Lastmanagement in der Lebensmittelproduktion funktioniert, indem ein automatisiertes System den aktuellen Leistungsbezug eines Betriebs in Echtzeit überwacht und steuerbare Verbraucher gezielt regelt, bevor vorgegebene Leistungsgrenzen überschritten werden. Damit lassen sich teure Lastspitzen im Strom- und Gasbezug vermeiden, die Netzentgelte erheblich beeinflussen. Die Besonderheit in der Lebensmittelbranche liegt darin, dass viele Prozesse wie Kühlung oder Pasteurisierung unterbrechungsfrei laufen müssen und das Lastmanagement diese Randbedingungen strikt berücksichtigen muss. Dieser Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen rund um Technik, Einsparpotenziale und Integration.
Welche besonderen Herausforderungen stellt die Lebensmittelproduktion an das Lastmanagement?
Die Lebensmittelproduktion stellt besonders hohe Anforderungen an das Lastmanagement, weil viele Prozesse aus hygienischen und qualitätssichernden Gründen nicht unterbrochen werden dürfen. Kühlketten, Pasteurisierungsanlagen, Reinigungsprozesse (CIP) und Druckluftversorgung laufen häufig rund um die Uhr und können nicht einfach abgeschaltet werden, ohne Produktqualität oder Lebensmittelsicherheit zu gefährden.
Hinzu kommt eine ausgeprägte Lastdynamik: Produktionsstarts, Schichtwechsel und das gleichzeitige Hochfahren mehrerer Anlagen erzeugen innerhalb weniger Minuten extreme Leistungsspitzen. Gerade in Betrieben mit Tiefkühlung, Backöfen oder industriellen Kochsystemen können diese Spitzen ein Vielfaches der Grundlast erreichen. Ein intelligentes Lastmanagementsystem muss daher nicht nur schnell reagieren, sondern auch vorausschauend arbeiten und Sperren für Verbraucher setzen, bevor diese in einem ungünstigen Moment zuschalten.
Ein weiterer kritischer Punkt ist die Komplexität der Infrastruktur: Lebensmittelbetriebe verfügen oft über dezentrale Produktionsbereiche mit unterschiedlichen Spannungsebenen, Kältemaschinen unterschiedlicher Leistungsklassen und eine Vielzahl von Nebenverbrauchern wie Lüftungsanlagen und Förderbänder. Das Lastmanagementsystem muss diese Heterogenität abbilden und trotzdem in Echtzeit zuverlässig entscheiden können, welcher Verbraucher gerade steuerbar ist und welcher nicht angetastet werden darf.
Wie funktioniert automatisches Lastmanagement technisch?
Automatisches Lastmanagement basiert auf dem sogenannten Trendrechnungsverfahren: Das System misst parallel zum Energieversorger den aktuellen Leistungsbezug innerhalb jeder 15-Minuten-Messperiode und berechnet kontinuierlich eine Trendleistung, also den prognostizierten Leistungswert am Ende der laufenden Viertelstunde. Droht dieser Wert den vorgegebenen Sollwert zu überschreiten, greift das System automatisch ein.
Technisch funktioniert das so: Das Lastmanagementsystem nimmt die energieproportionalen Impulse sowie den Viertelstundensynchronimpuls des Versorgers auf und baut damit eine Referenzmessung auf, die exakt dem Messwert des Zählers in der Übergabestation entspricht. Aus der Differenz zwischen aktuellem Leistungsbezug und dem Sollwert ergibt sich eine sogenannte Korrekturleistung. Ist diese negativ, muss Leistung abgeregelt oder gesperrt werden. Ist sie positiv, steht noch Reserve zur Verfügung.
Dabei geht es nicht nur um das einfache Abschalten von Verbrauchern. Modernes automatisches Lastmanagement unterscheidet zwischen drei Eingriffsarten:
- Abschalten: Ein Verbraucher wird vollständig vom Netz getrennt, entweder stufig oder auf einmal.
- Sperren: Ein Verbraucher, der gerade nicht läuft, wird daran gehindert, in einem ungünstigen Moment zuzuschalten.
- Analoge Regelung: Leistungsintensive Anlagen wie Öfen oder Schmelzaggregate werden nicht hart abgeschaltet, sondern in ihrer Leistungsaufnahme kontinuierlich reduziert.
Damit das System präzise arbeitet, sollte jeder steuerbare Verbraucher nicht nur über eine Laufmeldung, sondern idealerweise über die Impulse eines eigenen Zählers live gemessen werden. Eine Steuerung auf Basis theoretischer Anschlusswerte ist deutlich ungenauer und erhöht das Risiko, entweder zu spät einzugreifen oder unnötig in Prozesse einzugreifen.
