Steigende Nachfrage nach intelligenten Messsytemen
Messen, überwachen und optimieren
Intelligente Messsysteme wurden bisher überwiegend in Neubauten eingebaut. Durch das Messstellenbetriebsgesetz haben sich die Rahmenbedingungen seit 2017 jedoch geändert. Zur Verwirklichung der Klimaschutzziele werden zunehmend erneuerbare Energien gepaart mit Speichereinheiten in der Energieversorgung eingesetzt. Neben der Energiequelle ist auch der effiziente Energieverbrauch entscheidend. Um diesen effektiv zu überwachen und zu steuern, werden Energieversorger und Messstellenbetreiber künftig immer mehr intelligente Messsysteme und moderne Messeinrichtungen einsetzen.
Bild: ABB AGin einem Zählerschrank: @Bildunterschrift:
- • SMG: Smart-Meter- Gateway, Kommunikationseinheit des intelligenten Messsystems
- • LMN: Local Metrological Network, Passives oder aktives Modul zum Anschluss mehrerer LMN-Teilnehmer am LMN-Bus des SMG
- • HAN: Home Area Network, Anschlusspunkt der Netzwerkanbindung des Anschlussnehmer/-nutzers
- • CLS: CLS-Steuerbox, steuert lokale Systeme, die nicht zum Messsystem gehören, z.B. ein Smart Home Lastmanagement
- • wMBUS: Wireless M-Bus, Schnittstelle zur drahtlosen Anbindung von Sensoren mit dem SMG
Bei den neuen Technologien wird zwischen einer modernen Messeinrichtung und einem intelligenten Messsystem unterschieden. Die moderne Messeinrichtung besteht aus einem digitalen Stromzähler (eHZ oder 3.-Zähler) und die Verbrauchsdarstellung muss digital erfolgen. Zusätzlich zum aktuellen Zählerstand zeigen moderne Messeinrichtungen tages-, wochen-, monats- und jahresbezogene Stromverbrauchswerte für die letzten 24 Monate. Die M4M Netzanalysegeräte von ABB erfüllen z.B. alle Anforderungen an die optimale Leistungsüberwachung im Energieverteilersystem. Vier neue Varianten der Baureihe M4M M verfügen nun über eine MID-Zulassung zur zertifizierten und manipulationssicheren Energiemessung. Damit können die neuen M4M M Geräte für die konforme Abrechnung von Energieverbräuchen eingesetzt werden.
Intelligente Messsysteme
Ein intelligentes Messsystem besteht aus einer modernen Messeinrichtung und einem Smart Meter Gateway, welches die Kommunikationsebene vom Zähler an den Energieversorger darstellt. Die Steuerung und Abfrage der Verbrauchsdaten wird digital ausgeführt. So erfolgt der Spannungsabgriff für das intelligente Messsystem: In jedem Zählerschrank ist mindestens eine Spannungsversorgung vorzusehen, der Abgriff erfolgt aus dem NAR vor der Trennvorrichtung für die Anschlussnutzeranlage. Der Gesetzgeber schreibt den Einbau eines intelligenten Messsystems ab einem Jahresverbrauch pro Erzeuger von 6.000kWh bei einer Einkundenanlage vor. Ab 2032 sollen alle Anschlussnehmer eine moderne Messeinrichtung haben. Von den neuen Technologien profitiert auch der Endkunde, da diese für eine höhere Transparenz bei der Verbrauchserfassung sorgen. Verbrauchswerte können hier z.B. im Online-Portal des Netzbetreibers fernausgelesen werden.
Bild: ABB AGIn drei Schritten zu Energieeffizienz
Die Verwaltung und Analyse der Stromversorgung haben in den vergangenen Jahren eine immer höhere Priorität angenommen. Ohne die Messung des Verbrauchs und die Erfassung der Instrumentalwerte wie Strom, Spannung, Blindleistung oder des Leistungsfaktors, lässt sich die Effizienz der installierten Anlagen kaum verbessern. Unterschiedliche Anwendungsgebiete erfordern hierbei individuelle Lösungen zur Umsetzung eines energieeffizienten Systems.
Bild: ABB AGSchritt 1: Messen
Grundlage für den gesamten Prozess ist eine fundierte Datenlage zentraler Messgrößen. Dazu gehören z.B. Verbräuche im Hauptschaltschrank, den Verteilerschränken und den Hauptlasten. Einen Leitfaden bietet die Richtlinie VDE 0100-801 zur Umsetzung der Energieeffizienzmaßnahmen. Hier sind diverse Lösungen zur Verbesserung zusammengefasst und exemplarisch nach Anwendungsfall dargestellt (z.B. Lastprofil, HVAC, Beleuchtung). Zur Messung der Lasten in den verschiedenen Anwendungen bietet ABB diverse Messgeräte, wie z.B. Energiezähler, Multimessgeräte oder Strommesssysteme.
