Energiemanagement im Einzelhandel: Verbrauch an mehreren Standorten über eine einzige Plattform kontrollieren

Im Einzelhandel liegt das Energieproblem selten bei einem einzelnen Geschäft: Es gibt viele ähnliche Geschäfte, und niemand kann sagen, welches mehr Energie als nötig verbraucht.

Genau darin liegt auch die Chance der Branche. Werden Dutzende Verkaufsstellen mit demselben Format betrieben, kann jede in einem Geschäft gefundene Verbesserung auf alle anderen übertragen werden. Der Nutzen vervielfacht sich mit der Anzahl der Standorte.

Kurz zusammengefasst:

• Im Lebensmitteleinzelhandel ist die Kühlung mit einem Richtwert von 35–45 % der größte Energieverbraucher.
• Der Vergleich ähnlicher Verkaufsstellen ist das schnellste verfügbare Analyseinstrument.
• Bei der Lebensmittelkühlung werden Energieverbrauch und Produktsicherheit mit denselben Sensoren überwacht.
• Die größte Schwierigkeit ist organisatorischer Natur: Es muss geklärt werden, wer in jedem Geschäft entscheidet und bezahlt.

Wo eine Verkaufsstelle Energie verbraucht

Die Verbrauchsverteilung unterscheidet sich deutlich zwischen einem Bekleidungsgeschäft und einem Supermarkt, die Hauptverbraucher bleiben jedoch dieselben: Kühlung, Beleuchtung, Klimatisierung und im Lebensmittelhandel interne Zubereitungsbereiche wie Bäckerei, Feinkost und Metzgerei.
Die von ENEA und Federdistribuzione erarbeiteten Branchenleitlinien für Energieaudits im Lebensmitteleinzelhandel nennen folgende ungefähre Verteilung: 35–45 % für die Lebensmittelkühlung, 20–30 % für die Beleuchtung und 10–18 % für die Klimatisierung. Diese Konzentration vereinfacht die Arbeit: Der Ausgangspunkt ist klar und betrifft Anlagen, die ununterbrochen laufen.
Im Non-Food-Einzelhandel verlagert sich der Schwerpunkt auf Beleuchtung und Klimatisierung. Eine Besonderheit ist, dass Schaufenster und Leuchtreklamen häufig weit über die Öffnungszeiten hinaus eingeschaltet bleiben.

Die eigentliche Herausforderung im Einzelhandel: viele ähnliche Standorte

Bei einem einzelnen Gebäude werden Lastprofile analysiert. Bei einem Filialnetz geht es schneller: Die Geschäfte werden miteinander verglichen.
Wenn zwei Verkaufsstellen mit gleicher Fläche, gleichem Format und gleichen Öffnungszeiten unterschiedlich viel verbrauchen, lässt sich die Ursache gezielt ermitteln. Mögliche Gründe sind eine falsch eingestellte Anlage, zu häufige Abtauzyklen, eine offen stehende Tür oder ein Zeitplan, der nach einem Betreiberwechsel nie aktualisiert wurde.
Damit der Vergleich funktioniert, sind zwei Voraussetzungen erforderlich:

• Eine einheitliche Terminologie für alle Standorte verwenden: Wenn jedes Geschäft seine Verbrauchsstellen anders bezeichnet, sind die Daten nicht vergleichbar. Die Benennung muss von Anfang an festgelegt werden, da sie später kaum jemand vereinheitlicht.
• Normalisierte Kennzahlen verwenden: Verbrauch pro Quadratmeter und Öffnungsstunde statt absolutem Verbrauch. Andernfalls schneiden größere Geschäfte immer am schlechtesten ab.

