Optimierungspotentiale in industriellen Anlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Optimierungspotentials einer industriellen Anlage.

Ein derartiges Verfahren kommt insbesondere im Umfeld der Anlagenmodernisierung und Energieberatung zum Einsatz. Es ist also zum Einen die Serviceleistung der Beratung, d.h. das

Aufzeigen von Optimierungspotentialen, gefragt, zum Anderen können diese Potentiale häufig nur durch den Einsatz effizienterer und damit „grüner" Produkte ausgeschöpft werden. Die Herausforderung besteht dabei darin, dass ein „grünes Pro- dukt" allein nur ein bedingtes Verkaufsargument ist und Optimierungspotentiale darüber hinaus schwer und nur mit Experten im heterogenen Industrie-Umfeld zu finden sind.

Heute werden die Optimierungspotentiale im Wesentlichen durch erfahrene Energieberater bei einer Anlagenbegehung identifiziert (in der Regel einmalig) und im Rahmen eines Audit- Berichts dem Kunden übergeben.

Anlagenzustände können dabei oft nur teilweise erfragt / auditiert werden und müssen im Vertrauen auf die Korrektheit der Kundenaussagen hingenommen werden. Ein Tiefgang in einzelne Komponenten und eine regelmäßige automatische Aktualisierung ist nicht möglich. Weder der Energieberater noch in der Regel der Kunde hat eine aktuelle Übersicht über den mo- mentanen Status / Zustand der Komponenten und deren Energieverbrauch .

Da keine stets aktuellen Werte vorliegen, liegt auch keine Historie vor, die z.B. für eine Einsparungsberechnung oder ein sogenanntes „Performance Contracting" zur Platzierung neuer Produkte und Lösungen als Grundlage herangezogen werden können. Es besteht oft nur die Möglichkeit eines Nachweises der vorab theoretisch berechneten Einsparung nach der Reali- sierungsphase , was aufgrund der unsicheren Datenlage ein Risiko für den Energieberater darstellt.

Mit den aktuellen Möglichkeiten gibt es keine aus Kostensicht interessante Lösung, immer aktuelle Daten sowie die Historie kontinuierlich und automatisiert zu erhalten. Eine umfangreiche Messlösung mit einer Vielzahl von Sensoren wäre heute technisch schon machbar, würde aber aus wirtschaftlicher Sicht völlig unrentabel sein. Darüber hinaus würde eine sol- che teure Lösung auch immer noch nicht alle benötigten Daten liefern .

Daher handeln viele Unternehmen heute nicht, da das Auffinden der Optimierungspotentiale zu teuer ist und der wirtschaftli - che Nutzen vom Energieberater vorab nicht sicher nachweisbar und damit vertraglich auch nicht zuzusichern ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Optimierungspotentiale in industriellen Anlagen einfach und zuverlässig zu er- mittein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Optimierungspotentials einer industriellen Anlage, wobei die in der Anlage installierte Hardware automa- tisch über Informationen aus einer Automatisierung und/oder einem Leitsystem der Anlage erfasst wird, wobei alle für die zumindest eine Optimierung relevanten Betriebsparameter über einen vorgebbaren ersten Zeitraum periodisch aufgezeichnet werden, wobei für zumindest eine die zumindest eine Optimie- rung kennzeichnende Größe ein empirischer Durchschnittswert für einen vorgebbaren zweiten Zeitraum berechnet wird, wobei die aufgezeichneten Betriebsparameter in Hinblick auf das zumindest eine Optimierungspotential analysiert werden, dadurch dass für die zumindest eine kennzeichnende Größe zumindest ein theoretischer Durchschnittswert für den zweiten Zeitraum berechnet wird, der sich aus einer veränderten Fahrweise und/oder aus einer veränderten Hardware der Anlage ergibt, wobei für die veränderte Fahrweise und die veränderte Hard- wäre bekannte Daten von vergleichbaren Anlagen und/oder vergleichbarer Hardware herangezogen werden und wobei als das zumindest eine Optimierungspotential zumindest eine Differenz zwischen dem zumindest einen empirischen Durchschnittswert und dem zumindest einen theoretischen Durchschnittswert ermittelt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die automatische Erfassung der installierten Hardware durch einen - im industri- eilen Umfeld selbstverständlich sicheren - Zugriff auf die

