Energiemanagementverfahren, Energiemanagementeinrichtung, Vermittlungseinrichtung für eine Energiemanagementeinrichtung und Computersoftwareprodukt

Die Erfindung betrifft ein Energiemanagementverfahren zur Erfassung eines Energieverbrauchs wenigstens eines an ein Ener ^¬ gieversorgungsnetz angeschlossenen Verbrauchers, wobei die Summe der maximalen Leistungsaufnahmen aller Verbraucher wenigstens 5 kW ist, wobei durch mehrere Erfassungseinrichtungen jeweils einen Energieverbrauch betreffende Erfassungswerte erfasst und/oder berechnet werden, wonach zumindest Teile der Erfassungswerte und/oder aus zumindest Teilen der Erfas- sungswerte berechnete Werte als Energiewerte zu einer Zent ^¬ raleinrichtung übertragen und dort gespeichert und/oder ausgewertet werden. Daneben betrifft die Erfindung eine Vermitt ^¬ lungseinrichtung für eine Energiemanagementeinrichtung, eine Energiemanagementeinrichtung und ein Computerprogramm.

In Zeiten eines zunehmenden Umweltbewusstseins und steigender Energiepreise gewinnt das Energiemanagement, also die Opti ^¬ mierung und Anpassung eines Energieverbrauchs von technischen Anlagen, zunehmend an Bedeutung. Werden eine Vielzahl von Verbrauchern genutzt, so sind häufig Einsparpotentiale für den Energieverbrauch gegeben bzw. der Energieverbrauch kann mit anderen Faktoren abgewägt werden. Derartige Einspar- und Optimierungspotentiale sind jedoch häufig nicht ohne eine ge ^¬ naue Kenntnis von Verbrauchsprofilen der Verbraucher und eine detaillierte Datenauswertung möglich. Die Analyse von Verbrauchsdaten auf Optimierungs- und Einsparpotentiale hin kann entweder durch den Betreiber der Verbraucher selbst erfolgen oder sie kann durch einen externen Dienstleister durchgeführt werden, der seine Erfahrung und sein Fachwissen bezüglich des Energiemanagements zur Verfügung stellt. In beiden Fällen ist es erforderlich, dass detaillierte Informationen über den Energieverbrauch der Verbraucher in verschiedenen Betriebssituationen vorliegen. Zur Erfassung des Energieverbrauchs von komplexen Verbrau ^¬ cherverbünden werden zwei Ansätze genutzt. Zum einen ist in großen Industrieanlagen häufig ein Prozessautomatisierungs- System oder ein Prozessleitsystem vorgesehen, das mit einem integrierten Energiemanagementsystem erweiterbar ist. Insbesondere bei kleineren Industrieanlagen oder Gebäuden ist jedoch häufig kein Prozessautomatisierungs- bzw. Prozessleit ^¬ system vorgesehen. Je nachdem, wie die konkrete Verbraucher- infrastruktur ausgebildet ist, könnten unter Umständen nur Bruchteile des Funktionsumfangs eines Prozessautomatisie ^¬ rungs- bzw. Prozessleitsystems genutzt werden, weshalb der technische und finanzielle Aufwand zur Installation eines derartigen Systems nicht in allen Verbraucherverbünden zweck- mäßig ist.

Alternativ können Speziallösungen vorgesehen werden, die spezielle Sensoren vorsehen, die mit einer Zentraleinrichtung kommunizieren. Diese Speziallösungen sind technisch sehr auf- wendig, insbesondere ein Nachrüsten entsprechend angepasster Sensoren in bestehenden Verbraucherverbünden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Energie ^¬ managementverfahren anzugeben, das eine Erfassung eines Ener- gieverbrauchs demgegenüber erleichtert und insbesondere mit geringerem technischen Aufwand in neuen und/oder bestehenden Verbraucherverbünden nutzbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der ein- gangs genannten Art gelöst, wobei wenigstens einer der Erfas ^¬ sungseinrichtungen und/oder wenigstens einer Gruppe der Erfassungseinrichtungen jeweils eine Vermittlungseinrichtung zugeordnet ist, wobei die durch die Erfassungseinrichtung und/oder die Gruppe der Erfassungseinrichtungen erfassten und/oder berechneten Erfassungswerte jeweils gemäß einem für die Erfassungseinrichtung und/oder die Gruppe der Erfassungseinrichtungen vorgegebenen, erfassungseinrichtungsseitigen Protokoll an die Vermittlungseinrichtung bereitgestellt wer- den, wonach die jeweiligen Energiewerte über ein Netzwerk, das die Zentraleinrichtung mit allen Vermittlungseinrichtungen verbindet, gemäß einem vorgegebenen, von dem erfassungs- einrichtungsseitigen Protokoll unterschiedlichen, zentralein- richtungsseitigen Protokoll an die Zentraleinrichtung übertragen werden.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, neben einer Zentraleinrichtung zusätzliche Vermittlungseinrichtungen zu verwenden, um Energiewerte an die Zentraleinrichtung bereitzustellen.

Hierbei wird ausgenutzt, dass bei Verbrauchern häufig bereits Informationen über den Verbrauch eines einzelnen Verbrauchers oder über verbrauchsbestimmende Größen für einen einzelnen Verbraucher vorliegen. Beispielsweise erfassen Stromwandler häufig bereits Messwerte der durch sie bereitgestellten Strö ^¬ me und Spannungen. Auch für andere Arten des Energietrans ^¬ ports, beispielsweise für Gasströme, Ölströme, Dampfströme, Ströme von komprimierter Luft oder Ströme von Kühlflüssigkei ^¬ ten, werden häufig durch ohnehin vorgesehene Sensoren einzel- ne Größen bereitgestellt, aus denen direkt oder unter Zuhil ^¬ fenahme von Zusatzinformationen ein einen Energieverbrauch beschreibender Erfassungswert gewinnbar ist. Ergänzend ist ein Energieverbrauch teilweise direkt oder unter Nutzung zusätzlicher Messwerte aus Steuergrößen ableitbar, die durch Steuereinrichtungen bereitgestellt werden.

Problematisch ist hierbei, dass entsprechende Größen häufig nur lokal vorliegen und verschiedene Verbraucher bzw. verschiedene einem einzelnen Verbraucher zugeordnete Komponen- ten, wie beispielsweise verschiedene Sensoren, auf unter ^¬ schiedliche Weise kommunizieren. Informationen können als analoge Signale, über verschiedene Bussysteme, wie einen Modbus oder einen I2C-Bus, verschiedene drahtgebundene oder drahtlose Netzwerke, als pulsweitenmodulierte Signale oder Ähnliches übertragen werden. Um Energiewerte der Verbraucher dennoch mit geringem technischen Aufwand an eine Zentraleinrichtung bereitstellen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Vermittlungseinrichtung als Abstraktions- Schicht zu verwenden, die mit einem erfassungseinrichtungs- seitigen Protokoll bereitgestellte Erfassungswerte empfängt und sie oder aus ihnen berechnete Werte mit einem zentralein- richtungsseitigen Protokoll an die Zentraleinrichtung bereit- stellt. Somit wird ermöglicht, einerseits nahezu beliebige Informationsquellen in dem Verbraucherverbund im Rahmen des Energiemanagements nutzen und andererseits für Energieerfas ^¬ sungsaufgaben nahezu beliebige zusätzliche Sensoren verwenden zu können.

