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Das Energie-Managementsystem von ABB steuert alle Komponenten am Produktionsstandort in Lüdenscheid.

Bild: ABB; iStock, leonard_c
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Regenerative Energien im Industrieumfeld Auf dem Weg zur grünen Fabrik

10.05.2019

Von Photovoltaikanlage, Batteriespeicher, BHKW bis hin zur Ladestation – ABB setzt am eigenen Produktionsstandort in Lüdenscheid auf zukunftsweisende Energietechnologien. Im Zentrum steht ein Managementsystem, das mehr bietet als die weitgehende klimaneutrale Stromversorgung des Industriebetriebs.

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Reduktion von Energiekosten und des energetischen CO2-Fußabdrucks inklusive des Erreichens von Nachhaltigkeitszielen, Netzunabhängigkeit sowie Aufbau eines grünen Images, das sind für Christian Kohlmeyer, Digital Lead bei ABB in Mannheim, die wichtigsten Aspekte, weshalb Industrieunternehmen auf Eigenversorgung mittels erneuerbarer Energien setzen sollten. Am Standort Lüdenscheid, dem Sitz der ABB-Gesellschaft Busch-Jaeger bündelt der Technologiekonzern verschiedene Aspekte der Energiebereitstellung intelligent miteinander.

Basis ist eine leistungsstarke Photovoltaikanlage, die in der Endausbaustufe bis Juni 2019 3500 m2 überspannen wird und eine elektrische Peak-Leistung von über 1257 kW bereitstellt. Pro Jahr wird eine Stromerzeugung von mehr als 1084 MWh erwartet. Davon verbraucht der Standort durchschnittlich 86 Prozent selbst, 14 Prozent werden ins Netz abgegeben. An sonnenreichen Tagen lassen sich die Produktionsgebäude tagsüber komplett über den selbst erzeugten Sonnenstrom versorgen. Die Solarmodule sind dabei auf die Überdachung der Parkplätze montiert. Eine Aufdachanlage war nicht möglich, da die Gebäudedächer keine zusätzlichen Lasten zugelassen haben.

Ungefähr 50 Prozent des Stromverbrauchs wird ABB in Lüdenscheid zukünftig selbst produzieren, denn neben der Solaranlage leistet ein BHKW über Kraft-Wärme-Kopplung einen weiteren wichtigen Beitrag. Für die Energiespeicherung und das Peak Shaving sorgt ein Batteriespeicher BESS (Battery Engine Storage System) mit einer Leistung von 200 kW und einer Kapazität von 275 kWh. Eine direkte Datenübertragung zum Energieversorger sichert bei Bedarf die intelligente Reststrombeschaffung aus 100 Prozent Grünstrom.

Herzstück: Energiemanagement

Herzstück des Energiekonzepts am Standort Lüdenscheid, wo Busch-Jaeger mit rund 1300 Mitarbeitern 6000 Artikel, vom kompletten Elektroinstallationsprogramm bis hin zu High-End-Produkten für das Smart Home und das Smart Building herstellt, ist das Energiemanagementsystem Optimax SiteEMS.

Die Software-Lösung aus der ABB Ability Site Energy Management Suite steuert alle Komponenten des Standorts – von der Energieerzeugung und dem Energiespeicher im Gleichgewicht mit den Verbrauchsanforderungen, über die Verteilung und die Gebäudeautomation bis hin zu Energiedienstleistungen und -handel. Zudem agiert das EMS als lernendes System, das aus Betriebsdaten Schlüsse zieht und weitgehend autark arbeitet.

Kohlmeyer hebt die Besonderheit der skalierbaren und flexibel Lösung hervor: „Die meisten auf dem Markt befindlichen EMS-Lösungen zielen auf das Energie-Monitoring ab, also auf die Auswertung des Energieverbrauchs und weniger auf die optimale Steuerung von Energieerzeugung und -verbrauch. Unser System berechnet Vorhersagen, die wiederum für Energieversorger, Betreiber von virtuellen Kraftwerken bis hin zu Netzbetreibern von großem Nutzen sind.“

Da das EMS von ABB seinen Ursprung im Kraftwerksbereich hat, lassen sich damit Tausende technische Einheiten miteinander verbinden. „Für den Industrie-Anwendungsfall haben wir diese Lösung angepasst, um die entsprechenden Schnittstellen erweitert und runterskaliert. Dennoch sind komplexe Anforderungen mit der Lösung realisierbar“, erläutert Kohlmeyer.

