Messung und Messkonzepte

Auf den ersten Blick scheint die Einführung einer Software zur Unterstützung des Energiemanagements einfach. Erst nach einiger Zeit eröffnen sich Problemstellungen, welche bei der Erstevaluation nicht bedacht wurden. Diese Beitragsreihe führt eben jene Anforderungskriterien auf.

Inhaltsverzeichnis zur Beitragsreihe

Die Beitragsreihe besteht aus insgesamt sechs Teilen, welche im Laufe des Jahres erscheinen. Verfügbare Beiträge sind durch entsprechende Linkhinterlegungen markiert.

Beitragsreihe Energieeffizienz Teil 1: Messung und Messkonzepte

Beitragsreihe Energieeffizienz Teil 2: Plan-Ist-Vergleichen und Effizienzzieldefinitionen

Beitragsreihe Energieeffizienz Teil 3: Import, Export und Zeit

Beitragsreihe Energieeffizienz Teil 4: Alarm-, Grenzwert- und Fehlermanagement

Beitragsreihe Energieeffizienz Teil 5: Kommunikation und Schnittstellenintegration

Beitragsreihe Energieeffizienz Teil 6: IT-Basisfunktionen

Abbildung virtueller Untermessungen

Bei der Einführung eines IT-Systems zur Unterstützung des Energiemanagements dient in der Regel die Registrierende Leistungsmessung der Medien Strom und Gas (RLM-Messung) als Ausgangspunkt der elektronischen Datenerfassung. Auf Basis der stündlich (Gas) bzw. viertelstündlich (Strom) erfassten Werte, wird unter Verwendung typischer Verbrauchereigenschaften wie Nennleistung, Auslastung oder Nutzungsdauer ein anteiliger Lastgang der vorhandenen Verbraucher erzeugt. So können – auch ohne die Installation von Untermessungen – die Kennzahlen der wichtigsten Verbraucher in grafischen Berichten und Analysen ausgewertet werden.

Resultierende Anforderungskriterien:

1. Wird die Erzeugung von virtuellen Lastgängen auf Basis von RLM-Messungen unterstützt?

2. Können virtuelle Lastgänge als Analysegrundlage in allen Auswertungen verwendet werden?

Abbildung realer Untermessungen

Auch wenn die prozentuale Bewertung der Verbraucher anhand des Hauptlastgangs zunächst ausreichend ist: Langfristig gesehen müssen reale Untermessungen für die energieintensivsten Verbraucher durchgeführt werden. Hierfür bieten sich zwei Arten der Untermessungen an: Stationär oder temporär. Bei stationären Untermessungen wird ein elektronischer Zähler je Verbraucher installiert – die Erhebung der Werte findet dauerhaft statt. Bei temporären Messungen kommen in der Regel mobile Messkoffer zum Einsatz, welche im wöchentlichen Wechsel die Verbrauchsdaten stichprobenartig erheben.

Damit die erhobenen Daten korrekt ausgewertet werden können, muss das IT-System sowohl die getrennte Berechnung von Haupt- und Untermessungen, als auch die zeitlich getrennte Zuordnung von Messwerten eines Zählers auf verschiedene Verbraucher unterstützen.

Resultierende Anforderungskriterien:

3. Können Haupt- und Untermessungen voneinander getrennt berechnet werden?

4. Können die Werte eines Zählers zeitlich getrennt verschiedenen Verbrauchern zugeordnet werden?

Eigenständige Definition von Messmedien

Auf den ersten Blick scheint die Anzahl der im IT-System abzubildenden Messmedien relativ überschaubar: Hinsichtlich der Energieträger kommen beispielsweise die Medien Strom, Gas oder Heizöl in Frage. Da die Bewertung der Effizienz auf Basis von produktionsorientierten Kennzahlen stattfindet (z.B. Gasverbrauch pro Stück), muss auch die Hinterlegung von Produktionsdaten sichergestellt sein.

