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Modulare Energiekonzepte: Große Wirkung mit kleinen Lösungen

Bild 1. Hager bietet ein breites Programm an Multifunktionsmessgeräten, mit denen sich zahlreiche Anforderungen zur Erfassung und Überwachung von Stromverbräuchen lösen lassen

Bild 2. Für die rückseitige Schnittstelle dieses Geräts bietet Hager unter anderem Speicher- und Kommunikationsmodule an, die den Funktionsumfang hinsichtlich der Verbrauchstransparenz beträchtlich erweitern

Bild 3. Der Fernzugriff auf Messwerte ermöglicht ein komfortables und umfassendes Energiemonitoring. Über Kommunikationsmodule mit integriertem Webserver ist die Datenabfrage über das Internet möglich

Bild 4. Mit Präsenzmeldern lassen sich Beleuchtungen, Rollläden oder Heizungen besonders präzise steuern

Keine Frage: Mit komplexen Energiemanagementsystemen und einer aufwendigen Gebäudeleittechnik lassen sich große Einsparpotenziale beim Energieverbrauch erzielen. Doch in vielen kleineren oder mittleren Objekten stehen Kosten und Ertrag dabei in keinem Verhältnis. Hier sind andere, nicht minder smarte Lösungen gefragt – beispielsweise modulare Energiekonzepte, die Messtechnik, Bewegungs- und Präsenzmelder oder auch KNX-Lösungen kombinieren und so mit überschaubarem Aufwand ebenfalls beträchtliche Einsparpotenziale ermöglichen.

Der wirtschaftliche Umgang mit Energie genießt heute in nahezu allen modernen Zweckbauten und Produktionsstätten eine hohe Priorität. Unverzichtbar ist dabei eine leistungsfähige Messtechnik, die nicht nur zum Zählen von Energieverbrauchswerten in der Lage sein muss; gefragt ist darüber hinaus auch die Erfassung elektrischer und analoger Größen zum Überwachen von Anlagen, die Fähigkeit zur Analyse der Stromqualität oder auch die Möglichkeit der Übertragung von Messdaten. Für all diese Aufgaben bietet Hager auf Basis seiner Multifunktionsmessgeräte für den Türeinbau oder die Hutschienenmontage ein modulares System, mit dem sich sämtliche Anforderungen flexibel lösen lassen. Solche Geräte bilden den Kern eines modularen Energiekonzepts, da sie als Stand-alone-Lösung Verbräuche transparent machen können.

Verbräuche optimieren
So bieten die Multifunktionsmessgeräte zahlreiche Möglichkeiten der Netzüberwachung und der Energievisualisierung in ein-, zwei- und dreiphasigen Niederspannungsnetzen. Mit ihrer umfangreichen Funktionsvielfalt erlauben die Geräte die Optimierung der Tarifgestaltung und des Energieverbrauchs: Sie werden im internen Stromnetz an strategischen Punkten, zum Beispiel Motoren oder Transformatoren, installiert und stellen von dort alle erforderlichen Informationen für Prozessoptimierungen und für die intelligente Steuerung von Anlagen zur Verfügung. So können beispielsweise bei erfassten Verbrauchsspitzen manuell Heiz- oder Beleuchtungssysteme zeitweise abgeschaltet oder Anlagenbereiche kurz vor der Ankunft des Bedienpersonals gestartet werden. Über rückseitige Schnittstellen an einigen Geräten lässt sich der Funktionsumfang zudem erweitern. Dazu bietet der Hersteller eine Reihe verschiedener Steckmodule an: So ist beispielsweise ein Speichermodul verfügbar, das Wirk- und Blindleistungen über einen Zeitraum von bis zu 62 Tagen speichern kann.

Für eine lückenlose Energieverbrauchsüberwachung ist darüber hinaus auch die Speicherung von Minimal-, Höchst- und Durchschnittswerten möglich. Des Weiteren stehen Kommunikationsmodule zur Verfügung, mit deren Hilfe die erfassten Werte und Daten in allen verbreiteten Netzen übertragen und visualisiert werden können. Integrierte Webserver erlauben sogar die Fernüberwachung und -auswertung von Messwerten über das Internet. Der Fernzugriff auf die Messwerte ermöglicht ein besonders komfortables und umfassendes Energiemonitoring. So ist beispielsweise an einem Monitor der Fernzugriff auf mehrere Messgeräte möglich. Die Abfrage der Daten kann an jedem PC mit IP-Adresse über einen beliebigen Internetbrowser erfolgen. Der PC muss dazu lediglich über einen handelsüblichen RJ45-Stecker mit den Messgeräten verbunden werden. Damit ermöglichen diese Multifunktionsmessgeräte in Kombination mit den Steckmodulen, aber auch die Ausführungen ohne Steckmodule, eine umfassende Überwachung von elektrischen Anlagen mit den Funktionen Zählen, Messen, Überwachen, Analysieren und Kommunizieren als Basis für einen wirtschaftlichen Umgang mit Energie.

Bedarfsgerecht beleuchten
Neben den Messgeräten können Bewegungs- und Präsenzmelder als weitere Module eines dezentralen Energiemanagements genutzt werden. Beispielsweise für die automatische Beleuchtungssteuerung mit modernen Systemen der Energieintelligenz. So lassen sich mit Bewegungsmeldern bis zu 15 % Energie einsparen. Bewegungsmelder für den Innenbereich empfehlen sich überall dort, wo man sich in der Regel nur kurz aufhält – zum Beispiel in Korridoren, Treppenhäusern, Kellern oder sanitären Anlagen.

Bild 5. Verbrauchsdaten-Visualisierung: Mithilfe eines Funkaufsatzes können eHZ mit KNX-Bussystemen verbunden werden, sodass die Visualisierung Domovea vom eHZ gemessene Verbräuche grafisch aufbereitet anzeigen kann

Bei der Auswahl der Geräte empfiehlt es sich, auf eine 360°-Rundumsicht des Melders und einen integrierten Dämmerungsschalter zu achten. Präsenzmelder sind noch sensibler als Bewegungsmelder: Sie registrieren bereits kleinste Bewegungen im Raum, wie die Finger über einer Tastatur. Diese Geräte sind zudem in der Lage, Beleuchtungen abhängig vom Tageslicht und der Anwesenheit von Personen zu schalten. Denn während ein Bewegungsmelder erst nach der letzten Bewegungserfassung und dem Ablauf der Abschaltverzögerung das Licht löscht, schaltet der Präsenzmelder die Beleuchtung bereits aus, wenn der eingestellte Helligkeitswert unterschritten wird. So tragen diese intelligenten Melder besonders effizient zur Energieeinsparung bei. Hier sind Energieeinsparungen bis zu 40 % realisierbar – und das in vielen Bereichen. Denn neben Beleuchtungen lassen sich auch Lüftungen, Heizungen oder Rollladen steuern. Damit bietet sich der Einbau überall dort an, wo sich Personen länger aufhalten, zum Beispiel im Büro, im Kopierraum oder am Konferenztisch. Ebenfalls integrierbar in modulare Energiekonzepte sind Dämmerungsschalter. Mit ihnen lässt sich die Energiebilanz von Beleuchtungen noch einmal steigern. Denn sie schalten angeschlossene Stromkreise ausschließlich bei Einbruch der Dunkelheit ein. Das ermöglicht ein einfaches Lichtmanagement, das optimal an die Tages- und Jahreszeiten angepasst ist. Durch den Einsatz von Zeitschaltuhren lässt sich die Beleuchtungssteuerung mit geringem Aufwand exakt einem vorgegebenen Arbeitsrhythmus anpassen. Zeitschaltuhren eignen sich beispielsweise als „Taktgeber“ für Schaufensterbeleuchtungen und Leuchtreklamen, für die Außenbeleuchtung von öffentlichen Einrichtungen oder für zyklische Schaltvorgange in gewerblichen Betrieben. Diese Geräte ermöglichen aber nicht nur die chronologische und wirtschaftliche Steuerung von Innen- oder Außenbeleuchtungen. Sie „timen“ auch andere Gebäudefunktionen wie Rollladensteuerungen oder Heizungen.

Intelligente Verbrauchssteuerung mit KNX-Bustechnik
Eine weitere Ausbaustufe in Richtung Smart Energy stellen intelligente Gebäudeautomationen auf KNX-Basis dar. Sie verknüpfen alle elektrischen Funktionen in einem Gebäude miteinander: Beleuchtungs- und Rollladensteuerung, Heizung, Lüftung und Klimaanlage bis hin zu einzelnen elektrischen Verbrauchern. So ermöglicht beispielsweise das Hager-System Tebis KNX unter anderem die komfortable und wirtschaftliche tageslichtabhängige Konstantlichtregelung, die Tages- und Kunstlicht perfekt abmischt: Bei ausreichendem einfallenden Tageslicht wird die Beleuchtung zurückgefahren oder ganz ausgeschaltet; ist der Himmel bewölkt oder bei einsetzender Dämmerung wird die Beleuchtung bedarfsgerecht zugeschaltet. So sind bis zu 50 % Energie-Ersparnis möglich. Speziell für kleine und mittlere Anwendungen hat der Hersteller die Visualisierung Domovea entwickelt. Diese Anzeige- und Bedieneinheit für Tebis-KNX-Installationen ermöglicht unter anderem die Anzeige von Energieverbrauchs- bzw. Erzeugungswerten. Die Daten werden dazu mithilfe von KNX-Produkten, wie Energie-, Verbrauchs-, Produktions- oder Unterzählern, erfasst und grafisch aufbereitet angezeigt. Damit eröffnet dieses System effiziente Möglichkeiten der Energiedaten-Visualisierung und Energieeinsparung im Wohnbau und Kleingewerbe.

Fazit
Mit modularer Technik lassen sich auch in kleineren und mittleren Anwendungen intelligente Energiekonzepte realisieren, die beträchtliche Einsparpotenziale ermöglichen. Sie versetzen den Elektroprofi in die Lage, mit geringem Aufwand individuelle und flexible Lösungen für seine Kunden zu entwickeln, die exakt dessen Bedürfnissen entsprechen. (mh)

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Autor:
B. Eng. (FH) Matthias Maurer ist als Marktmanager Energieverteilung und Zählerplatzsysteme für die Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG in Blieskastel tätig. matthias.maurer@hager.de