Diagnose durch elektrische Messungen: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Menü_Energieeffizienz_in_elektrischen_Verteilnetzen}}
{{Menü_Energieeffizienz_in_elektrischen_Verteilnetzen}}__TOC__
__TOC__
 
== Elektrische Messgrößen ==
== Elektrische Messgrößen ==
Im ersten Schritt des Energieeffizienzansatzes wird eine Diagnose gestellt, deren Hauptaufgabe es ist festzustellen, wo und wie Energie verbraucht wird.  
Im ersten Schritt des Energieeffizienzansatzes wird eine Diagnose gestellt, deren Hauptaufgabe es ist festzustellen, wo und wie Energie verbraucht wird.  
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Dazu müssen erste Maßnahmen und ein vergleichender Bewertungsprozess im Hinblick auf eine Auswertung der Leistung entwickelt sowie die Hauptbereiche, in denen Verbesserungen durchgeführt werden sollten, festgelegt und realistische Einsparungen eingeschätzt werden. Die Logik hinter diesem Ansatz basiert auf der Annahme, dass sich nur verbessern lässt, was man auch messen kann.
Dazu müssen erste Maßnahmen und ein vergleichender Bewertungsprozess im Hinblick auf eine Auswertung der Leistung entwickelt sowie die Hauptbereiche, in denen Verbesserungen durchgeführt werden sollten, festgelegt und realistische Einsparungen eingeschätzt werden. Die Logik hinter diesem Ansatz basiert auf der Annahme, dass sich nur verbessern lässt, was man auch messen kann.


'''IEC 61557-12''' ist in großem Umfang und mit einer detaillierten Liste von Anforderungen für Messgeräte gültig und richtet sich an den größten Teil der Anwendungen in Schaltanlagen und Schaltfeldern weltweit. Siehe den Abschnitt zu dieser Norm in Kapitel S.
'''IEC 61557-12''' '''(VDE 0413-12)''' ist in großem Umfang und mit einer detaillierten Liste von Anforderungen für Messgeräte gültig und richtet sich an den größten Teil der Anwendungen in Schaltanlagen und Schaltfeldern weltweit. Siehe den Abschnitt zu dieser Norm in Kapitel S Messung, [[Beachtung der Norm IEC 61557-12]] (VDE 0413-12).


Unabhängige Energiemessgeräte sind die natürliche Lösung, um an den wichtigsten Stellen in der Elektroinstallation relevante Daten zu erhalten. Hersteller bieten eine große Anzahl von Geräten an, die den gesamten Spannungs- und Strombereich abdecken und Daten zu einer ganzen Reihe verschiedener elektrischer Größen (Spannung, Strom, Leistung, Energie usw.) über ein lokales Display oder per Fernkommunikation liefern.
Unabhängige Energiemessgeräte sind die natürliche Lösung, um an den wichtigsten Stellen in der Elektroinstallation relevante Daten zu erhalten. Hersteller bieten eine große Anzahl von Geräten an, die den gesamten Spannungs- und Strombereich abdecken und Daten zu einer ganzen Reihe verschiedener elektrischer Größen (Spannung, Strom, Leistung, Energie usw.) über ein lokales Display oder per Fernkommunikation liefern.
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Zunächst können mit dieser Lösung die Geräteinstallationskosten gesenkt werden, denn der Einbau eines einzelnen Geräts kostet weniger als der Einbau von zwei Geräten. Dann werden durch die Kombination dieser beiden Funktionen in einem Gerät aber auch die richtige Dimensionierung der Stromwandler, die Beseitigung des Risikos von Anschlussfehlern und ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet, da das komplette Gerät werkseitig geprüft wird.
Zunächst können mit dieser Lösung die Geräteinstallationskosten gesenkt werden, denn der Einbau eines einzelnen Geräts kostet weniger als der Einbau von zwei Geräten. Dann werden durch die Kombination dieser beiden Funktionen in einem Gerät aber auch die richtige Dimensionierung der Stromwandler, die Beseitigung des Risikos von Anschlussfehlern und ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet, da das komplette Gerät werkseitig geprüft wird.