Im erfindungsgemäßen Energiemanagementverfahren wird der Energieverbrauch insbesondere separat für verschiedene Berei ^¬ che eines Gebäudes bzw. für verschiedene Bereiche von techni ^¬ schen Anlagen bzw. Einrichtungen erfasst. Die Zentraleinrich- tung kann ausschließlich der Speicherung der Energiewerte dienen. Ergänzend oder alternativ können durch die Zentraleinrichtung selbst jedoch Auswertungsfunktionen bereitgestellt werden, die beispielsweise eine statistische Auswer ^¬ tung des Energieverbrauchs ermöglichen. Insbesondere können gespeicherte und/oder ausgewertete Energiewerte an weitere Einrichtungen, beispielsweise über eine, insbesondere ver ^¬ schlüsselte, Internetverbindung bereitgestellt werden.

Die Auswertung der Energiewerte kann beispielsweise an Compu- tern eines Firmennetzes, über das die Computer mit der Zent ^¬ raleinrichtung verbunden sind, oder durch einen Dienstleister, der beispielsweise über ein Virtual Private Network mit der Zentraleinrichtung kommuniziert, erfolgen. Prinzipiell ist es auch möglich, dass die Zentraleinrichtung selbst oder mit der Zentraleinrichtung kommunizierende weitere Einrichtungen Steuerfunktionen für einzelne oder alle Verbraucher bereitstellt .

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere zum Energie- management in Industrieanlagen, Gebäuden oder Teilen von Gebäuden, wie beispielsweise Verkaufsräumen oder Wohnungen, genutzt werden. Alle oder Teile der Verbraucher können jedoch beispielsweise auch auf frei am Feld, an Versorgungsleitun- gen, in und/oder an Gebäuden und/oder an See- und/oder luftgestützen Einrichtung angeordnet sein. Ein Energieverbrauch kann für eine Vielzahl verschiedener Energieformen erfasst werden. Als Erfassungsparameter kann beispielsweise ein elektrischer Verbrauch ein Fluss von gasförmigen und/oder von flüssigen chemischen Energieträgern, ein Fluss von weiteren Energieträgern, wie z. B. komprimierter Luft oder Dampf, und/oder ein Fluss einer Kühlflüssigkeit erfasst werden. Es können Energiewerte von allen Verbrauchern innerhalb eines Gebäudes, einer Industrieanlage oder eines anderen Verbrau ^¬ cherverbundes erfasst werden, also beispielsweise sowohl der Verbrauch der Produktionsmaschinen einer Industrieanlage, als auch ein Energieverbrauch für eine Heizung bzw. Klimatisierung der Räume der Industrieanlage. Alternativ können jedoch nur Teile der Verbraucher berücksichtigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es den Verbrauch von leis ^¬ tungsstarken Verbrauchern und komplexen Verbraucherverbünden zu erfassen. Die Summe der maximalen Leistungsaufnahmen aller Verbraucher ist größer als 5 kW. Unter der maximalen Leis- tungsaufnähme eines Verbrauchers ist jene Leistungsaufnahme zu verstehen, die im Normalbetrieb eines Verbrauchers maximal verbraucht wird, bzw. die durch den Verbraucher ohne eine Be ^¬ schädigung des Verbrauchers für längere Zeiträume, beispiels ^¬ weise mehrere Minuten, nutzbar ist.

Eine Erfassungseinrichtung kann im erfindungsgemäßen Verfahren jede Einrichtung sein, die Erfassungswerte erfasst. Bei der Erfassungseinrichtung kann es sich um eine Messeinrichtung handeln. Insbesondere können dedizierte Messgeräte ver- wendet werden, es können jedoch auch Messgrößen, die beim Betrieb eines Verbrauchers ohnehin anfallen, erfasst werden. Ergänzend ist es möglich, dass eine Erfassungseinrichtung Größen erfasst, aus denen ein Energieverbrauch berechenbar ist. Beispielsweise kann eine Drehzahl der Maschine erfasst werden, aus der bei einer bekannten Last eine Leistung der Maschine bestimmbar ist. Dabei ist es möglich, dass eine erfasste, insbesondere gemes ^¬ sene Größe, also beispielsweise die Drehzahl, an die Vermitt ^¬ lungseinrichtung bereitgestellt wird, es kann jedoch auch bereits in der Erfassungseinrichtung selbst ein aus der erfass- ten Größe abgeleiteter Erfassungswert, insbesondere ein Ener ^¬ gieverbrauch bzw. eine Leistung, berechnet werden. Es können auch andere Werte, beispielsweise Werte eines Steuerproto ^¬ kolls als Erfassungswerte erfasst werden bzw. bei der Berech ^¬ nung der Erfassungswerte berücksichtigt werden. Beispielswei- se kann eine Erfassungseinrichtung einer Simulationseinrichtung zugeordnet sein, die alleine aus Steuergrößen den Energieverbrauch wenigstens eines Verbrauchers prognostiziert.

Häufig ist es nicht notwendig, für jede Erfassungseinrichtung eine separate Vermittlungseinrichtung vorzusehen. Beispielsweise können mehrere Erfassungseinrichtungen mit einem Bus, beispielsweise einem Modbus, verbunden sein, über den Erfas ^¬ sungswerte bereitgestellt werden. Unter einer Gruppe von Erfassungseinrichtungen ist insbesondere eine weniger als alle Erfassungseinrichtungen umfassende Untergruppe der Erfassungseinrichtungen zu verstehen. Im erfindungsgemäßen Verfahren können mehrere Gruppen von Erfassungseinrichtungen verwendet werden, denen jeweils eine Ver- mittlungseinrichtung zugeordnet ist. Alternativ kann beispielsweise nur eine Gruppe verwendet werden, die um mehrere einzelne Erfassungseinrichtungen ergänzt ist, denen jeweils eine separate Vermittlungseinrichtung zugeordnet ist. Die Vermittlungseinrichtung kann im erfindungsgemäßen Verfahren eine separat von der Zentraleinrichtung und der Erfassungs ^¬ einrichtung ausgebildete Baueinheit sein, die in einem sepa ^¬ raten Gehäuse angeordnet ist.

Es ist möglich, dass einzelne Erfassungseinrichtungen ausge- bildet sind, über das zentraleinrichtungsseitige Protokoll zu kommunizieren. In diesem Fall ist es im erfindungsgemäßen Energiemanagementverfahren nicht erforderlich, für diese Erfassungseinrichtungen eine Vermittlungseinrichtung vorzuse- hen. Das Energiemanagementverfahren kann somit in einem gemischten System durchgeführt werden, in dem wenigstens eine der Erfassungseinrichtungen indirekt über die Vermittlungseinrichtung mit der Zentraleinrichtung kommuniziert und we- nigstens eine weitere der Erfassungseinrichtungen direkt über das zentraleinrichtungsseitige Protokoll mit der Zentralein ^¬ richtung kommuniziert.

Die Bereitstellung der Erfassungswerte an die Vermittlungs ^¬ einrichtung kann insbesondere über jeweils wenigstens eine Signalleitung erfolgen. Die Erfassungswerte können analog oder digital bereitgestellt werden. Es kann ein Datenbits zur Kommunikation genutzt werden, für den jedoch insbesondere keine höheren Funktionen, beispielsweise ein Routen von Datenpaketen, gesehen sind. Die Kommunikation der Vermittlungseinrichtung mit der Zentraleinrichtung kann drahtgebunden erfolgen, wobei eine von der Signalleitung separate Verbindung nutzbar ist, oder drahtlos. Eine drahtgebundene Verbindung kann beispielsweise über Ethernet, eine drahtlose Verbindung beispielsweise über WLAN oder ISA100 erfolgen. Das Netzwerk, das die Zentraleinrichtung mit allen Vermittlungseinrichtungen verbindet kann auch mehrere Netzwerksegmente aufweisen. Es ist beispielsweise möglich, dass ein Teil der Verbindungen im Netzwerk drahtlos und ein Teil der Verbindungen drahtgebunden sind.