Automatisierung (z.B. „Engineering Station", Step 7) und/oder auf das Leitsystem (z.B. PCS7) , bei denen zumindest die wesentlichen Informationen über die installierte Hardware wie Geräte und Komponenten (z.B. Umrichter), die direkt mit der Automatisierung kommunizieren, und auch Messfühler und

Sensorik vorhanden sind.

In einem nächsten Schritt werden alle für die zumindest eine Optimierung relevanten Betriebsparameter über einen

vorgebbaren ersten Zeitraum (z.B. für eine Woche) periodisch aufgezeichnet, wobei die Periode abhängig von der Anlage und der jeweiligen Hardware-Komponente hinreichend kurz zu wählen ist, dass sinnvolle Aussagen über das zeitliche Verhalten möglich sind. Relevante Betriebsparameter sind beispielsweise Laufzeit, Strom, Spannung, Leistung, Last, Lastwechsel, Drehmoment etc., die ebenfalls in der Automatisierung bzw. im Leitsystem vorliegen.

Hieraus wird für zumindest eine die zumindest eine Optimie- rung kennzeichnende Größe ein empirischer Durchschnittswert für einen vorgebbaren zweiten Zeitraum berechnet, also beispielsweise Energieverbrauch pro Tag oder Durchsatz pro Stunde. Auf diese Weise erhält man einen verlässlicheren Ausgangspunkt für die Berechnung von Optimierungspotentialen, als man ihn z.B. durch eine einmalige Begehung und Kundenbefragungen erzielen kann. Diesem empirischen Durchschnittswert wird zumindest ein theoretischer Durchschnittswert - natürlich für den gleichen Zeitraum - gegenübergestellt, der sich aus einer veränderten Fahrweise und/oder Hardware der Anlage ergibt (bzw. ergeben würde) . Hierfür werden Daten von vergleichbaren Anlagen und/oder Hardware herangezogen, die beispielsweise in einer Datenbank (auf einem Server des das Verfahren anwendenden Energieberaters) gespeichert sind. Eine veränderte Fahrweise kann sich beispielsweise durch eine bessere Abstimmung von Prozessen in der Anlage ergeben, die zu kürzeren

Stillstandszeiten von Hardware-Komponenten führen kann, oder aus dem Umstand, Komponenten mit Stillstandszeiten während dieser abzuschalten, um Energie zu sparen. Eine veränderte Fahrweise kann sich insbesondere aber auch durch eine verän- derte (effizientere) Hardware ergeben, wenn die neue Hardware z.B. kürzere Hochlaufzeiten aufweist oder schlicht leistungsfähiger ist. Es kann natürlich auch einfach nur ein Motor durch einen gleich leistungsfähigen Motor mit geringerem Energiebedarf ersetzt werden. Erfindungsgemäß können dabei auch mehrere theoretische Durchschnittswerte angegeben werden, so dass Optimierungspotentiale für verschiedene Maßnahmen sichtbar werden, also beispielsweise neuer Energiebedarf pro Tag (bzw. das Einsparpotential als Differenz der empirischen und theoretischen Durchschnittswerte) bei Austausch nur eines Motors, bei zusätzlicher Modernisierung der Fertigungsstraße, bei Komplettsanierung der Anlage etc.