[[Energieeinsparmöglichkeiten - Intelligente Schaltanlagen (Smart Panels)#Beispiele für Architekturen mit intelligenten Schaltanlagen (Smart Panels)|Beispielhafte Architekturen]], die beide Gerätetypen umfassen, sind im Abschnitt [[Intelligente Schaltanlagen dargestellt.Energieeinsparmöglichkeiten - Intelligente Schaltanlagen (Smart Panels)|Intelligente Schaltanlagen]] dargestellt.
[[Energieeinsparmöglichkeiten - Intelligente Schaltanlagen (Smart Panels)#Beispiele für Architekturen mit intelligenten Schaltanlagen (Smart Panels)|Beispielhafte Architekturen]], die beide Gerätetypen umfassen, sind im Abschnitt [[Energieeinsparmöglichkeiten - Intelligente Schaltanlagen (Smart Panels)|Intelligente Schaltanlagen]] dargestellt.


==  Geeignete Messgeräte ==
==  Geeignete Messgeräte ==
Vor der Auswahl von geeigneten Messgeräten, startet man in der Planung üblicherweise mit der Erstellung eines Messplanes, in dem die Messungen definiert werden bzgl. Messtellen, Messwerte, Messgenauigkeiten und Zeiten.   
Vor der Auswahl von geeigneten Messgeräten, startet man in der Planung üblicherweise mit der Erstellung eines Messplanes, in dem die Messungen definiert werden bzgl. Messtellen, Messwerte, Messgenauigkeiten und Zeiten.   


Einen Leitfaden für einen Messplan liefert die ISO 50002 im Kapitel 5.5.
Einen Leitfaden für einen Messplan liefert die ISO 50002 in Ihrem Kapitel 5.5.


Auch finden sich in der IEC60364-8-1 (VDE0100-801)  Errichtung von Nieder-spannungsanlagen - Energieeffizienz, Anforderungen welche Messungen im Netz erforderlich sind, wo Sie durchzuführen sind und mit welcher Genauigkeit.
Auch finden sich in der IEC60364-8-1 (VDE0100-801)  Errichtung von Niederspannungsanlagen - Energieeffizienz, Anforderungen welche Messungen im Netz erforderlich sind, wo Sie durchzuführen sind und mit welcher Genauigkeit.


In diesem Planungskompendium nutzen wir Beispielhaft die Norm AFNOR FD X30-147 um Ihnen die Anforderungen an den Messplan zu erläutern.
Die 2019 veröffentlichte und im Folgenden beschriebene europäische Norm EN 17267 (DIN EN 17267:2020-10)- Plan für die Energiemessung und -überwachung - Gestaltung und Umsetzung - Grundsätze für die Energiedatensammlung" ist das derzeit fortschrittlichste Dokument über konkrete Wege zur Erstellung eines Messplans.


Die französische Norm AFNOR '''„FD X30-147 Messplan – Erstellung und Umsetzung“''', die im November 2015 veröffentlicht wurde und im Folgenden beschrieben wird, ist derzeit das am weitesten entwickelte Dokument für konkrete Möglichkeiten, einen Messplan zu erstellen.
Dieses Dokument schlägt 3 Leistungsstufen vor:


Das Dokument schlägt 3 Stufen der Durchführung vor:
*Niedriger Level
* Basisstufe
*Mittlerer Level
* Mittlere Stufe
*Hoher Level
* Erweiterte Stufe


In den Tabellen von Anhang F dieser Norm sind die geeigneten Messungen festgelegt, die erforderlich sind, um jede Stufe bei der Umsetzung des Messsystems zu erreichen. Einige Auszüge sind in den folgenden Abschnitten enthalten.
Die Tabellen in Anhang B dieser Norm definieren die geeigneten Messungen, die erforderlich sind, um jede Leistungsstufe des Messsystems zu erreichen. Einige Auszüge sind in den folgenden Absätzen dargestellt.


