Als kommunales Unternehmen mit rund 1.100 Mitarbeitenden versorgen die Stadtwerke Karlsruhe über 400.000 Menschen mit Strom, Erdgas, Fernwärme und Trinkwasser. So auch das Areal des Karlsruher GartenCarées, dessen Kälteversorgungsanlage die Stadtwerke betreiben. „Was den Energieverbrauch unserer Anlage betraf, befanden wir uns mehr oder weniger im Blindflug“, erinnert sich Jürgen Weiß, Teamleiter Baumanagement und Technik bei den Stadtwerken Karlsruhe an die Situation vor der Einführung der Lösung. „Ende des Jahres konnten wir nur sehen, wie viele Megawattstunden Kälte wir produziert hatten und wie viel Strom und Fernwärme wir dafür verbraucht hatten. Nicht mehr, nicht weniger.“
Projektziel: Mehr Transparenz und Effizienz in der Kälteerzeugung
Das sollte sich ändern. Die Stadtwerke hatten es sich zum Ziel gesetzt, Einsparpotenziale zu identifizieren und realisieren. „Dazu haben wir mit dem Anbieter ein automatisiertes Energie-Systemmanagement installiert, das eine bessere Steuerung der Komponenten vornimmt und zudem ein detailliertes Controlling ermöglicht. Dadurch werden jetzt alle Energieflüsse im Detail sichtbar und die Optimierung direkt umgesetzt und analysiert. Die Transparenz, die wir dadurch erzielen, ist ein großer Vorteil“, so Weiß. Dabei werden Parameter wie Volumenstrom von Kalt- und Kühlwasser gemessen und ausgewertet, um zu prüfen, inwieweit es wirtschaftlich ist, die Absorber oder die freie Kühlung in Bezug auf die Außentemperatur zu betreiben. Ein beispielhaftes Ergebnis: Pumpen, die durchgehend auf 100 Prozent Volumenstrom laufen, obwohl situationsabhängig gegebenenfalls 60 Prozent oder weniger genügen, bieten erhebliche Effizienz- und Einsparpotenziale.
20 Prozent weniger Elektroenergie, fünfstelliger Einsparungsbetrag
Die intelligente Software von Factor4Solutions betrachtet den Betrieb aller für die Kältetechnik relevanten Komponenten und damit deren energetische Betriebsaufwendungen gemeinsam. Dazu nutzt die Lösung digitale Zwillinge der Komponenten und des jeweiligen Kältesystems, über die sich in Echtzeit während des Betriebs oder auch situativ errechnen lässt, wie sich die einzelnen Komponenten verhalten müssen, um die maximale Effizienz des Systems zu erzielen. Die Kälteerzeuger sowie alle Hilfsaggregate werden somit nicht mehr nach fester Reihenfolge eingesetzt, sondern effizienzbasiert – abhängig von den Witterungsbedingungen und der geforderten Leistung – über standardisierte Protokolle von dem Systemmanagement freigegeben und geregelt. Damit erreicht die Lösung in jeder Lastsituation den effizientesten Systembetrieb.
Dass dies auch für ihre Anlage stimmt, konnten die Stadtwerke bereits nach Abschluss der Testphase sehen. „Wir haben allein schon in diesen sechs Monaten über 20 Prozent an elektrischer Jahresenergie eingespart, was in Bezug auf den finanziellen Aufwand einem fünfstelligen Bereich entspricht“, freut sich Weiß. Und das ist wohl erst der Anfang, denn auf ein ganzes Jahr gesehen gibt es noch viel Optimierungspotenzial, unter anderem, weil die verschiedenen Komponenten der Kälteanlage zu jeder Jahreszeit – abhängig vom Kältebedarf und der Umgebungstemperatur– für das Optimum anders zusammenarbeiten. Jürgen Weiß ist sich sicher: „Die anderen sechs Monate lief die Anlage ja noch nach unserer herkömmlichen Regelung, das heißt, wir können noch deutlich mehr Energie einsparen. Laut Berechnung von Factor4Solutions mehr als 40 Prozent. Und genau da wollen wir ja auch hin.“
100 Prozent Betriebssicherheit & schnelle Amortisation
Ein weiterer großer Vorteil für die Stadtwerke ist die Tatsache, dass die Anlage beziehungsweise Software auch nach der Installation vom Anbieter permanent per KI-gestützter Fernwartung überwacht, geprüft und verbessert wird. „Dass die Betriebsfähigkeit zu jeder Zeit gewährleistet ist, ist für uns besonders wichtig, weil wir verpflichtet sind, die Kälte zu liefern. Denn im GartenCarée versorgen wir ja nicht nur Büro- und Wohneinheiten mit Kälte, sondern unter anderem auch ein Rechenzentrum“, so Weiß.
Und auch hinsichtlich der Amortisierung des Systems ist der Teamleiter sehr zufrieden. „Die jährlichen Kosten für die Kooperation mit den Kältetechnik-Spezialisten amortisieren sich durch die Energieeinsparungen jeweils bereits nach den ersten fünf Monaten.“ So wundert es nicht, dass sich die Stadtwerke Karlsruhe eine Ausweitung der Zusammenarbeit gut vorstellen können. „Mittlerweile lassen wir bereits eine weitere Anlage von Factor4Solution betreuen. Und wir betreiben noch weitere Kälteanlagen, die potenziell in Frage kommen“, so Weiß.