Welche Verbraucher lassen sich in der Lebensmittelproduktion abregeln?
In der Lebensmittelproduktion lassen sich vor allem Verbraucher steuern, die zeitliche Flexibilität bieten oder deren kurzzeitige Reduktion die Produktqualität nicht beeinträchtigt. Dazu zählen insbesondere Kälteanlagen mit Pufferspeicher, Lüftungs- und Klimaanlagen, Drucklufterzeuger, Fördertechnik und Beleuchtungsanlagen in Lagerbereichen.
Kälteanlagen sind in vielen Lebensmittelbetrieben der größte einzelne Energieverbraucher und gleichzeitig einer der flexibelsten. Wenn ein Kühllager bereits die Solltemperatur unterschritten hat, kann die Kältemaschine für einige Minuten gesperrt werden, ohne dass die Temperaturgrenze überschritten wird. Das Lastmanagementsystem muss dabei die minimalen Ein- und Ausschaltzeiten des Aggregats berücksichtigen, um Kompressoren nicht zu beschädigen.
Lüftungsanlagen, Drucklufterzeuger und Wasseraufbereitungsanlagen bieten ähnliche Flexibilitätspotenziale, sofern Pufferspeicher oder Druckbehälter vorhanden sind. Produktionsanlagen, die direkt in den Lebensmittelprozess eingebunden sind, also Pasteurisatoren, Abfüllanlagen oder Backöfen während eines aktiven Prozesszyklus, sind hingegen in der Regel nicht steuerbar. Hier kann das Lastmanagementsystem jedoch präventiv wirken, indem es andere Verbraucher sperrt, bevor diese Anlagen hochfahren.
Wichtig ist die sorgfältige Parametrierung jedes einzelnen Verbrauchers: Für jedes Aggregat werden im System minimale Einschalt- und Ausschaltzeiten, Prioritäten und Sperrbedingungen hinterlegt. So stellt das System sicher, dass es nur dann eingreift, wenn es prozessseitig auch wirklich möglich ist.
Wie viel lässt sich durch Lastmanagement bei den Netzentgelten sparen?
Das Einsparpotenzial durch Lastmanagement bei den Netzentgelten hängt maßgeblich vom Leistungspreis des jeweiligen Netzvertrags und der Höhe der reduzierbaren Leistungsspitze ab. Da sich der Leistungsanteil der Netznutzungsgebühren an der höchsten gemessenen Viertelstundenleistung eines Jahres orientiert, kann bereits eine einzige reduzierte Spitze die Jahreskosten spürbar senken.
Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise: Bei einem Leistungspreis von 140 Euro pro Kilowatt und einer Reduktion der Jahreshöchstlast um 400 Kilowatt ergibt sich eine jährliche Einsparung von 56.000 Euro allein beim Leistungspreis. Diese Rechnung zeigt, dass sich Lastmanagement gerade für Betriebe mit hohem Leistungsbezug und ausgeprägten Lastspitzen sehr schnell amortisieren kann.
Entscheidend ist dabei, dass der Leistungspreis im Netzentgelt nicht vom tatsächlichen Energieverbrauch abhängt, sondern von der Spitzenlast. Ein Betrieb, der nur einmal im Jahr kurzzeitig eine sehr hohe Leistung bezieht, zahlt dafür das ganze Jahr über einen erhöhten Leistungspreis. Lastmanagement setzt genau an diesem Punkt an und verhindert, dass solche Spitzen entstehen. Konkrete Einsparpotenziale lassen sich nur nach einer individuellen Lastganganalyse und Netzentgeltprüfung beziffern.
Wie wird Lastmanagement in bestehende Produktionsanlagen integriert?
Lastmanagement lässt sich in bestehende Produktionsanlagen integrieren, ohne dass umfangreiche Umbauten an der Produktionstechnik erforderlich sind. Die Systemkomponenten werden typischerweise in einem Steuerschrank verbaut, der in der Übergabestation oder in zentralen Verteilerpunkten installiert wird. Die Anbindung der steuerbaren Verbraucher erfolgt über IO-Module, die entweder im zentralen Schrank oder dezentral in vorhandenen Schaltschränken vor Ort eingebaut werden.
Gerade in Betrieben mit dezentraler Fertigung und vorhandenen Schaltschränken ist es möglich, auf separate Unterschranklösungen zu verzichten und die Steuermodule direkt dort einzubauen, wo der Platz vorhanden ist. Das reduziert den Installationsaufwand erheblich, erfordert aber eine sorgfältigere Prüfung und Dokumentation der Verdrahtung vor Ort.