Das erfassungseinrichtungsseitige Protokoll kann sowohl ein Protokoll zur digitalen Signalübermittlung als auch ein Protokoll zur analogen Signalübermittlung sein. Protokolle zur analogen Signalübermittlung können insbesondere elektrische

Spezifikationen der Verbindung, eine Zuordnung von Spannungen und Werten sowie einen Spannungsbereich der Signalübertragung vorgeben. Wie später noch genauer erläutert ist es vorteilhaft, wenn das zentraleinrichtungsseitige Protokoll eine weitgehende Abstraktion der einzelnen Funktionen der Erfassungseinrichtungen ermöglicht. Die Vermittlungseinrichtung und die zugeordneten Erfassungseinrichtungen können beispielsweise durch Funktionsaufrufe über das Netzwerk an- sprechbar sein, bzw. sie können als „Objekte" in einem Netzwerk abgebildet werden, die Eigenschaften aufweisen, auf die über das Netzwerk zugegriffen werden kann. Eine entsprechende Funktionalität wird beispielsweise durch die Protokolle OPC Unfried Architekturen oder Backet bereitgestellt. Alternativ wäre beispielsweise Profiten als Protokoll nutzbar. Das zent- raleinrichtungsseitige Protokoll kann jedoch auch ein spezi ^¬ ell zur Bereitstellung eines Energiebußes , auf dem Energie ^¬ werte ausgetauscht werden, spezifiziertes Protokoll sein. Beispielsweise kann die Funktionalität eines zentraleinrich- tungsseitigen Protokolls durch Netzwerkfunktionsaufrufe, bei ^¬ spielsweise durch SOAP, implementiert werden.

Die Zentraleinrichtung kann insbesondere vor Ort, also in oder an dem Gebäude, installiert sein. Bei der Zentraleinrichtung kann es sich insbesondere um einen Industrie-PC handeln. Die Zentraleinrichtung kann insbesondere einen zeitlich aufgelösten Verbrauchsverlauf erfassen. Ergänzend können wei ^¬ tere verbrauchsrelevante Parameter, beispielsweise eine

Blindleistung, erfasst werden.

Die Vermittlungseinrichtung kann vorzugsweise ausschließlich einerseits zu einem Empfang der Erfassungswerte und/oder zu einer Berechnung der aus den Erfassungswerten berechneten Werte sowie andererseits zur Übertragung der jeweiligen Energiewerte an die Zentraleinrichtung verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, dass durch die Vermittlungseinrichtung keine Steueraufgaben durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Vermittlungseinrichtung besonders einfach aufgebaut, besonders preiswert und besonders wartungsarm sein, insbeson ^¬ dere wenn durch die Vermittlungseinrichtung keine Weiterverarbeitung der Erfassungswerte erfolgt, sondern diese direkt als Energiewerte bereitgestellt werden. Bei einem Vorsehen ausreichend großer Puffer zur Datenerfassung bzw. - bereitstellung ist insbesondere keine Echtzeitfähigkeit der

Vermittlungseinrichtung erforderlich. Die Übertragung der jeweiligen Energiewerte kann ein Puffern der Energiewerte bzw. der empfangenen Erfassungswerte bzw. der berechneten Werte und/oder das Anreichern von Daten mit die Vermittlungseinrichtung und/oder die jeweilige Erfassungseinrichtung betreffenden Zusatzinformationen umfassen. Es können wenigstens zwei Vermittlungseinrichtungen verwendet werden, an die Erfassungswerte mit voneinander unterschiedli ^¬ chen erfassungseinrichtungsseitigen Protokollen bereitgestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht so ^¬ mit das Zusammenführen von Erfassungswerten aus unterschied- liehen Bussen, Netzwerken und Ähnlichem.

Durch die Zentraleinrichtung und/oder durch die Vermittlungseinrichtung können über das Netzwerk aufrufbare Funktionen implementiert werden. Bei den über das Netzwerk aufrufbaren Funktionen kann es sich um netzwerkaufrufbare Funktionen handeln, die beispielsweise über SOAP ansprechbar sind. Die Implementierung aufrufbarer Funktionen kann auch im Rahmen eines vorgegebenen zentraleinrichtungsseitigen Protokolls erfolgen. Beispielsweise unterstützt Backet Funktionsaufrufe. OPC Unfried Architekturen ordnet Objekten im Netz Eigenschaf ^¬ ten zu, auf die Lese- und Schreibzugriffe möglich sind. Ent ^¬ sprechende Lese- und Schreibzugriffe entsprechen über das Netzwerk aufrufbaren Funktionen. Auch Profiten stellt eine Ein- und Ausgabefunktionalität bereit, die durch über das Netzwerk aufrufbare Funktionen implementierbar ist.

Durch die Zentraleinrichtung kann zu vorgegebenen Zeitpunkten eine Identifikationsanforderung an alle mit dem Netzwerk verbundenen Vermittlungseinrichtungen übertragen werden, wodurch eine durch die jeweilige Vermittlungseinrichtung implementierte Identifikationsfunktion ausgeführt wird, durch die ein die jeweilige Vermittlungseinrichtung und/oder die der jeweiligen Vermittlungseinrichtung zugeordnete Erfassungseinrichtung oder Gruppe von Erfassungseinrichtungen beschreibender Identifikationsdatensatz an die Zentraleinrichtung übermittelt wird. Durch die Nutzung einer Identifikationsaufforde ^¬ rung bzw. einer Identifikationsfunktion können im erfindungsgemäßen Verfahren automatische Konfigurationsfunktionen des Netzwerks, das die Zentraleinrichtung mit allen Vermittlungs ^¬ einrichtungen verbindet, vorgesehen werden. Auf eine Identifikationsaufforderung hin melden sich alle verbundenen Vermittlungseinrichtungen und übertragen relevante Daten an die Zentraleinrichtung. Insbesondere kann vor einer Verbindung einer Vermittlungseinrichtung eine Konfiguration der Vermittlungseinrichtung durchgeführt werden und es können die Vermittlungseinrichtung bzw. zugeordnete Erfassungseinrichtungen betreffende Parameter durch die Vermittlungseinrichtung ge- speichert werden, die im Rahmen des Identifikationsdatensat ^¬ zes an die Zentraleinrichtung übermittelt werden.

Eine automatische Netzwerkkonfiguration ist alternativ oder ergänzend auch möglich, indem einzelne Vermittlungseinrich- tungen bei einer ersten Verbindung zum Netzwerk die Vermittlungseinrichtung „suchen". Eine Vermittlungseinrichtung kann beispielsweise einen Broadcast in das Netzwerk, insbesondere eine Nachricht an eine vordefinierte Adresse, die von allen Netzwerkteilnehmern empfangen werden kann, senden. Aufgrund dieses Broadcasts erkennt die Zentraleinrichtung, dass eine Vermittlungseinrichtung mit dem Netzwerk verbunden wurde und kann beispielsweise die Identifikationsfunktion aufrufen, die Vermittlungseinrichtung konfigurieren oder Ähnliches. Ein Beispiel für eine entsprechende automatische Konfiguration im Netzwerk ist das Simple Service Discovery Protocol, das ins ^¬ besondere im Rahmen von Universal Plug & Play genutzt wird.