=== Messungen in Zonen und Maschen ===
===Messung nach Zonen oder Maschen===
Die Wirkenergieje muss je Zone oder Masche gemessen und gespeichert werden:
Die Messung der Wirkenergie muss Zone für Zone oder Masche für Masche erfolgen:


{{TableStart|Tab1314|5col}}
{{tb-start|id=Tab1314|num=K12|title=Angemessene Messungen für elektrische Energie (EN 17267, Table B1, Auszüge)|cols=5}}
{| class="wikitable"
|-
!Kriterium 1: Möglichkeit zur Quantifizierung des Energieverbrauchs nach Bereich und nach Energieeinsatz
!niedrig
!mittel
!hoch
|-
| colspan="4" {{tb-HC2}} |'''Überwachung des Verbrauchs je Bereich'''
|-
|Jeder Standort (über einen Verrechnungszähler an das Versorgungsnetz angeschlossen) wird als ein Bereich angesehen.
|X
|X
|X
|-
|Jede Einrichtung (innerhalb eines Standortes) wird als ein Bereich angesehen.
|
|X
|X
|-
|Jede Einrichtung ist in Bereiche unterteilt (Werkstatt, Büro, Etagen...).
|
|
|X
|-
| colspan="4" {{tb-HC2}} |'''Überwachung des Verbrauchs je Energieeinsatz'''
|-
|-
! rowspan="2" | Durchzuführende Messung || colspan="3" | Relevante Messungen
|Die entsprechenden Verbrauchsmessungen für jede überwachte Energie werden durchgeführt <br>(siehe Tabelle B.2).
|X
|X
|X
|-
|-
! Basisstufe || Mittlere Stufe (zusätzlich zur Basisstufe) || Erweiterte Stufe (zusätzlich zur mittleren Stufe)
|Für jeden Bereich wird mindestens ein wesentlicher Energieeinsatz identifiziert und überwacht <br>(siehe Tabelle B.3 und Tabelle B.4).
|X
|X
|X
|-
|-
| '''Je Zone oder Masche''' || Wirkenergie
|Für jeden Bereich werden mehrere wesentliche Energieeinsätze identifiziert und überwacht <br>(siehe Tabelle B.3 und Tabelle B.4).
| Blindenergie
|
Scheinenergie Leistung
|X
| ---
|X
|-
|-
{{TableEnd|Tab1314|K8|Geeignete Messungen der elektrischen Energie}}
|}


=== Messung je Anwendung ===
===Messungen je Einsatz===
Die Messung je Anwendung verdient besonderes Augenmerk, da sie hilfreich sein kann, die möglichen Quellen für eine Verbesserung der Energieeffizienz zu bestimmen:
Aufmerksamkeit sollte der Messung je Einsatz geschenkt werden, die hilfreich sein kann, um potenzielle Quellen für Verbesserungen der Energieeffizienz zu ermitteln:


{{TableStart|Tab1315|5col}}
{{tb-start|id=Tab1315|num=K13|title=Beispiel für Messungen je Einsatz (EN 17267, Table B4)|cols=5}}
{| class="wikitable"
! rowspan="2" |Energieeinsatz
! colspan="3" |Messarten
|-
!niedrig!!mittel (zusätzlich zu niedrig)!!hoch (zusätzlich zu mittel)
|-
|'''HLK''' (Heizung, Lüftung und Klimatisierung)||Wirkenergie||Innentemperatur<br>Luftfeuchtemessung<br>COP (Leistungszahl)
| --
|-
|-
! rowspan="2" | Durchzuführende Messung || colspan="3" | Relevante Messungen
|'''Beleuchtung'''||Wirkenergie||–-||–-
|-
|-
! Basisstufe || Mittlere Stufe (zusätzlich zur Basisstufe) || Erweiterte Stufe (zusätzlich zur mittleren Stufe)
|'''Elektrogeräte''' (PC, Drucker usw.)||Wirkenergie||–-||–-
|-
|-
| '''HLK''' || Wirkenergie
|'''Motoren'''||Wirkenergie||Blindenergie||THD<sub>i</sub><br>U<sub>nb</sub> (Spannungs-unsymmetrie)
| Innentemperatur:
Feuchtigkeitsmessung
Energieleistungs Kennzahlen EnPIs
| ---
|-
|-
| '''Beleuchtung''' || Wirkenergie || --- || ---
|'''Generatoren'''||Erzeugte Wirkenergie||–-||Effizienz (sofern berechenbar)
|-
|-
| '''Geräte''' || Wirkenergie || --- || ---
|'''Druckluftpumpe'''||Wirkenergie||Blindenergie genormte Luftdurchflussrate <br>Druck||spezifischer Verbrauch
|-
|-
| '''Motoren'''   || Wirkenergie|| Blindenergie
|'''Warmwasser- und Dampferzeugungssystem'''||Energieverbrauch||erzeugte Wärmeleistung||Effizienz
| THDI
Unsymmetrie
|-
|-
{{TableEnd|Tab1315|K9|Geeignete Messungen je Anwendung}}
|'''Kälteanlage'''||Wirkenergie|| Blindenergie erzeugte <br>Kälteleistung<br>  |Blindenergie<br>erzeugte Kälteleistung
|Effizienz<br>COP (Leistungszahl)
|}
{{tb-notes
|txn1=ANMERKUNG: Einige dieser Mengen werden aus Rohmessdaten berechnet (Effizienz, COP).}}


