten unnötig aufgeheizt oder in Betrieb.
- Falsche Einstellung. Regelung, Zeitprogramme oder Technologieparameter entsprechen nicht dem tatsächlichen Betrieb.
- Stoßweise Entnahmen. Das gleichzeitige Einschalten großer Verbraucher erzeugt Spitzen, die die reservierte Leistung erhöhen.
Solche Verluste gehen in den Monatsrechnungen unter, in den Viertelstundendaten sind sie auf den ersten Blick sichtbar.
Datenqualität: worauf Sie achten sollten
Monitoring ist nur dann nützlich, wenn man ihm vertrauen kann. Die häufigsten Fallstricke sind:
- Verbindungsausfälle und Daten in falscher Reihenfolge. Das System muss verspätete Werte nachtragen und kennzeichnen können, was gemessen und was berechnet ist.
- Zählerresets und Zählertausch. Ein negativer oder sprunghafter Zuwachs darf nicht als Verbrauch erfasst werden.
- Übersetzungsverhältnisse von Messwandlern. Ein falsch eingegebenes Verhältnis verfälscht alle Werte; deshalb wird auch der Rohwert vor der Umrechnung gespeichert.
- Zeitstempel. Die Zeit wird vom Gateway vergeben, nicht vom Zähler, damit die Daten vergleichbar sind.
- Überprüfung der Zähler. Die Zähler sollten regelmäßig kontrolliert und Konfigurationsänderungen dokumentiert werden.
Was Sie aus den Daten gewinnen
- Einsparungen: eine Liste der Stellen, an denen Energie unnötig verloren geht, und die nachgewiesene Wirkung der Maßnahmen.
- Unterlagen für das Energieaudit und für die Zertifizierung nach ISO 50001, ohne manuelles Zusammensuchen von Daten.
- Kosten, aufgeteilt auf Kostenstellen, Linien und Produkte, sowie die Rechnungskontrolle.
- CO₂-Fußabdruck, berechnet aus dem gemessenen Verbrauch und Emissionsfaktoren (mehr im Artikel zum CO₂-Fußabdruck).
Eigene Lösung oder fertige Plattform
Die Messung lässt sich mit eigenen Komponenten umsetzen, erfordert jedoch Entwicklung, Betrieb und Wartung: Datenerfassung, Speicherung von Zeitreihen, Berechnung von Kennzahlen, Benachrichtigungen und Reports. Eine fertige Plattform liefert diese Teile, und das Unternehmen konzentriert sich auf die Interpretation der Daten. Die Plattform Energy Infra Scan ist für Produktionsbetriebe konzipiert und knüpft an die Anforderungen der ISO 50001 an, daher arbeitet sie mit EnPI-Kennzahlen, Baseline und Unterlagen für den Auditor.
So starten Sie
Sie müssen nicht alles auf einmal messen. Wir bieten drei Stufen an: ISO Base (Dokumentation und Kennzahlen zur Erfüllung des Gesetzes ohne aufwendige Messung), Start (automatisches Verbrauchsmonitoring aus Zählern und IoT-Sensoren) und Advanced (Energieverbrauch und CO₂-Emissionen pro Produkt, Auftrag oder Linie). Einen Vergleich finden Sie auf der Seite Produkte und Leistungen.
Häufige Fragen
Was wird im Energiemonitoring alles gemessen?
Am häufigsten Strom am Hauptanschluss, in Verteilern und an wesentlichen Technologien, außerdem Gas, Wärme, Druckluft oder Wasser sowie Zusatzgrößen wie Produktion und Außentemperatur.
Wie oft werden die Daten erfasst?
Typischerweise im Viertelstundentakt, was der Stromabrechnung entspricht und den Lastverlauf einschließlich der Spitzen zeigt.
Wofür dienen Baseline und EnPI?
Die Baseline legt den erwarteten Verbrauch unter vergleichbaren Bedingungen fest, EnPI (zum Beispiel kWh pro Stück) zeigt die Leistung. Zusammen zeigen sie, ob Sie sich tatsächlich verbessern oder nur weniger produzieren.
Brauche ich Monitoring, um das Energiegesetz zu erfüllen?
Das Gesetz verlangt je nach Verbrauch ein Energieaudit oder eine zertifizierte ISO 50001. Monitoring ersetzt diese Pflichten nicht, liefert aber Daten, die sie deutlich erleichtern.