Integrated Building Management - Energy Management

ENERGIE­MANAGEMENT

ANFORDE­RUNGEN

Um Einsparungen realisieren zu können, ist ein genaues Verständnis des Energieverbrauchs in einem Gebäude unverzichtbar: Nur wenn der Gebäudebetreiber genau weiß, wie viel Energie durch welches System in welchem Bereich eines Gebäudes verbraucht wird, sind Entscheidungen zu Investitionen an genau den Stellen, an denen sich die besten Ergebnisse erzielen lassen, möglich.

Um den Energieverbrauch genau zu kennen, müssen mehrere Aufgaben erfüllt werden:

  • Datenerfassung bedeutet Messung des Ressourcenverbrauchs in Echtzeit. Dazu gehört auch die Überwachung des Verbrauchs, um z. B. zu verstehen, wie viel Wasser wo verbraucht wird. Die Messung sollte sowohl auf der Versorgungs- als auch auf der Verbrauchsseite erfolgen, damit nachvollzogen werden kann, wo die zugeführte Energie verbraucht wird. Heute werden statt "Impulszählern" tendenziell Zähler mit "Busverbindung" verwendet, da dadurch nur eine Busleitung verwendet werden kann und mehr Daten zur Verfügung stehen.
  • Kennzahlen / Normalisierungbedeutet "Übersetzung" des Energieverbrauchs in etwas, das der Benutzer verstehen kann. Die verschiedene Benutzer haben eine unterschiedliche Vorstellung von Energieverbrauch. Für einen Automobilhersteller kann Energie gemessen werden, z. B. als "erforderlich kWh für die Produktion von einem Auto", für eine Öffentliche Einrichtungkönnte dies "kWh pro Quadratmeter Gebäude" bedeuten. Teil des Prozesses der Normalisierung ist die Eliminierung von externen Einflüssen, damit der Energieverbrauch zwischen unterschiedlichen Gebäuden vergleichbar wird. Möglich ist dabei z. B. das Dividieren des Energieverbrauchs durch die Anzahl der Quadratmeter im Gebäude oder das Zerlegen in Faktoren für die Wettereinflüsse, um den Energieverbrauch im Vergleich zu Gradtagen darzustellen. Zum Berechnen von wichtigen Kennzahlen (Key Performance Indicators, KPIs) für die ständige Überwachung der Leistung eines Gebäudes können mathematische Formeln verwendet werden.
  • Archivierung bedeutet Speicherung und Abruf der Energiedaten für einen Zeitraum, der lang genug ist, um Schlussfolgerungen ziehen zu können.
  • Visualisierung/Berichterstellung bedeutet Transformation der Daten in lesbare, leicht zu verstehende (meistens grafische) Darstellung. Diese Berichte haben zum Ziel, Anomalien beim Energieverbrauch leicht zu erkennen und die Mittel zur Erkennung der eigentlichen Ursachen bereitzustellen.
    Wenn die obigen Schritte kontinuierlich ausgeführt werden, können sie nicht nur helfen, Potenziale für die Optimierung zu erkennen, sondern auch verwendet werden, um den Ertrag von Investitionen zur Energiesanierung zu prüfen.
  • Ein effektives Energiemanagement ist nicht nur gut für das Geschäft, sondern wird auch gerade zur Anforderung. Der beste Weg, dies zu erreichen, ist mit ISO 50001. Diese internationale Norm enthält Energiemanagementverfahren, mit deren Hilfe Sie Energie einsparen, Kosten senken und Umweltschutzanforderungen erfüllen können. ENERGY VISION von CentraLine kann Sie bei der Erreichung der Norm ISO 50001 unterstützen.
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LÖSUNG

CentraLine deckt alle Aspekte des Energiemanagement von der Datenerfassung über die Normalisierung und Archivierung bis zur Erstellung von Energieberichten und -analysen ab. Für die Überwachung der Basisverbrauchsdaten enthält das CentraLine-Portfolio ein großes Spektrum an Zählern zum Überwachen von Trinkwasser und Energie für Elektrizität, Heizung und Kühlung. Stromzähler gibt es von 1-Phasen- (32 A) bis 3-Phasen-Versionen (bis 1500 A mit Stromwandlern). Wärmemengenzähler und Kältemengenzähler unterstützen die automatische Umschaltung zwischen Heiz- und Kühlenergiemessung entsprechend den Zulauf- und Rücklauftemperaturen des Systems. Die Zähler sind in unterschiedlichen Ausführungen und Schnittstellen erhältlich, wie z. B. Impuls, M-Bus- oder ModBus.