Schritt 2: Überwachen
Nachdem die Grundlage zur Überwachung durch die Messung von diversen Verbrauchsgrößen geschaffen wurde, gilt es die Messgrößen nach einer Zeit detailliert zu analysieren und kritisch zu hinterfragen. Hierzu bietet es sich an, neben diversen Messgeräten, auch Gateways zur Visualisierung der Messgrößen einzubauen. Die Daten werden mithilfe der Kommunikationsprotokolle der Messgeräte (z.B. Modbus RTU, M-Bus, KNX) an das Gateway weitergeleitet und entsprechend angezeigt. Mit dem ABB EQmatic Gateway besteht die Möglichkeit bis zu 64 Messgeräte via Modus RTU oder M-Bus zu integrieren und zu analysieren. Durch die einfache automatisierte Übertragung der Zählerdaten und das integrierte Dashboard, lassen sich sämtliche Messgrößen analysieren und automatisiert versenden.
Schritt 3: Optimieren
Die grundlegenden Bausteine zur Optimierung der Energieeffizienz in Unternehmen wurden bereits durch die Schritte Messen und Überwachen geschaffen. Nun gilt es die vorhandene Datenbasis anhand der Auswertung kritisch zu hinterfragen und die ersten Optimierungen vorzunehmen. Durch die einzelnen Funktionen der Dashboard-Analyse können u.a. Lastspitzen erkannt werden. Im nächsten Schritt sollten diese nun kritisch hinterfragt und zur Abschaltung/Zuschaltung dieser Lasten Vorkehrungen getroffen werden, um z.B. Stromausfällen vorzubeugen. Hierzu bietet es sich sehr gut an mit Schwellenwerten zu arbeiten, die nicht über- oder unterschritten werden sollten. Zur Umsetzung dieses Schrittes bietet ABB das neue System Pro M InSite an, mit dem bis zu 96 Endstromkreise durch Sensoren erfasst werden können. Mithilfe der neuen Abschaltfunktion des Systems können hierzu Schwellenwerte hinterlegt werden, worauf folgend die Control Unit den Befehl zur Abschaltung über das System sendet.
Intelligente Messsysteme wurden bisher überwiegend in Neubauten eingebaut. Durch das Messstellenbetriebsgesetz haben sich die Rahmenbedingungen seit 2017 jedoch geändert. Zur Verwirklichung der Klimaschutzziele werden zunehmend erneuerbare Energien gepaart mit Speichereinheiten in der Energieversorgung eingesetzt. Neben der Energiequelle ist auch der effiziente Energieverbrauch entscheidend. Um diesen effektiv zu überwachen und zu steuern, werden Energieversorger und Messstellenbetreiber künftig immer mehr intelligente Messsysteme und moderne Messeinrichtungen einsetzen.
Bild: ABB AGin einem Zählerschrank: @Bildunterschrift:
- • SMG: Smart-Meter- Gateway, Kommunikationseinheit des intelligenten Messsystems
- • LMN: Local Metrological Network, Passives oder aktives Modul zum Anschluss mehrerer LMN-Teilnehmer am LMN-Bus des SMG
- • HAN: Home Area Network, Anschlusspunkt der Netzwerkanbindung des Anschlussnehmer/-nutzers
- • CLS: CLS-Steuerbox, steuert lokale Systeme, die nicht zum Messsystem gehören, z.B. ein Smart Home Lastmanagement
- • wMBUS: Wireless M-Bus, Schnittstelle zur drahtlosen Anbindung von Sensoren mit dem SMG
Bei den neuen Technologien wird zwischen einer modernen Messeinrichtung und einem intelligenten Messsystem unterschieden. Die moderne Messeinrichtung besteht aus einem digitalen Stromzähler (eHZ oder 3.-Zähler) und die Verbrauchsdarstellung muss digital erfolgen. Zusätzlich zum aktuellen Zählerstand zeigen moderne Messeinrichtungen tages-, wochen-, monats- und jahresbezogene Stromverbrauchswerte für die letzten 24 Monate. Die M4M Netzanalysegeräte von ABB erfüllen z.B. alle Anforderungen an die optimale Leistungsüberwachung im Energieverteilersystem. Vier neue Varianten der Baureihe M4M M verfügen nun über eine MID-Zulassung zur zertifizierten und manipulationssicheren Energiemessung. Damit können die neuen M4M M Geräte für die konforme Abrechnung von Energieverbräuchen eingesetzt werden.
ABB AG
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 2 (April) 2023 - 26.04.23.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