Der Identifikationsdatensatz beschreibt insbesondere eine Netzwerkadresse, über die die Vermittlungseinrichtung an- sprechbar ist. Ergänzend oder alternativ kann der Identifikationsdatensatz Informationen über zugeordnete Erfassungseinrichtungen umfassen, also insbesondere den Typ einer Erfassungseinrichtung, beispielsweise ob es sich um eine Erfassung von Druck, Temperatur, Strom, Spannung usw. handelt, einen Anordnungspunkt der Erfassungseinrichtung, beispielsweise ei ^¬ ne Identifikation des Verbrauchers, Informationen, welcher Parameter erfasst wird bzw. mit welcher Einheit dieser Para ^¬ meter erfasst wird, Zustandsinformationen, beispielsweise ob die zugeordnete Erfassungseinrichtung aktiv oder passiv ist oder ob ein Fehler vorliegt, aktuelle Erfassungswerte oder aus diesen berechnete Werte oder Ähnliches. Nach einer anfänglichen Identifikation der Vermittlungseinrichtung im Netzwerk können durch die Zentraleinrichtung die Erfassungswerte oder die aus diesen berechneten Werte durch eine zyklische Abfrage abgefragt werden. Besonders vorteil ^¬ haft erfolgt jedoch eine automatische Übertragung der Erfas- sungswerte oder der aus diesen berechneten Werte durch die Vermittlungseinrichtung .

Durch die Zentraleinrichtung kann eine durch die Vermittlungseinrichtung implementierte Konfigurationsfunktion aufge- rufen werden, um wenigstens einen die Erfassung und/oder die Berechnung der Erfassungswerte und/oder die Berechnung der Energiewerte betreffenden Konfigurationsparameter anzupassen. Als Konfigurationsparameter kann insbesondere eine Abtastras ^¬ te oder eine Genauigkeit der Abtastung für die Erfassungswer- te angepasst werden. Handelt es sich bei dem Energiewert um einen aus einem oder mehreren Erfassungswerten berechneten Wert, so kann auch eine Berechnungsfrequenz bzw. Auflösung angepasst werden. Durch eine Konfiguration der Vermittlungseinrichtung kann insbesondere eine Netzwerklast angepasst werden, indem ein übertragenes Datenvolumen angepasst wird. Erfolgt eine Übertragung von Energiewerten nicht mit einer festen Periode, sondern in Abhängigkeit beispielsweise der Erfassungswerte, so kann durch einen Konfigurationsparameter insbesondere wenigstens ein Grenzwert angepasst werden, bei Über- bzw. Unterschreiten dessen durch einen Energiewert oder einen aus dem Energiewert abgeleiteten Wert eine Übertragung erfolgt .

Die an die Vermittlungseinrichtung bereitgestellten Erfas- sungswerte können durch die Vermittlungseinrichtung zwischengespeichert werden, wonach die Energiewerte regelmäßig oder bei Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung an die Zentraleinrichtung übertragen werden. Bei der vorgegebenen Bedingung kann es sich insbesondere um eine Abweichung von einem zuletzt an die Zentraleinrichtung übertragenen Energiewert handeln. Eine regelmäßige Übertragung kann unter Berücksichti ^¬ gung einer zusätzlichen Bedingung erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, dass eine Vermittlungseinrichtung erst nach Empfang eines Konfigurations- und/oder Startaufrufs von der Zentraleinrichtung mit der Übertragung der Energiewerte beginnt . Erfassungswerte oder aus diesen berechnete Werte einer oder mehrerer Erfassungseinrichtungen können durch die Vermittlungseinrichtung zudem gruppiert bzw. geordnet werden. Insbesondere wenn durch eine Vermittlungseinrichtung Daten mehrerer Erfassungseinrichtungen erfasst werden, die Erfassungs- werte mit unterschiedlichen Latenten und/oder unterschiedlichen Häufigkeiten bereitstellen, kann somit eine korrekte zeitliche Zuordnung der jeweiligen Erfassungswerte zueinander sichergestellt werden. Die Zentraleinrichtung und die Vermittlungseinrichtung können jeweils interne Uhren umfassen und die internen Uhren können über das Netzwerk synchronisiert werden. Insbesondere kann die Zentraleinrichtung zu vorgegebenen Zeitpunkten Synchronisations-Nachrichten über das Netzwerk versenden, beispiels- weise über das Network Time Protocol. Durch die Vermittlungs ^¬ einrichtung kann den Energiewerten einzeln oder in Gruppen jeweils ein Zeitwert zugeordnet werden und dieser kann ge ^¬ meinsam mit den Energiewerten an die Zentraleinrichtung übertragen werden. Durch die Synchronisation der internen Uhren wird somit einerseits erreicht, dass Energiewerte stets be ^¬ stimmten Zeitpunkten zugeordnet werden können, womit eine zuverlässige Erstellung von Verbrauchsprofilen möglich ist. Andererseits können bei einer Kombination von Energiewerten verschiedener Zentraleinrichtungen stets Werte von gleichen Zeitpunkten kombiniert werden.

Abhängig von der Art der übertragenen Energiewerte kann es ausreichend sein, eine relativ geringe Genauigkeit der Zeit- werte bzw. der Zeitsynchronisation zu erreichen. Beispielsweise ändern sich Temperaturwerte von Gasen oder Flüssigkei ^¬ ten typischerweise auf einer Zeitskala von mehreren Sekunden. Soll im Rahmen der Energieerfassung jedoch zwischen einer Blind- und einer Wirkleistung unterschieden werden und werden als Energiewerte Ströme und Spannungen separat übertragen, so ist beispielsweise bei Wechselströmen mit 50 Hz eine relativ hohe Zeitauflösung von weniger als 10 ms erforderlich, um eine relative Phasenlage von Strom und Spannung zuverlässig zu ermitteln.

Es ist möglich, dass durch die Vermittlungseinrichtung die jeweiligen Energiewerte als Teil einer Datenstruktur übermittelt werden, die den jeweiligen Erfassungswert oder die je- weiligen Erfassungswerte und/oder die jeweilige Erfassungs ^¬ einrichtung oder die jeweilige Gruppe von Erfassungseinrichtungen beschreibt. Als Format einer derartigen Datenstruktur kann beispielsweise XML genutzt werden. Eine Datenstruktur kann mehrere Datenelemente umfassen, beispielsweise eine Art der Erfassungswerte, also ob es sich beispielsweise um einen Strom, einen Druck, eine Temperatur usw. handelt, eine Einheit des Erfassungswertes, einen Erfassungsort, beispielswei ^¬ se eine Verbraucherkennzeichnung, einen Zeitstempel und Ähnliches .

Neben dem Energiemanagementverfahren betrifft die Erfindung eine Vermittlungseinrichtung für eine Energiemanagementeinrichtung, wobei die Vermittlungseinrichtung zur Beteiligung an dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet ist, wobei sie einer der Erfassungseinrichtungen und/oder der Gruppe der Erfassungseinrichtungen zuordenbar ist und ausgebildet ist, die durch die zugeordnete Erfassungseinrichtung oder die zugeordnete Gruppe der Erfassungseinrichtung erfassten und/oder berechneten Erfassungswerte gemäß dem vorgegebenen, erfassungs- einrichtungsseitigen Protokoll zu empfangen und die jeweiligen Energiewerte gemäß dem vorgegebenen, von dem erfassungs- einrichtungsseitigen Protokoll unterschiedlichen, zentralein- richtungsseitigen Protokoll über das Netzwerk an die Zentraleinrichtung zu übertragen.

