Gewerbe: Smart Buildings in Smart Grids

Um im Zweckbau eine größere Energieeffizienz zu erreichen, ist eine Fusion von Gebäudetechnik (thermische und elektrische TGA-Systeme) und Energietechnik (elektrisches Netz, Energieversorgung) notwendig. Hier bietet Schneider Electric Vorteile durch die intelligente Verknüpfung von Zählern, Software, Gateways und Scada-Systemen. In einem vernetzten, datendurchgängigen System der Gebäudeenergietechnik ist es möglich, durch eine Kombination von TGA-Systemen, Batteriespeichern, Sektorenkopplung und spezifische Quartierslösungen signifikant Energie einzusparen. Über aktives Lastmanagement für Erzeuger und Verbraucher können Gebäudebetreiber je nach Bedarf Lasten verschieben. Integral für die Umsetzung dieser Vernetzung sind die IoT-fähigen Hard- und Softwarekomponenten der Lösungsarchitektur „EcoStruxure“.

Nachhaltiges Gebäudemanagement heißt außerdem, Gebäude nur selektiv zu beheizen, beleuchten und belüften. Sind Klima-und Heizungsanlage, Beleuchtung und Verschattung (inklusive der dafür arbeitenden Wärmepumpen, Fan Coils, Heiz-/Kühldecken, Klimageräte und Kühltürme, Lampen und Jalousien) in ein ganzheitliches Gebäude- oder Quartiersmanagementsystem eingebunden, ist es möglich, je nach Belegung Stockwerke eines Bürogebäudes zu öffnen oder zu schließen. Für eine solch umfassende Gebäudeautomation und flexible Arbeitsplatzorganisation mangelt es im Bestand aber oft an TGAund CAFM-Systemen; oder es sind zwar technische Lösungen im Einsatz, die aber aufgrund einer fehlenden übergeordneten Architektur nicht miteinander kommunizieren können.

Auch für die elektrische Infrastruktur im Prosumer-Bereich, von der Anbindung der PV-Anlage über den Batteriespeicher bis zu lokalen Verbrauchern, gibt es digitale Überwachungs- und Steuerungslösungen. Das Gebäude wird dabei als System (im Sinne des Facility Management) und im System (des Energienetzes, der Elektromobilität oder der Quartierslösung) betrachtet. Konkret kommen hier beispielsweise der Microgrid Operator und der dazugehörige Advisor zum Einsatz; oder auch Power Operator, Power Monitoring Expert und der Power Advisor.

Industrie: Stromqualität und Zeitplanung im Blick behalten

Für die Digitalisierung der Energieverteilung kooperiert Schneider mit dem Unternehmen ETAP, um Stromnetze digital abzubilden und zu simulieren. So ist ersichtlich, was passiert, wenn zum Beispiel eine PV-Anlage oder Wärmepumpe zur bestehenden Installation hinzukommt. Ziel ist das optimale Ausnutzen der vorhandenen Ressourcen, ohne dieses in einen kritischen Zustand zu bringen - ein Punkt, der auch für die Industrie relevant ist.

Energieeffizienzsteigerungen in der Industrie beinhalten meist auch die Beseitigung hausgemachter Probleme. Während die Induktionsmotoren der Vergangenheit durch Bildleistung erhöhte Stromrechnungen verursachten, verzerrt die stromsparende Leistungselektronik der neuesten Generation die Sinuskurve durch harmonische Oberschwingungen, die wiederum andere Geräte beschädigen können. Um hier die Netzqualität zu erhöhen, also die Sinuskurve wieder in ihre ursprüngliche Form zu bringen, sind harmonische Filter wie die „AccuSine“-Reihe von Schneider Electric nötig. Dazu messen die Fachleute zunächst, wie die Netzspannung in der Produktion verzerrt wird, und setzen dann die passende Lösung auf. Das kann neben einem aktiven Filter auch ein Spannungsregler (DVR) sein, der Spannungseinbrüche verhindert.

Fazit

Große, komplexe Probleme verlangen nach umfassenden Lösungen. Eine ganzheitliche Hard- und Softwarearchitektur wie „EcoStruxure“ von Schneider Electric hat die Fähigkeit, Prozesstechnik, Gebäudeautomation, E-Mobilität oder die Netztechnik einzubinden. So wird einheitliches Gebäude- und Asset Management möglich, von der Verbrauchs- bzw. Erzeugungsmessung über die Analyse von Spannung und Verbrauch bis zur Planung von Neuanschaffungen und Nachrüstmöglichkeiten im Bestand. Mit Digitalisierung und Elektrifizierung, den beiden Säulen der Nachhaltigkeitsstrategie von Schneider Electric, lässt sich die Energiewende kosteneffizient umsetzen.