KI + Datenanalyse

Durchgehende Kommunikation

Der Energieverbrauch entwickelt sich immer stärker zu einem Wettbewerbsfaktor für produzierende Unternehmen. Seit dem Jahr 2000 haben sich die Strompreise mehr als verdoppelt. Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) verlangt zudem ab 2013 von den Betrieben, die in den Genuss von Steuervergünstigungen für Energiekosten kommen wollen, die Verwendung von Energiemanagementsystemen nach ISO 50001. SCOPE-Chefredakteur Hajo Stotz im Interview mit Eckard Eberle, CEO Industrial Automation Systems bei Siemens.

SCOPE: Ist Ihre Lösung für das Energiemanagement nach ISO 50001 (DIN EN 16001) geeignet?

Eckard Eberle

Eberle: Ja, unser Energiedatenmanagementsystem B.Data (EDMS) unterstützt ein Energiemana-gementsystem wie es die Norm fordert. Es sorgt für eine systematische Erfassung und transparente Darstellung der Energiemengen, -ströme und -kosten, erstellt Emissionsberichte und dient zur Planung und Prognose des künftigen Energiebedarfes. In seiner neusten Version V5.3, die zur diesjährigen Hannover Messe vorgestellt wurde, bietet es zudem ein flexibel definierbares Management-Dashboard und die Planung und Verfol-gung der Maßnahmen zur Energieeinsparung. Speziell dieses Maßnahmen-Tracking ist wesentlich für ein kontinuierliches Energiemanagement wie es die ISO 50001 (DIN EN 16001) fordert.

SCOPE: Was ist der Vorteil eines MES mit Energiemanagementfunktion gegenüber einem reinen Energiemanagementsystem?

Der Vorteil eines Energiemanagementsystems integriert in ein MES ist, dass die Energiedaten mit anderen Produktionsdaten verknüpft werden können. Dadurch können Zusammenhänge zwischen der Produktion und dem Energiebedarf hergestellt werden. Energiemanagement ist im Angebot von SIMATIC IT und erlaubt, den Energieverbrauch zu beobachten und energetische Schlüsselwerte zu berechnen. Dadurch kann man das Ver-besserungspotenzial besser verstehen und letztendlich die Energiekosten reduzieren. Die direkte Integration des Energiemanagements in ein Produktionssystem erlaubt es, in bestimmten Fällen sofort einzugreifen, z. B. bei Ausfällen oder Maschinendefekten; im Prinzip also immer dann, wenn zuvor festgelegte Grenzwerte überschritten wurden (sog. Energiegrenzwert-Überwachung). SIMATIC IT kann anhand der Produktionskalender Alarmierungen über SMS oder E-Mail auslösen. Linienpersonal kann den 24-Stunden-Durchschnittsverbrauch für elektrische Energie (kWh) beobachten, für Dampf oder Prozesswärme (kg, Nm³), CO2 (kg) und Wasser (m³) einen bestimmten Bereich oder Zeitraum betrachten - und das alles wird im Sekundentakt aktualisiert. Linienmanager haben Zugriff auf "Online"-Analysen. Die Energiedaten werden im Kontext mit MES-Produktionsdaten dargestellt und sie können für einen bestimmten Zeitraum in Bezug gesetzt werden, etwa zu einem Anlagenteil oder einem produzierten Gut. Verbraucher können jedem Meßpunkt zugeordnet werden (Anlage, Linie, Ausrüstung, Maschine).

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SCOPE: Wie kann Ihre MES-Lösung helfen, Energieverbräuche zu ermitteln, zu steuern und ggf. zu reduzieren?

Wie das mit SIMATIC IT geht, habe ich gerade ausgeführt. Unser Produkt B.Data bietet die Möglichkeit der manuellen oder automatischen Erfassung der Energieparameter in beliebiger Granularität bezogen auf die Anlage. So sind bis zu 30.000 Datenpunkte abbildbar, das reicht sogar für ganze Industrieparks aus. Die Energiedaten können von verschiedensten Quellen erfasst werden, etwa von unterlagerten Prozessleit- oder -visualisierungssystemen, aus anderen Systemen über standardisierte Schnittstellen oder aber auch manuell. Die Energiedaten lassen sich dann auf mehreren so genannten Verrechnungsstufen verdichten, zusammenfassen und aufbereiten und schließlich manuell oder automatisch in Form von Berichten ausgeben. Durch diese zeitnahe Transparenz - die Auflösung des Energie-Online-Monitorings liegt typi-scherweise im Minutenbereich - kann das Personal sogar direkt während der Produktion re-agieren und z. B. das Starten von Produktionsprozessen oder Einschalten einzelner Verbraucher zeitlich optimieren. Aber nicht nur das Senken der Energiemenge an sich spart Energie und Kosten, auch eine genauere Planung und Prognose, wie sie B.Data bietet, unterstützt den Einkauf mit einer besseren Verhandlungsposition gegenüber dem Energieversorger. In Verbindung mit Beratung und Service bietet Siemens ein komplettes Portfolio an Produkten, Systemen und Dienstleistungen rund um das Thema der Optimierung im Sinne der Steigerung der Energieeffizienz von Anlagen und Maschinen.

