Vom Energieaudit 16-247 zum Energiemonitoring: Rührwerksmonitoring in Kombination mit dem dynamischen Stromtarif
Shownotes
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Das Stromfee Tagebuch ist ein fortschrittliches Tool im Bereich des Energiemonitorings, das speziell darauf ausgelegt ist, den Energieverbrauch von elektrischen Geräten und Anlagen in Echtzeit zu überwachen und zu analysieren. Durch die Einbindung einzelner Verbraucher wie Feststoffdosierer und Rührwerke in das Energiemonitoring ergeben sich zahlreiche Vorteile, die nicht nur zur Kostensenkung beitragen, sondern auch die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Betrieben verbessern können. Die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) und die Kombination mit dynamischen Strompreisen der Strombörse eröffnen dabei neue Möglichkeiten zur Optimierung des Energieverbrauchs. Verbesserte Energieeffizienz durch gezieltes Monitoring
Das Stromfee Tagebuch ermöglicht eine detaillierte Überwachung des Energieverbrauchs einzelner Geräte. Diese granulare Sichtweise hilft dabei, ineffiziente Prozesse und Geräte zu identifizieren, die übermäßig viel Energie verbrauchen. Durch die gezielte Analyse können Unternehmen Maßnahmen ergreifen, um diese Schwachstellen zu beheben, etwa durch die Wartung oder den Austausch von Geräten, die Anpassung von Prozessen oder die Schulung von Mitarbeitenden im Umgang mit Energie. Kostenreduktion durch Nutzung dynamischer Strompreise
Ein weiterer bedeutender Vorteil des Stromfee Tagebuchs liegt in der Nutzung dynamischer Strompreise. Durch die Integration von Preisinformationen der Strombörse kann das System in Echtzeit entscheiden, wann der beste Zeitpunkt für energieintensive Prozesse ist. In Zeiten niedriger Strompreise können bestimmte Vorgänge gezielt durchgeführt werden, während in Phasen hoher Preise der Verbrauch reduziert oder auf weniger energieintensive Tätigkeiten umgeschaltet wird. Diese flexible Anpassung des Energieverbrauchs an die Strompreise kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Einsatz von Künstlicher Intelligenz zur Optimierung
Die KI des Stromfee Tagebuchs spielt eine zentrale Rolle bei der Analyse und Optimierung des Energieverbrauchs. Sie kann Muster im Verbrauch erkennen, Prognosen über zukünftige Strompreise und Verbrauchsanforderungen erstellen und automatisch Empfehlungen zur Optimierung geben. Dies umfasst auch das automatische Ein- und Ausschalten von Geräten basierend auf den prognostizierten Strompreisen und dem ermittelten Bedarf. KI-gestützte Entscheidungen tragen dazu bei, den Energieverbrauch zu minimieren, ohne die Produktivität oder die Qualität der Arbeitsprozesse zu beeinträchtigen. Nachhaltigkeitssteigerung und Beitrag zum Umweltschutz
Durch die Optimierung des Energieverbrauchs leisten Unternehmen nicht nur einen Beitrag zur Reduktion ihrer Betriebskosten, sondern fördern auch aktiv den Umweltschutz. Die effiziente Nutzung von Energiequellen reduziert den CO2-Ausstoß und andere umweltschädliche Emissionen. Das Stromfee Tagebuch unterstützt somit Betriebe dabei, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Fazit
Das Stromfee Tagebuch bietet eine umfassende Lösung zur Überwachung und Optimierung des Energieverbrauchs in Unternehmen. Durch die detaillierte Analyse einzelner Verbraucher, die Nutzung dynamischer Strompreise und den Einsatz von KI können signifikante Einsparungen erzielt und gleichzeitig die Nachhaltigkeit gesteigert werden. Die Anpassungsfähigkeit und Effizienz, die das Stromfee Tagebuch ermöglicht, machen es zu einem wertvollen Instrument für Unternehmen, die ihre Energiekosten senken und einen Beitrag zum Umweltschutz leisten möchten.
