Energiemanagement bei Planung und Betrieb von Gebäuden

8.3 Datenerfassung

8.1 Einsatz von Energiemanagementsoftware
8.2 Konfiguration
8.3 Datenerfassung
8.4 Datenverwaltung
8.5 Benutzeroberfläche und Benutzerfreundlichkeit
8.6 Auswertung
8.7 Betriebsführung
8.8 Genutzte Software in der Schweiz

Die Mess- und Energiedaten können, wie Abb. 43 zeigt, aus vielerlei Quellen kommen.

Datenerfassung aus unterschiedlichen Quellen
Abb. 43: Datenerfassung aus unterschiedlichen Quellen

Dementsprechend ist es eine erste Herausforderung, all diese Daten zentral auf den Server mit der Energiemanagementsoftware zu bringen, wozu auf mehrere verschiedene Technologien zurückgegriffen werden muss. Im Unterkapitel «Kommunikation» werden die verschiedenen Signale und verwendeten Protokolle genauer umschrieben. Grundsätzlich kann aber zwischen einer manuellen und automatischen Datenerfassung unterschieden werden.

In der Praxis stellt sich dies nicht mehr als unlösbares Problem dar, da eine Reihe von Hardwarelösungen zur Verfügung stehen, die eine Einbindung der verschiedensten Messsignale und die Übergabe mit geeigneten Schnittstellen bewältigen.

Ist auf der Basis eines Messkonzeptes die laufend aufzuzeichnende Datenmenge festgelegt, ist die Datenorganisation zu klären. Für diese Entscheidung sind die folgenden Aspekte zu bedenken:

  • Sind die aufgezeichneten Daten in irgendeiner Form sicherheitsrelevant?
  • Ist eine Person im Unternehmen, die dauerhaft mit der Hard- und Software umgehen kann (technisch und zeitlich)?
  • Sind die Kosten intern vertretbar oder kann ein Hosting zu günstigen Preisen in Anspruch genommen werden?
  • Ist bei einem externen Service ein technischer Support sichergestellt?

Die Entscheidung, wie das Datenmanagement organisiert werden soll, ist individuell abzuwägen. Unternehmen, die Energiemanagement betreiben wollen, müssen sich losgelöst von der individuellen Datenmanagementlösung bewusst sein, dass in jedem Fall mindestens eine Person im Unternehmen für das operative Management zuständig sein muss.

8.3.1 Manuelle Erfassung

8.3.1 Manuelle Erfassung – 8.3.2 Automatische Erfassung – 8.3.3 Überprüfung der Daten

Die Datenerfassung kann in einem groben Rahmen manuell erfolgen. Dabei liest ein Mitarbeiter die verschiedenen Fühler und Zähler ab und trägt die Daten anschliessend über das Interface der Energiemanagementsoftware ein. Die Rechnungen der verschiedenen Energielieferanten werden dabei auch in das System übertragen. Dieser Prozess kann monatlich oder auch seltener geschehen, was in einer begrenzten zeitlichen Auflösung der erfassten Daten resultiert.

Eine manuelle Kontrolle wird im laufenden Prozess der Datenerfassung schon deswegen notwendig, da regelmässig geprüft werden muss, ob die erfassten Werte auch sinnvolle Resultate darstellen. Wenn sich unerklärliche Ausschläge bei einem Messwert zeigen, ist vor Ort zu prüfen, ob der Wert aus einer ungewöhnlichen Betriebssituation heraus resultiert, ob der Messfühler defekt ist oder ob auf dem Übermittlungsweg ein Fehler vorliegt. Diese Überprüfung kann sich aufwändig gestalten. Eine Sichtkontrolle durch einen kundigen Mitarbeiter wird dann notwendig. Sind nun in einem Gebäude sehr viele (z.B. Hunderte) von Messstellen vorhanden, wird unter Umständen die Sichtprüfung häufiger durchzuführen sein, als zunächst gedacht. Diese Schwierigkeit ist bei der personellen Besetzung eines Energiemanagementteams zu beachten.

