Siemens: Digitales Energiedaten-Management im Smart Building

Ein systematisches Energiedaten-Management spielt in Smart Buildings eine zentrale Rolle. Voraussetzung dafür sind Energie-Monitoring-Systeme, die die Energieflüsse transparent machen. Daraus entsteht Wissen, mit dem sich die Energieeffizienz und der gesamte Gebäudebetrieb optimieren lassen.

Automatisierte, intelligente Gebäude, so genannte Smart Buildings, erfordern ein systematisches Energie-Daten-Management. Bildquelle: © Siemens AG

Automatisierte, intelligente Gebäude, so genannte Smart Buildings, erfordern ein systematisches Energie-Daten-Management.

Der weltweite Stromverbrauch ist riesig: Nach aktuellen Schätzungen liegt er bei mehr als 21 Billionen Kilowattstunden jährlich – Tendenz steigend. Allein Gebäude verbrauchen 40 Prozent der Energie. Umso wichtiger ist es gerade dort, Energieflüsse im Blick zu behalten, den Verbrauch zu optimieren und dadurch Kosten zu sparen. Aber es geht heutzutage nicht nur um Kostenersparnis: Gesetzliche Vorgaben, ein zunehmend dezentrales Energiesystem und die Nutzung erneuerbarer Energien erfordern intelligente Lösungen für das Energie-Management: Die Systeme müssen schwankende Spannungen ausgleichen, vernetzte Anlagen unterstützen und Stromflüsse überwachen.

Energie-Monitoring-Systeme als Datenlieferanten

Die technische Basis für die dafür erforderliche Energiedaten-Transparenz und eine entsprechende Verbrauchseffizienz schaffen Energie-Monitoring-Systeme. Ein solches System besteht aus Messgeräten, die Energiedaten erfassen, und einer Analyse-Software, mit der sich die Daten visualisieren und auswerten lassen. Störungen in technischen Anlagen lassen sich so frühzeitig identifizieren, Ausfälle präventiv vermeiden und der gesamte Gebäudebetrieb energieeffizienter gestalten. Das Energie-Monitoring-System aus dem Sentron-Portfolio von Siemens beispielsweise umfasst die Energie-Monitoring-Software „powermanager“ sowie passende Messgeräte. Im Zusammenspiel bilden sie ein durchgängiges System, das vom TÜV Rheinland auf Konformität zur Unterstützung eines Energie-Management-Systems gemäß ISO 50001 zertifiziert wurde.

Die Messung von Daten zur elektrischen Energie erfolgt meist direkt über Messgeräte der 7KM-PAC-Reihe. Sie erfassen bis auf Anlagenebene präzise, reproduzierbar und zuverlässig elektrische Energiedaten wie Spannung, Strom und Leistung für Einspeisung, elektrische Abgänge oder einzelne Verbraucher. Zudem liefern sie umfassende Informationen über die elektrische Energieverteilung und wichtige Messwerte zur Beurteilung der Anlagenzustände und der Netzqualität.

Konkret für den Einsatz in Gebäuden sind die neuen Messgeräte der Serie 7KT PAC1600 konzipiert. Sie lassen sich platzsparend in Energie- und Installationsverteilern einsetzen und bieten eine Anzeige der Werte direkt am Display des Messegeräts. Modbus-RTU- und M-Bus-Schnittstellen sind integriert. Spezielle Gerätevarianten sind nach der europäischen Measuring Instruments Directive (MID) geprüft. Die MID-Zertifizierung erlaubt es, die Kosten für den gemessenen Energieverbrauch weiterzuverrechnen. Neu verfügbar ist auch das Mehrkanal-Strommesssystem SEM3, ein skalierbares sowie ISO-50001- und ISO-50003-konformes System mit Stromwandlern, Messmodulen und zentralem Controller für die Energie-Hauptverteilung. Es ermöglicht die Erfassung von bis zu 45 Messpunkten im Gebäude sowie eine Visualisierung im Webserver oder in der Software „powermanager“ bis hin zum direkten Vergleich einzelner Verbraucher und zur Identifikation von Stromspitzen.

Die Visualisierung der erfassten Energieströme erfolgt über die Energie-Monitoring-Software „powermanager“. Sie überwacht und archiviert die von den Geräten erfassten elektrischen Kenngrößen wie Spannungen, Ströme, Leistungen, Energiewerte und Frequenzen. Dabei ist es unerheblich, ob die Daten aus einem Messgerät, aus einem kommunikationsfähigen Kompaktleistungsschalter oder aus einem anderen vorhandenen Zähler stammen. Hardware-seitig benötigt der „powermanager“ lediglich einen Windows-PC und ein LAN-Netzwerk für Ethernet (Modbus TCP).