Für den Blogpost könnte ein begleitendes Bild eine schematische Darstellung des Stromfee Tagebuchs in Aktion zeigen, wie es den Energieverbrauch von verschiedenen Geräten überwacht und analysiert, mit Darstellungen von dynamischen Strompreisen und KI-gesteuerten Optimierungsvorschlägen im Hintergrund.
Transkript anzeigen
00:00:00: So, Moin! Heute geht es um das Thema Röwex-Monitoring und ja auch in Kombination mit den dynamischen
00:00:10: Stromtarifen der Strombörse, wie das umzusetzen geht in der Biogasanlage bzw. nicht nur in
00:00:17: der Biogasanlage, sondern auch überall anders, die weitestgehend ihre Stromverbräuche flexibilisieren
00:00:25: können. Um einmal von Anfang an an zu docken, starten wir mit der Erklärung, wie wir früher
00:00:33: gemessen haben und wie wir überhaupt zum Energiemonitoring gekommen sind. So, wie man hier auf dem
00:00:39: rechten Bild sieht, haben wir früher Offlandmessungen durchgeführt an den Baugruppen und Einzelaggregaten in
00:00:47: der Biogasanlage, also von der Vorgrube über dem Fettstoffdosierer bis zu den Röhrwerken und auch
00:00:54: zum BRKW und PV-Anlagen. Größere Baugruppen wurden dann auch über 24 Stunden gemessen, um
00:01:00: ein Tageslast Profil zu erkennen und die ganzen Einzelaggregate, also Röhrwerke oder auch
00:01:07: Hydraulikaggregates, Temperatur, das wurde einzeln gemessen und diese Momentaufnahme wurde dann im
00:01:15: Büro bei uns, wie man es hier auf der linken Seite sieht, in einer Tabelle dargestellt und
00:01:23: auch teilweise geschätzt, gerade was die Laufzeiten angehen. Und ja, wir hatten eigentlich wirklich
00:01:29: nur eine Momentaufnahme des aktuellen Zustands eines Röhrwerks, sag ich jetzt mal, wie es hier auch
00:01:34: in dem Beispiel dargestellt ist. Und ja, davon wollten wir einfach weg. Mittlerweile ist ja alles
00:01:43: digital und dann dachten wir uns, wir steigen jetzt auch mit dem Monitoring ein, denn dort
00:01:49: hat man natürlich alles komplett in Echtzeit und kann sofort darauf reagieren. Also man sieht hier
00:01:56: den großen Aufwand mit den Netzanalysegeräten, die dann einzeln ausgewertet werden müssen,
00:02:01: weil die Datenrate dermaßen hoch ist. Hier kommt zu einem simulierten Messergebnis über ein Jahr
00:02:08: ein klassisches Energieberater, Energieaudit auf Papier, das eigentlich nur ein Stichpunkt aus
00:02:17: einem Jahr herausnimmt und dann hoch simuliert wird, gemeinsam mit den Kunden. Davon haben wir uns
00:02:23: jetzt verabschiedet. Genau. Das war unser erstes Pilotprojekt. Dort haben wir noch das Energieaudit
00:02:31: durchgeführt und Holger hat gleichzeitig die kleinen Messgeräte installiert, wie dann wie
00:02:39: gesagt sofort. Tag ist aktuell, Sekunden aktuell, die Messwerte bei uns im Stromviertagebuch
00:02:45: visualisiert haben und dreimal dürfte er raten, mit was natürlich der Kunde lieber gearbeitet hat
00:02:51: und wo er jeden Tag reingeguckt hat. Natürlich in unser Stromviertagebuch mit den Daten der
00:02:57: Rührwerke, denn dort konnte er sofort Erkenntnisse ziehen, hatte sofort Transparenz, konnte sich
00:03:04: Zeitintervalle einstellen, egal ob 24 Stunden, 7 Tage Rückblick oder auch Monatsrückblicke. Also
00:03:12: ist es so viel mehr wert als ein Blatt Papier mit Offline Messungen. Natürlich geben die auch
00:03:20: Aufschlüsse und Verbesserungspotenziale, aber das ist eben der Status quo und die Messergebnisse