Dabei können auch verschiedene Optimierungspotentiale angegeben werden, beispielsweise betreffend von Optimierungen aus rein technischer Sicht (z.B. optimaler Antrieb in Bezug auf Leistungsklasse, Festdrehzahl zu drehzahlgeregelt, benötigte zu tatsächlicher Laufzeit etc.), finanzieller Sicht (Einsparpotential eines neuen Motors, anderen Setups, Abschaltung bei Stillstand etc.), Instandhaltungssicht (Hinweis auf Probleme durch Vergleich z.B. des Musters der Betriebs- oder Einschaltcharakteristik, des Stromverbrauchs etc. mit typischen Werten, Aussagen über verbleibende Lebenszeit aufgrund bereits geleisteter Arbeit etc.) oder auch einer Gesamtsicht als Kombination der vorgenannten, also z.B. aus Sicht der Gesamtbetriebskosten (TCO, „Total Cost of Ownership") .

Wählt der Kunde aus den dargebotenen Optimierungspotentialen eines aus, ist der Nachweis der tatsächlich erfolgten Optimierung nach erfolgter zugehöriger Maßnahme beispielsweise einfach durch nochmaliges Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zu führen, da hierbei ja zunächst ein entsprechender empirischer Durchschnittswert bestimmt wird, der dann mit dem von vor der Optimierung einfach verglichen werden kann. Der

Nachweis Richtung Kunde ist besonders relevant, da die Kunden oft eine vertragliche Verpflichtung („Performance

Contracting") inklusive Pönalen wünschen. Dies wird durch die erfindungsgemäße Lösung besonders einfach ermöglicht, da hier automatisch die in der Anlage installierte Hardware erfasst wird und für einen späteren Nachweis, und um die typischen / durchschnittlichen Zustände als Berech- nungs- und Vertragsgrundlage zu erhalten, die Anlagenzustände durch Aufzeichnung der relevanten Betriebsparameter über einen längeren Zeitraum erfasst werden, aus denen dann die möglichen Einspar- und Optimierungspotentiale berechnet werden können . In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung wird für die automatische Erfassung der installierten Hardware auch eine Mustererkennung von Einschalt- und/oder Betriebscharakteris- tika, die sich auf einem Stromnetz der Anlage zeigen, herangezogen .

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird für die automatische Erfassung der installierten Hardware auch eine Protokollebene der Automatisierung und/oder des Leitsystems herangezogen .

Durch die Heranziehung von Mustererkennung und/oder Protokollebene können auch dann genauere Informationen über die installierte Hardware gewonnen werden, wenn diese nicht in der gewünschten Detaillierung (Modell, Versionsnummer etc.) in der Automatisierung bzw. dem Leitsystem vorliegen. Somit kann die Genauigkeit bei der Ermittlung des zumindest einen Optimierungspotentials weiter verbessert werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Optimierungspotentials einer industriellen Anlage. Um Optimierungspotentiale einfach und zuverlässig ermitteln zu können, wird vorgeschlagen, dass die in der Anlage installierte Hardware automatisch über Informationen aus einer Automatisierung und/oder einem Leitsystem der Anlage erfasst wird, dass alle für die zumindest eine Optimierung relevanten Betriebsparameter über einen vorgebbaren ersten Zeitraum periodisch aufgezeichnet werden, dass für zu- mindest eine die zumindest eine Optimierung kennzeichnende

Größe ein empirischer Durchschnittswert für einen vorgebbaren zweiten Zeitraum berechnet wird, dass die aufgezeichneten Betriebsparameter in Hinblick auf das zumindest eine Optimierungspotential analysiert werden, dadurch dass für die zumin- dest eine kennzeichnende Größe zumindest ein theoretischer Durchschnittswert für den zweiten Zeitraum berechnet wird, der sich aus einer veränderten Fahrweise und/oder aus einer veränderten Hardware der Anlage ergibt, dass für die veränderte Fahrweise und die veränderte Hardware bekannte Daten von vergleichbaren Anlagen und/oder vergleichbarer Hardware herangezogen werden und dass als das zumindest eine Optimierungspotential zumindest eine Differenz zwischen dem zumindest einen empirischen Durchschnittswert und dem zumindest einen theoretischen Durchschnittswert ermittelt wird.