Energiemonitoring auf der Ski-Piste mit Janitza-Lösungen

Für die großen Antriebe der Seilbahnen ist eine RCM-Messung vorgeschrieben. Im Bild: Wolfgang Peherstorfer von Janitza Österreich (vorne) und Georg Knauß (hinten).

Wie groß darf der CO2-Fußabdruck beim Skifahren sein? Die Frage nach der Umweltbilanz ihres Urlaubs stellen sich immer mehr Touristen und die Betreiber stellen sich angesichts der rasant steigenden Energiekosten die Frage nach Sparmaßnahmen. So ist es den Herstellern von Beschneiungsanlagen gelungen, in den letzten 20 Jahren den Energieverbrauch der Geräte mehr als zu halbieren. Allerdings muss bedingt durch den Klimawandel auch immer mehr beschneit werden. Dies trifft auch auf die Planai zu, die als Austragungsort der Alpinen Ski-Weltmeisterschaft 2013 international bekannt ist. Rund zwei Millionen Gäste kommen jährlich während der Wintersaison in die Region – auch für die Planai-Hochwurzen-Bahnen GmbH eine Herausforderung. Als größter Bergbahn- und Freizeitkonzern in der Steiermark betreut sie 31 Seilbahnen und Lifte sowie rund 700 Beschneiungsgeräte. Durch die steigenden Kosten für diese Anlagen rückte auch der Energieverbrauch in den Fokus.

Die Energieverbräuche im Blick: Janitza GridVis auf der Planai.

Georg Knauß
Elektrotechnik- und Energiemonitoring-Verantwortlicher bei der Planai-Hochwurzen-Bahnen GmbH

„Für uns war wichtig, dass wir viel selbst machen können, etwa einen Zählpunkt dazusetzen, weil wir beispielsweise eine Schneeanlage dazubekommen. Das geht bei der GridVis problemlos.“

Energieversorgung für die Piste

Ein 30 kV-Netz mit etwa 23 Trafostationen versorgt die Planai. Auf der benachbarten Wurzen sind es noch einmal 11 Trafostationen und 27 Trafos. Jede Station bildet einen Übergabepunkt des EVU, der Energie Steiermark. Georg Knauß, der für die Elektrotechnik und Energiemonitoring bei der Planai-Hochwurzen-Bahnen GmbH zuständig ist, schildert die ursprüngliche Situation: „Die Stationen haben jeweils eigene Zähler, die in der monatlichen Abrechnung auftauchen. Damit bekommt man einen groben Überblick, aber auch nicht mehr, denn an jeder Trafostation hängen verschiedene Verbraucher, Seilbahnantriebe, Beschneiung und teilweise Pumpstationen.“ Es gab bereits eine interne Verrechnung auf Basis von Betriebsstunden und Nennleistungen der großen Verbraucher. Für ein modernes Energiemanagement und zur Kommunikation nach außen war das Verfahren nicht geeignet. Die Betreiber suchten schon länger nach einer leistungsfähigeren Lösung. Dazu Knauß: „Wir wollten ein System haben, das die großen Verbraucher einzeln erfasst und in einer übersichtlichen Form darstellt. Unser Hauptziel war die Kostenzuteilung. Wir wollten aber auch Stromfresser finden und erkennen, wenn sich das Betriebsverhalten einer Maschine ändert. Das kann ein Hinweis auf Verschleiß an einem Lager oder einen Fehler in der Steuerung sein.“

Netzanalysatoren UMG 96-PA von Janitza ersetzen die alten Türeinbaugeräte.

Wolfgang Peherstorfer
Niederlassungsleiter bei Janitza Österreich

„Das Team der Planai hat das Energiemonitoring komplett selbst aufgebaut. Wir mussten nur noch gelegentlich Unterstützung per Fernaufschaltung leisten.
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Perfekt vernetzte Hardware für Strom- und Wasserverbrauch