00:03:27: zeigen wir euch jetzt einmal bei uns im Stromviertagebuch. Das Stromviertagebuch ist eine
00:03:37: riesengroße Messergebnis Datenbank, Messdaten Datenbank, riesengroß in Echtzeit verfügbar,
00:03:46: unendlich Millionen viele Daten strömen dort ein aus zahlreichen Anlagen, Prozessanlagen,
00:03:53: hier sehr viele Biogasanlagen, Hotels, Kälteanlagen, in der Logistik sind auch mit Messergeräten
00:04:01: vertreten, bei der Stromproduktion, PV Anlagen, Batteriesysteme in Echtzeit auslesen. Das
00:04:08: ganze Programm der Erneuerbaren ist hier vertreten. Genau und wir sehen hier einfach die Rührwerke
00:04:16: aus der Biogasanlage und ja wir zeigen euch jetzt mal ganz kurz was man auf allen Blick
00:04:22: sofort sehen kann. Man sieht hier das Rührwerk scheinbar defekt und hat hier Spitzen drin
00:04:31: mit 40 kW, über 40 kW, 49 kW, immer mal wieder. Ja das ist ein altes Rührwerk das seine Funktion
00:04:39: nicht mehr erfüllt, es rührt nicht mehr, sondern es zuckt nur noch. Es ist kurz davor
00:04:44: abgebaut zu werden, ausgetauscht zu werden. Du siehst hier 1,72 kW, so viel braune Kaffeemaschine
00:04:51: um Kaffee heißen zu machen, aber mit einem Rührwerk in der Prozessechnik hat das überhaupt
00:04:56: nichts mehr zu tun. Wir erkennen also in Echtzeit sofort die Schwachstelle. So weitere Schwachstelle
00:05:04: auch hier erstmal so in Ordnung, aber immer mal wieder diese hohen Anlaufströme, also
00:05:11: man würde es noch mehr sehen, wenn ich jetzt in Zeitintervall der letzten 7 oder 30 Tage
00:05:15: aufrufen würde, dass wir jetzt nur 24 Stunden, aber diese Ausreißer nach oben sind natürlich
00:05:22: immer mal wieder drin und wenn ich diesen Ausreißer zum Beispiel jetzt hier genau mit dieser
00:05:28: Spitze hätte, ja Postmal, ja dann habe ich nur durch 2 Rührwerke, 60 kW Spitzenlass drin,
00:05:33: so viel zieht eine, die gesamte Biogasanlage. Gestern haben wir in dem Vortrag Diagramme
00:05:40: gehabt, wo sich 3 Rührwerke mit jeweils 40 kW Spitzenlass gleichzeitig in den Stromnetz
00:05:48: anmelden und dann passiert ja Folgendes. Kurze Zeit bricht die Netzspannung zusammen, die
00:05:54: ist von 400 Volt dann abgesagt auf 320 und die Schutzeinrichtung für die Motoren bemerken
00:06:01: diese Unregelmäßigkeit und schalten ab, das sind die sogenannten FI-Schutzschalter, also
00:06:07: nur Lauferei, wieder eine Schwachstelle entdeckt, aufgedeckt durch Überprüfung im Stromvitagebuch
00:06:13: der Netzspannung, parallel zu den Scheißfixen führt dazu zur Auflösung die Samstanläufe,
00:06:20: die vorhanden sind, einmal korrekt für den Bedarfsfall einzustellen. So, noch ein weiteres
00:06:28: Beispiel auch hier 2 Rührwerke im Lager, ziehen 2 kW, das hier nicht mal, das ist auf
00:06:37: jeden Fall defekt, verschließen, weil kein Rührwerk im Lager, im Nachgeherrathieb nur 2 kW.
00:06:44: Also im nachgelagerten Prozess, wo das schon ausgegastete Substrat liegt und monatelang
00:06:55: gelagert wird, muss züglich gerührt werden, aber eben unabhängig von der Prozessaufbereitung
00:07:01: und aber hier ist es wichtig zu erkennen, dass 2 von 3 Antrieben, Motoren unterhalb ihrer normalen
00:07:11: Leistungsgrenze fahren sozusagen Strom verschwenden für nichts und deswegen kommt es zu den
00:07:17: häufigen Schaltzyklen, weil der Durchmischungseffekt in diesem Behälter überhaupt nicht erreicht wird,
00:07:23: wenn 2 von 3 Rührwerke nicht funktionieren, dann muss das dritte im Dauerlauf alles nachholen.
