Flexible Energieerfassung bis in die letzte Phase
Wir stellen im Dialog mit Produktmanager Andreas Binder das neue Messsystem Energysens von Gossen Metrawatt vor.
In bestehenden Verteileranlagen und dezentralen Energieverteilungen zur Versorgung einzelner Maschinen und Motoren oder zur Überwachung und Erfassung einzelner Stromkreise steht für die Messtechnik oftmals nur wenig Bauraum zur Verfügung. Gossen Metrawatt präsentiert jetzt ein neues, besonders schlank ausgeführtes Messsystem, das sich aufgrund seiner flexiblen und platzsparenden Installation auch zur Nachrüstung in Bestandsanlagen und Gebäuden anbietet. Wir stellen die Messeinheiten vor und befragen Produktmanager Andreas Bindner zur Markteinführung.
Für ein effizientes Energiemanagement sind Industrieanlagen, Fertigungsstätten, aber auch die Gebäudetechnik auf eine exakte Erfassung der Verbrauchswerte angewiesen, um beispielsweise Lastspitzen und Überlasten zu erkennen, Energievergeudung abzustellen und die Stromkosten verursachergerecht zuzuordnen. Die lokale Messung des Leistungsbezugs einzelner Verbraucher dient nicht allein der energetischen Optimierung, sondern ebenso zur vorbeugenden Instandhaltung, weil unbegründet ansteigende Verbrauchswerte frühzeitig auf Ausfallgefahren und Wartungsbedarf hinweisen. Gerade in Zeiten von Industrie 4.0 kommt es auf permanente und ausfallsichere Verfügbarkeit an, damit Prozesssteuerung und Produktionsabläufe jederzeit zuverlässig funktionieren und Stillstandszeiten reduziert werden können.
Punktgenaue Leistungserfassung
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Zudem treiben unnützer Verbrauch, Leckagen, schlechte Wirkungs- und Nutzungsgrade in Industrieanlagen, Wohn-, Büro- und Gewerbebauten die Energiekosten in die Höhe. Deshalb wächst die Nachfrage nach schlanken Messeinheiten zur detaillierten Erfassung aller angeschlossenen Verbraucher. Der Messtechnik-Spezialist Gossen Metrawatt hat jetzt ein neues modulares Sensorsystem für die exakte Erfassung des Energieverbrauchs gemäß Genauigkeitsklasse 1 nach DIN EN60688 bzw. DIN EN62053-21 eingeführt. Es besteht aus einem zwei TE breiten Basismodul Energy EScom und bis zu zehn hochkompakten Sensoreinheiten Energy ES, die in vier Varianten mit drei bzw. zwölf Messeingängen für Stromstärken von max. 40A oder 80A erhältlich sind. An jedes Basismodul können über Flachbandkabel bis zu 120 Messstellen mit einer Verbindungslänge bis 5m angeschlossen werden. Die Strommessung erfolgt im Sensor – z.B. direkt an den Leitungen, die aus den Leitungsschutzschaltern bzw. Sicherungen für die einzelnen Geräte herausgeführt sind; die Spannungsmessung der drei Phasen und des Neutralleiters übernimmt das Basismodul.
Intelligentes Lichtmanagement.
Schnelle Installation und Systemeinbindung
Das mit wenigen Handgriffen montierte System ermittelt in AC-Niederspannungssystemen mit 50/60Hz die echten Verbrauchswerte für Wirkleistung, Energie, Strom, Spannung und Frequenz. Mit ihren nur 13mm hohen Sensoreinheiten baut Energysens sehr kompakt und ist damit auch für Retrofit-Anwendungen geeignet. Die auf den Sicherungen befestigten Sensoreinheiten leiten die gemessenen Effektivwerte via aufgestecktem Flachbandkabel an das Basismodul weiter. Von dort aus werden die Messdaten über Modbus TCP und Modbus RTU an das Energiemanagement übertragen. Gossen Metrawatt stellt auf seiner Website eine kostenfreie Konfigurationssoftware zum Download bereit. Übrigens zeichnet sich Energysens auch durch hohe Wirtschaftlichkeit und seinen im Marktvergleich geringen Eigenverbrauch aus.
Verbrauchsmessung wird immer detaillierter – Ein Gespräch mit Produktmanager Andreas Bindner
Im letzten Jahr hat Gossen Metrawatt mit dem Energymid einen neuen Energiezähler mit großem Funktionsumfang eingeführt. Jetzt folgt mit Energysens ein modulares Messsystem für die dezentrale Verbrauchserfassung. Auf welche Anwendungen ist dieses System zugeschnitten?
