Werbung

Zählen für die Umwelt - Effektives Energiemanagement erfordert präzise Analysedaten

Die neue Generation der elektronischen Gasmesser macht Effizienzmaßnahmen leicht nachprüfbar und dokumentiert den Verbrauch auf Wunsch digital.

Das System arbeitet statt mit mechanischen Zähl-Rädchen mit einer Differenzdruck-Durchflussmessung, um jederzeit exakte Werte zu erhalten. Dazu muss der Zähler nur über eine Bypass-Leitung an die bestehende Gasversorgung angeschlossen werden. Bilder: Avion

Wärmebehandlungen von Stahl- und Aluminiumbauteilen sind die Kernkompetenz der Hanomag Lohnhärtereibetriebe. Mit Erdgas befeuerte Ofenanlagen zählen daher zu ihren wichtigsten Produktionsmitteln. Bild: Hanomag Härtecenter

Gleichzeitig mit dem Gas kann über einen optionalen Zusatzsensor auch der Stromverbrauch gemessen werden. Sind in der Software die jeweiligen Energiepreise hinterlegt, lassen sich zudem die Kosten direkt ausrechnen. Bild: Avion

Neben dem klassischen Ablesen am Zähler bietet der TotalMeter dank einer Modbus-Schnittstelle auch die Möglichkeit, die erfassten Werte zur Archivierung und Analyse in eine spezielle Software zu übertragen. Bild: Avion

Die Zähler zeigen auf einem LED-Display den aktuellen Verbrauch der einzelnen Anlage seit dem letzten Reset an. So können u.a. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung direkt auf ihre Wirkung überprüft werden. Bild: Avion

Vergangene Verbräuche oder bestimmte Mess­intervalle lassen sich einfach aus den historisierten Werten abfragen – für das Energiemanagement eine deutliche Vereinfachung. Bild: Avion

Um künftig den Gasverbrauch genauer dokumentieren zu können, wurden in den Betrieben der Unternehmensgruppe 24 Öfen mit den neuen elektronischen Gaszählern von Avion ausgestattet. Bild: Avion

 

Energiewende, EnEV, EEG – der Strombereich war der Vorreiter in Sachen Effizienz, Einsparungen und Ökologie. Doch auch bei anderen Energieträgern wie Öl und Gas sucht die Industrie inzwischen verstärkt nach Optimierungspotenzialen. Für ein funktionierendes Energiemanagement – ganz zu schweigen von staatlichen Subventionen – ist allerdings ein umfassender Datenbestand erforderlich, um eventuelle Einsparmaßnahmen überhaupt bewerten zu können. Wo bisher grob geschätzt wurde, muss jetzt der konkrete Verbrauch einzelner Anlagen festgestellt werden.
Die Hanomag Lohnhärterei Unternehmensgruppe, eine der führenden Härtereien Deutschlands, hat daher vor Kurzem ihre Öfen mit speziellen Gaszählern ausgerüstet, mit denen die notwendigen Werte je nach Situation ermittelt werden können, vom stündlichen bis zum Wochenbedarf. Die Möglichkeiten, die sich durch die exakte Messung ergeben, schaffen eine Win-Win-Situation für Industriebetriebe wie für die Umwelt, denn jeder eingesparte Kubikmeter Gas verringert nicht nur die Prozesskosten, sondern auch den CO2-Ausstoß.
Wärmebehandlungen von Stahl- und Aluminiumbauteilen sind die Kernkompetenz der Hanomag Lohnhärtereibetriebe in ganz Deutschland: Durch spezifische Erhitzungs- und Abkühlungsverfahren werden an den verschiedenen Standorten der Gruppe nach Kundenvorgaben genau definierte Materialeigenschaften erzeugt. Mit Erdgas befeuerte Ofenanlagen zählen daher zu den wichtigsten Produktionsmitteln, ihr Gasverbrauch wurde jedoch bislang nicht einzeln gemessen. „Stattdessen wurde der Gesamtverbrauch anhand eines internen Verteilungsschlüssels auf die verschiedenen Öfen aufgeteilt“, berichtet Jens Kristian Baum, Leiter der Abteilung Anlagentechnik und Planung bei der Hanomag Härtecenter GmbH.
Als die Gruppe entschied, ein Energiemanagementsystem nach ISO 50001 einzuführen, wurde diese gängige Praxis allerdings zum Problem, da sich nicht nachweisen ließ, ob der Verteilungsschlüssel die tatsächlichen Werte widerspiegelte. „Maßnahmen zur Energieeinsparung konnten vorher nur abgeschätzt werden.“