00:07:29: Also konnten wir schon hier 3 oder 4 Maßnahmen bzw. Fehlerquellen sofort entdecken, sofort an den
00:07:38: Anlagenbetreiber weitergeben, beziehungsweise er sieht es ja auch selber, wenn er auf seine App schaut
00:07:43: oder halt auch auf einem Bildschirm, kann sofort handeln und die Problematik aus der Welt schaffen.
00:07:49: Noch mal ganz kurze ein anderes Thema, was auch durch die Rührwerke zustande kommt, wie wir es eben
00:07:56: schon angesprochen haben mit den 40 kW-Spitzen. Hier, in einem Biogössanlage hat sich hier eine
00:08:03: dermaßenhohe Spitze reingehauen von 185 kW, woran das liegt, zeige ich euch mal jetzt. Wir haben
00:08:12: hier natürlich auch wieder jedes einzelne Rührwerk, die Substratverteilung hier alles
00:08:18: komplett online visualisiert, wie es besser nicht geht und ja, man sieht schon beim Runterscroll
00:08:26: alles läuft komplett. Hier die Lagerrührwerke, alle zugleich laufen die an, gehen nach oben
00:08:35: hier mit 15, 20, 15 kW. Jetzt wissen wir auch, woher die Spitze kommt und das gilt es natürlich zu
00:08:44: vermeiden. Ich glaube, weil die Spitze, ja, zahlt man jetzt erstmal für die nächsten 12 Monate
00:08:51: eine fünfstellige Summe. Eine fünfstellige Summe, weil man sieht ja auch hier, dass die ja im
00:08:56: normalen Bereich so zwischen 80 und 100 kW liegen und dadurch haben wir sich einfach das Doppelte
00:09:04: reingehauen und dafür müssen wir jetzt teuer bezahlen. Können wir einmal in diesem Bereich hineinsuchen,
00:09:12: denn kann ich mal im Blick auch die Spannung werfen, genau in dem
00:09:16: Augenblick, wenn die Antriebe anlaufen und wenn der Dauerbetrieb ist, diese
00:09:21: wenigen Minuten sagt natürlich entfernt vom Transformator die Spannung am
00:09:27: Leitungsende zusammen und das ist genau der Effekt, den ich beschrieben hatte.
00:09:31: Dadurch wenn jetzt noch schief lasst, also das heißt die Spannungen
00:09:35: unterschiedlich sind am Netz.
00:09:38: Die Rote Steckdose ist Stromwies.
00:09:44: Und dann haben wir so, dass die Schutzeinrichtungen, sagen die Stromaufnahme für die drei Phasen,
00:09:52: für diesen Antrieb, sind unterschiedlich.
00:09:54: Es gibt einen Stromanstieg oder einen Absack in der Spannung und die FI-Schutzschreiter
00:09:59: schalten.
00:10:00: In dem Fall sehen wir es hier schwarz-weiß.
00:10:02: Genau, so, das ist das Thema Ruhwerksmonitoring, kurze Zusammenfassung bzw.
00:10:10: Was kann man damit aufdecken?
00:10:12: Natürlich geht es in erster Linie darum, um als Anlagenbetreiber ein genaues Bild von
00:10:19: seiner Anlage zu bekommen, von seinen einzelnen Ruhwerken und ein Gefühl auch dafür zu bekommen,
00:10:23: gerade auch was die Laufzeiten betrifft, weil viele Angströhre gibt es, die 24 Stunden
00:10:31: durchrühren und die dann halt auch wirklich 100.000 Kilowattstunden Jahresstromverbrauch
00:10:37: haben.
00:10:38: Und ja, das wird natürlich auch wieder teuer bezahlt.
00:10:42: Und zum anderen werden hier die Prozesse sehr, sehr, sehr, sehr transparent.
00:10:48: Also man kann da wirklich alles mit konfigurieren, alles mögliche mitgestalten, ansteuern lassen
00:10:56: und und und und und auch in Bezug auf die Ruhwerke.
00:11:01: Sieht man sofort, sind die verschlissen, wie geht es dem Ruhwerk?
00:11:04: Wird das Ruhwerk richtig mit einem Frequenzgerichter angesteuert oder auch nicht?
00:11:09: Wie hoch ist der Anlaufstrom?
00:11:10: Ja, hat mein Ruhwerk genug Schubkraft und auch beispielsweise nach einer Umbaumaßnahme
00:11:19: von Ruhwerken oder eines Ruhwerks kann man auch wieder schön den vorhernachher Effekt
00:11:24: sehen und immer weiter seinen Stromverbrauch optimieren und damit natürlich seine Stromkosten
00:11:30: senken.
00:11:31: Jetzt geht es noch ein Step weiter und zwar bedienen sich ja schon viele an den dynamischen
00:11:38: Stromtarifen bzw. Strompreisen im Bezug.
00:11:42: Und ja, das wird immer mehr und immer mehr greifen darauf zurück.
00:11:48: Das heißt, es gibt keine Festpreise mehr und ab 2025 sollen die flexiblen Strompreise
00:11:56: Gang und Gebe sein und ja komplett eingeführt werden.
00:12:00: Wer das noch nicht kennt, ich nenne mal ein paar Begriffe, die euch vielleicht bekannt
00:12:04: vorkommen können.
00:12:05: Variable Strompreis, Flexpreise, Echtzeitstrompreise, marktgekoppelte Tarife, Schwankungen in
00:12:15: der Liebpreise, börsenorientierte Strompreise, ePackspot, DEA Head, alles Begriffe, mit denen
00:12:23: man sich jetzt auseinandersetzen muss, wenn man die Vorteile der niedrigen Tarife nutzen
00:12:28: möchte.
00:12:29: Genau, aber die meisten werden das mit Sicherheit kennen, gerade die, die im Flexbetrieb fahren,
00:12:35: die wissen, wie die Vermarktung funktioniert und dass die sich an den E-Packspotpreisen,
00:12:42: an den Börsenpreisen orientiert.
00:12:45: So, einmal ganz kurz zur Erklärung, wie unser Strompreismanager funktioniert im Stromvitalgebuch.
00:12:53: Und zwar haben wir vier Preis-Szenarien.
00:12:57: Einmal gibt es den Preis im Maximum, also den Maximalwert des Tages, dann gibt es den
00:13:04: Preis über halb des Medians, also das durchschnittlichen Tageswertes, dann gibt es einmal natürlich
00:13:13: auch dazu den Preis unter halb des Medians und auch den Preis im Minimum.
00:13:20: So, und diese vier Szenarien lassen sich eben unterschiedlich ansteuern, um wie das funktioniert
00:13:27: in einer Biogasanlage.
00:13:30: Das zeigen wir euch jetzt.
00:13:32: Wir haben hier den Gesamtstromverbrauch der Biogasanlage dargestellt.
00:13:38: In Orange darüber gelegt wurde der Börsenpreis und was man hier ganz klar erkennen kann,
00:13:46: sind die Strompreise hoch.
00:13:48: Wird hier wenig Strom verbraucht.
00:13:51: Hier, hier, sind die Strompreise niedrig, wird hier mehr Strom verbraucht und sozusagen
00:14:00: vorproduziert.
00:14:01: Wir haben darunter auch nochmal einzeln den Feststoffdosierer und auch Rühwerke im Vermenter
00:14:08: Nachgerer und man sieht hier ist der Strompreis im Maximum, bleibt der Feststoffdosierer aus.
00:14:15: Hier auch wieder und hier auch wieder.
00:14:19: Also immer, wenn der Preis im Maximum ist, dann bekommt der Feststoffdosierer das Signal
00:14:25: aus.
00:14:26: Das heißt, das heißt für eine Biogasanlage, dass der gesamte dauerhafte zyklische Prozess
00:14:33: zerlegt worden ist, erst einmal im Gedankengang.
00:14:36: Auch hier beim Hauptröhwerkinfermenter ist es so eingestellt, dass es wirklich beim
00:14:41: Maximum aus ist und man sieht ja auch hier dann vor und danach, muss natürlich auch
00:14:49: ein Hauptröhwerk laufen.