Die fünf wiederkehrenden Energieverschwendungen

• Offene Kühltheken. Offene Truhen und Kühlregale ohne Türen oder Nachtabdeckungen verlieren ständig Kälte und zwingen die Klimatisierung, diesen Verlust auszugleichen.
• Nicht optimierte Abtauzyklen. Bei der Inbetriebnahme eingestellte und nie überprüfte Zyklen, die oft häufiger als nötig laufen.
• Klimatisierung gegen offene Türen. Im Sommer läuft die Kühlung mit voller Leistung, während der Eingang weit offen steht. Das ist eines der sichtbarsten und häufigsten Probleme.
• Leuchtreklamen, Schaufenster und Außenbeleuchtung außerhalb der Öffnungszeiten. Einmal eingestellte Zeitschaltuhren berücksichtigen weder die Jahreszeiten noch Änderungen der Öffnungszeiten des Einkaufszentrums.
• Anlagen laufen vor und nach den tatsächlichen Öffnungszeiten. Sie werden Stunden zu früh eingeschaltet oder nicht ausgeschaltet, insbesondere bei lokaler manueller Steuerung.

Was gemessen werden sollte

Die Instrumentierung entspricht der im Leitfaden zu Smart Metern und IoT-Sensoren beschriebenen Lösung, ergänzt durch spezielle Fühler an Kühltheken und Kühlräumen.

Lebensmittelkühlung: Energie und Sicherheit mit denselben Sensoren überwachen

Diese Besonderheit erleichtert die Genehmigung der Überwachung in einer Lebensmittelhandelskette. Die Temperaturen der Kühltheken müssen ohnehin kontrolliert werden, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten und Warenverluste zu vermeiden.
Dieselben Sensoren, die diese Temperaturen erfassen, zeigen auch, ob eine Anlage schlecht arbeitet: Eine Kühltheke, die ihre Solltemperatur nur schwer hält, ein zu langer Abtauzyklus oder ein Kompressor, der häufiger als üblich startet, sind Anzeichen für überhöhten Verbrauch, noch bevor ein Risiko für die Produkte entsteht.
Ein rechtzeitig eintreffender Alarm für einen Kühlraum kann drei Probleme gleichzeitig verhindern: ungewöhnlichen Energieverbrauch, Warenverluste und die Nichteinhaltung von Vorschriften. In diesem Fall wird die Investitionsrendite nicht nur in kWh gemessen.

Maßnahmen mit den schnellsten Ergebnissen

• Fehlende Nachtabdeckungen und Türen an Kühltheken nachrüsten: Im Lebensmittelhandel bietet diese Maßnahme eines der besten Verhältnisse zwischen Kosten und Ergebnis.
• Abtauzyklen anhand realer Daten statt anhand von Standardeinstellungen überprüfen.
• Zeitpläne und Sollwerte an die tatsächlichen Öffnungszeiten anpassen und zentral statt für jedes Geschäft einzeln verwalten.
• LED-Beleuchtung mit Regelung, insbesondere für Schaufenster, Leuchtreklamen und Außenbereiche.
• Abwärme aus Kälteanlagen zur Warmwasserbereitung oder Heizung zurückgewinnen, sofern die Anlagenkonfiguration dies ermöglicht.

Die Priorisierung folgt dem im Leitfaden zur Verbesserung der Energieeffizienz beschriebenen Prinzip: zuerst Betriebsabläufe korrigieren, danach technische Anlagen anpassen.

Die organisatorische Herausforderung: Wer entscheidet und wer bezahlt?

Im Einzelhandel ist die größte Einschränkung selten technischer Natur. Ein Geschäft kann gemietet sein, sich in einem Einkaufszentrum mit gemeinsam genutzten Anlagen befinden, als Franchise betrieben oder direkt verwaltet werden. Je nach Modell unterscheidet sich, wer über Maßnahmen entscheidet und wer davon profitiert.
Zwei Vorsichtsmaßnahmen helfen:

• Daten nach Verantwortungsbereichen trennen. Zu wissen, wie viel die Verkaufsfläche im Vergleich zu den gemeinsam genutzten Anlagen des Einkaufszentrums verbraucht, vermeidet Streit über Kostenumlagen.
• Filialleitern einfache Daten bereitstellen. Der Vergleich mit ähnlichen Geschäften ist wirksamer als ein Rundschreiben zu Öffnungszeiten, denn niemand möchte in der Rangliste Letzter sein.