=== Messung relevanter Variablen ===
=== Messung relevanter Variablen ===
ISO 50006 bietet Anleitungen für die Messung der energiebezogenen Leistung unter Nutzung energetischer Ausgangsbasen (EnB) und Energieleistungskennzahlen (EnPI). Diese Kennzahlen verbinden die Energiemessung mit anderen relevanten Parametern, z.B. Messung des Energieverbrauchs je m² oder des Energieverbrauchs in Zusammenhang mit der Anzahl der in einer Anlage anwesenden Personen oder anderer Einflussparameter.
ISO 50006 bietet Anleitungen für die Messung der energiebezogenen Leistung unter Nutzung energetischer Ausgangsbasen (EnB) und Energieleistungskennzahlen (EnPI). Diese Kennzahlen verbinden die Energiemessung mit anderen relevanten Parametern, z. B. Messung des Energieverbrauchs je m² oder des Energieverbrauchs in Zusammenhang mit der Anzahl der in einer Anlage anwesenden Personen oder anderer Einflussparameter.


Diese maßgeblichen Parameter müssen gemessen oder geschätzt oder aus einer anderen Datenbank übertragen werden.
Diese maßgeblichen Parameter müssen gemessen oder geschätzt oder aus einer anderen Datenbank übertragen werden.


{{TableStart|Tab1316|5col}}
{{tb-start|id=Tab1316|num=K14|title=Beispiel für Einflussfaktoren je Einsatz (EN 17267, Table B5)|cols=5}}
{| class="wikitable"
! rowspan="2" |Energieeinsatz
! colspan="3" |Typ von Einflussfaktoren
|-
!niedrig!!mittel (zusätzlich zu niedrig)!!hoch (zusätzlich zu mittel)
|-
|-
! rowspan="2" | Durchzuführende Messung
|'''HLK''' (Heizung, Lüftung und Klimatisierung)||Außentemperatur oder Gradtag||Belegungsrate||Leistung der Heizung, Lüftung und Klimatisierung
! colspan="3" | Maßgebliche Variable
|-
|-
!Basisstufe
|'''Beleuchtung'''||Jahreszeit||natürliches Licht <br>Belegungsrate||–-
!Mittlere Stufe
(zusätzlich zur Basisstufe)
!Erweiterte Stufe
(zusätzlich zur
mittleren Stufe)
|-
|-
|'''HLK'''
|'''Elektrogeräte''' (PC, Drucker usw.)||--||Belegungsrate||–-
|Außen­temperatur
(oder Gradtag)
|Innentemperaturen
Innenfeuchtigkeitsmessung <br>
Anzahl anwesender Personen oder gleichwertiger Indikator (z.B. Tagesproduktion)
|Energieleistungskennzahlen EnPIs  für HLK
HLK-Leistung
|-
|-
|'''Beleuchtung'''
|'''Motoren'''||--||Umgebungstemperatur||–-
|Jahreszeit
|Natürliches Licht
Anzahl anwesender Personen oder gleichwertiger Indikator (z.B. Tagesproduktion)
| ---  
|-
|-
|'''Geräte'''
|'''Generatoren'''||--||Umgebungstemperatur||–-
| --- 
|Anzahl anwesender Personen oder gleichwertiger Indikator (z.B. Tagesproduktion)
| ---  
|-
|-
|'''Motoren'''
|'''Druckluftpumpe'''||--||Umgebungstemperatur||–-
| --- 
|Umgebungstemperatur
| ---  
|-
|-
|'''Generatoren'''
|'''Warmwasser- und Dampferzeugungssystem'''||--||Wassertemperatur am Einlass<br>Umgebungstemperatur||–-
| --- 
|Umgebungstemperatur
| ---
|-
|-
{{TableEnd|Tab1316|K10|Geeignete Messungen von Einflussfaktoren nach Nutzung}}
|'''Kälteanlage'''||--||Umgebungstemperatur||--
|}
{{tb-notes
|txn1=ANMERKUNG: Die Einflussfaktoren werden nach Tätigkeitssektor ausgewählt.}}