Die Vermittlungseinrichtung kann mehrere potentielle erfas- sungseinrichtungsseitige Protokolle bereitstellen, wobei in Abhängigkeit der zugeordneten Erfassungseinrichtung oder der zugeordneten Gruppe von Erfassungseinrichtungen eines der potentiellen erfassungseinrichtungsseitigen Protokolle als das vermittlungseinrichtungsseitige Protokoll nutzbar ist. Die Vermittlungseinrichtung ist somit flexibel für eine Vielzahl von Erfassungseinrichtungen verwendbar, die über verschiedene erfassungseinrichtungsseitige Protokolle kommunizieren.

Ergänzend oder alternativ kann die Vermittlungseinrichtung über ein separat von der Vermittlungseinrichtung ausgebildetes Adapterelement mit der Erfassungseinrichtung und/oder der Gruppe von Erfassungseinrichtungen verbindbar sein, wobei verschiedene Adapterelemente nutzbar sind, wobei die Vermitt ^¬ lungseinrichtung in Abhängigkeit des genutzten Adapterele- ments mit verschiedenen Erfassungseinrichtungen und/oder

Gruppen von Erfassungseinrichtungen verbindbar ist. Durch die Nutzung eines Adapterelements ist die Vermittlungseinrichtung flexibel mit einer Vielzahl verschiedener Erfassungseinrichtungen verbindbar. Insbesondere wird eine Integration in be- stehende Verbraucherinfrastrukturen erleichtert.

Daneben betrifft die Erfindung eine Energiemanagementeinrichtung zur Erfassung eines Energieverbrauchs eines an ein Ener ^¬ gieversorgungsnetz angeschlossenen Verbrauchers, wobei die Summe der maximalen Leistungsaufnahmen aller Verbraucher wenigstens 5 kW ist, wobei die Energiemanagementeinrichtung mehrere Erfassungseinrichtungen, durch die jeweils einen Energieverbrauch betreffende Erfassungswerte erfasst und/oder berechnet werden, eine Zentraleinrichtung, an die die Erfas- sungswerte und/oder aus den Erfassungswerten berechnete Werte als Energiewerte übertragen und dort gespeichert und/oder ausgewertet werden, und wenigstens eine erfindungsgemäße Ver ^¬ mittlungseinrichtung umfasst. Die Energiemanagementeinrich- tung kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein.

Daneben betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, wobei bei einer Durchführung des Computerprogramms auf einer pro ^¬ grammierbaren Recheneinrichtung mit wenigstens einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einem Netzwerk und wenigstens einer weiteren Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einer Erfassungseinrichtung, die Recheneinrichtung zur Teilnahme an dem erfindungsgemäßen Verfahren als Vermittlungseinrichtung ausgebildet ist, die einer der Erfassungs ^¬ einrichtungen und/oder einer Gruppe der Erfassungseinrichtungen zuordenbar ist und ausgebildet ist, die durch die zu ^¬ geordnete Erfassungseinrichtung oder die zugeordnete Gruppe der Erfassungseinrichtung erfassten Erfassungswerte gemäß dem vorgegebenen, erfassungseinrichtungsseitigen Protokolls zu empfangen und die Energiewerte gemäß dem vorgegebenen, von dem erfassungseinrichtungsseitigen Protokoll unterschiedlichen, zentraleinrichtungsseitigen Protokoll über das Netzwerk an die Zentraleinrichtung zu übertragen.

Merkmale, die bezüglich des Energiemanagementverfahrens, der Vermittlungseinrichtung, der Energiemanagementeinrichtung bzw. des Computersoftwareprodukts offenbart sind, lassen sich, soweit sie den entsprechenden Erfindungsgegenstand prä ^¬ zisieren können, auch auf die jeweils weiteren Erfindungsgegenstände übertragen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Energie- managementverfahrens ,

Fig. 2 die Einbindung einer weiteren Vermittlungseinrichtung in ein Energiemanagementsystem im Rahmen des Energiemanagementverfahrens gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine erfindungsgemäße Energiemanagementeinrichtung,

Fig. 4 die Nutzung einer erfindungsgemäßen Energiemanage- menteinrichtung in einer Industrieanlage, und

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Vermittlungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Energiema- nagementverfahrens zur Erfassung eines Energieverbrauchs meh ^¬ rerer an ein Energieversorgungsnetz angeschlossener Verbraucher in einem Gebäude. In Schritt Sl wird durch eine Erfas ^¬ sungseinrichtung ein einen Energieverbrauch betreffender Erfassungswert erfasst. Bei dem Erfassungswert, der in Schritt Sl erfasst wird, handelt es sich um eine Motordrehzahl, aus der im weiteren Verfahrensverlauf eine momentane Motorleis ^¬ tung und somit ein Energieverbrauch berechnet wird.

Der in Schritt Sl erfasste Erfassungswert wird in Schritt S2 mit einem erfassungseinrichtungsseitigen Protokoll an eine

Vermittlungseinrichtung bereitgestellt. Die Drehzahl des Motors wird erfassungseinrichtungsseitig als Frequenz einer Pulsspannung bereitgestellt, die an einer der Vermittlungs ^¬ einrichtung zugeführten Signalleitung anliegt, d. h. der Er- fassungswert entspricht einer Periodenlänge.

Diese Periodenlänge, d. h. die Übertragung des Erfassungs ^¬ werts gemäß dem erfassungseinrichtungsseitigen Protokoll, wird durch die Vermittlungseinrichtung erfasst und in Schritt S3 weiterverarbeitet, um einen aus dem bereitgestellten Erfassungswert berechneten Wert zu berechnen. Die Vermittlungs ^¬ einrichtung umfasst hierzu Umrechnungsdaten von einer Motordrehzahl zu einer Leistung, d. h. zu einer momentan verbrauchten Energie. Die Umrechnungsdaten können im Rahmen der Installation der Vermittlungseinrichtung eingestellt werden, wie noch zur Fig. 2 erläutert werden wird, und/oder sie können im laufenden Betrieb durch einen Aufruf einer über das Netzwerk aufrufbaren Konfigurationsfunktion der Vermittlungseinrichtung durch eine Zentraleinrichtung angepasst werden.

In Schritt S4 wird der Energiewert, also die in Schritt S3 berechnete, momentan verbrauchte Leistung, an die Zentraleinrichtung übertragen. Eine Übertragung der momentan verbrauchten Energie erfolgt periodisch, wobei die Periodendauer durch Aufruf einer durch die Vermittlungseinrichtung implementierten Konfigurationsfunktion durch die Zentraleinrichtung konfigurierbar ist. Die Vermittlung an die Zentraleinrichtung erfolgt durch ein zentraleinrichtungsseitiges Protokoll, bei ^¬ spielsweise BACnet, wobei der Energiewert als Teil einer Da ^¬ tenstruktur übermittelt wird, die den Erfassungswert näher beschreibt. Die Datenstruktur kann beispielsweise gemäß des XML-Standards aufgebaut sein. Die Datenstruktur umfasst meh ^¬ rere Felder, die spezifizieren, dass es sich bei dem Erfassungswert um einen momentanen Energieverbrauch eines Motors handelt und die eine eindeutige Kennzeichnung für den Motor sowie einen Zeitstempel für den momentanen Energiewert umfas- sen. Der Zeitstempel gibt einen Erfassungszeitpunkt für den Erfassungswert an, aus dem der Energiewert berechnet wurde. Um sicherzustellen, dass die Zeitstempel mehrerer Vermitt ^¬ lungseinrichtungen vergleichbar sind, werden die internen Uhren der Vermittlungseinrichtungen und der Zentraleinrichtung über das Netz synchronisiert, indem die Zentraleinrichtung parallel zum gezeigten Verfahren Synchronisations-Nachrichten über das Netzwerk sendet, die von den Vermittlungseinrichtungen empfangen werden. Parallel zu den Schritten Sl bis S4 werden die Schritte S5 bis S10 durchgeführt, in denen weitere Energiewerte ermittelt und an die Zentraleinrichtung versendet werden. Hierzu wird eine Erfassungseinrichtung genutzt, die aus Messwerten mehrerer Sensoren einen Erfassungswert berechnet.