Pluspunkt Flexibilität

Für Letzteres bringe Optimax SiteEMS eine hohe Flexibilität mit, so der ABB-Mitarbeiter. Das gelte etwa in Bezug auf die gewünschten Zielparameter. Im Standardfall ist das System auf eine wirtschaftliche Optimierung justiert. „Die Gewichtung lässt sich jedoch zwischen Wirtschaftlichkeit, CO2-Emission, Selbstversorgungsgrad und maximaler Flexibilität zum Handeln frei bestimmen“, berichtet Kohlmeyer.

Hier hat man bei ABB einige Ideen in der Hinterhand, da die deregulierten Energiemärkte neben Risiken auch diverse Chancen anbieten. Kohlmeyer nennt hier beispielsweise die aktive Teilnahme am Handel mit der überschüssigen Energieproduktion über ein virtuelles Kraftwerk.

Eine weitere Option ist die flexible Nutzung der eigenen Anlagen. So lasse sich etwa bei niedrigen oder sogar negativen Energiepreisen der Batteriespeicher günstig beladen; bei hohen Energiepreisen wird die Batterie entladen und zusätzlich das BHKW zugeschaltet.

Schnelllader mit 50 kW

Weitere Handlungsspielräume bietet die Elektromobilität. Für das Laden von E-Fahrzeugen sorgt am Standort Lüdenscheid die Schnell-Ladestation Terra 53 von ABB mit drei Anschluss-Optionen und maximal 50 kW. Die niederspannungsseitige Energieverteilung erfolgt über eine Schaltanlage mit einem EQmatic Energie Analyzer, der den Energiefluss zu den Ladesäulen misst, und einem Sicherungslasttrennschalter SlimLine XR, welcher den Schutz bei Überlast und Kurzschluss gewährleistet.

Zudem ist ein Leistungsschalter Emax 2 mit einem Schaltbereich bis 2500 A als weiteres ABB-Produkt im Einsatz, der über Ekip eine Datenanbindung zum SiteEMS besitzt. Aktuell gibt es vor Ort zwei Stromfahrzeuge, die den Mitarbeitenden unter anderem für Werksfahrten zwischen den beiden Standorten Lüdenscheid und Bad Berleburg Aue zur Verfügung stehen.

Langfristig überlegt man, die Ladeinfrastruktur nach 18 Uhr und an Wochenenden öffentlich zugänglich zu machen, um zusätzliche Erlöse zu erzielen, berichtet Lucas Bergmann, der Facility- und Energiemanager des Standorts. Da sich dieser direkt an einer Autobahn befindet, sind die Rahmenbedingungen dafür günstig.

Dies gilt auch für das Gesamtprojekt. Durch die Stromerzeugung aus Sonnenenergie reduziert ABB den CO2-Ausstoß am Standort um jährlich über 629 Tonnen. Zugleich könne das Unternehmen die Energiekosten bei einer „sehr attraktiven Amortisation der Investition“ minimieren, betont der Facility- und Energiemanager.

Um solche Projekte umsetzen zu können, seien treibende Kräfte im Unternehmen vonnöten, die „die Potenziale der Eigenversorgung kennen, um dann die bestehenden Prozesse zur Projektrealisierung anzustoßen“, hat Bergmann ausgemacht. Die Projektinitiierung müsse immer von innen herauskommen. „Das können Externe nicht leisten“, so sein Fazit.

Bildergalerie

  • Das Energiemanagementsystem steuert alle Komponenten des Standorts – von der Energieerzeugung und dem Batteriespeicher, über die Verteilung und die Gebäudeautomation bis hin zum Energiehandel.

    Bild: ABB

  • Eine Photovoltaikanlage mit einer Fläche von 3500 m2 und einer elektrischen Peak-Leistung von über 1257 kW wird den Standort versorgen. 86 Prozent des Sonnenstroms verbraucht der ABB-Betrieb selbst.

    Bild: ABB

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