Die Software mit Durchblick
Die Stadtwerke Altensteig (Baden-Württemberg) gehören zu den ersten Fernwärmenetzbetreibern, die die brandneue Visualisierungssoftware Enspire von Danfoss einsetzen. Sie wurde speziell entwickelt, um den gesamten Wärmeverbrauch im Netz übersichtlich darzustellen, alle regelungstechnischen Parameter aus der Ferne zu steuern und zu dokumentieren und mit diesen Daten die gesamte Anlage in ihrer Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu optimieren. Die Überwachung sämtlicher Rücklauftemperaturen, die wesentlich zur Netzstabilität beiträgt. Betreiber erhalten mit Enspire ein Rundum-Paket für den Betrieb ihres Fernwärmenetzes.
Klein, aber aktiv: das sind die Stadtwerke Altensteig. Das Energieunternehmen der in der Region Nordschwarzwald in Baden-Württemberg (Deutschland) gelegenen Stadt mit rund 11.000 Einwohnern betreibt unter anderem Verteilnetze für elektrische Energie, Gas, Wasser, Telekommunikation (via Glasfaser) und Fernwärme. Seit 1986 strebt das Unternehmen an, die Energiekosten nachhaltig zu senken: In diesem Jahr wurde das erste Blockheizkraftwerk in einer Schule gebaut. Dieses BHKW lieferte auch Wärme an eine zweite Schule, die einige hundert Meter entfernt liegt. Mit diesem verhältnismäßig kleinen Start war der Grundstein zu einem heute umfangreichen Wärmeverteilnetz gelegt. Die Stadtwerke Altensteig betreiben derzeit drei Blockheizkraftwerke mit einer Leistung von jeweils 350 kW. Darüber hinaus verwendet das Unternehmen ein 2017 auf dem Dach der Sporthalle einer Schule installiertes Absorbersystem, das über eine Wärmepumpe Wärme aus der Umgebung entzieht und in das Fernwärmenetz einspeist. Das funktioniert übrigens auch bei sehr niedrigen Temperaturen bis herunter zu 5 ° C. „Mit der Kombination aus Blockheizkraftwerken und Wärmepumpe ist eine sehr wirtschaftliche und vor allem umweltfreundliche Anlage entstanden“, weiß Elektromeister Lothar Weber, bei den Stadtwerken Altensteig verantwortlich für die komplette Anlagenbetreuung, „vor allem, weil der Betrieb der Wärmepumpe mit elektrischem Strom aus einer Photovoltaikanlage erfolgt.“ Da die Anlagen selbst während des Betriebs Wärme abgeben (bis zu 90 kW), wurde zudem eine Wärmerückgewinnung installiert.
Für Zeiten, in denen die Blockheizkraftwerke aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht betrieben werden – etwa nachts oder am Wochenende –, steht ein Pufferspeicher bereit. „Aus diesem wird das Wärmenetz zwischenzeitlich versorgt, so geht fast keine Energie verloren, erklärt Weber.
Intuitiv bedienen – einfach vernetzen
Das Fernwärmenetz der Stadt Altensteig beliefert über 200 Wärmekunden, vor allem Privathaushalte, aber auch Schulen, Kommunalgebäude, das Schloss mit Museum, eine Bibliothek und eine Bank – mit höchster Zuverlässigkeit für den Kunden als oberste Priorität der Leistungserbringung. Zwei der Eckpfeiler für die Zuverlässigkeit und Stabilität des Fernwärmenetzes sind die 27 Regler Danfoss OPR 20 und 10 Regler ECL Comfort 310. In Abhängigkeit von der Außentemperatur regeln diese die Vorlauftemperatur, um eine optimale Heizleistung und Warmwasserbereitung innerhalb der versorgten Gebäude zu gewährleisten. Der ECL Comfort 310 punktet darüber hinaus durch die überaus einfache Bedienung – unterstützt durch ein übersichtliches Grafikdisplay. „Auch unsere Kunden schätzen unsere Betriebsphilosophie“, berichtet Gerd Schreiber, Product Portfolio Manager & Technical Sales Support bei der Danfoss GmbH. "Wir verwenden aussagekräftige Symbole anstelle von schwer verständlichen Kurztexten. Dies unterstützt die intuitive Bedienung." Die angeschlossenen Wärmemengenzähler werden über M-Bus ausgelesen und alle Daten werden über das LON-Netzwerk an Leanheat® Monitor übertragen.
