Der Energieverbrauch eines Unternehmens wird normalerweise auf Basis einzelner Zählgeräte ermittelt. Doch ein effizientes Energiemanagement erfordert, dass Verbrauchsdaten bis hinunter auf eine Kostenstelle bekannt sind. Der Autozulieferer Magna International nutzt Vodafone Energy Data Management (EDM), um genau diese Transparenz zu erreichen.
Die Herausforderung: Zu grobe Messung des Energieverbrauchs
Der Energieverbrauch der Industrie geht vorwiegend in eine Richtung: Nach oben, mit den entsprechenden Kostensteigerungen. Doch wo welche Energiemengen verbraucht werden, ist vielfach unbekannt, da die Versorger nur pro Energiezähler abrechnen. Viele Unternehmen ersetzen diese grobe Darstellung durch ein digitales Energiemanagement bis hinunter auf Geräteebene.
Ein Beispiel dafür ist der weltweit agierende Autozulieferer Magna. Das austro-kanadische Unternehmen ist bekannt für seine umfassenden Mobilitätslösungen. Das Produktportfolio beginnt bei der Entwicklung von modernen elektrischen Antrieben und reicht bis zur Konzeption von ganzen Fahrzeugreihen. Besonders bekannt ist das Unternehmen für die Entwicklung und Herstellung der legendären ersten G-Klasse von Mercedes bei Magna Steyr in Österreich.
Langfristig will Magna an allen 300 Standorten ein umfassendes Energiemanagement einführen. Es erfasst den gesamten direkten (Strom, Gas) und indirekten Energieverbrauch (Druckluft). Da viele Werkzeuge und Produktionsanlagen Druckluft nutzen, entstehen Stromkosten für Kompressoren. Kurz: Magna International möchte seine Energiekosten weltweit bis hinunter auf eine einzelne Kostenstelle erfassen.
Mit den bisherigen Methoden ist das nicht möglich. Die Smart Meter der Energieanbieter sind nützlich, um den Gesamtenergieverbrauch eines Gebäudes oder einer Halle über die Zeit hinweg zu verfolgen. Doch Magna International benötigt eine granulare, vernetzte Lösung, die den Energieverbrauch einzelner Maschinen und Anlagen ermittelt.
Die Lösung führt die Einzeldaten für Gas, Strom und Druckluft zusammen und erzeugt eine allgemeine Verbrauchsübersicht auf der Ebene von Gebäuden und Hallen – inklusive eines Vergleichs der einzelnen Hallen und Gebäude. Ein weiterer Aspekt ist die Übereinstimmung der Lösung mit ISO 50001, dem weltweiten Standard für Energiemanagementsysteme. Seine Befolgung ist in Deutschland notwendig, damit ein Unternehmen von der EEG-Umlage sowie Strom- und Energiesteuern entlastet wird.
Die Lösung: Eine modulare Ende-zu-Ende-Anwendung
Für die Umsetzung des Energiemanagementsystems arbeitet Magna mit Vodafone zusammen. Der weltweit aktive Kommunikationskonzern bietet zahlreiche Business-Lösungen an, unter anderem ein Komplettsystem für Energiemanagement. Da es individuell an die Nutzer angepasst wird, entschieden sich die beiden Unternehmen zunächst für ein Pilotprojekt in einer Fabrik mit rund 500 Mitarbeitern in 7 Hallen und 15.000 m² Gebäudefläche.
Vodafone entwickelte eine modulare Lösung, die auch vorhandene Zähler in das System integriert. Einige stammen aus vordigitalen Zeiten und benötigen eine manuelle Ablesung. Doch sie lassen sich mit einem Adapter für die Modbus-Schnittstelle nachrüsten. Zusätzlich gibt es weitere Messpunkte, an denen der Verbrauch der einzelnen Produktionssysteme gemessen wird. Hier setzt Vodafone Sensoren und Zähler für Strom, Gas, Druckluft oder Wasser ein. Diese Geräte besitzen moderne M-Bus-Schnittstellen für Smart Metering. Sie sind per Kabel mit Datenloggern verbunden, die alle Daten via Mobilfunk in eine Cloud-Plattform übertragen.
Vodafone nutzt dafür sein eigenes Maschinennetz (Narrowband IoT, NB IoT), das fast 97 Prozent der Fläche von Deutschland abdeckt. Diese Form der Connectivity hat für das Industrial IoT (Internet of Things, Internet der Dinge) erhebliche Vorteile: Da es sich um ein Niedrigenergienetzwerk (LPWAN, Low Power Wide Area Network) handelt, ist die Stromaufnahme sehr niedrig. Die Geräte arbeiten mit einer Batterie bis zu zehn Jahre lang. Zudem ist die Mauerwerksdurchdringung einzigartig. Selbst in Untergeschossen und Tiefgaragen ist eine stabile Verbindung möglich.
Vodafone bietet sein Maschinenetz auch als 5G-Campusnetz bzw. Mobile Private Network (MPN) an, sodass es exklusiv nur dem jeweiligen Kunden auf dem Betriebsgelände oder in Gebäuden zur Verfügung steht. Eine kleine Einschränkung gibt es allerdings: Die Bandbreite ist im Vergleich zu 4G/5G-Netzen begrenzt. Als Grenze gilt ein Datenvolumen von etwa 20 MB pro Monat und Geräteeinheit – ausreichend für die meisten IIoT-Anwendungen.
Sämtlichen Daten werden in einem Online-Portal für Energiedaten-Management (EDM) gesammelt. Magna definiert dort seine eigenen KPIs und verknüpft Zähler mit einzelnen Datenpunkten, um eine umfassende visuelle Auswertung des Energieverbrauchs zu erhalten. Ergänzt werden diese Angaben durch Versorgungsdaten der Energieerzeuger und Produktionsdaten aus der eigenen Fertigung. Darüber hinaus gibt es eine Möglichkeit, die Dachfenster in den Hallen ferngesteuert zu öffnen oder zu schließen. Dafür wird das Vodafone-Portal für Remote Monitoring and Control Services (RMCS) genutzt, dass die vernetzten Stellmotoren über NB IoT ansteuert.
Das Ergebnis: Quickwins und langfristige Senkung der Energiekosten
Eine Faustregel im Energiemanagement lautet: Allein mit seiner Einführung lassen sich fünf bis zehn Prozent der Kosten sparen. Auch bei Magna entstanden Quickwins: Das Unternehmen entdeckte rasch Optimierungspotenzial bei den Kompressoren sowie dem Kühlsystem der Formpresse. Das Ergebnis sind Einsparungen von etwa 35.000 Euro pro Jahr.
Grundsätzlich sind mit dem EDM-Portal bessere Verbrauchsprognosen möglich, da die Lösung in Zeitabschnitten von 15-60 Minuten aktuelle Werte liefert – vollautomatisch und zentralisiert. Dadurch kann die Beschaffungsabteilung von Magna viel einfacher auf die Suche nach besseren Tarifen gehen. Darüber hinaus erleichtert und beschleunigt EDM Energie-Audits und die Zertifizierung nach ISO 50001.
Das Pilotprojekt bei Magna zeigt deutlich: Energiemanagement sorgt für mehr Transparenz und bewirkt rasche Kostensenkungen. Die Lösung von Vodafone ist ohne große Umstände weltweit skalierbar und kann Zug um Zug auf die Niederlassungen ausgeweitet werden.
