Dampf ist nicht eichpflichtig, weil er sich als instabiles Medium nicht rückführbar gegen eine Waage kalibrieren lässt. Das heißt, es gibt keine klar definierten Anforderungen gemäß der Eichordnung wie bei anderen Energieformen, wie etwa bei Erdgas oder Wärmemenge, die Messtechnikkonzept, Messgenauigkeit, Wartungsintervalle usw. festschreiben. Unstimmigkeiten bei der Abrechnung sind also geradezu vorprogrammiert. Deshalb fordern die Dampfabnehmer verstärkt eine nachweisbare Dampfabrechnung, die sowohl bei den Dampferzeugern als auch bei den Abnehmern Akzeptanz findet. Verschärft wird das Problem noch dadurch, dass Hilfskreisläufe oder Versorgungsenergien in den meisten Fällen nicht einfach unterbrochen werden können und Prüfungen im Falle eines Verdachts bei herkömmlicher Messtechnik nicht möglich sind. Um die Dampfmasse zu berechnen, misst man in Dampfanwendungen Druck, Temperatur und Durchfluss. Die Rede ist also von drei Sensoren, die jeweils eine Messabweichung aufweisen. Bislang war keine Aussage möglich, wie die Gesamtgenauigkeit unter Prozessbedingungen aussieht. Das ist wichtig, da gerade die Hilfskreisläufe in den Chemieparks, die vor vielen Jahrzehnten für Absatz und Durchflussmengen geplant wurden, heute meist nicht mehr abgenommen werden. Das heißt, man führt die Messstelle an einem komplett anderen Arbeitspunkt, zum Beispiel sehr weit im Minimaldurchflussbereich. Das hat großen Einfluss auf die Gesamtgenauigkeit der Messstelle. Bei einer hohen Gesamtabweichung kann dies einige Tausend Euro pro Monat ausmachen. Deshalb haben die Chemieparkbetreiber ein gesteigertes Interesse an einer nachweisbaren Dampfabrechnung. Die Notwendigkeit zur Messung und Verrechnung von Energien ist seit der Ausgliederung der Energieversorger aus den Chemieparks in eigenständige Firmen besonders akut. Vielfach sind bei Industriestandorten zusätzliche Abnehmer von Energien als Industriekunden hinzugekommen. Erschwerend kommt hinzu, dass der Dampferzeuger die eingesetzte Messtechnik zur Überprüfung ausbauen muss. Dies verursacht Stillstandzeiten und damit Kosten. Bislang gab es keine Messtechnik, die eine Inline-Überprüfung möglich macht. Die Chemieparkbetreiber wünschen sich eine Lösung, die eine durchgängige Nachweisbarkeit auf rückführbare Normale wie im Eichbetrieb sicherstellt.
Berechenbar genaue Messtechnik
Ein „Rundum-sorglos-Paket“ zur nachweisbaren Dampfverrechnung von Endress+Hauser besteht aus drei Teilen: einer anwendungsoptimierten Messtechnik, der praxisnahen, nachvollziehbaren Berechnung der Gesamtabweichung und drittens einer Vor-Ort-Kalibrierung durch einen akkreditierten Dienstleister zum Nachweis der Messergebnisse. Anwendungsoptimierte Messtechnik ist eben die, die der Kunde für eine zuverlässige und langzeitstabile Dampfmessung benötigt. Für die Messung des Volumenstroms bei Dampfanwendungen ist die Vortexmessung nach dem Wirbelablöseprinzip prädestiniert. Die robuste Technik des Proline-Prowirl aus der Proline-Familie hat sich in mehr als 200.000 Anwendungen, vor allem in der Chemie, bewährt und ist von der Namur typengeprüft. Wirbelzähler decken einen großen Temperatur- und Druckbereich ab und bieten viele Vorteile. So zeigen Langzeiteinsätze, dass der Proline-Prowirl auch bei extremen Temperaturwechseln im Bereich von -200 bis +400 °C zuverlässig und genau misst. Aufgrund seines eingegossenen Staukörpers ist der Proline-Prowirl besonders robust gegen Dampfschläge. Dieses Messprinzip erfreut sich einer hohen Akzeptanz. Zudem besitzt der Hersteller großes Know-how in Dampfanwendungen. Die Kosten sparende Komplettlösung ist universell einsetzbar. Hohe Messsicherheit ist gerade in Dampfanwendungen eine wichtige Basis des Vertrauens. Neben der bewährten Messtechnik für Druck, Temperatur und Durchfluss berechnet ein externer Rechner RMS621/RMC621 die Dampfverbrauchsmenge. Der RMC621 arbeitet universell, ein echter Energiemanager, der auch für Gase und Flüssigkeiten eingesetzt werden kann.
Praxisnahe Genauigkeitsberechnung
Endress+Hauser ermöglicht jetzt neu die Berechnung der maximalen Gesamtabweichung unter Prozessbedingungen, also auch bei ungünstigsten Betriebsbedingungen, die erfahrungsgemäß zu den maximalen Messabweichungen führen. Diese Gesamtgenauigkeitsberechnung berücksichtigt alle prozessrelevanten Einflussfaktoren, die sich auf den Messfehler einer Dampfmessstelle auswirken können. Ein maßgeblicher Einflussfaktor ist die Messabweichung des Durchflussmessgerätes. Typischerweise kommt hier eine Blendenmessung oder ein Wirbelzähler zum Einsatz. Die Messabweichung der Blende gilt laut Spezifikation nur für den ausgelegten Arbeitspunkt. Sehr häufig werden Messungen in der Energieversorgung aufgrund von geänderten Abnahmemengen jenseits dieses Arbeitspunktes betrieben. Aufgrund der hohen Dynamik interessiert es den Proline-Prowirl nicht, ob der Durchfluss 100 oder 500m 3 /h beträgt, die Genauigkeit ist immer 1 Prozent. Außerdem haben unabhängige metrologische Tests beim Proline-Prowirl gezeigt, dass der ermittelte Kalibrierfaktor mit Wasser identisch ist wie bei Gasen. Somit ist der Prowirl das einzige Vortexmessgerät, das diesen Nachweis liefern kann. Bei der Blendenmessung kann die Abweichung deutlich höher ausfallen. Mit diesem Konzept erhält der Kunde eine nachvollziehbare Berechnung der Gesamt-Performance also der Gesamt-Genauigkeit seiner Dampfmessstelle unter Berücksichtigung seiner derzeitigen Einsatzbedingungen.