Wärmeverteilung optimieren
Nun kommen wir zum entscheidenden Vorteil: Mit Leanheat® Monitor behalten Fernwärmenetzbetreiber die vollständige Übersicht und Kontrolle. Die neu entwickelte Software von Danfoss visualisiert das gesamte Fernwärmenetz: Beispielsweise werden alle Systemkomponenten in Form einer Karte angezeigt. Gleichzeitig sind alle Daten auch tabellarisch abrufbar. Klickt der Anwender einen Regler an, erscheint am Bildschirm bzw. Display sofort ein hydraulisches Anlagenbild. „So wird etwa sichtbar, wie viele Heizkreise der Regler ansteuert und ob eine Trinkwassererwärmung mit angeschlossen ist. Zudem werden Fühlerwerte und Betriebszustände angezeigt“, erläutert Schreiber. Rot markierte Alarme sind ebenfalls mit einem Blick lokalisierbar – und auch ihre Betriebsdaten stehen sofort bereit. Mit der reinen Visualisierung sind die Möglichkeiten der SCADA-Software aber keineswegs ausgeschöpft. Über den Fernzugriff via LON-Netzwerk können die Parameter der Regler eingestellt oder die Heizkennlinie mit Min./Max.-Werten angepasst werden. Ein großer Vorteil für den Anlagenbetreiber, der mit seinem Know-how aus der Ferne die gesamte Fernwärmeverteilung optimieren kann.
Dokumentation gibt Sicherheit
Enspire dokumentiert sämtliche Daten der Regler und zeigt sie per Mausklick an. Die Fernwärmeanlage kann in ihrer Funktion überwacht werden und sich anbahnende Fehler sind früh erkennbar. Das bestätigt Lothar Weber von den Stadtwerken Altensteig: „Auswertungen sind mit Enspire ein Kinderspiel. Zeitliche Entwicklungen können auf Knopfdruck angezeigt werden." Dies ist auch dann von besonderem Interesse, wenn Kunden Unregelmäßigkeiten melden. Denn der Ursache dieser Unregelmäßigkeiten lässt sich mit Enspire meist recht schnell auf den Grund gehen, die Ersparnis an Zeit sei enorm. Weber: „Wir können immer genau sehen, was am Ende des Kunden passiert.“ Dies ist besonders an den Punkten im Netzwerk wichtig, die am weitesten vom Einspeisepunkt entfernt sind – Benutzer von Leanheat® Monitor haben immer den Temperaturgradienten im Rohrnetz im Blick. Zum einen aktuell grafisch und tabellarisch dargestellt, andererseits auch über einen wählbaren Zeitraum dokumentiert. Schreiber ergänzt: „Die Dokumentation der Betriebsparameter macht es Betreibern sehr einfach, ihre Versorgungspflicht nachzuweisen, sollte ein Kunde eine Störung melden bzw. reklamieren.“ Eine eventuelle Unterversorgung tritt ebenfalls schnell zutage.
Auch eine mögliche Unterversorgung wird schnell sichtbar.
Webbasiert für unterwegs
Leanheat® Monitor ist auch vor Ort für Servicetechniker verfügbar, die Fehler beheben oder Wartungsarbeiten durchführen: Die Software ist webbasiert und läuft daher mit voller Funktionalität auf mobilen Geräten wie einem Tablet. Die hohe Datentransparenz in Enspire gewährleistet im Fehlerfall die rasche, unkomplizierte Reparatur. Die Softwareentwickler von Danfoss haben auch an eine Zeit- und Aufwandsersparnis bei der Verrechnung gedacht. So können auf Wunsch die via Enspire erfassten Zählerwerte gleich mittels passender Schnittstelle in ein Verrechnungssystem übernommen werden.
Für das Mehr an Effizienz
Wirtschaftlichkeit steht bei den Stadtwerken Altensteig ganz oben auf der Agenda, und diese Bestrebungen unterstützt Enspire. „Ein Fernwärmenetz läuft immer dann mit hoher Effizienz, wenn die Rücklauftemperaturen möglichst niedrig sind“, erklärt Gerd Schreiber. Grenzwerte der Rücklauftemperaturen werden von den Reglern überwacht. Würden sie überschritten, müsste zum Beispiel ein Blockheizkraftwerk vom Netz gehen. Enspire überwacht die Rücklauftemperatur und erkennt Abnehmer, die Grenzwerte überschreiten. Ein Eingreifen des Netzbetreibers kann so schnell und mit geringem Rechercheaufwand an der richtigen Stelle erfolgen – die Stabilität des Fernwärmenetzes bleibt so stets hoch. Die Erfahrungen der Stadtwerke Altensteig mit Enspire sind vielversprechend: „Unsere an sich schon hohen Erwartungen an die neue Software wurden durchwegs erfüllt, zum Teil sogar übertroffen. Die Arbeit mit Leanheat® Monitor ist einfach, schnell und übersichtlich", sagt Lothar Weber zufrieden.