Beim Stichwort Energiemonitoring denkt man in erster Linie an Visualisierungssoftware. Knauß und seine Kollegen mussten sich aber auch mit der Hardware, der Auswahl der richtigen Messgeräte, befassen. „Wir haben das Glück, über ein flächendeckendes LWL-Netzwerk zu verfügen, an das jede Trafostation, jede Schneeanlage und jeder Lift, d. h. Berg-, Tal- und Mittelstation, angeschlossen sind. Deshalb wollten wir ein System, das auf diese Infrastruktur aufbaut“, erläutert er. Nach längerer Recherche entschied man sich für modulare Netzanalysatoren UMG 96-PA von Janitza, die durch ihre modulare Bauweise eine einfache Funktions- und Schnittstellenerweiterung zulassen. Dazu Knauß: „Ausschlaggebend war, dass das Gerät zur vorhandenen Infrastruktur kompatibel ist. So können wir alte Türeinbaugeräte einfach tauschen, anschließen, eine IP-Adresse vergeben und schon ist es übers Netz erreichbar.“ Zusätzlich erhält auch ein Techniker vor Ort gleich einen Überblick über die wichtigsten Werte. Außerdem lassen sich über die drei Impulseingänge bereits vorhandene Unterzählungen aufschalten. Diese nutzt Knauß auch zum Erfassen der Pegelstände in den Wasserreservoirs für die Beschneiung.

„Wir haben in jeder Trafostation ein UMG, das auch als universelles Gateway fungieren kann. So können wir zu den Wasserreservoirs einfach eine Leitung ziehen“, erläutert er. Inzwischen sind fast alle Trafostationen mit einem UMG ausgestattet, das per Netzwerkkabel mit dem IP-Netzwerk (Switch) verbunden ist. Außerdem sind Janitza-Messgeräte des Typs UMG 801 in der Mittelstation der Seilbahn verbaut. Sie erfassen die S0-Impulse der EVU-Zähler zur Mittelspannungsmessung.

Wolfgang Peherstorfer (li.), von Janitza Österreich, und Georg Knauß, von der Planai-Hochwurzen-Bahnen GmbH zegen sich von den Energiemonitoring-Maßnahmen überzeugt.

Infos zum Anwender

Die Planai-Hochwurzen-Bahnen GmbH ist die Betreibergesellschaft von Aufstiegshilfen auf das Dachsteinmassiv, die Planai und Hochwurzen. Das Unternehmen wurde 1971 gegründet und betreut pro Jahr knapp zwei Millionen Gäste. Sie ist der größte Bergbahn- und Freizeitkonzern in der Steiermark und unterhält 31 Seilbahnen und Lifte sowie rund 700 Beschneiungsgeräte. Die Region gehört zu den größten Skigebieten Österreichs und ist aufgrund von zahlreichen Großveranstaltungen bekannt.

Die Visualisierung, flexibel und schnell betriebsbereit

Für die Verantwortlichen der Planai war es keineswegs ausgemacht, dass Hard- und Software aus einer Hand kommen sollten. Die Wahl fiel dann aber auch hier auf Janitza, d. h. auf die Visualisierungssoftware GridVis. Dazu Knauß: „Für uns war wichtig, dass wir viel selbst machen können, etwa einen Zählpunkt dazusetzen, weil wir beispielsweise eine Schneeanlage dazubekommen. Das geht bei der GridVis problemlos. Man importiert und konfiguriert das Gerät und es läuft.“ Auch mit der Umsetzung war Knauß sehr zufrieden: „Janitza hat uns von Anfang an unterstützt. Wir haben unsere Messpunkte gesammelt und dann besprochen, welche Messgeräte dazu passen“, erinnert er sich und fährt fort: „Nachdem die Messgeräte verbaut und eingebunden waren, gab es eine dreitägige Schulung. Anschließend haben wir gemeinsam eine Trafostation konfiguriert, die Grafik gezeichnet sowie das Dashboard und die Protokollierung angelegt. Die anderen Stationen haben wir dann selbst angelegt.“ Wolfgang Peherstorfer, Niederlassungsleiter von Janitza Österreich, bestätigt: „Das Team der Planai hat das Energiemonitoring komplett selbst aufgebaut. Wir mussten nur noch gelegentlich Unterstützung per Fernaufschaltung leisten.“

Energiemonitoring wirkt

Der klassische Zweck von einem Energiemonitoring ist das Aufspüren von Energiefressern. Ausgerechnet das ist auf der Planai nicht einfach: „Ich kann natürlich Betriebsjahre miteinander vergleichen, aber da spielen viele äußere Faktoren mit hinein, wie das Wetter und die Auslastung“, erläutert Knauß. Mit anderen Worten: Große Einsparpotenziale sind hier nicht so ohne Weiteres zu identifizieren. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Betreiber ohnehin seit Jahren auf einen wirtschaftlichen und damit energieeffizienten Betrieb achten, wie der Technische Leiter Thomas Pitzer beschreibt: „Wir können die Besucherzahl anhand des Wetters und der Buchungslage einschätzen und entscheiden jeden Tag neu, wie viele Kabinen wir in den Seilbahnen einhängen. Besonders in ruhigeren Zeiten, wie Mitte Jänner, hängen wir nur die Hälfte oder drei viertel der Fahrbetriebsmittel ein. Das spart Energie und Geld.“ Für Pitzer ist es wichtig, solche Bemühungen nachweisen zu können: „Es gibt Gäste, die nicht mehr kommen, wenn man keine Maßnahmen belegen kann. Wir haben jetzt belastbare Zahlen“, schildert er seine Erfahrungen.

Die Messungen unterstützen aber auch intern. „Schon die Tatsache, dass wir genauer messen können, sensibilisiert uns alle dafür, noch mehr auch bei Kleinigkeiten sorgsam mit Energie umzugehen“, so Zeiringer. „Uns ging es um ein Monitoring, mit dem man arbeiten und Abläufe verbessern kann“, ergänzt Knauß. Deshalb haben alle Betriebsleiter Zugang zur GridVis. Dies sind rund ein Dutzend Mitarbeiter, die jeweils für bestimmte Anlagen zuständig sind.

Einsparungen an unerwarteter Stelle

Die Beschneiung benötigt viel Wasser und damit große Speicher und Pumpstationen. Dank des Energiemonitorings ließ sich genau ermitteln, an welcher Stelle der Umbau von einfachen Pumpenstationen mit Stern/Dreieck-Sanftstarter auf Regelung mit Frequenzumrichter sinnvoll ist. Im Rahmen dieser Messungen stieß Knauß auf ein unerwartetes Einsparpotenzial: den Brauchwassertank einer abgelegenen Bergstation. Dieser wurde mittels einer Pumpstation für die Beschneiung mitversorgt. Lief die Beschneiung, fiel das nicht weiter ins Gewicht. Seit einigen Jahren gewinnt aber auch der Sommertourismus mehr und mehr an Bedeutung und die Station ist ganzjährig geöffnet. „Wir mussten einmal im Monat für eine vergleichsweise geringe Wassermenge die große Pumpstation aufdrücken, das heißt, die Leitungen mit Wasser füllen, unabhängig davon, ob die Beschneiung lief. Im Sommer hatten wir dadurch praktisch keine Energiekosten, aber jeden Monat an die 1.400 Euro Netzkosten. Das wurde erst durch das Monitoring so richtig sichtbar“, erklärt Knauß. Nachdem das Problem eruiert wurde, lag gleich eine Lösung zur Hand. Es gab eine stillgelegte Zuleitung von einem Hochbehälter. Eine erneute Inbetriebnahme erschien wenige Jahr zuvor noch unwirtschaftlich. Durch das Monitoring war klar, dass sich dies nun lohnen würde. „Wir haben die Leitung umgeschlossen und die Steuerung saniert. Seitdem kostet uns das Füllen des Hochbehälters nur noch 3 statt 1.400 Euro“, so Knauß.

Differenzstromüberwachung mit Mehrwert

Über das Energiemonitoring hinaus nutzen die Fachleute auf der Planai die Messtechnik auch für andere Überwachungsaufgaben, etwa für die Fehlerstrommessung, kurz RCM. Bei den Liftstationen sind RCM-Messungen als Brandschutzmaßnahme vorgeschrieben. Üblicherweise ist die Überwachung ein fester Bestandteil der Schaltanlage, in die nur der Hersteller eingreifen darf. Nun war bei einer knapp 20 Jahre alten Anlage die Messtechnik ausgefallen und Ersatzteile nicht mehr erhältlich. In diesem Fall darf der Betreiber gleichwertig nachrüsten. Knauß erklärt: „RCM-Überwachung muss sein, schon weil wir riesige Ausfallzeiten riskieren würden. Janitza hat uns auch hier gut beraten und mit dem Differenzstrommessgerät RMC 202-AB das passende Messgerät für unsere Messaufgabe gefunden.“

Zukunftsperspektiven im Fokus

Die nächsten großen organisatorischen Schritte werden die Zertifizierungen nach ISO 9001 (Qualitätsmanagement) und ISO 14001 (Umweltmanagement). Knauß fühlt sich hierfür bestens gerüstet: „Mit der GridVis haben wir einen sehr guten und detaillierten Überblick über die Prozesse. Trotzdem bleiben wir flexibel, denn Janitza baut auf offene Schnittstellenstandards wie Ethernet und Modbus TCP. Damit können auch übergeordnete Softwares auf die Messwerte der Messgeräte zugreifen und diese verarbeiten.“ So sind die Planai-Hochwurzen-Bahnen für alle Entwicklungen und Unwägbarkeiten der nächsten Jahre energietechnisch perfekt aufgestellt.