Fünf auf einen Streich

Lesertest

Stark ansteigende Energiekosten - machen elektrischen Strom immer mehr zu einem Kostentreiber. Energiemanagementsysteme wie das UMG 604 von Janitza helfen Unternehmensziele hinsichtlich Energieverbrauch, CO2-Emissionen und Energiekosten zu erreichen. Davon können sich g+h-Leser jetzt in unserer Testreihe überzeugen.

16. Februar 2012

Netzanalysatoren der Produktfamilie UMG 604 sind für den Einsatz in allen Netzebenen geeignet. Die hohe Abtastrate von 20 kHz ermöglicht eine kontinuierliche Messung mit Erfassung von über 800 Messgrößen. Das UMG 604, mit einem 500-MHz-DSP ausgestattet, ist ein schneller und leistungsfähiger Netzanalysator.

Es erfasst die elektrischen Energieverbräuche mit verschiedenen Tarifen, elektrische Standardgrößen wie Strom, Spannung, Frequenz, Leistung und vieles mehr. Aufgrund der leistungsfähigen digitalen Signalprozessoren werden auch alle wichtigen Spannungsqualitätsparameter erfasst, zum Beispiel Kurzzeitunterbrechungen mit Störschreiberfunktion, Transienten, Oberschwingungen bis zur 40. oder Einschaltströme.

Auf Basis dieser Daten lassen sich Konzepte zur Stromkostenreduzierung entwickeln, Energieeffizienz-Maßnahmen einleiten und mit dem UMG 604 die erzielten Verbesserungen auch überwachen und protokollieren. Im Hinblick auf Energiemanagementsysteme nach ISO 50001 (EN 16001), EEG-Umlage-Befreiung nach §41 oder der Ökosteuerreduzierung stellt das Messgerät eine zukunftssichere Basis als Quasi-Energiezentrale dar.

Zudem bietet der integrierte Webserver mit benutzerfreundlicher Homepage einen Fernzugriff auf alle Energieverbräuche. Die hohe Abtastrate mit 20 kHz, eine Messgenauigkeit von 0,2 Prozent für die Spannung und der Klasse 0,5 für die Wirkarbeit stehen für eine Messung auf höchstem Niveau.

Die Energiemessung in vier Quadranten mit je acht Tarifen für Wirk- und Blindarbeit sichert eine präzise und zuverlässige Erfassung der Energieverbrauchswerte für einzelne Verbraucher beziehungsweise für die ganze Einspeisung. Die Messdaten werden auf dem Netzanalysator auf einem Flashspeicher zwischengespeichert.

In regelmäßigen Abständen werden die Messdaten über eine Busanbindung ausgelesen und in einer zentralen Datenbank abgespeichert, wo sie für die spätere Verarbeitung und Energieanalyse zur Verfügung stehen. Diese Redundanz in den Messdaten stellt sicher, dass wertvolle Daten über einen langen Zeitraum zur Verfügung stehen.

Der große 128-MB-Messdatenspeicher erlaubt es, die Messdaten, abhängig von der Benutzerkonfiguration, bis zu zwei Jahren im Gerät selbst abzuspeichern. Falls also der Netzanalysator nicht an einen Bus angeschlossen ist und die Daten damit nicht automatisch ausgelesen werden können, stehen die Messdaten im Messgerät selbst über einen langen Zeitraum sicher zur Verfügung.

Durch zahlreiche Schnittstellen und Protokolle wird eine unkomplizierte Systemanbindung (Energiemanagementsystem, SPS, SCADA, GLT) sichergestellt. Typischerweise werden mittlerweile sämtliche Energiemessgeräte untereinander vernetzt, über einen Feldbus die Messdaten automatisch ausgelesen und über einen zentralen Datenserver zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt.

Um die Installationskosten niedrig zu halten, kommt immer häufiger Ethernet TCP/IP als Rückgrat der Datenkommunikation zum Einsatz. Durch die Anbindung an eine ohnehin vorhandene Ethernetarchitektur kann meist eine schnelle, kostenoptimierte und zuverlässige Kommunikation aufgebaut werden. Da Netzanalysatoren mit Ethernet-Schnittstelle teurer in der Anschaffung sind, kommt es häufig zu Bedenken, wie dies mit dem vorhandenen Budget realisiert werden kann.

Die Lösung ist der Aufbau einer Master-Slave-Architektur mit einem auf Ethernet basierenden Master Messgerät, zum Beispiel dem Netzanalysator UMG 604E und bis zu 31 kostengünstigeren Slave-Messgeräten wie der UMG 96RM-CBM für die Abgänge auf der Niederspannungsseite.

Somit hat man die höherwertigen UMG-604E-Netzanalysatoren als Energiesparzenzentrale an den zentralen Einspeisepunkten, wo ohnehin erhöhte Anforderungen an die Messtechnik gestellt werden. Gleichzeitig erreicht man mit den UMG 604E durch die Ethernet-Modbus-Gateway-Funktion die UMG-96RM-Modbus-Geräte, sprich die Daten der Modbusgeräte werden ebenfalls über Ethernet gespeichert.

Das UMG 604E bietet eine offene Architektur, so kann zum Beispiel mit einer SPS direkt auf die Modbus-Adressen zugegriffen werden, oder aber das UMG 604E wird über Profibus in eine SPS-Umgebung integriert. Im Bereich der Gebäudeautomation kommt immer häufiger das BACNET-Protokoll zum Einsatz.

Der direkte Zugang auf die Daten an den einzelnen Messpunkten wurde mittels der in den UMG-604-Netzanalysator integrierten Homepage geschaffen. Mit einem Web-Browser und der dem einzelnen Messgerät zugeordneten IP-Adresse im Netzwerk können sich so alle autorisierten Mitarbeiter informieren.

Mit der Programmiersprache Jasic ist der Anwender nicht mehr alleine an die fest im Gerät integrierten Funktionen gebunden, sondern kann das Gerät um eigene Funktionen erweitern. Bis zu sieben dieser frei definierbaren Anwenderprogramme können parallel im Gerät abgearbeitet werden. Zusätzlich können Grenzwerte für verschiedene Parameter gesetzt werden. Bei Störungen werden die zuständigen Mitarbeiter per E-Mail informiert.

Energiemanagementsysteme

Mit der neuen Norm EN 16001/ISO 50001 für Energiemanagementsysteme (EMS), die seit August 2009 in Kraft ist, wurden entsprechende Rahmenbedingungen für ein betriebliches Energiemanagementsystem geschaffen. Vorrangiges Ziel ist es, den Energieverbrauch und die damit verbundenen Energiekosten kontinuierlich zu reduzieren. Aber auch Einsparungen im Bereich der Ökosteuer und der EEG-Umlage (§41) sorgen für eine kurzfristige Amortisation der Investitionen.

Mit der betrieblichen Energieanalyse erhält man den Überblick und die Transparenz über die Energieversorgungs- und Energieverbrauchsstrukturen sowie die Energieflüsse im Einzelnen. Ein wichtiges Werkzeug sind moderne Energiemessgeräte wie der Netzanalysator UMG 604.

Erschienen in Ausgabe: 01/2012