Industrie 4.0 für Energiezentralen

Die othermo GmbH bietet eine hersteller- und technologieübergreifende Überwachungs- und Steuerungslösung für Energiezentralen. Sie schafft Transparenz über den Betrieb der Gesamtanlage. Dadurch erleichtert sie den Betreibern den Arbeitsalltag: Häufige Anfahrten zur Anlage entfallen, die Fehlersuche bei Problemen wird vereinfacht und der aktuelle Betriebszustand kann jederzeit eingesehen werden. Bei Störungen werden die Betreiber informiert, so dass die Versorgungsstabilität erhöht werden kann. Des Weiteren erhalten Betreiber das notwendige Werkzeug, um Ineffizienzen im Betrieb zu identifizieren und zu beheben.

Lokales Gateway
In einem ersten Schritt werden dafür die Betriebsdaten der Erzeugungsanlage(n) sowie der Peripheriekomponenten durch ein lokal installiertes Gateway ausgelesen. Ein Großteil der Komponenten, die in Energiezentralen zum Einsatz kommen – wie z. B. Kessel, Pumpen, Druckhaltesysteme oder Zähler – verfügen bereits über eine Kommunikationsschnittstelle. Falls bisher keine Schnittstelle vorhanden ist, bieten die meisten Hersteller entsprechende Nachrüstkits. Auch bestehende Anlagensteuerungen können so um die Kommunikationsfähigkeit nachgerüstet werden. Das othermo Gateway bietet dem Betreiber die Möglichkeit, weitere Schnittstellen je nach Anforderung modular zu integrieren. Auch dezentral anzubindende Komponenten – z. B. verteilte Sensoren in einem Nahwärmenetze oder im Stadt-
gebiet – können über die Funktechnologie LoRaWAN mit eingebunden werden.

Über diese Schnittstelle wird anschließend mit der Maschine kommuniziert. Hier kommen entweder offene Industriestandards (z. B. Modbus, OPC UA oder Bacnet) oder proprietäre Datenprotokolle zum Einsatz. Neben dem Auslesen der aktuellen Mess- und Zustandswerte ist häufig auch das Parametrieren oder Steuern der Komponenten möglich. Anschließend werden die Daten über eine bestehende Internetanbindung (z. B. DSL oder Mobilfunk) übertragen. Das Kommunikationsintervall kann je nach Anforderung definiert werden. Bei Verbindungsausfällen werden die Daten zwischengespeichert. Sobald die Verbindung wiederhergestellt wurde, werden die Daten mit dem richtigen Zeitstempel übertragen. Die Übertragung der Daten erfolgt verschlüsselt.

Umfangreiche Funktionen in der Online-Applikation
Zur Überwachung und Auswertung der Betriebsdaten bietet die othermo GmbH eine eigene Online-Applikationen. Kunden können den aktuellen Betriebszustand einsehen, historische Daten analysieren und werden bei Störungen automatisiert alarmiert. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Anbindung mittels analoger und digitaler Signale profitiert der Betreiber von einem deutlich erhöhten Informationsumfang. Neben der reinen Funktionsrückmeldung der Energieanlage und den angebundenen Komponenten können so detaillierte Status- und Betriebsinformationen ausgelesen werden. Alarmmeldungen sind nicht nur als Sammelwarnmeldung möglich, sondern es erfolgt eine detaillierte Alarmierung mit Fehlermeldung im Klartext. Da viele Messwerte bereits von den Maschinen erfasst werden, fallen in der Regel auch deutlich weniger Kosten für zusätzliche Sensorik an. Der Zugang erfolgt über ein Web-Portal. Eine individuelle Einwahl in eine einzelne Anlage ist nicht erforderlich.

Neben dem Auslesen von Betriebsdaten kann mit Hilfe der othermo Lösung auch die Anlage gesteuert werden. Auch hier werden die Datenschnittstellen für die Kommunikation genutzt, so dass der Verkabelungsaufwand signifikant reduziert werden kann. Der Betreiber profitiert von einer integrierten Überwachungs- und Steuerungslösung.

Die Lösung von othermo macht hersteller- und technologieübergreifend die Betriebsdaten von technischen Anlagen zugänglich. Basierend auf den Daten sind die Betreiber in der Lage, Ineffizienzen zu identifizieren, Arbeitsabläufe zu vereinfachen sowie die Versorgungssicherheit zu steigern.

In der Entwicklung: die vorausschauende Steuerung
Neben der Überwachung und klassischen, regelbasierten Steuerung von Energieanlagen entwickelt die othermo GmbH aktuell eine vorausschauende Steuerung. Basierend auf historischen Verbrauchsmustern werden in einem ersten Schritt dazu kontinuierlich Vorhersagen über die künftige lokale Nachfrage nach Wärme und Strom erstellt. Anschließend werden die Erzeugungsanlagen so gesteuert, dass erneuerbare Energien optimal integriert werden sowie die Eigenversorgung mit Strom und / oder Wärme gesteigert wird. Dadurch lässt sich sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch Umweltverträglichkeit der Anlagen steigern. Hierzu ist die othermo GmbH aktuell noch auf der Suche nach interessierten Betreibern.

Dr. Dennis Metz
othermo GmbH
Kantstr. 37
63755 Alzenau
06023 9670250
dennis.metz@othermo.de
www.othermo.de

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