=== Überwachung der Elektroinstallation ===
=== Überwachung der Elektroinstallation ===
Es ist ebenfalls wichtig, das Energieverteilungssystem zu überwachen, da einige Messungen eventuelle Probleme mit der Energieeffizienz und zusätzlich Risiken in Verbindung mit Anlagen aufdecken können.
Es ist ebenfalls wichtig, das Energieverteilungssystem zu überwachen, da einige Messungen eventuelle Probleme mit der Energieeffizienz und zusätzlich Risiken in Verbindung mit Anlagen aufdecken können.


{{TableStart|Tab13175col}}
{{tb-start|id=Tab1317|num=K15|title=Beispiel für elektrische Messungen je Typ Ausgangsleitung, Eingangsleitung, Generator oder Energieaustauscher (EN 17267, Table B7)|cols=5}}
{| class="wikitable"
|-
|-
! rowspan="2" colspan="2" |Durchzuführende Messung
! colspan="2" rowspan="2" |Topologische Position der Ausrüstung|| colspan="3" |Messarten{{tn|B}}
! colspan="3" |Relevante Messungen
|-
|-
!Basisstufe
!niedrig||mittel (zusätzlich zu niedrig)||hoch (zusätzlich zu mittel)
!Mittlere Stufe
(zusätzlich zur Basisstufe)
!Erweiterte Stufe
(zusätzlich zur mittleren Stufe)
|-
|-
|'''Lieferort'''
|Abgabestelle
|'''- Am Einspeisepunkt'''
|an Abgabestelle
|Wirkenergie
|Wirkenergie
|Spannung, Strom, Leistungsfaktor, Wirk- und Blindenergie und -leistung, THDu und THDi, Frequenz
|''U'' (Spannung) und ''I'' (Strom)<br>''f'' (Frequenz)<br>Leistungsfaktor (oder cos phi)<br>Blindenergie<br>Wirk-/Blindleistung<br>''THD''<sub>u</sub> und ''THD''<sub>i</sub> (Gesamtverzerrungsfaktor)
|Einzelne Spannungs- und Stromoberschwingungen
|individuelle Strom- und Spannungsoberschwingungen
|-
|-
| rowspan="3" |'''Verteilerschrank'''
| rowspan="2" |Verteilertafeln
|'''– Für jeden Abgang mit einer Leistung von min. 100 kVA (z.B. 160 A, 400 V dreiphasig)'''
|für jede Ausgangsleitung von mindestens 100kVA{{tn|A}} Leistung (z. B.: 160 A, 400 V, 3-phasig)
|Wirkenergie
|Wirkenergie
|Spannung, Strom, Leistungsfaktor, Wirk- und Blindenergie und -leistung, THDu und THDi, Frequenz
|''U''  (Spannung) und ''I'' (Strom)<br>Leistungsfaktor (oder cos phi)<br>Blindenergie<br>Wirk-/Blindleistung<br>''THD''<sub>u</sub> und ''THD''<sub>i</sub> (Gesamtverzerrungsfaktor)
|Einzelne Spannungs- und Stromoberschwingungen
|individuelle Strom- und Spannungsoberschwingungen
|-
|-
|'''– Für jeden Abgang mit einer Leistung von min. 40 kVA (z.B. 63 A, 400 V dreiphasig)'''
|für jede Ausgangsleitung von mindestens 40 kVA{{tn|A}} Leistung (z. B.: 63 A, 400 V, 3-phasig)
| ---
|Wirkenergie
|Spannung, Strom, Leistungsfaktor, Wirk- und Blindenergie und -leistung
|''U'' (Spannung) und ''I'' (Strom)<br>Wirk-/Blindleistung<br>Leistungsfaktor (oder cos phi)
|THDu und THDi
|''THD''<sub>u</sub> und ''THD''<sub>i</sub> (Gesamtverzerrungsfaktor)
|-
|-
|'''– Für jeden Abgang mit einer Leistung von min. 3,5 kVA (z.B. 16 A, 230 V einphasig)'''
|Last
| ---  
|für jede Ausgangsleitung von mindestens 3,5 kVA{{tn|A}}{{tn|C}} Leistung (z. B.: 16 A, 230 V, einphasig)
| ---  
| --
| --
|Wirkenergie
|Wirkenergie
|-
|-
|'''Transformatoren'''
|Transformator
|'''Transformatoren'''
|elektrische Transformatoren
| ---  
| --
|Transformatoreffizienz
|Effizienz
|Spannungsunsymmetrie, einspeise- und abgangsseitige Spannung
|''U''<sub>nb</sub> (Spannungsunsymmetrie)<br>''U'' (Spannung stromaufwärts und stromabwärts)
|-
|-
{{TableEnd|Tab1317|K11|Geeignete Messungen nach Art des Abgangs, der Einspeisung, des Generators oder Wechselrichters}}
|}
 