Für die Kommunikation zwischen Lastmanager und Verbrauchern werden industrielle Protokolle wie IEC 104, OPC UA oder Modbus genutzt. Das ermöglicht die Anbindung an bestehende Steuerungssysteme, Gebäudeleittechnik oder übergeordnete Energiemanagementsysteme. Die Integration in ein bestehendes Energiemanagementsystem schafft dabei eine einheitliche Oberfläche, auf der Lastmanagement und Energiemonitoring gemeinsam visualisiert und ausgewertet werden können.
Ein wichtiger Aspekt, der in der Praxis oft unterschätzt wird: Lastmanagement ist kein System, das einmal installiert wird und dann unbeobachtet seinen Dienst tut. Produktionsprozesse ändern sich, neue Anlagen kommen hinzu, Schichtmodelle werden angepasst. Das bedeutet, dass die Parametrierung regelmäßig überprüft und bei Bedarf angepasst werden muss, damit das System weiterhin korrekt und effizient arbeitet.
Welche gesetzlichen Anforderungen sind für Lebensmittelbetriebe relevant?
Für Lebensmittelbetriebe sind vor allem das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) sowie die Normen ISO 50001 und ISO 14001 relevant. Das EnEfG verpflichtet Unternehmen ab bestimmten Energieverbrauchsschwellenwerten zur Einführung von Energie- oder Umweltmanagementsystemen sowie zur Umsetzung wirtschaftlicher Effizienzmaßnahmen. Lastmanagement kann dabei ein wesentlicher Bestandteil dieser Maßnahmen sein.
Die ISO 50001 fordert von Unternehmen einen systematischen Ansatz zur kontinuierlichen Verbesserung der Energieeffizienz. Dazu gehören die Erfassung wesentlicher Energieverbraucher, die Festlegung von Energiezielen und die Überwachung des Fortschritts. Ein Lastmanagementsystem liefert dabei wichtige Messdaten und Nachweise, die für Zertifizierungsaudits benötigt werden. Wichtig ist jedoch: Ein Lastmanagementsystem allein stellt keine ISO-50001-Konformität her. Die Norm erfordert ein umfassendes Managementsystem mit definierten Prozessen, Verantwortlichkeiten und Dokumentation.
Darüber hinaus sollten Lebensmittelbetriebe prüfen, ob sie nach dem Energiedienstleistungsgesetz (EDL-G) zu regelmäßigen Energieaudits verpflichtet sind. Solche Audits liefern häufig die Grundlage, um Lastmanagementpotenziale erstmals systematisch zu identifizieren und wirtschaftlich zu bewerten. Ob ein Unternehmen konkret auditpflichtig ist, kann nur im Einzelfall rechtlich geprüft werden.
Wie Berg GmbH Lebensmittelbetriebe beim Lastmanagement unterstützt
Berg GmbH bietet mit Optimo ein automatisiertes Lastmanagementsystem, das speziell für die Anforderungen industrieller Produktionsbetriebe entwickelt wurde und sich flexibel an die komplexen Prozessstrukturen der Lebensmittelproduktion anpassen lässt. Das System arbeitet auf Basis des Trendrechnungsverfahrens, unterstützt analoge Regelung und Sperrlogiken und lässt sich nahtlos in bestehende Infrastrukturen integrieren.
Konkret unterstützt Berg Lebensmittelbetriebe mit:
- Professioneller Lastganganalyse zur Identifikation von Leistungsspitzen und Einsparpotenzial
- Tarif- und Netzentgeltanalyse zur Bewertung der wirtschaftlichen Wirkung von Lastmanagement
- Technischer Systemauslegung unter Berücksichtigung prozessrelevanter Sperrbedingungen und Mindestlaufzeiten
- Einrichtung und Inbetriebnahme durch erfahrenes Fachpersonal inklusive vollständiger Dokumentation
- Laufendem Support und regelmäßigen Software-Updates für dauerhaft zuverlässigen Betrieb
- Integration mit Efficio® für eine einheitliche Oberfläche aus Lastmanagement und Energiemonitoring
Optimo ist skalierbar und eignet sich sowohl für mittelständische Lebensmittelbetriebe als auch für große Produktionsstandorte mit dezentraler Infrastruktur. Die Lösung unterstützt auch moderne Energiesysteme mit Photovoltaik, Batteriespeichern oder Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Wenn Sie wissen möchten, welche Einsparpotenziale in Ihrem Betrieb stecken, nehmen Sie Kontakt mit Berg GmbH auf und lassen Sie sich unverbindlich beraten.
Dieser Artikel wurde mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) erstellt oder unterstützt und anschließend von unserer Redaktion geprüft.
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