8.3.2 Automatische Erfassung

8.3.1 Manuelle Erfassung – 8.3.2 Automatische Erfassung – 8.3.3 Überprüfung der Daten

Normalerweise geben monatliche Abrechnungen eine ungenügende Einsicht in die Energieflüsse, die in einem grösseren Betrieb entstehen. Deshalb hat sich im Facility Management für die Erfassung der Energiedaten eine Periodizität von 15 min etabliert, was einen Kompromiss zwischen der anfallenden Datenmenge und der Genauigkeit darstellt.

Idealerweise können die Messdaten aus der schon bestehenden Leittechnik übernommen werden und der Energiemanagementsoftware zur Weiterverarbeitung übergeben werden.

Besteht keine Leittechnik oder nur in einem ungenügenden Umfang, muss ein neues Messsystem aufgebaut werden. Dabei sollen die anfallenden Daten automatisch im Viertelstundentakt ausgelesen werden. Dies beinhaltet Daten diverser Zähler für Wasser, Gas, Wärme, Kälte und Strom, Sensoren für Temperatur, Luftqualität und Licht, Statusmelder und Alarme.

Es gibt verschiedene Anbieter solcher Zähler und Fühler. Dabei ist bei der Anschaffung besonderes Augenmerk auf die bestehenden Kommunikationseinrichtungen zu legen sowie auf die Unterstützung von Energiemanagementsoftware. Diverse Anbieter bieten Gesamtpakete an. Das heisst, dass Vertreiber der Energiemanagementsoftware die entsprechenden kompatiblen Datenlogger auch im Sortiment haben.

Im Gebäudebereich werden zukünftig Smart-Meter für die Erfassung des Stromverbrauchs zum Einsatz kommen. Solche Zähler bieten schon die Möglichkeit, Messdaten genauer auszulesen. Ein bidirektionales Datenhandling ist ebenfalls möglich. Eine Einbindung in eine allenfalls vorhandene Gebäudeleittechnik ist dann obligatorisch.

8.3.3 Überprüfung der Daten

8.3.1 Manuelle Erfassung – 8.3.2 Automatische Erfassung – 8.3.3 Überprüfung der Daten

Teil der Aufgabe der Software ist es, die Daten aus vielen unterschiedlichen Quellen, unterschiedlichen Formaten und unterschiedlichen Auflösungen zu vereinheitlichen. Diese Daten sollen dann weiter auf Konsistenz und Plausibilität überprüft werden und anschliessend in der zentralen Datenbank abgelegt werden. Der softwareseitige Umgang bzw. die Nutzerfreundlichkeit sind wesentliche Akzeptanzfaktoren, da ohne eine zufriedenstellende Verarbeitbarkeit die Frustration sich schnell einstellt.

Der Automatisierungsgrad, mit welchem eingehende Messdaten «automatisch» auf deren Plausibilität geprüft werden, ist ein Qualitätskriterium. Wird eine hinreichend grosse Unregelmässigkeit festgestellt, sollte direkt eine Warnmeldung an die im System hinterlegten Mitarbeiter oder Stellen verschickt werden. Diese Funktionalität ist einfach zu realisieren. Anspruchsvoller ist es, aus den eingehenden Daten aufgrund einer (automatisierten) Auswertung eine Prognose bzw. Handlungsanleitung abzuleiten. Verschiedene Softwareprodukte bieten grundsätzliche Möglichkeiten, solche Prognosen aus den Daten abzuleiten. Die Schwierigkeit ist eher, dass hierfür ein tiefes Verständnis des überwachten Gebäudes und dessen Nutzung notwendig ist. Der Energiemanager muss, um sinnvolle Prognosen treffen zu können, die eigene Organisation (Unternehmung) sehr gut kennen, damit die voraussichtliche Nutzung treffend eingeschätzt werden kann. Letztlich ist diese Auswertungsmöglichkeit also nicht so sehr abhängig von den IT-Möglichkeiten, sondern viel mehr von den bedienenden Personen.