SCOPE: Welche Voraussetzungen müssen dafür an den Maschinen, Anlagen und Gebäuden geschaffen sein bzw. werden?

Die wichtigste Voraussetzung ist die Erfassung der Energiedaten als Basis für die weitere Verarbeitung, Darstellung und Auswertung. Durch unser flexibles und offenes System werden neben manuell erhobenen Daten vor allem auch automatisch erfasste Daten gesammelt. Diese Energiedaten können über separate Sensorik erfasst werden oder aber aus bereits vorhandenen Komponenten der Feldebene entnommen werden. So bieten Geräte wie Frequenzumrichter, Motorstarter, Leistungsschalter häufig bereits Energiedaten an, die sich über vorhandene Bussysteme, die für die eigentliche Automatisierungsaufgabe bereits als Vernetzung vorhanden sind, nutzen lassen. Das senkt die Investitionskosten in ein EDMS deutlich, da die vorhandene Automatisierungsstruktur weiter für das Energiemanagement genutzt werden kann. Wichtig ist auch eine durchgehende Kommunikation von der Feldebene bis in die Managementebene. Hier bietet Siemens mit Totally Integrated Automation Komponenten und Konzepte für einen nahtlosen Informationsfluss, also bis in die höheren Ebenen mit B.Data und ERP.

SCOPE: Was sind die Schlüsselmerkmale, die Ihre MES-Lösung und speziell die Energiemanagement-Verwaltung auszeichnen?

Wie bereits erwähnt gehören zu den wichtigsten Merkmalen unserer MES-Lösung für das Energiemanagement das KPI-Management inklusive der flexiblen Alarmierung, die umfangreiche Berichterstattung und Analyse (anwenderbasiert, konfigurierbar), die vollständige Integration in ERP sowie generell die Integration in die Automatisierung.

SCOPE: Wie hoch sind in etwa die durchschnittlichen Einsparungspotenziale, die der An-wender durch den Einsatz Ihrer Energiemanagementlösung ausschöpfen kann?

So unterschiedlich wie die Umgebungsbedingungen der produzierenden Unternehmen sind, so unterschiedlich sind auch die Energie-Einsparpotenziale, die erreicht werden können. Dieses Potenzial hängt ganz wesentlich vom Anwendungsfall ab. Meist ist es aber auch nicht eine einzelne Optimierungsmaßnahme, die zum Erfolg der Steigerung der Energieeffizienz führt. Häufig sind es mehrere, ja sogar einige hundert Maßnahmen, die systematisch und in einem kontinuierlichen Prozess untersucht, bewertet, priorisiert und realisiert werden müssen, um alle Einsparpotenziale zu heben. Aber einzelne Maßnahmen können durchaus beachtliche Einsparpotenziale heben. Durch die Verwendung energieeffizienter Antriebe sind beispielsweise Einsparungen von bis zu 70 Prozent Energie möglich. Bei der Optimierung der Verträge zwischen Verbraucher und Energie-unternehmen sorgen unsere Lösungen für wesentlich mehr Transparenz und zeigen Sparpotenziale auf. So hatten wir in unserem Kundenkreis bereits Fälle, bei denen dadurch rund 15 Prozent der Kosten eingespart werden konnten. Im Durchschnitt liegen die Einsparungen bei 10 bis 20 Prozent der Energiekosten, was aber vor allem bei mittleren bis großen Anlagen ein beachtlicher Anteil der Produktionskosten ausmacht und zunehmend zu einem Wettbewerbsvorteil der Kunden wird.

SCOPE: Können Sie ein konkretes, bereits realisiertes Beispiel nennen?

Die Vertragsoptimierung bei einem großen Automobilhersteller brachte eine Einsparung von rund 15 Prozent, weil das vereinbarte Leistungslimit für elektrische Energie und Gas auf die tatsächliche Situation angepasst werden konnte. Bei einem produzierenden Unternehmen der Nahrungsmittelbranche, einem Hersteller von Teigtaschen, konnte ohne Auswirkungen auf die Produktqualität der Leistungsbedarf der Kühlaggregate von 4,2 auf 3,7 MW gesenkt werden. Auch dies brachte eine Ersparnis in mittlerer fünfstelliger Euro-Höhe - und das Jahr für Jahr.

SCOPE: War die Energiemanagementlösung der IBS AG mit ein Grund für die Übernahme des Unternehmens?

Für Siemens und seine Kunden ist das Thema Energiemanagement sehr wichtig und die IBS-Lösung kann das bestehende Siemens-Portfolio sinnvoll ergänzen.

SCOPE: Wird die Energiemanagementlösung der IBS AG zukünftig die MES-Lösung SIMATIC IT integrativ ergänzen?

Über die weitere Entwicklung der Energiemanagementlösung der IBS AG können wir leider zum heutigen Zeitpunkt noch keine Auskunft geben.

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