Vor-Ort-Kalibrierung
Alle Sensoren von Endress+Hauser werden vor der Auslieferung auf akkreditierten Kalibrieranlagen kalibriert. Endress+Hauser ist eine unabhängige und akkreditierte Kalibrierstelle mittlerweile auch für den Vor-Ort-Kalibrierservice für Durchfluss, Druck, Temperatur und elektrische Messgrößen. Damit die theoretisch berechnete Genauigkeit der Komplettmessstelle auch praktisch nachgemessen werden kann, bietet Endress+Hauser ein durchgängiges Vor-Ort-Kalibrierkonzept zur nachhaltigen Überprüfung von Dampfmessstellen an. Jede Komponente lässt sich durch Einzelkalibrierungen vor Ort mit rückführbaren Kalibratoren überprüfen. Auch für eine echte Nachweisbarkeit ist ein Ausbau zur Kalibrierung der Geräte nur zum Teil notwendig. Mit FieldCheck, einem Prüf- und Verifikationstool, lassen sich Durchflussmessgeräte im eingebauten Zustand ohne Prozessunterbrechung kontrollieren. Das Proline-Konzept ermöglicht auch erstmals eine Inline-Verifikation direkt im laufenden Betrieb. Wenn einer der Beteiligten der Abrechnung keinen Glauben schenkt, kann er in Zukunft die Messgenauigkeit und Funktionsfähigkeit seiner Abgabe- oder Annahmestellen sehr einfach überprüfen. Alternativ ist auch eine echte Vor-Ort-Nass-Kalibrierung für das Durchflussmessgerät möglich, die einen kurzzeitigen Betrieb im Bypass ermöglicht. Diese etwas aufwändigere Kalibrierung kommt heute vor allem bei sehr wichtigen Messstellen zum Einsatz. Für die Druck- und Temperaturmessgeräte sowie den externen Rechner werden rückführbare Kalibratoren verwendet. Die Vor-Ort Kalibrierungen führen geschulte und zertifizierte Kalibriertechniker gemäß SOP (Standard Operating Procedures) durch. Die Kalibrierprotokolle liefern dem Anwender einen durchgängigen Nachweis seiner Kalibrierergebnisse sowie erstmals auch eine Angabe der realen Gesamtgenauigkeit der Messstelle.
Verrechnung im Chemiepark
Bisher haben die Betreiber nicht so viel Gewicht auf das Thema Verrechnung gelegt, weil sie häufig nur innerbetrieblich notwendig war. Die heutigen Versorgungsstrukturen eines Chemieparks gepaart mit gesteigertem Kostenbewusstsein erfordern innovative Konzepte, die von Versorger- und Abnehmerseite Akzeptanz finden. Ein Beispiel: Es gab Unstimmigkeiten zwischen Energieversorger und -abnehmer hinsichtlich der Mess- und Abrechnungsergebnisse. Hintergrund war, dass beide Messstellen, die unterschiedlich instrumentiert waren, eine Differenz von 6.000Euro pro Monat aufzeigten. Es entstand die Notwendigkeit zur Überprüfung der Messkonzepte. Durch den Einsatz des Dampfpaketes von Endress+Hauser haben sich die Ursachen der Messdifferenz schnell gefunden. Sowohl Energieversorger als auch Abnehmer können sich nun wieder anderen Dingen widmen. Das Entscheidende ist, dass mit dem neuen Messkonzept für die Dampfabrechnung eine durchgängige Nachweisbarkeit auf rückführbare Normale wie im Eichbetrieb gewährleistet ist. Darüber hinaus ist der Komplettlieferant in der Lage, den Kunden Lösungen auf den Leib zu schneidern. „Alles aus einer Hand“ minimiert den Koordinationsaufwand und spart damit Zeit und Kosten. Außerdem ist so sichergestellt, dass alle Komponenten miteinander harmonieren.
Energieversorger und -abnehmer zufrieden
Den Anstoß zu diesem Thema gaben namhafte Energieversorger. Häufig gab es Diskussionen mit Dampfabnehmern. Die Kunden stellen Messtechnik und Messkonzept in Frage, angeblich sind die Rechnungen viel zu hoch, Messinstrumente messen falsch usw. Mit der Komplettlösung zur Dampfverrechnung ist beweisbar, dass die Messung in Ordnung ist. Alle Reaktionen bestätigen, dass die Lösung alle Punkte abdeckt, die für einen Energieversorger extrem wichtig sind – angefangen bei der Messtechnik über die Genauigkeitsberechnung bis hin zur regelmäßigen Überprüfung im laufenden Betrieb. Der Wunsch nach einer nachvollziehbaren Lösung kommt von den Kunden. Jeder will in Zukunft nur noch für das bezahlen, was er tatsächlich bekommt und nie mehr über Dampfabrechnungen diskutieren.
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