Bindner: Energysens haben wir entwickelt, weil in Industrie, Gewerbe und Gebäudetechnik immer detailliertere Energiedaten benötigt werden. Während sich die Energieerfassung früher auf ganze Gebäudeteile oder Anlagenbereiche beschränkte, wird heutzutage eine weit feiner granulierte Ermittlung der Verbrauchswerte verlangt, die jeden Stromkreis gesondert erfasst und bis zur einzelnen Maschine oder Phase reicht. Für die wachsende Nachfrage sind derzeit am Markt jedoch nur wenige Systeme verfügbar oder geeignet. Deshalb sehen wir einen großen Bedarf an modularer Messtechnik, die sich einfach nachrüsten und flexibel in bereits vorhandene Systeme integrieren lässt. Dafür bieten wir jetzt eine wirtschaftliche, einfach und platzsparend installierbare Lösung. Zudem ist unser System marktweit das einzige mit echter Wirkleistungsmessung: Denn dank der schnellen Datenkommunikation werden beim Energysens die Messwerte für Strom und Spannung zur Berechnung der Wirk-, Schein- und Blindleistung, Frequenz und Spannung unmittelbar über das interne Bussystem synchronisiert. Die Auswertung erfolgt also auf Grundlage echter Messergebnisse und nicht, indem die Wirkleistung über einen konstanten Faktor aus Strom und Spannungswert berechnet wird.
Was macht das System für die Nachrüstung besonders geeignet?
Bindner: Unser System ist das mit Abstand kompakteste am Markt und deshalb ideal als Retrofit-Lösung zur Nachrüstung und Erweiterung bestehender Messtechnik geeignet. Weil die Bauhöhe der Sensoreinheiten lediglich 13mm beträgt, findet die Messsensorik auch dort Platz, wo der Raum im Schaltschrank besonders knapp ist. Zudem kann das System schnell und flexibel installiert werden. Das Basismodul lässt sich in beliebiger Einbaulage auf TS35-Hutschienen aufrasten. Aus systemtechnischer Sicht empfehlen wir, pro Schaltschrank ein Basismodul als Basiseinheit zu installieren. Die Sensoreinheiten werden einfach auf den Sicherungen platziert und mit dem vor Ort passend konfektionierten Flachbandkabel über aufgequetschte Stecker angeschlossen. Dabei kann der Sensoranschluss an das Basismodul ungeachtet der Reihenfolge von links wie rechts erfolgen. Das Flachbandkabel überträgt die Messdaten an die Kommunikationseinheit und dient zugleich der Versorgung der Sensoren. Weil die Messsensorik auf Ringkernen aufbaut, zeichnet sich Energysens durch einen im Marktvergleich sehr sparsamen Eigenverbrauch aus und benötigt nur einen Bruchteil der Leistung herkömmlicher Stromzähler. Das zahlt sich schnell aus.
Wie gestalten sich Konfigurierung und Systemintegration?
Bindner: Zur Systemkonfiguration bieten wir ein kostenfreies Service-Tool an, mit dem sich die Kommunikationsparameter des Basismoduls einstellen lassen. Außerdem werden Sensoren und Messstellen den freien Sensorplätzen und die jeweiligen Phasen der Spannungsmessung den einzelnen Messstellen zugeordnet. Durch die schnelle Datenkommunikation über Modbus mit Ausgängen für Modbus TCP und RTU ist Energysens an alle Management-Systeme anschlussfähig, die das Modbus-Register lesen und die entsprechenden Daten verarbeiten können.
Die neuen Messeinheiten dienen der transparenten Energieerfassung. Worauf kommt es dabei an?
Bindner: In Deutschland gilt ein normgerechtes Energiemanagement nach ISO50001 als Voraussetzung, um Steuervergünstigungen und eine Teilbefreiung von der EEG-Umlage zu beantragen. Wir unterstützen unsere Kunden beim normgerechten Systemaufbau und nehmen Geräte und Software in Betrieb. Hierzu haben wir mit Camille Bauer, einem unserer Schwesterunternehmen, vernetzte Lösungen für die energetische Prozessoptimierung entwickelt, die alle wichtigen Energieträger vom Strom über den Wasser- und Gasverbrauch bis zu Wärme, Temperatur und Druckluft einschließen. Um die auf der Feldebene gemessenen Werte zu sammeln, bieten wir den modularen Datenlogger Smartcontrol mit diversen Bus-Schnittstellen, Impuls- und Analogeingängen an, der die Daten via Ethernet oder Funk an das Managementsystem überträgt. Mit unserer Management Software Smartcollect lässt sich das gesamte Datenaufkommen organisieren, grafisch darstellen und in Reports ausgeben. Der Leistungsumfang der Software kann beispielsweise um ein Scada-Modul erweitert werden, das eine Visualisierung von Anlagen, Prozessen und Abläufen ermöglicht. Selbstverständlich können unsere Geräte über die offenen Schnittstellen auch in praktisch jede bestehende Netzwerkarchitektur eingebunden werden.
