Referenz 23. Juli 2021
Energiedatenmanagement für Holzfeuerungsanlagen

Die Energiewende bringt Herausforderungen, aber auch neue Möglichkeiten. Stellt zum Beispiel eine Holzfeuerungsanlage auch Prozesswärme bereit, können lukrative Förderprogramme genutzt werden. Das dazu unter anderem notwendige Energiedatenmanagement lässt sich einfach realisieren, wie die Firma Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH unter Beweis stellt.

Gerade Gärtnereien und holzverarbeitende Unternehmen wie Schreinereien, Möbelfabriken oder Sägewerke stehen vor der Frage, wie sie ihr Restholz sinnvoll nutzen können. Damit direkt Wärme zu erzeugen, kann eine effiziente und umweltschonende Möglichkeit sein. Die Firma Endress Holzfeuerungsanlagen bietet die hierfür geeigneten Technologien: 25 Mitarbeiter planen und fertigen im mittelfränkischen Burgbernheim komplette Feuerungsanlagen mit einer Leistung von 100 bis 1000 Kilowatt (kW).

Die Betriebe profitierten gleich doppelt: „Schreinereien zum Beispiel müssen zahlen, um die Späne zu entsorgen. Mit unseren Holzfeuerungsanlagen sparen sie diese Kosten und erzeugen gleichzeitig noch die im Betrieb benötigte Wärme.“ Dabei liegen die Emissionswerte weit unter den gesetzlich vorgegebenen Grenzwerten. Hierfür sorgen die intelligente Temperaturüberwachung, die lambdagesteuerte Verbrennungsregelung sowie neu entwickelte Feinstaubfilter in den Endress-Feuerungen.

Energiedatenmanagement – so unterstützt Sie WAGO

Die Software mit einem modularen Steuerungssystem erfasst Messdaten verschiedener Medien und Einflussgrößen für das Energie-Monitoring und verarbeitet diese für weitere Analysen, die Archivierung und das Reporting.
Dank vorprogrammierter Software sind keine Programmierkenntnisse bei der Inbetriebnahme erforderlich.
Durch integrierte Cloud-Konnektivität ist auch eine Anbindung an die WAGO Cloud möglich.

Überall dort, wo der Brennstoff als Nebenprodukt in der Produktion entsteht, sind unsere Holzfeuerungsanlagen eine optimale Lösung

Jürgen Ströbel, Leiter Schaltschrankbau bei Endress

Zahlreiche Fördermöglichkeiten nutzen

Für Betreiber außerdem interessant: Sie können für die Installation einer Holzfeuerungsanlage verschiedene Förderungsmöglichkeiten beantragen. So liegt der Zuschuss des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bei bis zu 35 Prozent der förderfähigen Kosten, wenn die Anlage die technische Regel DIN EN 303-5 für Festbrensstoffkessel erfüllt. Ersetzt sie eine alte Ölheizung, kann die Förderung sogar noch um zehn Prozent höher ausfallen. „Eine weitere Fördermöglichkeit gibt es, wenn die Wärme nicht nur für die Gebäudeheizung, sondern auch als Prozesswärme verwendet wird“, erklärt Ströbel. Insgesamt kann der Betreiber so bis zu 55 Prozent der Gesamtkosten als Zuschuss erhalten. Diese Option bietet sich beispielsweise in Sägewerken und Schreinereien an, wenn dort energieintensive Trocknungsanlagen in Betrieb sind. Aber auch andere Betriebe, in denen die Prozesswärme über die Hälfte der gesamten Heizenergie ausmacht, können von der zusätzlichen Förderung profitieren. Wichtige Voraussetzung dafür ist allerdings, dass im Unternehmen ein Energiemanagementsystem installiert ist, das gemäß der Norm ISO 50001 zertifiziert ist.

Energie- und Betriebsdaten einfach erfassen

Da die Dokumentation der gesamten Energieflüsse eine der Voraussetzungen für die Zertifizierung ist, bietet Endress zusammen mit seinen Holzfeuerungsanlagen optional ein Internal Energiedatenmanagement an. „Wir setzen hierfür das Energiedatenmanagement von WAGO ein, da wir bei der Steuerungstechnik unserer Anlagen schon positive Erfahrungen mit diesem Anbieter gemacht haben“, sagt Ströbel. Es besteht aus einer Applikationssoftware in Kombination mit einem modularen Steuerungssystem. Die Software ist fertig programmiert und muss daher bei der Inbetriebnahme lediglich parametriert werden. Als Hardware kommt bei Endress jeweils ein WAGO Controller PFC200 zum Einsatz. Das System kann verschiedene Energie- und Betriebsdaten erfassen, speichern und über einen integrierten Webserver visualisieren. „Zur Inbetriebnahme sind keine Programmierkenntnisse notwendig. Wir müssen lediglich die Zähleradressen über die integrierte Webschnittstelle parametrieren, und das geht sehr fix“, zeigt sich Ströbel von der einfachen Lösung begeistert. Bei Endress werden die in der Anlage verbauten Wärmemengenzähler über M-Bus an den Controller angebunden. „Damit erfasst das System dann vollautomatisch die Gesamtleistung des Kessels sowie die einzelnen verwendeten Wärmemengen, zum Beispiel für eine Trockenkammer.“ Das Energiedatenmanagement ist aber nicht nur auf Wärmezähler beschränkt, sondern ein ausbaufähiges System, das auch die Verbräuche für verschiedene andere Energiearten aufzeichnen kann. Über den M-Bus ist bei den Feuerungsanlagen von Endress beispielsweise zusätzlich ein Stromzähler angebunden, mit dem der elektrische Energieverbrauch gemessen wird. Alle Daten speichert das System in einer lokalen SQLiteDatenbank und kann sie zusätzlich auf eine lokale SD-Karte kopieren.