00:14:50: Das ist völlig verständlich und auch völlig klar.
00:14:53: Aber hier kann man jetzt einen sehr schönen Effekt sehen.
00:14:56: Dieses dann mit dem Röhwerk im Nachgerer, der lässt diesen ganzen hohen Preisblock
00:15:03: komplett aus, komplett, der Prozess kann komplett verschoben werden in die Niedrigpreisphasen.
00:15:11: So und was der Kunde dadurch gespart hat, das zeigen wir euch jetzt noch einmal.
00:15:19: Hier haben wir einmal eine Abrechnung mit 7 641 Euro.
00:15:26: Man muss dazu sagen, der ist da zum 23 war das, hat er noch einen höheren Festpreis
00:15:33: aufgrund der kompletten damaligen Situation.
00:15:37: Und genau, muss wie gesagt diese knapp 8000 Euro bezahlen.
00:15:43: Strompreis nachher mit flexiblen Strompreisen.
00:15:50: B.
00:15:51: Unserem Strompreis Manager.
00:15:53: C.
00:15:54: PV zur Eigenstromnutzung.
00:15:56: Und D. 50 kWk, BRkw auch nochmal zur Eigenstromnutzung.
00:16:02: Konnte er sich um das, keine Ahnung, Fache minimieren, so dass er im Monat September
00:16:12: nur noch 580 Euro an Stromkosten hatte.
00:16:16: So, wir können uns das im Stromfetagebuch einmal anschauen.
00:16:19: Wir sehen einmal, dass BRkw sich aufgestellt hat.
00:16:22: Das kontrolliert er hier nämlich mit hier oben.
00:16:25: Noch ein Stückchen höher.
00:16:26: Da ist hier die Gbox 50.
00:16:28: Die Gbox 50 liefert ca. 46 kWh aus.
00:16:33: Hier sind die Eigenaggregate, die Hilfsaggregate, punkten mit Lüfter schon abgezogen.
00:16:40: Da sehen wir also den Nettowert, den er jetzt mit seinen eigens produzierten Prozessbiogas
00:16:47: selbst produziert, den Aggregaten der Biogasanlage zuführt.
00:16:52: Ist der Strompreis unter einem Wert 6 Cent, schaltet sich das BRkw ab durch den Automaten.
00:17:02: Hier schaltet es sich ab und der Strom kann wünschlich bezogen werden.
00:17:08: Liefert die eine der PV-Anlagen, wenn der Sommer wieder kommt, mehr elektrische Energie.
00:17:16: Erkennt die Logik, die PV-Anlagen liefern Energie.
00:17:19: Wie viel Energie liefern sie?
00:17:21: Muss das BRkw noch laufen oder können die PV-Anlagen den gesamten Strom erzeugen,
00:17:28: den die Biogasanlage verbraucht?
00:17:30: Denn diesen Wert haben wir auch in der Messung.
00:17:33: Alle Werte laufen hier zusammen in dieser Logik.
00:17:36: Alle Werte, die wir hier sehen, optisch, sind hier parallel mit drin verarbeitet und führen
00:17:43: dann zu den Schaltsignalen.
00:17:45: Je nachdem welche Situation für die Biogasanlage in dem Fall herrscht.
00:17:51: Damit ist das aufgelöst ein Prozess von ca. 18 Monaten.
00:17:56: Er hat dazu geführt, dass wir von 7000 Euro auf 700 kommen.
00:18:01: Ich glaube, das ist ein Bundesrekord, der erst einmal nicht gebrochen wird.
00:18:08: Das war es zum Thema Brückwerksmonitoring bzw. Biogasanlagenmonitoring in Kombination
00:18:18: mit den dynamischen Stromtarifen.
00:18:21: Falls da nach Fragen sind, unten steht wie immer unsere Nummer oder unsere E-Mail.
00:18:25: Wir können uns jederzeit schreiben, anrufen.
00:18:28: So, wünschen wir euch ein schönes Wochenende.
00:18:31: Danke für die Aufmerksamkeit.
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