In Schritt S5 wird als Messwert ein Spannungswert erfasst und in Schritt S6 wird als Messwert ein Strommesswert erfasst, aus denen in Schritt S7 eine Leistung als berechneter Erfas- sungswert berechnet wird. Insbesondere bei einer Erfassung einer Leistung als Erfassungswert und einem Messen von Strom- und Spannungswerten kann es vorteilhaft sein, die Leistungs ^¬ berechnung bereits in der Erfassungseinrichtung selbst durch- zuführen, da bereits geringe Laufzeitunterschiede von wenigen Millisekunden zwischen den Messsignalen die Berechnung einer Wirkleistung verfälschen könnten.

Der berechnete Erfassungswert wird in Schritt S8 an eine wei- tere Vermittlungseinrichtung übertragen. Die Kommunikation zwischen der Erfassungseinrichtung und der weiteren Vermittlungseinrichtung erfolgt über ein weiteres erfassungseinrich- tungsseitiges Protokoll, beispielsweise Modbus. In Schritt S9 werden die in Schritt S8 übertragenen Erfas ^¬ sungswerte zwischengespeichert und der aktuelle empfangene Erfassungswert wird mit jenem Erfassungswert verglichen, der zuletzt als Energiewert an die Zentraleinrichtung übertragen wurde. Unterschreitet der Betrag des Unterschieds einen vor- gegebenen Grenzwert, so wird der neu empfangene Erfassungs ^¬ wert nicht an die Zentraleinrichtung übertragen, um das Netzwerk zu entlasten. Wird ein entsprechender Grenzwert jedoch überschritten, so erfolgt in Schritt S10, wie bereits zu Schritt S4 erläutert, eine Übertragung des Erfassungswerts als Energiewert an die Zentraleinrichtung.

Die in den Schritten S4 und S10 übertragenen Energiewerte werden in Schritt Sil von der Zentraleinrichtung empfangen und gespeichert. Sie können im Folgenden ausgewertet und/oder an weitere Einrichtungen zur Weiterverarbeitung bereitgestellt und/oder, insbesondere entsprechend aufbereitet, ange ^¬ zeigt werden.

Das beschriebene Energiemanagementverfahren ist offensicht- lieh leicht erweiterbar, um weitere Vermittlungseinrichtungen vorzusehen, denen weitere Erfassungseinrichtungen zugeordnet sind. Wie mit Bezug auf Fig. 3 und Fig. 4 genauer erläutert, können einer einzelnen Vermittlungseinrichtung auch mehrere Erfassungseinrichtungen zugeordnet sein, die insbesondere ein gemeinsames erfassungseinrichtungsseitiges Protokoll zur Kom ^¬ munikation mit der Vermittlungseinrichtung nutzen. Ergänzend sei angemerkt, dass als Erfassungswerte auch Werte erfasst werden können, die nicht aus einem Messwert bestimmt sind.

Beispielsweise können durch eine Erfassungseinrichtung Erfassungswerte erfasst werden, die allein in Abhängigkeit von Steuerparametern, beispielsweise durch Simulation, bestimmt sind .

Fig. 2 zeigt die Schritte, die im beschriebenen Energiemana ^¬ gementverfahren durchgeführt werden, wenn eine neue Vermitt ^¬ lungseinrichtung mit zugeordneten Messeinrichtungen in das Verfahren integriert werden soll. Die gezeigten Schritte kön- nen parallel zu den in Fig. 1 gezeigten Schritten durchgeführt werden, es ist jedoch auch möglich, die Ausführungen der in Fig. 1 gezeigten Schritte zu unterbrechen, während die in Fig. 2 gezeigten Schritte durchgeführt werden. In Schritt S12 erfolgt zunächst eine erste Konfiguration der Vermitt- lungseinrichtung, während der sie insbesondere noch von dem Netzwerk getrennt ist, das die Zentraleinrichtung mit den weiteren Vermittlungseinrichtungen verbindet. Im Rahmen der ersten Konfiguration der Vermittlungseinrichtung werden insbesondere ergänzende Informationen über jene Erfassungsein- richtungen in einem nicht flüchtigen Speicher der Vermittlungseinrichtung gespeichert, die der Vermittlungseinrichtung zugeordnet sind. Insbesondere können Umrechnungsfaktoren, - funktionen oder -tabellen zwischen von den Erfassungseinrichtungen bereitgestellten Erfassungswerten und zu übertragenden Energiewerten festgelegt werden und es können den einzelnen zugeordneten Erfassungseinrichtungen Identifikationsinformationen zugeordnet werden.

In Schritt S13 wird die Vermittlungseinrichtung mit wenigs- tens einer Erfassungseinrichtung und dem Netzwerk, das die

Vermittlungseinrichtungen mit der Zentraleinrichtung verbindet, verbunden. Die Verbindung mit der Erfassungseinrichtung erfolgt insbesondere über ein Adapterelement. Beispielsweise kann an der Vermittlungseinrichtung ein USB-Anschluss oder Ähnliches vorgesehen sein, an dem ein Adapterelement anschließbar ist, das eine mechanische und elektrische Verbin ^¬ dung mit der Erfassungseinrichtung ermöglicht. Selbstver- ständlich ist auch eine direkte Verbindung der Vermittlungs ^¬ einrichtung mit der Erfassungseinrichtung über einen vermitt- lungsseitigen Anschluss möglich. Alternativ wäre es möglich, die Vermittlungseinrichtung kabellos mit der Erfassungseinrichtung und/oder der Zentraleinrichtung zu verbinden.