Exakte Durchflussmessung für einzelne Öfen

Die Kontrolle, wie sich Verfahrens- oder Anlagenveränderungen auf den Energiebedarf auswirken, ist ein wesentlicher Bestandteil der ISO-Norm. Anhand der Plan-Do-Control-Act-Methode (PDCA) soll so ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess erreicht werden. Um die dafür notwendigen Verbrauchsdaten zu erheben, ließ die Hanomag Lohnhärterei Unternehmensgruppe nun Anfang 2013 die Hauptverbraucher an den Standorten Berlin, Gevelsberg und Gommern mit elektronischen Gaszählern ausstatten, wie Kristian Baum erklärt: „Hauptgrund dafür war, dass elektronische Zähler weniger fehleranfällig sind als die uns bekannten klassischen Modelle, die denen aus privaten Gebäuden ähneln.“ An insgesamt 24 Öfen wurde daher ein sogenannter „TotalMeter“ installiert, ein vorkalibrierter, elektronischer Durchflussmesser.
Die Geräte, die in Deutschland vom Härterei-Spezialisten Avion Europa vertrieben werden, nutzen statt mechanischen Zähl-Rädchen das Prinzip der Differenzdruck-Durchflussmessung. Dabei wird das durchströmende Gasvolumen anhand der Druckunterschiede in einer speziellen Bypassleitung ermittelt. Eine programmierbare Alarmfunktion warnt je nach Konfiguration, wenn die Durchflussrate im Vergleich zur Standardmenge zu sehr steigt oder abnimmt. Zudem ist die Technik sehr robust und eignet sich für eine große Bandbreite von Medien. „Im Grunde lassen sich damit nicht nur Gase wie Erdgas, Stickstoff, Methan oder Sauerstoff messen, sondern auch Flüssigkeiten wie Wasser oder Methanol“, führt Avion-Geschäftsführer Roland Wirth aus. Auch das mögliche Druckspektrum ist weit gefasst. Da für sehr hohe Eingangsdrücke Modelle mit integrierten Differenzdruckminderern hergestellt werden, kann ein Maximalbereich von 0,3 bar bis 20 bar verarbeitet werden.  

Zentrale Dokumentation und Auswertung aller Messdaten

Der erfasste Durchfluss seit dem letzten Zähler-Reset wird direkt am Gerät gut lesbar auf einem LED-Display angezeigt, sodass der Gasbedarf für jeden einzelnen Ofen greifbar wird. Auch kann über die Möglichkeit, den Zähler jederzeit zurückzusetzen, beispielsweise gezielt der Gasverbrauch pro Charge festgestellt werden, etwa um Kosten besser kalkulieren zu können.
Seine besonderen Vorteile spielt der To“talMeter“ aber vor allem in der Vernetzung mit einem Softwarepaket aus: Über einen skalierbaren 4- bis 20-mA-Ausgang zur Fernüberwachung sowie über eine Schnittstelle mit Modbus RTU-Protokoll lassen sich die Messdaten an einen Rechner übertragen, wo sie dokumentiert und historisiert werden. Dadurch muss nicht mehr zu festen Zeiten abgelesen werden, stattdessen kann aus den gespeicherten Werten der Verbrauch über jeden beliebigen Zeitraum abgefragt werden. Alle Zähler lassen sich so separat aber zentral erfassen und kontrollieren. Selbst die direkte Übertragung an andere Standorte, wie eine entfernte Firmenzentrale, oder in andere Programme, wie ein Energiemanagementsystem, ist damit möglich. In der Software können daneben auch individuelle Gaspreise hinterlegt werden, wodurch mit dem Verbrauch gleichzeitig die Kosten errechnet werden.
Darüber hinaus kann der Zähler durch den Einbau eines zusätzlichen Sensors dahingehend erweitert werden, dass er zusammen mit dem Gas- auch den Stromverbrauch einer Ofenanlage erfasst. Über die Eintragung des Strompreises per kW/H im Softwaresystem lassen sich dann auch diese Kosten sofort berechnen und analysieren. Dadurch erhält der Betreiber eine Gesamtübersicht über alle Energieverbräuche der einzelnen Öfen.  

Zukunftsfähige Investition dank modularer Ausbaustufen

In den Hanomag Lohnhärtereibetrieben wird derzeit noch der Wochenverbrauch an Gas am Gerät abgelesen und im Rahmen des Energiemanagements in einem Report verarbeitet sowie ausgewertet. „Bei Verbesserungsprojekten oder zur Analyse des Verbrauchs bei bestimmten Betriebszuständen kann auch stündlich gemessen werden“, berichtet Baum. Die Vernetzungsoption wird in der Unternehmensgruppe noch nicht genutzt. Allerdings ist am Standort Berlin zu Demonstrationszwecken an einem Zähler ein Laptop angeschlossen, der die übertragenen Daten in der Spezialsoftware festhält. „Eine zentrale Protokollierung ist zwar momentan noch nicht angedacht, könnte aber zu einem späteren Zeitpunkt interessant werden“, so der Verantwortliche für Anlagentechnik und Planung. „U.a., um uns diese Möglichkeit offen zu halten, haben wir uns für diesen Zähler-Typ entschieden.“

KONTAKT: Avion Europa GmbH & Co. KG, 58093 Hagen, Tel. 02331 3963450, Fax 02331 3963455, info@avion-europe.de, www.avion-europe.de

 


Artikel teilen:
Weitere Tags zu diesem Thema: