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Bild: iStock, pick-uppath
Energiemanagementsystem

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Intelligenz hilft Strom sparen

Text: Klaus Wünschirs, Friedrich Lütze
Ein Energiemanagementsystem kann für bessere Effizienz und Betriebssicherheit sorgen. Dafür müssen allerdings Komponenten wie Stromversorgungen bestimmte Voraussetzungen erfüllen.

Im Rahmen der Energiewende werden verstärkt Energiekosten gesenkt und effizientere Maschinen eingesetzt. Mit einem Energiemanagementsystem kann zudem Kostentransparenz und -ersparnis erzielt werden. Grundsätzlich ist so ein System für alle Unternehmen geeignet.

Energieeinsparung und -management stellen besondere Anforderungen an den Maschinen-, Anlagen- und Steuerungsbau. Es werden zahlreiche zusätzliche Informationen benötigt. Das heißt, ein Fertigungsprozess etwa muss analysiert, bewertet und dann kontinuierlich verbessert werden. Die Auswahl von geeigneten Komponenten beginnt bereits in der Konstruktionsphase. Die DC 24V Stromversorgung von Lütze, das Herz eines Schaltschranks, spielt hierbei eine wesentliche Rolle. Neben einem guten Wirkungsgrad sind für mehr Energieeffizienz auch Stromerfassung, Statusmeldungen und Parametrierung sowie weitere Kenntnisse der angeschlossenen Verbraucher entscheidend. Standard-Stromversorgungen müssen daher mit weiteren Funktionalitäten versehen werden, um in ein Energiemanagementsystem integrierbar zu sein. Die benötigten Informationen sind abhängig von den Anforderungen des Energiemanagementsystems.

Kontrolliert Verbraucher abschalten

Wichtig ist, dass mit geringst möglichem Aufwand Energie gespart werden kann. Dies kann allein durch einen hohen Wirkungsgrad der Stromversorgung nicht erreicht werden. Gute Stromversorgungen liegen heute bei einen typischen Wirkungsgrad von 94 Prozent, und das Einsparpotential ist hier begrenzt. Effektiver ist der Einsatz stromsparender Komponenten oder eine kontrollierte Abschaltung von momentan nicht benötigten Verbrauchern oder Anlagenteilen. Intelligente Stromversorgungen, in Verbindung mit weiteren Komponenten wie zum Beispiel der elektronischen Lastüberwachung LOCC-Box von Lütze, bieten hier die besten Voraussetzungen zum Sparen. In vielen Anwendungen kann sogar eine komplette Anlagenabschaltung bereits über die Stromversorgung erfolgen.

Eine intelligente Stromversorgung muss in das Gesamtkonzept der Anlage eingebunden werden. Sie bietet im Gegensatz zum Standard die Möglichkeit einer zusätzlichen Parametrierung. Diese erfolgt über ein Display, über Tasten oder mit Hilfe einer Software. Die Geräte müssen drei Mindestanforderungen erfüllen. Zuerst sollten sie den Betriebszustand melden können. So kann die Toleranz der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung sowie der maximale Ausgangsstrom überwacht und gemeldet werden. Dies geschieht über einen potentialfreien Relaiskontakt (Rdy-Kontakt) oder eine integrierte Logging-Funktion. Zweitens muss der aktuelle Ausgangsstrom angegeben werden. Über einen Analogausgang von 0-10 Volt oder 4-20 Milliampere, welcher proportional zum Ausgangsstrom arbeitet, kann der aktuelle Stromwert mit Hilfe eines analogen Eingangs in die Steuerung eingelesen und direkt ausgewertet werden. Beispielsweise können so abweichende Stromwerte vom Normalwert erkannt werden. Zudem kann eine vorbeugende Wartung erfolgen. Dies erhöht die Anlagen- und Betriebssicherheit und reduziert Stillstandszeiten. Drittens sollte das System ein Remote On/ Off besitzen, was ein gezieltes Ein- und Ausschalten des Netzgeräts und aller angeschlossenen Verbraucher ermöglicht. Die Ansteuerung kann über einen digitalen Ausgang der Steuerung erfolgen. So lässt sich die benötige Energie für den Stand-by Betrieb einsparen.

Mehr Energieeffizienz kann mit einer Einbindung der Netzgeräte in das Managementsystem mit einer Feldbusanbindung erreicht werden. Hierbei ist das Bussystem frei wählbar. Der Vorteil liegt in der direkten Verarbeitung von Informationen: Es können weitere Daten abgefragt und Parametrierungen vorgenommen werden. So können der Stromverlauf aufgezeichnet und Logging-Daten für Über- und Unterspannung am Eingang oder Überströme am Ausgang protokolliert werden. Weiterhin können der maximale Ausgangsstrom, die maximale Ausgangsleistung oder einfach nur Zählerstände für Betriebstunden, Ein- / Aus oder Serviceintervalle abgefragt werden. Lütze bietet hier Geräte der LCOS-PS Serie an, die zahlreiche Funktionen unterstützen. Zusätzlich kann das kostenlose Softwaretool LOCC-Pads zur zusätzlichen Kommunikation und Parametrierung verwendet werden.

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