Energiemanagement in der Baumwollspinnerei Leipzig in Betrieb

 

In der Baumwollspinnerei, einem Demoquartier im SPARCS-Projekt, wird ein Energiemanagementsystem eingeführt. Dabei wird die Software cenero.one für das Energiemanagement eingesetzt. Mit cenero.one lassen sich die Zählerstände der verschiedenen Energieträger auf einen Blick, in einer einzigen Software einsehen. Damit haben die Mieter*innen der Spinnerei Ihre Verbräuche gut im Blick.

Dargestellt werden können dabei die Verbräuche von Gas, Wasser, Strom und Heizung bis hin zu allen erdenklichen Sensorwerten wie Temperatur, Luftqualität, Helligkeit der Beleuchtung und noch mehr sein. Das vereinfacht Vergleiche und erleichtert Schlussfolgerungen.

Energiemanagement kann auf vielfältige Weise beschrieben und definiert werden, aber im Wesentlichen geht es um eine ganzheitliche Betrachtung und Optimierung eines Energiesystems. Dabei wird die  Energieerzeugung, der Energietransport über ein Netz und der Energieverbrauch oder die Energiespeicherung überwacht. Ziel ist es, mit den gewonnenen Erkenntnissen die Energieeffizienz zu optimieren, Störungen zu erkennen, Verluste zu reduzieren und energetische Funktionen zu automatisieren, alles mit dem Ziel Energie, Emissionen und Kosten zu sparen.

Im Rahmen eines ganzheitlichen Energiemanagementsystems wird die Beziehung zwischen dem Verbraucher und dem Erzeuger enger definiert und abgestimmt, um im Idealfall Prosumenten zu schaffen. Prosumenten sind Menschen, die zugleich Energieproduzent und auch Energiekonsument sind.

Der Prozess zur Einführung eines digitalen Energiemanagements beginnt zunächst mit der Installation von Zählern zur Überwachung. Diese werden strategisch an bestimmten Orten installiert, um Informationen zu sammeln und relevante Erkenntnisse zu liefern. Moderne Zähler können aus der Ferne ausgelesen werden und sind mit einer Softwarelösung gekoppelt. So können Daten in Echtzeit und auf unterschiedlich zusammengefasste Ebenen erfasst werden. Die Daten werden dann grafisch leicht verständlich dargestellt Somit können die Daten leichter interpretiert, verarbeitet und miteinander verglichen werden.“

Anhand der gesammelten Daten können danach Schwachstellen ermittelt und ein Lösungen zur Optimierung des Systems entwickelt werden. Dazu kann die Einbindung erneuerbarer Energiequellen wie der Strom aus Photovoltaikanlagen in die Versorgung gehören, aber auch die Installation von Mehrzweckgeneratoren wie einem Blockheizkraftwerk, das gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt. Sie kann sich auch auf die Verbraucherseite konzentrieren und bestimmte Geräte oder Maschinen mit deren Effizienzpotenzialen identifizieren. Auch durch die Anpassung der Verbrauchszeiten kann eine Optimierung erfolgen.  Dies kann beispielsweise bedeuten, dass die Nutzung von Geräten mit hohem Energiebedarf an die Zeiten angepasst wird, in denen die Erzeugung regenerativer Energien vor Ort am höchsten ist (d. h. wenn die Sonne im Falle der Photovoltaik scheint). Alternativ kann die Verbrauchslast verteilt werden, um sogenannte Energielastspitzen zu vermeiden. In dem Falle werden nicht alle Maschinen und Geräte gleichzeitig eingeschaltet. Um mehrere unterschiedliche Stromerzeuger mit verschiedenen Verbrauchern und Speichern optimal zu verknüpfen, ist der Einsatz einer Energiemanagement-Software ebenfalls unerlässlich.

Zum Energiesystem am Standort Baumwollspinnerei gehören auf der Erzeugerseite eine 71-kWp-PV-Anlage, zwei Blockheizkraftwerke mit Pufferspeicher und zwei Speichersysteme – eines in der herkömmlichen Form einer Batterie und ein Elektroauto mit bidirektionaler Ladefunktion. Letzteres bedeutet, dass die Ladeströme des Elektrofahrzeugs in umgekehrter Richtung genutzt werden können, um in das Netz eingespeist zu werden, wenn der Ladeplan des Fahrzeugs dies zulässt. Durch die Bereitstellung von elektrischer Energie auf diese Weise wird ein Elektroauto für eine bestimmte Zeit zur Batterie.

Die Mieterschaft der  Baumwollspinnerei sind sehr unterschiedlich und umfassen kleine Unternehmen, Kunststudios und Ateliers sowie E-Ladestationen. Ein wichtiger Aspekt, der in die Strategie für das Energiemanagement einbezogen werden sollte, ist die Tatsache, dass Vermietungsstrukturen heutzutage sehr dynamisch sind und Flächennutzungen sich entsprechend mit der Zeit ändern können. Daher muss man im Management der energetischen Infrastruktur auf künftige Mieter vorbereitet sein, die möglicherweise spezifischere Anforderungen haben.

In der Baumwollspinnerei wird des Weiteren unter Zuhilfenahme von cenero.one die Realisierung eines Microgrids untersucht. Ein Microgrid ist ein dezentraler Verbund von Erzeugern und Verbrauchern. Die Energie wird lokal vor Ort erzeugt und verbraucht, so dass es eine autarke Umgebung darstellt. In diesem Fall wird die von der PV-Anlage und dem BHKW erzeugte Energie überwacht. Ist das Angebot höher als die Nachfrage, wird die Energie in die Speichereinheiten (die Batterie oder die E-Fahrzeuge) gelenkt. Sobald die Nachfrage höher ist als die Erzeugung, wird das Netz automatisch durch die gespeicherte Energie ergänzt, um die Nachfrage zu decken. Das System ermöglicht auch die Einstellung von Spitzenwerten und benachrichtigt die Kunden automatisch, wenn Sie sich einem solchen Grenzwert nähern. Im Falle der Heizung werden intelligente Wärmesensoren an den Heizungen installiert und in die Energiemanagement-Software integriert. Wenn kein Heizbedarf mehr besteht, signalisiert das System den Wärmepumpen, die Wärmezirkulation für diesen Bereich einzustellen.

Das Energiemanagement mit cenero.one auf der Leipziger Baumwollspinnerei ist der Türöffner für ein nachhaltiges Energieversorgung. Es legt wichtige Grundsteine für Maßnahmen zur Energieoptimierung. Die Vorteile sind beträchtlich: Senkung des Energieverbrauchs, Senkung der Energiekosten, Verringerung des Verschleißes oder der Belastung des Energienetzes Netzes, Steigerung der Produktion, Verringerung der CO₂-Emissionen, Fehleridentifizierung und vereinfachte Erkennung des Standorts, Steigerung des Immobilienwerts, genauere Mieterabrechnung, Prognose und Budgetierung, Benchmarking, Schwellenwertüberwachung und Lastausgleich. Die Visualisierung des Energieflusses und das damit einhergehende Sichtbarmachen von eigentlich unsichtbaren Energieflüssen ermutigt die Nutzer, sich proaktiv um Energieeinsparungen zu bemühen.

Autor: Simon Baum