Zur Inbetriebnahme sind keine Programmierkenntnisse notwendig. Wir müssen lediglich die Zähleradressen über die integrierte Webschnittstelle parametrieren, und das geht sehr fix.

Jürgen Ströbel, Leiter Schaltschrankbau bei Endress Holzfeuerungsanlagen

Hard- und Software: sowohl die Steuerungstechnik der Holzfeuerungsanlagen als auch das Energiedatenmanagement ist mit Lösungen von WAGO realisiert.

Normgerecht dokumentieren

Einer der großen Vorteile des WAGO Energiedatenmanagements ist nach Ströbels Ansicht, dass der Betreiber der Anlage damit keine Arbeit hat: „Das System läuft zuverlässig rund um die Uhr. Zur Dokumentation muss der Betreiber lediglich die Daten auslesen und extern abspeichern.“ Da diese Dokumentation normgerecht erfolgt, steht einer positiven Zertifizierung gemäß ISO 50001 nichts im Wege. „Und wenn der Betrieb auf diese Weise nachweisen kann, dass die Hälfte der erzeugten Wärmeenergie für Prozesse im Betrieb eingesetzt wird, kann er die höhere Förderung in Höhe von 55 Prozent der Gesamtkosten erhalten“, betont Ströbel. Neben dem einfachen Betrieb vor Ort bietet die Lösung noch weitere Vorteile. Über die webbasierte Schnittstelle lässt sich auch ein Fernzugriff vornehmen. „Wenn ein Kunde zum Beispiel nachträglich noch einen weiteren Zähler integrieren möchte, können wir dies einfach per Fernzugriff parametrieren“, erklärt Ströbel.

Die Feuerungsanlagen von Endress, die mit einem Energiedatenmanagement ausgestattet sind, arbeiten in der Regel als Insellösungen, bei denen die Daten lokal auf eine SD-Karte gespeichert werden. Für größere Betriebe, bei denen das Energiemanagement gemäß ISO 50001 umfangreicher ist, kann das System aber die verschiedensten Bustopologien integrieren und alle weiteren Energieflüsse im Unternehmen erfassen. Eine Anbindung an die WAGO Cloud ist ebenfalls möglich. Sie bietet zahlreiche Funktionalitäten rund um das Energiemanagement. So lassen sich etwa die Verbräuche der verschiedenen Energiearten, wie Wärme, elektrische Energie oder Druckluft separat dokumentieren. Auch die durch eine eigene Photovoltaikanlage erzeugte Energie wird so erfasst.

Wir bauen zwischen 50 und 80 Anlagen pro Jahr mit Steuerungstechnik von WAGO – die Komponenten sind praktisch ausfallsicher.

Jürgen Ströbel, Leiter Schaltschrankbau, Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH

Auf positive Erfahrungen vertrauen

Schließlich hat sich Endress also aus zwei wesentlichen Gründen für WAGO entschieden: „Dass wir hier völlig ohne Programmierung auskommen, war natürlich ein Pluspunkt“, sagt Ströbel. „Auch bei der Steuerungs- und Automatisierungstechnik unserer Anlagen machen wir seit vielen Jahren positive Erfahrungen mit dem WAGO I/O System 750.“ In allen Feuerungsanlagen von Endress ist ein Controller des Typs 750-890 verbaut, der unter Codesys 2.3 programmiert wird. Er steuert zuverlässig sämtliche Funktionen, vom Schneckenantrieb für den Brennstoff über die Regelung der optimalen Verbrennung mittels einer Lambdasonde bis hin zum Ascheaustrag und der Reinigung der Abluftfilter. Für alle Sensoren, Aktoren und Komponenten der Feuerungsanlage stehen im I/O-System 750 die passenden Ein- und Ausgangskarten zur Verfügung. „Und über Modbus TCP können unsere Kunden die Feuerungsanlage bei Bedarf direkt in eine Gebäudeleittechnik einbinden, ohne dass eine zusätzliche Karte benötigt wird“, erklärt Ströbel. Pro Jahr liefert Endress zwischen 50 und 80 neue Holzfeuerungsanlagen an Kunden aus. Das WAGO Energiemanagement ist dabei immer häufiger mit an Bord.

Text: Dr. Jörg Lantzsch
Foto: Klaudia Kuhlmann/vor-ort-foto.de
Ansprechpartner bei WAGO: Frank Sünkel

Parametrieren statt Programmieren

Das WAGO Energiedatenmanagement, bestehend aus einer Software in Kombination mit einem modularen Steuerungssystem, erfasst Messdaten verschiedener Medien und Einflussgrößen für das Energie-Monitoring und verarbeitet diese für weitere Analysen, die Archivierung und das Reporting. Die unterschiedlichen Signale aus den angeschlossenen Zählern und Sensoren werden automatisch von der Software erkannt und können durch einfache Parametrierung komfortabel für weitere Energieanalyse-Tools bereitgestellt werden.

Ein weiterer Pluspunkt: Das WAGO Energiedatenmanagement ist sogar förderfähig gemäß „Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft – Zuschuss" des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).

Zentrale

Mo.-Do. 8:00-17:00 Uhr
Fr. 8:00-15:00 Uhr

Referenz 23. Juli 2021 Energiedatenmanagement für Holzfeuerungsanlagen