Die CentraLine HAWK- oder EAGLEHAWK-Controller können zur Erfassung der Zählerdaten für das GLT-System (Gebäudeleittechnik) verwendet werden, sowie zur Archivierung der Zählerdaten bis zum Abruf durch das GLT-System, sodass sichergestellt ist, dass keine Daten verloren gehen. Darüber hinaus stellen diese Controller einige erweiterte Funktionen für die Datennormalisierung bereit:

  • Berechnung von Kennzahlen auf Basis von festen Werte, wie zum Beispiel "Quadratmeter eines Bereichs"
  • Berechnung von Kennzahlen auf Basis von variablen Werten, die den Produktionsausstoß darstellen, wie zum Beispiel "Anzahl der produzierten Autos",
  • Berechnung von Kennzahlen auf Basis von Umgebungsdaten durch Berechnung von z. B. Heiz- oder Kühl-Gradtage.

Dadurch können CentraLine-Controller Verbrauchsdaten bereitstellen, die zwischen unterschiedlichen Gebäuden vergleichbar sind, was ein direktes Benchmarking ermöglicht. Außerdem können die Daten dem Benutzer so präsentiert werden, wie es für sein Geschäft sinnvoll ist, z. B. als "kWh pro m² oder produziertem Auto" für einen Automobilhersteller oder als "kWh pro Unterrichtsstunde und Quadratmeter" für den Schulleiter einer Schule. Die Messwerte unterschiedlicher Zähler können problemlos mathematisch kombiniert werden, um z. B. den Gesamtverbrauch an elektrischer Energie als Summe aller Etagen zu berechnen.

Auf dem CentraLine ENERGY VISION-Dashboard werden die Daten schließlich in leicht zu verstehender Form dargestellt. Es sind Diagramme verschiedener Typen verfügbar:

  • Einfache Linien- oder Balkendiagramme erleichtern das Verständnis des Energieverbrauchs an einem einzelnen Datenpunkt in einem definierten Zeitraum. Ein Datenpunkt kann ein einzelner Zähler sein oder mehrere Zähler, die aufaddiert werden.
  • Linien- oder Balkendiagramme mit mehreren Y-Achsen ermöglichen Vergleiche zwischen verschiedenen Datenpunkten in einem definierten Zeitraum. Ein Beispiel dafür wäre die Darstellung des Energieverbrauchs auf der einen Achse und der Gradtage oder der Außentemperatur auf der anderen Achse.
  • Kreisdiagramme erleichtern das Verständnis des prozentualen Beitrags verschiedener Energiezähler zum Gesamtverbrauch
  • Gestapelte Balken ermöglichen den Vergleich des Beitrags verschiedener Energiezähler zum Gesamtverbrauch in einem definierten Zeitraum.
  • Streudiagramme liefern die detaillierte Analyse des Energieverbrauchs anhand einer Sekundärmessung (z. B. Verbrauch auf Basis der Außentemperatur). Dies ist ein leistungsfähiges Instrument, um Erkenntnisse zum Optimierungspotenzial zu erlangen.
  • Die Norm ISO 50001 fordert von den Unternehmen ein smartes Energiemanagement zur Erreichung von Verbesserungen. Mit Verfahren wie zum Beispiel Regressionsanalyse, Benchmarking anhand von Prognosen unter Berücksichtigung von Wettereinflüssen, Vergleich gegenüber äquivalenten Nutzungsdaten aus der Vergangenheit, können Wissen und Erkenntnisse entwickelt werden. ENERGY VISION macht diese komplexen und hoch entwickelten Verfahren dem normalen Benutzer zugänglich und stellt Informationen in einfachen und leicht zu verstehenden Begriffen dar. Die intuitive Darstellung der Informationen ermöglicht die effektive Kommunikation von Verbesserungen innerhalb und außerhalb Ihres Unternehmens.
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Energy Management

Produkte

ENERGIE­MANAGE­MENT

ENERGY VISION

ENERGY VISION ist ein professionelles Tool für Energie-Benchmarking und Energieanalyse auf Basis der CentraLine Niagara-Webtechnologie und bietet eine Vielzahl von Verfahren für die Verwaltung energiebezogener Daten.

