Die Errichtung und der Betrieb einer Fernwärmeanlage ist eine komplexe Aufgabe: Vor allem unzählige Regler, die oft auch noch weitläufig im Netz verteilt sind, müssen überwacht werden. Die neuentwickelte SCADA-Software visualisiert sämtliche Komponenten, sammelt ihre Daten und überwacht ihre Funktion. Und sie sorgt dafür, dass diese Daten gewinnbringend eingesetzt werden – sei es zur Erhöhung der Anlageneffizienz, zum Condition Monitoring oder für die Verrechnung.
St. Lambrecht ist eine Gemeinde mit knapp 1.900 Einwohnern im Distrikt Murau in der Steiermark. Es ist im ganzen Land vor allem für das 1076 gegründete Benediktinerkloster (St. Lambrechts Abtei) bekannt. Anfang der 1990er Jahre hat die Gemeinde eine Machbarkeitsstudie für ein Fernwärmeheizwerk in Auftrag gegeben. Diese Studie prognostizierte ein sehr positives Ergebnis, wenn eine solche Anlage gebaut werden sollte, da sie Vorteile in Form von hoher Effizienz, maximaler Wirtschaftlichkeit und geringem Wartungsbedarf generieren würde. Zusätzlich zu diesen Vorteilen stellen Fernwärmeanlagen aufgrund ihrer Bauweise eine sicherere Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen dar. Im Gegensatz zu zentralen Heizkesseln ist keine offene Flamme im Haus nötig, wodurch sich das Brandrisiko verringert. Durch den Entfall von Gasleitungen ist die Gefahr von Gaslecks nicht mehr gegeben. Umgehend ging man ans Werk und startete 1992 mit der Errichtung; heute ist der Maximalausbau gemäß der Studie erreicht. Die Wärmeliefergemeinschaft St. Lambrecht versorgt in Summe rund 150 Abnehmer mit Fernwärme, darunter zählen das Benediktinerstift, die Volks- und Neue Mittelschule und der Sprengstoffhersteller Austin Powder GmbH (bis 2003 Dynamit Nobel Wien GmbH) zu den größten – der Rest verteilt sich vornehmlich auf Privathaushalte bzw. Hotels. Diese gehören zu den größten Kunden, der Rest sind vor allem Privathaushalte und Hotels. Quer durch alle Anwender wird die Fernwärme in den allermeisten Fällen auch zur Warmwasserbereitung genutzt.
Die Region profitiert
„Wir sind eine Landwirtschaftsgenossenschaft, an der 14 Bauern und die Abtei Anteile halten, die an ein anteiliges Holzversorgungsrecht geknüpft sind“, erklärt Florian Wallner vom Heizungsversorgungsverband St. Lambrecht. „Das bedeutet, dass die Biomasse und damit die Wärme direkt in der Region erzeugt wird.“ Kurze Transportwege helfen, die Umwelt zu schützen – und das trägt natürlich auch zur guten Gesamtenergiebilanz bei, ebenso wie die relativ niedrigen Kraftstoffkosten und die sehr hohe Versorgungssicherheit. Das sind aber noch nicht alle Vorteile. „Das Fernwärmeheizwerk schafft Arbeitsplätze, auch regionale Gewerbebetriebe profitieren davon“, sagt Wallner. Installiert sind im Biomasseheizwerk zwei Kessel: Der erste mit 1 MW Brennleistung stammt aus der Anfangszeit und wurde 1993 in Betrieb genommen; der zweite – und mit 2,2 MW leistungsstärkere – folgte 2008.
Vernetzte Technologie
Bereits seit langem ist Danfoss Partner der Wärmeliefergemeinschaft St. Lambrecht. Dabei sind unterschiedliche Danfoss Produkte mit an Bord, etwa Kugelhähne und Drei-Wege-Ventile im Heizwerk und in den Fernwärmeleitungen oder die Fernwärmeübergabestationen bei den einzelnen Verbrauchern, die die Primär- von der Sekundärseite hydraulisch trennen. Hier sind Regelungskomponenten von Danfoss verbaut, die auch die einzelnen Heizkreise beim Kunden im Griff haben. Allen gemein ist: Solide Technik, verbunden mit den heutigen Anforderungen an die Vernetzung. „Danfoss Regler lassen sich standardmäßig an das Internet anbinden“, hebt Norbert Spreitzer, Technical Support Heating bei Danfoss, hervor. „Der Kunde kann ohne Mehrkosten seinen Regler via App am Smartphone oder Tablet visualisieren und fernsteuern“. Ein interessantes Zusatzmerkmal für viele Endkunden ist, dass die Datenübertragung selbstverständlich über verschlüsselte Protokolle erfolgt.
