Energieverbrauch optimieren und steuern: Wie ein kleines Gateway ein großes Problem der Stadtwerke Velbert löste

Der Anwendungsfall zeigt, wie das Gateway CMe3100 auf Basis seines dynamischen M-Bus Protokolls verlässliche Daten liefert, um den Energieverbrauch in Schulgebäuden zu optimieren und die Stadtwerke in der Energiekrise handlungsfähig macht.

Zusammenfassung 
Die EnergiData GmbH betreibt als Tochterunternehmen der dänischen EnergiData AS eine Plattform für das Energiemonitoring von wirtschaftlich und kommunal genutzten Gebäuden. Zu den deutschen Kunden gehören die Stadtwerke Velbert in Nordrhein-Westfalen.

Herausforderungen
Die Stadtwerke Velbert beauftragten EnergiData, den Energieverbrauch für Gas, Fernwärme, Strom und Wasser in insgesamt vier Schulgebäuden zu erfassen. Dabei zeigten sich zwei Probleme:

1. Das zuständige Blockheizkraftwerk konnte die Werte des Fernwärmemengenzählers nicht lückenlos auslesen. Die Ursache lag in einem Datenversatz im M-Bus Protokoll. Der Standard-Datenlogger erwartet jedoch ein kontinuierliches Protokoll.
2. Eine weitere Herausforderung zeigte sich am Hauptzähler Gas. Da EnergiData keine Möglichkeit hatte, den Zähler direkt auszulesen, wurde an dem Datenlogger ein Interface aufgesetzt, welches die Daten zur Verfügung stellt. Um die Batterie zu schonen, wird das Interface nach drei Minuten automatisch in einen Ruhemodus geschickt. Das bedeutet: Der Datenlogger müsste dieses Interface innerhalb kürzester Zeit zweimal hintereinander ansprechen – einmal, um das Interface „aufzuwecken“ und einmal, um die Daten zu erfassen.

Die bisherigen Standard-Datenlogger der EnergiData konnten diese Anforderungen nicht erfüllen – die Probleme schienen technisch unlösbar. 

Lösung
Gefragt war ein Datenlogger, welcher flexibel parametrierbar ist. Gemeinsam mit Elvaco entstand die Idee, das Gateway CMe3100 einzusetzen, denn es bietet von Haus aus die Möglichkeit zur Parametrierung. Das CMe3100 verfügt zudem über ein dynamisches, also ein intelligentes, M-Bus Protokoll. Das Problem mit dem Wärmemengenzähler war damit schnell behoben. Die zweite Herausforderung bei der Datenerfassung des Gaszählers war komplizierter, ließ sich aber mithilfe einer einfachen Parametrierung lösen. Denn das CMe3100 bietet die Möglichkeit, exakt die benötigten Parameter einzustellen. So lässt sich genau festlegen, wann die Daten erfasst werden, in diesem Fall zum Beispiel jeweils eine Minute und drei Minuten nach der vollen Stunde. 

Erfolge
Das Blockheizhaftwerk der Stadtwerke Velbert verfügt heute über eine hundertprozentige Datenerfassung und damit über verlässliche Daten und eine hundertprozentige Transparenz. Auf dieser Basis lässt sich die Energieversorgung optimieren. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Energieflüsse zu steuern. Das Ergebnis: Das Blockheizkraftwerk kann täglich individuell so eingestellt werden, dass nur die Energie verbraucht wird, die unbedingt nötig ist, aber immer noch so viel, dass die Schüler und Lehrer sich wohlfühlen. Damit haben die Stadtwerke Velbert ein wichtiges Werkzeug in der Hand, um die bevorstehende Energiekrise zu meistern. 

Eingesetztes Produkt
Das CMe3100 ist ein M-Bus Metering Gateway, das bis zu 512 Zähler ausliest, die Zählerdaten in kundenspezifischen Berichten zusammenstellt und sie nach einem festgelegten Zeitplan und Integrationsprotokoll über das LAN-Netz an ein Empfangssystem liefert. Es ist mit allen Zählern kompatibel, die das M-Bus-Standardprotokoll und die CMe/CMeX-Serie von Elvaco verwenden. Das CMe3100 lässt sich über seine Web-Schnittstelle leicht konfigurieren und aktualisieren und unterstützt eine Vielzahl von Integrationsprotokollen wie ModBus, DLMS, JSON und REST. Durch die kontinuierliche Auslesefunktion können Zählerdaten in Echtzeit geliefert werden, zum Beispiel, um sie in einem automatischen Steuerungssystem zu verwenden. 

Zitat
„In diesem Fall habe ich durch Elvaco-Produkte ein ganz spezielles Problem gelöst, welches ich über andere Standardprodukte nicht lösen konnte. Das CMe3100 würde ich jederzeit auch bei anderen Kunden einsetzen. Und ich kann diese Lösung uneingeschränkt empfehlen, um auf die Energieknappheit in diesem Herbst und Winter zu reagieren“, sagt Volker Baumann, als Senior Project Manager Energy gesamtverantwortlich für das Geschäft in Deutschland.