ENERGY VISION ist das ideale System für:
- Energiemanagement sowie Analyse und Optimierung des Betriebs von Einrichtungen und
- Leistungsmessung über mehrere Ebenen hinweg innerhalb von Gebäuden oder Liegenschaften

INTELLIGENTE INTEGRATION UND ÜBERWACHUNG

ARENA

Gebäudeleittechnik für langfristige Archivierung und Visualisierung von Verbrauchsdaten.

ZÄHLER

CENTRALINE ZÄHLER

Das CentraLine-Portfolio beinhaltet ein großes Spektrum an Zählern zum Überwachen von Trinkwasser und Energie für Elektrizität, Heizung und Kühlung.

INTELLIGENTE INTEGRATION

HAWK

Intelligenter Datensammler, der Zähler unterschiedlicher Typen unterstützt: Impuls (über digitales E/A-Modul, M-Bus, Modbus, LONWORKS). Unterstützt kurzfristige Datenarchivierung und Datennormalisierung zur Berechnung von KPIs.

INTELLIGENTE INTEGRATION

EAGLEHAWK

Integrierter Gebäudecontroller, mit BACnet (IP und MSTP) inkl. B-BC-Zertifizierung, LONWORKS (FTT-10A und IP), Modbus, M-BUS, DALI, KNX, EnOcean. Integration von Beleuchtung, Beschattung und weiteren Anwendungen für Gebäude.

MERKMALE

Streudiagramme sind ein leistungsfähiges Werkzeug für die detaillierte Analyse des Energieverbrauchs anhand einer Sekundärmessung. Sekundärmessungen sind z. B. die Daten zu Außenlufttemperatur oder Produktion, zu denen der Energieverbrauch in Beziehung gesetzt wird.

Im obigen Streudiagramm steht jeder Punkt für den Energieverbrauch an einem bestimmten Tag, der die durchschnittliche Außenlufttemperatur dieses Tages überlagert. Die Analyse der "Punktwolke" liefert genaue Erkenntnisse über die Eigenheiten des Gebäudes und der Mieter:

  • Der "Knick" der Kurve zeigt den tatsächlichen Grenzwert der Heizung (oder Kühlung) des jeweiligen Gebäudes. Heizung ist nur unter dem Heizungsgrenzwert, Kühlung nur über dem Kühlungsgrenzwert erforderlich. Zwischen diesen zwei Grenzwerten wird nur wenig Energie für Trinkwasser-Zwecke in diesem Gebäude verbraucht.
  • Der Anstieg der Kurve ist ein Indikator für die Übertragungsverluste des Gebäudes. Je flacher die Kurve ist, desto geringer ist die Auswirkung der Außenlufttemperatur auf den Energieverbrauch. Steile Kurven mit hohen Heizungsgrenzwerten weisen auf hohe Übertragungsverluste hin, denen durch bessere Isolation begegnet werden kann.
  • Eine starke Abweichung der Punktwolke von ihrer Regressionskurve weist auf eine starke Variation des Energieverbrauchs unter identischen Umweltbedingungen hin. Die Gründe dafür können vielfältig sein und liegen häufig im Verhalten der Nutzer. Beispiele dafür sind variierende Öffnungszeiten an unterschiedlichen Tagen, offen gelassene Fenster, ein höherer Trinkwasserbedarf an bestimmten Tagen (z. B. wegen der Duschen in Sporteinrichtungen) usw. Solche Variationen, insbesondere wenn sie häufig oder sogar regelmäßig auftreten, rufen förmlich nach einer genaueren Analyse. In der obigen Grafik werden die regelmäßigen Ausreißer am unteren Rand durch eine geringere Nutzung des Gebäudes an Wochenenden verursacht, was ein erwartetes Verhalten ist. Die regelmäßigen Ausreißer über der Regressionskurve haben ihre Ursache wohl in einem falsch eingestellten Zeitprogramm, was dazu führt, dass an einem Wochentag rund um die Uhr auf hohe Temperaturen geheizt wurde. Wenn das Problem erst einmal erkannt ist, kann es durch Korrektur des Zeitplans des Heizsystems leicht gelöst werden.
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