Software als Rundum-Talent
Diese Daten stehen natürlich auch dem Betreiber der Fernwärmeanlage zur Verfügung – und sie verbinden sich dort zu einem größeren Ganzen. Damit das gelingt, hat Danfoss seine brandneue Software Enspire speziell für Fernwärmeanlagen entwickelt. „Leanheat® Monitor ist ein webbasiertes SCADA-Softwaresystem, das den Vorteil bietet, dass es mit jedem Standard-Browser sowohl auf stationären als auch auf mobilen Geräten zugänglich ist“, sagt Spreitzer. Leanheat® Monitor visualisiert alle Anlagenkomponenten, sammelt Daten, zeichnet sie auf und wertet sie aus. Was auf den ersten Blick einfach klingt, wird tatsächlich viel komplizierter, was natürlich den Nutzen erhöht. Neben der Visualisierung übernimmt Enspire weitere Aufgaben: So lassen sich Parametereinstellungen in den Reglern per Fernzugriff steuern und überwachen. Istwerte, Sollwerte und historische Werte aller an die Regler angeschlossener Temperaturfühler und Wärmemengenzähler werden kontrolliert und aufgezeichnet. Dies im Überblick zu halten, gestaltet sich einfach und übersichtlich, schließlich haben die Software-Ingenieure von Danfoss ganze Arbeit geleistet. Eine Funktionsüberwachung ist ebenfalls enthalten. Integriert ist auch eine Funktionsüberwachung, die (in der Regel per E-Mail) nach einem Reglerausfall oder dem Abfallen einer Temperatur in einem bestimmten Bereich unter einen festgelegten Sollwert einen Alarm sendet. Diese Alarme können sowohl von Betreiber als auch (in geringerem Umfang) vom Endkunden ganz nach Bedarf definiert werden. Möglich wird so die vorausschauende Anlagenwartung, da sich verändernde Daten oft auf einen bald eintretenden Schaden hinweisen und – verknüpft mit dem Alarmsysten – eine Reparatur oder den Austausch einer Komponente zulassen, bevor sie gänzlich ausfällt. „Man muss also nicht mehr auf den verärgerten Anruf des Kunden warten, sondern kann vorher präventiv eingreifen“, hebt Spreitzer hervor.
Freie Kapazitäten aufspüren
Weit darüber hinaus geht der Nutzen für den Kunden. „Die Daten aus Enspire können herangezogen werden, um die Effizienz der Anlage zu optimieren“, so Norbert Spreitzer. Ungewöhnlich hohe Verbräuche werden aufgedeckt, Endkunden können daher von Seiten des Anlagenbetreibers in Sachen Energieeffizienz beraten werden. Das ist insbesondere für die Wärmeliefergemeinschaft St. Lambrecht ein höchst brauchbares Zusatzfeature, da die Anlage, wie eingangs erwähnt, an ihrem Maximalausbau angelangt ist. Mit Leanheat® Monitor werden neue Kapazitäten freigesetzt und zusätzliche Kunden können einfach an das Fernwärmenetz angeschlossen werden. Und wie lassen sich Kapazitäten einfacher aufspüren, als mittels einer Software, die das gesamte Netz und alle Daten bis in die Tiefe transparent darstellt? Zusammenfassen lässt sich dies unter dem Überbegriff der Optimierung des Fernwärmenetzes.
Offene Datennutzung
Zwar werden St. Lambrecht rund 150 Fernwärmeabnehmer versorgt, die Anzahl ist jedoch für den Einsatz der Softwarelösung nicht entscheidend und bereits ab einem Abnehmer gewinnbringend. Ebenso sind nach oben keine Grenzen gesetzt – Enspire passt sich im Funktionsumfang Einzel- wie Großkunden optimal an. Zugute kommt dieser Eigenschaft, dass natürlich sämtliche Danfoss Regler mit Enspire kompatibel sind. A propos gewinnbringend: Natürlich muss die Fernwärme, auch wenn sie ein sehr kosteneffizienter Energieträger ist, bezahlt werden. Ein weiterer Punkt, in dem sich Enspire bezahlt macht, können doch die generierten Verbräuche ohne Umwege auch für die Verrechnung genutzt werden. Die Rechnungslegung für den Betreiber gestaltet sich so ungeahnt einfach. „Die Zusammenarbeit mit Danfoss gestaltet sich in jeder Hinsicht unkompliziert“, fasst Florian Wallner die Erfahrungen der letzten Jahre zusammen. Dies gilt insbesondere für Mitarbeiter, die stets bereit sind,
ihren Kunden zuhören und ihnen Hilfe und Ratschläge anbieten. Und natürlich die Produkte, die am oberen Performance-Level rangieren. „Es passt einfach das Gesamtpaket. Danfoss bietet eine hochmoderne Lösung und weist gleichzeitig den Weg in die Zukunft, auf die wir jetzt gut vorbereitet sind." Darüber hinaus haben die Entwickler und Ingenieure von Danfoss bereits weitere nützliche Ideen für diese Zukunft: Beispielsweise wird die Verwendung von Leanheat® Monitor mit Produkten anderer Hersteller als Danfoss in Betracht gezogen, was die Visualisierung von Fernwärmeheizwerken noch klarer und effektiver machen würde.