{{tb-notes
|A=Die Leistung ist abhängig vom Anlagentyp und den Gebäuden: tertiär, kommerziell, industriell, Infrastruktur usw.
|B=In Abhängigkeit von der Anwendung und den Zielen können andere Messungen eingerichtet werden (Beispiel: Unsymmetrie, Warnmeldung bei Grenzwertüberschreitung usw.).
|C=Gebäude wie z. B. Datenzentren erfordern eine Überwachung der Lasten oberhalb von 2,3 kVA (z. B. 10 A, 230 V).}}
[[en:Diagnosis_through_electrical_measurement]]
[[en:Diagnosis_through_electrical_measurement]]

Aktuelle Version vom 31. März 2022, 14:37 Uhr

Elektrische Messgrößen

Im ersten Schritt des Energieeffizienzansatzes wird eine Diagnose gestellt, deren Hauptaufgabe es ist festzustellen, wo und wie Energie verbraucht wird.

Dazu müssen erste Maßnahmen und ein vergleichender Bewertungsprozess im Hinblick auf eine Auswertung der Leistung entwickelt sowie die Hauptbereiche, in denen Verbesserungen durchgeführt werden sollten, festgelegt und realistische Einsparungen eingeschätzt werden. Die Logik hinter diesem Ansatz basiert auf der Annahme, dass sich nur verbessern lässt, was man auch messen kann.

IEC 61557-12 (VDE 0413-12) ist in großem Umfang und mit einer detaillierten Liste von Anforderungen für Messgeräte gültig und richtet sich an den größten Teil der Anwendungen in Schaltanlagen und Schaltfeldern weltweit. Siehe den Abschnitt zu dieser Norm in Kapitel S Messung, Beachtung der Norm IEC 61557-12 (VDE 0413-12).

Unabhängige Energiemessgeräte sind die natürliche Lösung, um an den wichtigsten Stellen in der Elektroinstallation relevante Daten zu erhalten. Hersteller bieten eine große Anzahl von Geräten an, die den gesamten Spannungs- und Strombereich abdecken und Daten zu einer ganzen Reihe verschiedener elektrischer Größen (Spannung, Strom, Leistung, Energie usw.) über ein lokales Display oder per Fernkommunikation liefern.

Von großem Vorteil ist es aber, wenn die Mess- und Schutzfunktionen in einem einzelnen Gerät kombiniert zur Verfügung stehen. Zunächst können mit dieser Lösung die Geräteinstallationskosten gesenkt werden, denn der Einbau eines einzelnen Geräts kostet weniger als der Einbau von zwei Geräten. Dann werden durch die Kombination dieser beiden Funktionen in einem Gerät aber auch die richtige Dimensionierung der Stromwandler, die Beseitigung des Risikos von Anschlussfehlern und ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet, da das komplette Gerät werkseitig geprüft wird.

Beispielhafte Architekturen, die beide Gerätetypen umfassen, sind im Abschnitt Intelligente Schaltanlagen dargestellt.

Geeignete Messgeräte

Vor der Auswahl von geeigneten Messgeräten, startet man in der Planung üblicherweise mit der Erstellung eines Messplanes, in dem die Messungen definiert werden bzgl. Messtellen, Messwerte, Messgenauigkeiten und Zeiten.

Einen Leitfaden für einen Messplan liefert die ISO 50002 in Ihrem Kapitel 5.5.

Auch finden sich in der IEC60364-8-1 (VDE0100-801) Errichtung von Niederspannungsanlagen - Energieeffizienz, Anforderungen welche Messungen im Netz erforderlich sind, wo Sie durchzuführen sind und mit welcher Genauigkeit.

Die 2019 veröffentlichte und im Folgenden beschriebene europäische Norm EN 17267 (DIN EN 17267:2020-10)- Plan für die Energiemessung und -überwachung - Gestaltung und Umsetzung - Grundsätze für die Energiedatensammlung" ist das derzeit fortschrittlichste Dokument über konkrete Wege zur Erstellung eines Messplans.

Dieses Dokument schlägt 3 Leistungsstufen vor:

  • Niedriger Level
  • Mittlerer Level
  • Hoher Level

Die Tabellen in Anhang B dieser Norm definieren die geeigneten Messungen, die erforderlich sind, um jede Leistungsstufe des Messsystems zu erreichen. Einige Auszüge sind in den folgenden Absätzen dargestellt.

Messung nach Zonen oder Maschen

Die Messung der Wirkenergie muss Zone für Zone oder Masche für Masche erfolgen:

Abb. K12 – Angemessene Messungen für elektrische Energie (EN 17267, Table B1, Auszüge)
Kriterium 1: Möglichkeit zur Quantifizierung des Energieverbrauchs nach Bereich und nach Energieeinsatz niedrig mittel hoch
Überwachung des Verbrauchs je Bereich
Jeder Standort (über einen Verrechnungszähler an das Versorgungsnetz angeschlossen) wird als ein Bereich angesehen. X X X
Jede Einrichtung (innerhalb eines Standortes) wird als ein Bereich angesehen. X X
Jede Einrichtung ist in Bereiche unterteilt (Werkstatt, Büro, Etagen...). X
Überwachung des Verbrauchs je Energieeinsatz
Die entsprechenden Verbrauchsmessungen für jede überwachte Energie werden durchgeführt
(siehe Tabelle B.2). 		X X X
Für jeden Bereich wird mindestens ein wesentlicher Energieeinsatz identifiziert und überwacht
(siehe Tabelle B.3 und Tabelle B.4). 		X X X
Für jeden Bereich werden mehrere wesentliche Energieeinsätze identifiziert und überwacht
(siehe Tabelle B.3 und Tabelle B.4). 		X X

Messungen je Einsatz

Aufmerksamkeit sollte der Messung je Einsatz geschenkt werden, die hilfreich sein kann, um potenzielle Quellen für Verbesserungen der Energieeffizienz zu ermitteln:

Abb. K13 – Beispiel für Messungen je Einsatz (EN 17267, Table B4)
Energieeinsatz Messarten
niedrig mittel (zusätzlich zu niedrig) hoch (zusätzlich zu mittel)
HLK (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) Wirkenergie Innentemperatur
Luftfeuchtemessung
COP (Leistungszahl) 		--
Beleuchtung Wirkenergie –- –-
Elektrogeräte (PC, Drucker usw.) Wirkenergie –- –-
Motoren Wirkenergie Blindenergie THDi
Unb (Spannungs-unsymmetrie)
Generatoren Erzeugte Wirkenergie –- Effizienz (sofern berechenbar)
Druckluftpumpe Wirkenergie Blindenergie genormte Luftdurchflussrate
Druck		 spezifischer Verbrauch
Warmwasser- und Dampferzeugungssystem Energieverbrauch erzeugte Wärmeleistung Effizienz
Kälteanlage Wirkenergie Blindenergie
erzeugte Kälteleistung 		Effizienz
COP (Leistungszahl)
  • ANMERKUNG: Einige dieser Mengen werden aus Rohmessdaten berechnet (Effizienz, COP).

Messung relevanter Variablen

ISO 50006 bietet Anleitungen für die Messung der energiebezogenen Leistung unter Nutzung energetischer Ausgangsbasen (EnB) und Energieleistungskennzahlen (EnPI). Diese Kennzahlen verbinden die Energiemessung mit anderen relevanten Parametern, z. B. Messung des Energieverbrauchs je m² oder des Energieverbrauchs in Zusammenhang mit der Anzahl der in einer Anlage anwesenden Personen oder anderer Einflussparameter.

Diese maßgeblichen Parameter müssen gemessen oder geschätzt oder aus einer anderen Datenbank übertragen werden.

Abb. K14 – Beispiel für Einflussfaktoren je Einsatz (EN 17267, Table B5)
Energieeinsatz Typ von Einflussfaktoren
niedrig mittel (zusätzlich zu niedrig) hoch (zusätzlich zu mittel)
HLK (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) Außentemperatur oder Gradtag Belegungsrate Leistung der Heizung, Lüftung und Klimatisierung
Beleuchtung Jahreszeit natürliches Licht
Belegungsrate		 –-
Elektrogeräte (PC, Drucker usw.) -- Belegungsrate –-
Motoren -- Umgebungstemperatur –-
Generatoren -- Umgebungstemperatur –-
Druckluftpumpe -- Umgebungstemperatur –-
Warmwasser- und Dampferzeugungssystem -- Wassertemperatur am Einlass
Umgebungstemperatur		 –-
Kälteanlage -- Umgebungstemperatur --
  • ANMERKUNG: Die Einflussfaktoren werden nach Tätigkeitssektor ausgewählt.

Überwachung der Elektroinstallation

Es ist ebenfalls wichtig, das Energieverteilungssystem zu überwachen, da einige Messungen eventuelle Probleme mit der Energieeffizienz und zusätzlich Risiken in Verbindung mit Anlagen aufdecken können.

Abb. K15 – Beispiel für elektrische Messungen je Typ Ausgangsleitung, Eingangsleitung, Generator oder Energieaustauscher (EN 17267, Table B7)
Topologische Position der Ausrüstung Messarten[a]
niedrig mittel (zusätzlich zu niedrig) hoch (zusätzlich zu mittel)
Abgabestelle an Abgabestelle Wirkenergie U (Spannung) und I (Strom)
f (Frequenz)
Leistungsfaktor (oder cos phi)
Blindenergie
Wirk-/Blindleistung
THDu und THDi (Gesamtverzerrungsfaktor) 		individuelle Strom- und Spannungsoberschwingungen
Verteilertafeln für jede Ausgangsleitung von mindestens 100kVA[b] Leistung (z. B.: 160 A, 400 V, 3-phasig) Wirkenergie U (Spannung) und I (Strom)
Leistungsfaktor (oder cos phi)
Blindenergie
Wirk-/Blindleistung
THDu und THDi (Gesamtverzerrungsfaktor) 		individuelle Strom- und Spannungsoberschwingungen
für jede Ausgangsleitung von mindestens 40 kVA[b] Leistung (z. B.: 63 A, 400 V, 3-phasig) Wirkenergie U (Spannung) und I (Strom)
Wirk-/Blindleistung
Leistungsfaktor (oder cos phi) 		THDu und THDi (Gesamtverzerrungsfaktor)
Last für jede Ausgangsleitung von mindestens 3,5 kVA[b][c] Leistung (z. B.: 16 A, 230 V, einphasig) -- -- Wirkenergie
Transformator elektrische Transformatoren -- Effizienz Unb (Spannungsunsymmetrie)
U (Spannung stromaufwärts und stromabwärts)
  1. ^ In Abhängigkeit von der Anwendung und den Zielen können andere Messungen eingerichtet werden (Beispiel: Unsymmetrie, Warnmeldung bei Grenzwertüberschreitung usw.).
  2. ^ 1 2 3 Die Leistung ist abhängig vom Anlagentyp und den Gebäuden: tertiär, kommerziell, industriell, Infrastruktur usw.
  3. ^ Gebäude wie z. B. Datenzentren erfordern eine Überwachung der Lasten oberhalb von 2,3 kVA (z. B. 10 A, 230 V).
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