FW Digital - auch mit wenig Daten zu mehr Effizienz (Teil 1)
Warum es sinnvoll ist die minimal gemessene Rücklauftemperatur aufzuzeichnen.
Ein dauerhaft mit Strom versorgter Wärmezähler kann jährlich Unmengen an Daten produzieren. Ein Messintervall von unter fünf Minuten ist keine Seltenheit. Doch was sollten Versorger beachten, wenn die Datenlage weniger hergibt - z.B. "nur" Tageswerte?
Der Trend geht zum großen Datenpool. In dieser Artikelserie geht es jedoch darum, wie auch mit wenigen Daten (z.B. Tageswerte) eindeutige Optimierungspotenziale aufgedeckt werden können und welche Messwerte dafür erfasst werden sollten.
Grundlagen
Zunächst zu den gemeinsamen Grundlagen: Wärmezähler erfassen üblicherweise sechs Messwerte:
Energie
Volumen
Wärmeleistung
Volumenstrom
Vorlauftemperatur
Rücklauftemperatur
Die Frage die sich bei einer Auswertung schnell stellt ist: Um welchen Wert handelt es sich im Falle der Sensoren eigentlich genau? Momentanwert? Mittelwert? Oder etwas ganz anderes? De facto übertragen viele Wärmezähler mehr als nur einen Wert pro Sensor. Welche genau übertragen werden findet sich in den Herstellerangaben, definiert durch das OBIS-Kennzahlen-System.
Wärmezähler können Momentanwert, Mittelwert, Maximum und Minimum übertragen. Besonders letztere zwei eröffnen auch bei einer zeitlich niedrigen Auflösung (Tageswerte) handfeste Potenzialanalysen.
Mit dem Minimum zu großem Erkenntnisgewinn
Der kleinste gemessene Wert für die Rücklauftemperatur in einem Messzeitraum (z.B. ein Tag) trifft eine klare Aussage: Ist der Wert deutlich erhöht so liegt in jedem Fall ein Problem vor. Es ist egal zu welchem Zeitpunkt oder in welchem Betriebszustand dieser Wert gemessen wurde, es ist der kleinst mögliche Wert der erreicht werden konnte.
Neben einfachen Fehlerfällen wie einem vertauschten Fühlerpaar können auch andere primärseitige Fehlerfälle vorliegen. Ein defektes bzw. hängengebliebenes Volumenstromregelventil ist keine Seltenheit und sorgt für einen Kurzschluss im Wärmenetz. Erhöhte Wärmeverluste und mehr Pumpkosten sind sicher. Ein solcher Defekt an einer großen Station führt häufig zu einem deutlichen Anstieg der Netzrücklauftemperatur. Dies kann zur Folge haben, dass Erzeugungsanlagen ineffizient betrieben werden oder gar nicht erst laufen können.
Hohe Auslösung vs. minimaler Tageswert vs. aktueller Wert zum Übertragungszeitpunkt (Momentanwert)
Die Abbildung zeigt beispielhaft einen Verlauf der Rücklauftemperatur über mehrere Tage in unterschiedlicher zeitlicher Auflösung und Aggregierung. Die Tageswerte wurden aus den tatsächlichen Messwerten gebildet. Sie stellen zum einen den Momentanwert und zum anderen den Minimalwert im vorangegangenen Zeitraum dar. Die Temperaturen sind dauerhaft sehr hoch für ein Netz das maximal mit 90 °C betrieben wird.
Die hoch aufgelösten Messwerte erlauben es den Tagesgang zu analysieren. Sie legen offen, dass die Temperaturen besonders in der Nacht sehr hoch sind. Die Tagesaggregationen können diesen Verlauf nicht darstellen aber zeigen dennoch, dass die Temperaturen dauerhaft hoch sind.
Der minimale Wert gibt mehr Sicherheit obwohl das Ergebnis scheinbar weniger gewichtet als der höhere Momentanwert. Berücksichtigt man, dass gegebenenfalls tausende Stationen ausgewertet werden, ist es umso wichtiger, dass die Potenzialanalyse eine eindeutige Aussage trifft.
Während der Momentanwert zu einem ungünstigen Zeitpunkt gemessen worden sein könnte, stellt der minimale Wert klar dar, dass die Station nie kälter war. Dadurch gewinnt die Potenzialanalyse deutlich an Präzision und die Instandsetzung mehr Effektivität.
Extra: Versorgungssicherheit (Vorlauftemperatur)
Ebenfalls eine wichtige Kenngröße ist die Vorlauftemperatur. Wird der maximale Wert im Aufzeichnungszeitraum erfasst, so kann zumindest eines sichergestellt werden: Die jeweilige Station hatte zumindest einmal im Zeitraum eine ausreichend hohe Temperatur.
Der logische Schluss ist: Liegt die maximale Temperatur unterhalb der Soll-Temperatur, war die Station über den gesamten Zeitraum unterversorgt.
Dadurch lassen sich außerordentliche Versorgungsprobleme auch mit wenigen Daten eindeutig identifizieren. Eine zeitweise Unterversorgung zu einer bestimmten Tageszeit kann allerdings nur mit niedrigen Intervallen aufgedeckt werden - oder der Kunde ruft an.
Fazit
Auch mit "wenigen" Daten lassen sich eindeutig Optimierungspotenziale im Wärmenetz bestimmen. Die Beschränkung auf Extremfälle hilft bei einer ersten Grobanalyse an Präzision zu gewinnen und die vermeintlich geringe Datenlage zu einem Vorteil werden zu lassen. Denn meine Erfahrung ist, dass ein Großteil der Stationen Optimierungsbedarf aufzeigen, wenn man ins Detail geht (Minutenwerte). Geschäftsführer und Verantwortliche sind dann oft mit einer neuen "Datenflut" konfrontiert und empfinden derartige Potenzialanalysen nicht als großes Datenglück. In diesem Sinne: Keep it simple!