In Schritt S14 wird erkannt, dass eine neue Vermittlungsein ^¬ richtung mit dem Netzwerk verbunden wurde. Zur Erkennung von neu verbundenen Vermittlungseinrichtungen sendet die Zentraleinrichtung zu bestimmten, nicht notwendiger regelmäßigen Zeitpunkten eine Identifikationsaufforderung als Broadcast, d. h. als Nachricht, die von allen Netzteilnehmern empfangen wird, in das Netz. Die gesendete Identifikationsaufforderung ruft in Schritt S15 eine jeweils durch die Vermittlungsein ^¬ richtungen implementierte Identifikationsfunktion auf. Durch diese wird ein Identifikationsdatensatz an die Zentraleinrichtung bereitgestellt. Dieser umfasst die jeweilige Ver ^¬ mittlungseinrichtung und die der Vermittlungseinrichtung zugeordnete Erfassungseinrichtung bzw. die Gruppe der der Vermittlungseinrichtung zugeordneten Erfassungseinrichtungen be- schreibende Informationen. Insbesondere werden die im Rahmen der Konfiguration in Schritt S12 vorgegebenen Informationen zumindest teilweise als Teil des Identifikationsdatensatzes übertragen . Aufgrund der empfangenen Identifikationsdatensätze erkennt die Zentraleinrichtung das Vorhandensein der neuen Vermittlungseinrichtung und sendet in Schritt S16 eine Konfigurati ^¬ onsaufforderung an die neu angeschlossene Vermittlungseinrichtung, um im Rahmen einer zweiten Konfiguration Konfigura- tionsparameter der Vermittlungseinrichtung, insbesondere eine Abtastraste und eine Genauigkeit bzw. Auflösung der Abtastung der Erfassungswerte, anzupassen. Diese Aufforderung wird in Schritt S17 durch die Vermittlungseinrichtung empfangen, wo- durch eine vermittlungseinrichtungsseitig implementierte Kon ^¬ figurationsfunktion aufgerufen wird, um die Parameter der Vermittlungseinrichtung anzupassen. Nach der Konfiguration der Vermittlungseinrichtung durch die Zentraleinrichtung kann die Vermittlungseinrichtung einen automatischen Sendebetrieb aufnehmen, bei dem regelmäßig oder bei Erfüllung bestimmter Bedingungen Erfassungswerte oder aus den Erfassungswerten berechnete Werte als Energiewerte an die Zentraleinrichtung ge ^¬ sendet werden. Alternativ wäre es möglich, einen automati- sehen Sendebetrieb erst bei Empfang eines Startsignals von der Zentraleinrichtung aufzunehmen oder die Erfassungswerte jeweils durch die Zentraleinrichtung abzufragen.

Durch das beschriebene Vorgehen wird erreicht, dass im erläu- terten Energiemanagementverfahren weitere Erfassungseinrichtung und weitere Vermittlungseinrichtungen einfach und mit geringem Konfigurationsaufwand zu einem bestehenden System hinzugefügt werden können. Selbstverständlich kann das mit Bezug auf Fig. 2 beschriebene Vorgehen auch genutzt werden, um eine Energiemanagementeinrichtung neu aufzubauen und eine oder mehrere Vermittlungseinrichtungen mit einer Zentraleinrichtung und den zugeordneten Erfassungseinrichtungen zu verbinden . Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Energiemanagement ^¬ einrichtung zur Erfassung eines Energieverbrauchs mehrerer in einem Gebäude angeordneter, an ein Energieversorgungsnetz angeschlossener Verbraucher. Die Energiemanagementeinrichtung umfasst eine Zentraleinrichtung 1, die über ein zentralein- richtungsseitiges Netzwerk mit den Vermittlungseinrichtungen 2, 3, 4, 5 und 6 verbunden ist. Die Verbindung zu den Vermittlungseinrichtungen 2, 3, 4 und 5 erfolgt drahtgebunden über Ethernet, die Verbindung zur der Vermittlungseinrichtung 6 erfolgt drahtlos über WLAN. Mit dem Netz, das die Zentral- einrichtung 1 mit den Vermittlungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6 verbindet ist zusätzlich die Erfassungseinrichtung 7 verbunden, die direkt mit der Zentraleinrichtung kommuniziert. Die Kommunikation im Netzwerk, das die Zentraleinrichtung 1 mit den Vermittlungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6 und der Erfassungseinrichtung 7 verbindet, erfolgt über OPC unified architecture (OPC UA) . Die Vermittlungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6 sowie die Erfassungseinrichtung 7 werden in diesem Protokoll als Objekte definiert, die gewisse Eigenschaften und nutzbare Funktionen aufweisen. Ein derartiges Objekt kann als Eigenschaft beispielsweise einen digitalen Wert aufweisen, der den Energiewert darstellt. Die Zentraleinrichtung kann somit direkt die jeweils bereitgestellten Energiewerte ausle ^¬ sen bzw. die Vermittlungseinrichtungen können derart konfiguriert werden, dass die Energiewerte automatisch über das Netz übertragen werden. Alternativ könnte beispielsweise BACnet, ein Netzwerkprotokoll für die Gebäudeautomation, in diesem Netzwerk genutzt werden.

Den Vermittlungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6 sind jeweils eine oder mehrere Erfassungseinrichtungen 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 zugeordnet, mit denen die Kommunikation jeweils über ein er- fassungseinrichtungsseitiges Protokoll erfolgt. Die Erfas ^¬ sungseinrichtungen 8, 9, 10 sind Messeinrichtungen und stellen jeweils Messwerte für Spannungen und Ströme an einem Aus ^¬ gang eines Stromwandlers bereit. Die Kommunikation zwischen der Vermittlungseinrichtung 2 und den Erfassungseinrichtungen 8, 9, 10 erfolgt über Modbus.

Die Erfassungseinrichtung 11 stellt eine Maschinensteuerung dar, die in Abhängigkeit von Steuerparametern der Maschine einen berechneten Erfassungswert an die Vermittlungseinrich- tung 3 bereitstellt. Die Kommunikation zwischen der Vermittlungseinrichtung 3 und der Erfassungseinrichtung 11 erfolgt über eine Netzwerkverbindung mit fernaufrufbaren Funktionen, beispielsweise SOAP. Die Erfassungseinrichtung 12 stellt eine Motordrehzahl in

Form von einer gepulsten Spannung bereit, wobei die Frequenz der Spannungspulse mit der Drehzahl korreliert. Das erfas- sungseinrichtungsseitige Protokoll entspricht somit der Ver- einbarung, Drehzahlen durch Folgen von Spannungspulsen zu übertragen. Durch die Vermittlungseinrichtung 4 wird, wie zur Fig. 1 erläutert, ein Energiewert aus dieser Pulsfolge be ^¬ stimmt und über das Netzwerk an die Zentraleinrichtung 1 be- reitgestellt.

Die Erfassungseinrichtungen 13 und 14, die Vermittlungseinrichtungen 5 und 6 und die Zentraleinrichtung 1 wirken zusammen, um eine transportierte Leistung in einer Leitung für heißen Dampf zu bestimmen. In der Dampfleitung ist als Erfassungseinrichtung 13 ein Durchflussmesser angeordnet, der eine zum Durchfluss proportionale analoge Spannung an die Vermitt ^¬ lungseinrichtung 5 bereitstellt. Diese digitalisiert die ana ^¬ loge Spannung, skaliert die digitalen Werte entsprechend ge- speicherter Kalibrierinformationen und stellt einen Durchflusswert als Energieinformation an die Zentraleinrichtung 1 bereit .

Die Temperatur des Gasflusses wird durch einen Temperatursen- sor, die Erfassungseinrichtung 14, erfasst, die Temperaturwerte als Erfassungswerte über ein I2C-Protokoll an die Ver ^¬ mittlungseinrichtung 6 bereitstellt. Diese überträgt die Er ^¬ fassungswerte als Energiewerte über eine WLAN-Verbindung und das OPC-UA-Protokoll an die Zentraleinrichtung 1. Der Zent- raleinrichtung 1 liegen somit Durchflussmessungen und Temperaturmessungen vor.

Da beide dieser Messungen durch die Vermittlungseinrichtung 5, 6 gemeinsam mit einem Zeitstempel übertragen werden, kön- nen zeitlich einander zugeordnete Messwerte der Erfassungs ^¬ einrichtungen 13 und 14 genutzt werden, um aus dem Durchfluss und der Temperatur einen Leistungsfluss zu bestimmen.