Im späteren Verlauf kann es jedoch aus Gründen der Effizienzbewertung zur Messung weiterer Medien wie beispielsweise Druck, Abwärme oder Wärmezufuhr kommen. Da in der Regel nicht von vornherein klar ist, welche Kriterien in die langfristige Effizienzbewertung einfließen, muss das IT-System die Erstellung beliebige Messmedien unterstützen. Außerdem muss die Erstellung von physikalischen Einheiten und deren Umrechnung möglich sein. Um beliebige Effizienzkennzahlen bilden zu können, müssen die gemessenen Werte außerdem frei miteinander mathematisch verrechnet werden können.

Resultierende Anforderungskriterien:

5. Können beliebige Messmedien angelegt werden?

6. Kann zwischen Flusswerten (z.B. Stromverbrauch) und Zustandswerten (z.B. Außentemperatur) unterschieden werden?

7. Können physikalische Einheiten und deren Umrechnung frei angelegt werden?

8. Können die erhobenen Werte zur Bildung von Effizienzkennzahlen miteinander verknüpft werden?

Abbildung von Eigenschaften

Nicht alle Werte, welche zur Ermittlung von Effizienzkennzahlen benötigt werden, basieren auf gemessenen Zeitreihen. So weisen beispielsweise Verbraucher typische Eigenschaften wie Nennleistung oder maximal Auslastung auf. Auf der anderen Seite gibt es Eigenschaften von Zählerstandorten, wie beispielsweise die Verkaufsfläche von Filialen, welche zur Berechnung von Effizienzkennzahlen verwendet werden können.

In der Regel stehen bei Einführung eines IT-Systems zur Unterstützung des Energiemanagements nicht alle Energiekennzahlen fest. Des Weiteren kommen im Laufe der Zeit neue Kennzahlen hinzu, wodurch weitere Eigenschaften hinzugefügt werden müssen. Auch die Struktur, mit deren Hilfe gemessenen Daten, Verbraucher und Eigenschaften organisiert werden kann sich im Laufe des Systemeinsatzes verändern.

Resultierende Anforderungskriterien:

9. Können Zähler und Zeitreihen in freien Strukturen organisert werden?

10. Können die Objekte einer Struktur frei definiert und erstellt werden?

11. Können an definierten Objekten numerische Eigenschaften hinterlegt werden?

12. Können die hinterlegten Eigenschaften zur Bildung von Effizienzkennzahlen mit Messwerten verknüpft werden?

Fazit

Nicht alle Anforderungen an ein IT-System zur Unterstützung des Energiemanagements sind bereits bei der Evaluations- bzw. Einführungsphase bekannt. Dieser Beitrag begründete die Wichtigkeit der folgenden, aus dem Bereich Messungen und Messkonzepte stammenden Anforderungskriterien:

Anforderungskriterien aus dem Bereich Messungen und Messkonzepte

1. Wird die Erzeugung von virtuellen Lastgängen auf Basis von RLM-Messungen unterstützt?

2. Können virtuelle Lastgänge als Analysegrundlage in allen Auswertungen verwendet werden?

3. Können Haupt- und Untermessungen voneinander getrennt berechnet werden?

4. Können die Werte eines Zählers zeitlich getrennt verschiedenen Verbrauchern zugeordnet werden?

5. Können beliebige Messmedien angelegt werden?

6. Kann zwischen Flusswerten (z.B. Stromverbrauch) und Zustandswerten (z.B. Außentemperatur) unterschieden werden?

7. Können physikalische Einheiten und deren Umrechnung frei angelegt werden?

8. Können die erhobenen Werte zur Bildung von Effizienzkennzahlen miteinander verknüpft werden?

9. Können Zähler und Zeitreihen in freien Strukturen organisert werden?

10. Können die Objekte einer Struktur frei definiert und erstellt werden?

11. Können an definierten Objekten numerische Eigenschaften hinterlegt werden?

12. Können die hinterlegten Eigenschaften zur Bildung von Effizienzkennzahlen mit Messwerten verknüpft werden?

Weiterführende Links

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