Die rechtlichen Anforderungen an Großunternehmen in Deutschland in Bezug auf den Energieverbrauch haben sich in den letzten Jahren drastisch geändert. Ein Energieaudit müssen Großunternehmen heute verpflichtend durchführen. Alternativ können Unternehmen auch ein Energiemanagementsystem gemäß ISO 50001 einführen, mit dem eine kontinuierliche Verbesserung der Energieeffizienz gewährleistet werden soll. Das Energieaudit nach DIN EN 16247-1 entspricht einer Ist-Analyse des Energieeinsatzes und Energieverbrauches rückwirkend auf die letzten zwölf Monate. Es dient als Grundlage zur Bewertung der aktuellen Energieeffizienz und soll Energieeffizienzpotenziale aufdecken. Die Ergebnisse des Energieaudits werden in einem Abschlussbericht dokumentiert. Ein nach ISO 50001 zertifiziertes Energiemanagementsystem fordert gegenüber dem Energieaudit eine kontinuierliche Erfassung, Analyse und Bewertung von Energieverbräuchen. Wie bei anderen Managementsystemen auch, beruht dies auf dem Prinzip des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses. Das heißt, dass fortlaufend Energieeinsparpotenziale aufgedeckt und sukzessive, in festgelegten zeitlichen Abständen, Maßnahmen zur Energieeinsparung umgesetzt werden. Gleichzeitig sorgt ein Energiemanagementsystem für Transparenz der einzelnen Energieflüsse. In beiden Fällen ist eine Messung des Energieverbrauchs notwendig.
Messmodul für Sicherungslasttrenner
Die Norm ISO 50001 enthält verschiedene Anforderungen, die ein Energiemanagementsystem erfüllen muss. Unter anderem ist die kontinuierliche Erfassung, Überwachung und Auswertung von elektrischen Energieflüssen vorgeschrieben. Mit dem neuen NH-Messmodul von Rittal lassen sich diese Aufgaben in elektrischen Niederspannungsverteilungen einfach realisieren. Der Baustein ergänzt die NH-Sicherungslasttrenner von Rittal der Größen 00-3 im Strombereich bis 600 A um intelligente Messtechnik und Auswerteelektronik. Damit lassen sich sowohl NH-Sicherungslasttrenner für den direkten Aufbau auf einer Montageplatte als auch die Version für ein 60-mm-Sammelschienensystem ausrüsten. Auch ein Nachrüsten in bestehenden Anlagen ist problemlos möglich. Der Montage- und Verdrahtungsaufwand ist dabei minimal. Gleichzeitig bietet das NH-Messmodul einen hohen Schutz gegenüber Berühren von stromführenden Teilen. Im Messmodul sind drei Stromwandler zur dreiphasigen Strommessung, ein Spannungsabgriff der Kontaktbahnen zur dreiphasigen Spannungsmessung sowie ein Messwertumformer zur Wandlung der Stromwerte in auswertbare Signale integriert. Eine Auswerteelektronik errechnet alle weiteren, relevanten elektrische Größen. Diese integrierte Lösung erspart es dem Anwender, unterschiedliche Einzelkomponenten zusammenzustellen.
Neben Strom und Spannung gehören die Frequenz, die Wirk-, Schein- und Blindleistung, die Wirk-, Schein- und Blindarbeit und der Phasenverschiebungswinkel zu den möglichen Messgrößen. Das NH-Messmodul kann wahlweise mit oder ohne angeschlossenen Neutralleiter verwendet werden. Ohne angeschlossenen Neutralleiter nimmt die Auswerteelektronik ein symmetrisch belastetes System an (Strom auf Neutralleiter = 0 Ampere). Dabei wird die Phase L2 als Referenz für den Neutralleiter genutzt. Zudem ist eine Netzqualitätsmessung bis zur 31. harmonischen Oberwelle möglich, um die Qualität des Versorgungsnetzes zu analysieren. Die Messgenauigkeit der integrierten Stromwandler beträgt Klasse 0,5. Die Gesamtmessgenauigkeit des NH-Messmoduls ist Klasse 2. Damit entspricht es den Anforderungen aus der ISO 50001 für Energiemanagementsysteme. Das NH-Messmodul hat ein integriertes 24-V-Netzteil, das durch einen Spannungsabgriff an den Kontaktbahnen der Phasen L1 und L2 versorgt wird. Die Elektronik kann auch über die CAN-Bus-Schnittstelle bei gleichzeitiger Verwendung des Rittal Überwachungssystems CMCIII mit 24-V-Gleichspannung versorgt werden. Somit ist eine Inbetriebnahme ohne anliegende 230-V-Wechselspannung möglich.