Die Zentraleinrichtung 1 ist ein lokal im Gebäude angeordne- ter Industriecomputer, der die empfangenen Energiewerte speichert und an die weiteren Einrichtungen 15, 16 zur Verarbeitung bereitstellt. Die Einrichtung 15 ist eine Recheneinrichtung, die über ein lokales Netzwerk verbunden ist und eine lokale Überwachung des Energieverbrauchs ermöglicht. Die Re ^¬ cheneinrichtung 16 ist eine Recheneinrichtung eines externen Dienstleisters, die mit der Zentraleinrichtung 1 über ein Virtual Private Network über das Internet verbunden ist. Auf der Recheneinrichtung 16 können mittel- und langfristige Aus ^¬ wertungen des Energieverbrauchs durchgeführt werden und die Ergebnisse dieser Auswertungen können über das Internet an eine weitere Recheneinrichtung 17 bereitgestellt werden, bei ^¬ spielsweise als ein Bericht.

Fig. 4 zeigt die Nutzung einer Energiemanagementeinrichtung in einer Industrieanlage in einem Gebäude 18. Die Stromver ^¬ sorgung der Industrieanlage erfolgt über zwei Einspeisungen 19, 20, die über die Stromleitungen 40, 41 Energie an eine Vielzahl von in dem Gebäude angeordneten Verbrauchern bereitstellen. Den Einspeisungen 19, 20 sind jeweils Erfassungseinrichtungen 21, 22 zugeordnet, die einen Energieverbrauch über die jeweilige Stromleitung 40, 41 erfassen und die Erfas ^¬ sungswerte über das Modbus-Protokoll bereitstellen. Zur Kom- munikation der Erfassungswerte an die Zentraleinrichtung 43, einen Industrie-PC, sind die Vermittlungseinrichtungen 23, 24 vorgesehene, die, wie zu den Fig. 1 und 3 erläutert, eine Protokollumsetzung vornehmen und die Erfassungswerte als Energiewerte an die Zentraleinrichtung 43 bereitstellen.

Als zentraleinrichtungsseitiges Protokoll in dem Netzwerk 42 wird OPC unified architecture genutzt, um die Vermittlungs ^¬ einrichtungen 23, 24 sowie die weiteren Vermittlungseinrichtungen 29, 30, 31, 32, 37, 39 als Objekte ansprechbar zu ge- stalten, deren Eigenschaften über das Netzwerk 42 auslesbar und veränderbar sind.

Der Erfassungseinrichtung 25, die einen Durchfluss einer Druckluftleitung erfasst, sowie den Erfassungseinrichtungen 26, 27, 28, die jeweils den Energieverbrauch einer Gruppe von Verbrauchern erfassen, sind jeweils die Vermittlungseinrichtungen 29, 30, 31, 32 zugeordnet, die über ein jeweils belie ^¬ biges erfassungseinrichtungsseitiges Protokoll, beispielswei- se I2C, Erfassungswerte erfassen und als Energiewerte über das Netzwerk 42 an die Zentraleinrichtung 43 bereitstellen. Die Erfassungseinrichtung 38, die einen Wasserdurchfluss er- fasst, kommuniziert über ein HART-Protokoll mit einem Feldbus als Kommunikationsinfrastruktur mit der Vermittlungseinrichtung 39, die Erfassungswerte der Erfassungseinrichtung 38 über das Netzwerk 42 an die Zentraleinrichtung 43 bereitstellt . Die Erfassungseinrichtung 33, die einen Energieverbrauch einer Kühlung erfasst, die Erfassungseinrichtung 34, die den Energieverbrauch einer Luftabsaugung erfasst, sowie die Erfassungseinrichtungen 35, 46, die jeweils einen Stromverbrauch verschiedener Einrichtungen erfassen, kommunizieren über eine drahtlose HART-Schnittstelle mit der drahtlosen

Kommunikationseinrichtung 36. Die drahtlose Kommunikations ^¬ einrichtung 36 stellt die drahtlos von den Erfassungseinrichtungen 33, 34, 35, 46 erfassten Erfassungswerte über ein durch die Kommunikationseinrichtung 36 vorgegebenes erfas- sungseinrichtungsseitiges Protokoll an die Vermittlungsein ^¬ richtung 37 bereit, die diese oder daraus berechnete Werte wiederum als Energiewerte über das Netzwerk 42 an die Zent ^¬ raleinrichtung 43 bereitstellt. Die Zentraleinrichtung 43 speichert die empfangenen Energiewerte und stellt einen zeitlichen Verlauf der erfassten Energiewerte an einen externen Server 44 bereit, durch den eine Datenauswertung erfolgen kann. Über Klientensysteme 45 kann auf die bereitgestellten Energiedaten und/oder Auswertungsda- ten zugegriffen werden. Vorteilhaft sind durch den Server 44 Energiedaten mehrerer Industrieanlagen sammel und verarbeitbar .

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vermittlungsein- richtung für eine vorangehend beschriebene Energiemanagement ^¬ einrichtung. Die Vermittlungseinrichtung 47 ist, um einen flexiblen Anschluss an eine Vielzahl verschiedener Erfassungseinrichtungen zu ermöglichen, über ein Adapterelement 48 mit der jeweiligen Erfassungseinrichtung bzw. der Gruppe von Erfassungseinrichtungen verbindbar. Das Adapterelement 48 ist mit einer erfassungseinrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 49 mit der Vermittlungseinrichtung 47 verbunden. Bei der erfassungseinrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 49 kann es sich beispielsweise um einen Anschluss eines USB-Busses handeln. Der Übersichtlichkeit halber ist nur eine erfas- sungseinrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 49 gezeigt. Vorteilhaft umfasst die Erfassungseinrichtung 47 jedoch meh- rere verschiedene erfassungselementseitige Verbindungsein ^¬ richtungen 49, womit bei der Verbindung zu einigen der Erfassungselemente auf ein Adapterelement 48 verzichtet werden kann. Beispielsweise kann die Vermittlungseinrichtung 47 als weitere erfassungseinrichtungsseitige Verbindungseinrichtun- gen Anschlüsse aufweisen, die einem Analog-Digital-Wandler zugeführt sind oder alternative Formen eines seriellen oder eines parallelen Anschlusses unterstützen.

Die über die erfassungseinrichtungsseitige Verbindungsein- richtung 49 empfangenen Daten werden durch einen Prozessor 50 mit zugeordnetem Speicher 51 verarbeitet. Hierzu wird auf der Vermittlungseinrichtung 47 ein Computersoftwareprodukt ausge ^¬ führt, das die Funktionalitäten zum Erfassen und Verarbeiten der Erfassungswerte und zur Bereitstellung der Erfassungswer- te oder der aus diesen berechneten Werten als Energiewerte bereitstellt .

Zur flexiblen Integration in ein Netzwerk, das die Zentraleinrichtung mit den Vermittlungseinrichtungen verbindet, weist die Vermittlungseinrichtung 47 zwei verschiedene Mög ^¬ lichkeiten für eine Netzwerkverbindung auf. Zum einen ist als Verbindungseinrichtung 52 zur Verbindung mit einem Netzwerk ein kabelgebundener Netzwerkanschluss , nämlich eine

Ethernetschnittstelle, vorgesehen, zum anderen weist die Ver- mittlungseinrichtung 47 als Verbindungseinrichtung 53 zur

Verbindung mit einem Netzwerk auf, um in kabellose Netzwerke integrierbar zu sein. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so is die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .