Fachartikel: Energiemanagement bei SCHOTT

Ressourcenschonende Glas- und Keramikproduktion

Alle Energieverbräuche in einem System

Liegen detailllierte Energiedaten erst einmal vor, bieten sie eine hervorragende Grundlage für Einsparungen bei Verbrauch und Kosten. Um diese Daten zu erheben und zu verarbeiten, bildet der Hersteller von Glas und Glaskeramik Schott sein Energiemanagement in der Software e-Gem der Flowchief GmbH ab. Die Lösung erfasst die Energiedaten aller Anlagen standortübergreifend, veredelt sie zu Informationen und stellt sie verschiedenen Benutzergruppen im Unternehmen bedarfsgerecht zur Verfügung.

Der Technologiekonzern Schott setzt seit vielen Jahren auf Energiemanagement und erfasst die relevanten Prozesse und Verbrauchsdaten für die zentrale Aufgabe, Einsparmöglichkeiten zu ermitteln und umzusetzen. Die dafür eingesetzte Applikation war jedoch in die Jahre gekommen und wurde vom Hersteller nicht mehr weiterentwickelt. „Technik und Funktionalität entsprachen nicht mehr den Erwartungen“, schildert Lothar Kretschmer, Leiter Energiewirtschaft/Energiemanagement der Schott AG. Sein Team ist verantwortlich für ein breit gefächertes Arbeitsgebiet von der Energieversorgung des Hauptwerkes in Mainz über deutschlandweite Energiekosten-Analysen, Energie-Checks und -Audits bis hin zum Betrieb des Energiemanagementsystems nach DIN EN ISO50001 an allen Standorten. „So musste beispielsweise die Anwendung bisher mit enormem Zeit- und Arbeitsaufwand auf den Clients an den jeweiligen Produktionsstandorten installiert werden. Zudem erlaubte sie nur wenigen Mitarbeitern den Zugriff auf die Daten. Diese waren deshalb immer häufiger damit beschäftigt, Daten für Dritte aufzubereiten, statt sich um die eigentliche Kernaufgabe Energieeinsparungen zu kümmern.“

Webtechnologie und Mandantenfähigkeit

Die neue Lösung sollte ein Standardprodukt werden, das tief am Markt verankert ist. „Anpassbarkeit an neue Gesetzeslagen oder Inkompatibilitäten im stetigen Wandel der IT-Infrastruktur durften kein Problem darstellen“, sagt Kretschmer. Im Rahmen eines Maintenance-Vertrags soll das neue System kontinuierlich aktualisiert werden und so immer auf dem Stand der Technik sein. Der Software-Partner sollte flexibel genug sein, auch spezielle Funktionen implementieren zu können. Da die Entscheidung für einen Anbieter über viele Jahre hinweg bindet, wurde auch auf eine nachhaltige und zukunftssichere Ausrichtung des IT-Unternehmens Wert gelegt. Die neue Anwendung sollte zudem über eine Server-Client-Struktur verfügen: „Native Webtechnologie sollte sicherstellen, dass die Mitarbeiter von jedem beliebigen Rechner auf ihre Daten zugreifen können.“ Weiterhin erfordern die Abläufe der Datenauswertung Mandantenfähigkeit mit einer Benutzerverwaltung. Diese muss die beliebige Definition von Richtlinien sowie die Vergabe von Zugriffsrechten für Mitarbeiter gruppenspezifisch und individuell erlauben.

Komponenten für Erfassung und Analyse

Die Wahl fiel schließlich auf die Anwendung der Flowchief GmbH, einen Anbieter von Standardsoftware für Prozessleittechnik, Energiedatenmanagement und Datenerfassung. Deren Lösung für das Energiedatenmanagement e-Gem besteht aus Komponenten zur Erfassung von Daten und für deren Analyse. Sie ordnet Energiearten unterschiedlichen Kostenstellen zu und analysiert und überwacht die Energiewerte. Im Sinn von Big Data verwaltet die Anwendung auch Datenmengen im Terabyte-Bereich und bereitet diese auf. Die Weblösung erfüllte die Anforderungen hinsichtlich der Mandantenfähigkeit. Zähler- und Messdaten werden bei Schott standortübergreifend in teils unterschiedlichen Geräten erfasst. Über industrielle Standardschnittstellen fungiert das Energiedatenmanagementsystem als zentraler Datensammler. „Unsere Messinfrastruktur ist über viele Jahre gewachsen und durchaus heterogen, aber sehr funktional“, sagt Kretschmer. „Ein Austausch von Komponenten war nicht vorgesehen.“ Ein Grund für die Anschaffung der Lösung war deren Redundanzfähigkeit. Die Anwendung läuft auf zwei Servern parallel, damit der Betrieb selbst beim Ausfall eines Rechners gesichert ist. Support bietet der Softwareanbieter rund um die Uhr, um bei Störungen zeitnah helfen zu können. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass möglicherweise Daten verloren gehen, weil die Zeitspanne für ihre Zwischenspeicherung überschritten wird.

Verbrauchsdaten je nach Unternehmensstruktur

Das EMS bildet die Organisationsstruktur von Schott mit seinen Firmen, Business Units, Business Lines und Kostenstellen detailliert ab. Die Synchronisation zwischen den Unternehmensstammdaten und dem System erfolgt automatisch. Die Kostenstellenstruktur wiederum, die dem Messstellen- und Zählerkonzept zugrunde liegt, bildet einzelne Fertigungsschritte ab. Energieverbrauch und Energiekosten lassen sich den jeweiligen Anlagen oder Aggregaten zuordnen. Neben der aktuellen Organisations- und Messstruktur wird zudem die gesamte Historie abgebildet. Will der Energiemanager beispielsweise die Verbrauchsdaten einer nicht mehr existierenden Kostenstelle auswerten, kann er über eine Timeline darauf zugreifen. Schott ist bereits nach ISO50001 zertifiziert – die Lösung bildet die Datenbasis für künftige Audits.

Kick-off im Parallelbetrieb

Die Implementierung der Lösung begann im Hauptwerk in Mainz in einem Pilotprojekt. Für die standortübergreifende Erfassung der Verbrauchsdaten mit U160X-Summenstationen von Gossen Metrawatt entwickelte Flowchief einen passenden Treiber. Mit ihm werden neben Onlineverbrauchsdaten auch Archivwerte, Systemdaten und Buskenndaten zur Überwachung der Infrastruktur erfasst. Die vollständige Messinfrastruktur wurde parallel zum Bestandssystem auf das EMS gekoppelt. „Der Parallelbetrieb war die ideale Grundlage, um e-Gem zu testen sowie Anwender und IT-Administratoren auf der neuen Anwendung zu schulen“, sagt Christian Fink, leitender Produktmanager bei Flowchief. Sobald sich herausgestellt hatte, dass die Lösung zuverlässig arbeitet, wurde die Bestandslösung Zug um Zug durch die neue ersetzt. Nach der erfolgreichen Migration in Mainz wurden sukzessive weitere Werke und Standorte über das Schott-WAN an das System angebunden.

Datenanalyse weiterhin auch mit Excel

Arbeitsgebiete wie Energieplanung, Spitzenlastoptimierung, Abrechnung und technische Dienste greifen laufend auf die Daten der EMS-Anwendung zurück und nutzen sie für ihre Aufgaben. Dabei konnten bestehende Analysetools durch ein an die Anforderungen von Schott angepasstes Excel-Plug-In beibehalten werden.

Zur Verbesserung motivieren

Inzwischen arbeiten deutschlandweit etwa 50 Mitarbeiter von Schott mit dem Werkzeug und greifen über einen Standard-Browser darauf zu. Die IT-Administration im Konzern kann die Lösung selbst verwalten und jedem Mitarbeiter, der mit deren Daten arbeiten muss, einen Zugang einrichten. Da auch sensible Daten vorgehalten werden, mussten früher viele Anwender vom Zugang ausgeschlossen werden. Heute lassen sich die Rechte so festlegen, dass jeder Nutzer auf die Daten zugreifen kann, die er für seine Aufgabe benötigt. Der geräteunabhängige Zugriff, der auch für mobile Geräte genutzt werden kann, eröffnet darüber hinaus neue Möglichkeiten. „Für die Mitarbeiter, die bisher keinen Echtzeit-Zugriff hatten, ist die durch e-Gem geschaffene Transparenz beim Energieverbrauch die denkbar beste Motivation, um Verbesserungspotenzial in ihrem Anlagenteil aufzuspüren“, sagt Kretschmer.

Versorgerdaten erfassen

Eine Lösung für Energiedatenmanagement ist kein fertiges Produkt, sie muss fortlaufend an neue Anforderungen angepasst werden. Seit dem Projektstart im Jahr 2013 sind zahlreiche neue Komponenten hinzugekommen. Das aktuelle Vorhaben ermöglicht das Einlesen der Lastgänge, die vom Energieversorgungsunternehmen per E-Mail übermittelt werden. Auch hierfür entwickelte der EMS-Hersteller einen Treiber, der die erforderlichen Informationen aus alphanumerischen Daten im branchenüblichen MSCONS-Format exportiert und sie im System abbildet. Die Auswertung ermöglicht den Abgleich der intern erfassten Daten mit den vom Versorger in Rechnung gestellten Verbrauchsdaten. Künftig soll eine integrierte Reporting-Funktion Berichte für Dritte automatisiert erstellen und via E-Mail versenden und so die Energie-Teams weiter entlasten.

Energiemanagement bei der Schott AG

• Erfassung von 5.000 Zählpunkten
• Hot Standby-Redundanzlösung im eigenen Rechenzentrum
• Automatisierte Synchronisierung mit Unternehmensstammdaten
• Heterogene Feldstrukturen – Anbindung von GMC, Janitza, M-Bus; verschiedene SPSen, Modbus, Leitsysteme
• Treiberentwicklung für Gossen Metrawatt U160X einschließlich Archivdatenhandling und Busüberwachung
• Automatische Verbrauchsstellensynchronisierung auf Basis der dynamischen U1600-Konfigurationen
• Mandantenfähige Struktur und konzernweiter Zugriff per Web von über 50 Mitarbeitern
• Archivdaten bis zu zehn Jahre online verfügbar
• Zertifiziert nach ISO50001

Bericht in der IT&Produktion als PDF