Kommunikation der Messwerte
Über eine USB-Schnittstelle am NH-Messmodul erfolgen die Konfiguration sowie das Einspielen von Updates. Ein integrierter Flash-Speicher ermöglicht ein Datenlogging von über 50 Parametern – die Daten im CSV-Fomat können im Anschluss beispielsweise mit Microsoft Excel ausgewertet werden. Die Speichergröße von 64 MB ermöglicht bei einem Logintervall von 15 Minuten eine Datenspeicherung von bis zu einem Jahr, in Abhängigkeit der Anzahl von den gewünschten Daten. Sobald die maximal mögliche Speicherkapazität des Speichers erreicht ist, werden automatisch die ältesten Dateien überschrieben. Zur Kommunikation und Weiterleitung der Messdaten ist das NH-Messmodul mit Schnittstellen für Modbus RTU und für CAN-Bus ausgestattet. Für beide Schnittstellen stehen jeweils zwei RJ45-Buchsen zur Verfügung. Beide Feldbusse können auch parallel betrieben werden. Über den CAN-Bus lässt sich das NH-Messmodul in das CMCIII-Überwachungssystem von Rittal einbinden. Die Adressvergabe des NH-Messmoduls sowie die dafür vorhandene Sensorik wie Temperatur-, Rauch-, Zugangs-, Vandalismusüberwachung erfolgt automatisiert, so dass kein weiterer Konfigurationsaufwand erforderlich ist. Gleichzeitig fungiert das CMCIII Überwachungssystem als Gateway und übersetzt in alle gängigen Ethernet-Protokolle, wie TCP/IP v4, TCP/IP v6, FTP, SNMP, SMTP uvm. Ein integrierter OPC-UA Server zum Informationsaustausch zwischen sämtlichen Teilsystemen im Unternehmen gehört zum weiteren Leistungsumfang des Überwachungssystems CMCIII. Durch eine webbasierte Nutzeroberfläche, auf die man mit einem gängigen Internet-Browser zugreifen kann, können alle Energie-Daten in Echtzeit angezeigt und visualisiert werden. Außerdem lassen sich Schwellwerte von einzelnen Parametern setzen sowie Alarmfunktionen definieren. Wird ein Schwellwert überschritten, versendet das System automatisch eine Alarmmeldung per E-Mail oder SMS.
Zubehör für Smart Monitoring System
Zum Zubehör des NH-Messmoduls gehört ein LCD-Display mit 96 x 96 mm für den Einbau in eine Schaltschranktür. Auf dem Display können alle Messwerte vor Ort angezeigt und grafisch visualisiert werden. Ein dafür passendes 24-Volt-Netzteil gehört ebenfalls zum Zubehörprogramm. Die Datenkommunikation und die Spannungsversorgung zwischen Display und Netzteil erfolgt über ein Patchkabel mit RJ12-Stecker. Über Modbus RTU wird das NH-Messmodul mit dem Netzteil für das Display verbunden. Insgesamt können die Daten von 20 NH-Messmodulen an einem Display dargestellt werden. Mit dem Smart Monitoring System bestehend aus NH-Messmodul, Überwachungssystem CMCIII, LCD-Display sowie dem passenden 24-V-Netzteil bietet Rittal eine smarte und sichere Kompaktlösung, die die Anforderungen an ein Energiemanagement nach ISO 50001 erfüllt. Das NH-Messmodul eignet sich für Rittal NH-Sicherungslasttrenner der Größen 00-3 im Strombereich von 0 bis 600 A. Das NH-Messmodul kann über CAN-Bus oder ModBus RTU an ein übergeordnetes Leitsystem angebunden werden. Die Kompatibilität zum Überwachungssystem CMCIII bietet eine komfortable Konfiguration und Visualisierung des NH-Messmoduls über eine webbasierte Nutzeroberfläche. Durch einen integrierten Flashspeicher ist zudem ein Datenlogging im CSV-Format möglich. Über die USB-Schnittstelle erfolgt das Einspielen von Updates oder auch die Konfiguration des NH-Messmoduls.