Für Verkaufsstellen innerhalb von Einkaufspassagen ist auch der Inhalt über Einkaufszentren relevant, da gemeinsam genutzte Anlagen eigenen Betriebsregeln folgen.

Die Werkzeuge

Ein einzelnes Geschäft hat kein BMS und wird auch keines bekommen: Die Kosten eines kabelgebundenen Systems sind für wenige hundert Quadratmeter nicht gerechtfertigt. Eine Kette mit fünfzig Geschäften benötigt jedoch dieselbe Kontrolle wie ein großes Gebäude, verteilt auf fünfzig Adressen. Der gesamte Prozess von der Messung bis zur Überprüfung der Einsparungen wird im Leitfaden zum Energiemanagement beschrieben.
In diesem Umfeld kommt die Energiemanagement-Software von UTwin zum Einsatz: Smart Meter und IoT-Sensoren werden zusammen mit der Plattform bereitgestellt, Daten aller Standorte in der Cloud gesammelt, Geschäfte miteinander verglichen, Anomalien gemeldet und Anlagen anhand von Außenklima und Belegung aus der Ferne geregelt.
Die integrierte Instandhaltungssoftware (CMMS) wandelt eine Anomalie in einen Arbeitsauftrag für den zuständigen Wartungstechniker um und führt eine Historie für jedes Geschäft. Dieser Ansatz wird in den Inhalten zur Instandhaltung von Verkaufsstellen und Supermärkten beschrieben und auf das Energiemanagement übertragen.
In Geschäften, Supermärkten und kleinen Räumlichkeiten funktioniert die Plattform als Light-BMS mit bis zu 70 % niedrigeren CAPEX als bei herkömmlichen Systemen. Bei diesen Gebäudetypen ist der Kostenunterschied besonders deutlich.

Häufig gestellte Fragen

• Welcher Verbraucher hat im Supermarkt den höchsten Energiebedarf?

  Lebensmittelkühlung. Die Leitlinien von ENEA und Federdistribuzione für Energieaudits im Lebensmitteleinzelhandel ordnen ihr 35–45 % des Verbrauchs zu, vor Beleuchtung (20–30 %) und Klimatisierung (10–18 %). Interne Zubereitungsbereiche fallen in Geschäften, die über solche Bereiche verfügen, ebenfalls ins Gewicht.

• Wie lassen sich Geschäfte unterschiedlicher Größe vergleichen?

  Normalisierte Werte verwenden: Verbrauch pro Quadratmeter und Öffnungsstunde, bei gleichem Format und gleicher Klimazone. Ein Vergleich absoluter Verbrauchswerte stuft größere Geschäfte immer schlechter ein und liefert keine hilfreichen Erkenntnisse.

• Benötigt jedes Geschäft ein anderes System?

  Nein, genau darum geht es. Handelsketten profitieren von der Standardisierung: dieselbe Instrumentierung, dieselbe Terminologie und dieselben Kennzahlen. Eine in einem Geschäft gefundene Verbesserung kann so auf andere Standorte übertragen werden, ohne die Analyse zu wiederholen.

• Dient die Überwachung von Kühltheken ausschließlich der Energieeinsparung?

  Nein, und deshalb wird die Überwachung in vielen Ketten zuerst genehmigt. Dieselben Messungen dienen der Lebensmittelsicherheit, verhindern Warenverluste und dokumentieren die Lagerbedingungen.

So beginnen Sie

Der erste Schritt in einem Filialnetz besteht nicht darin, überall Sensoren zu installieren. Zunächst wird der Jahresverbrauch der Verkaufsstellen nach Quadratmetern geordnet, anschließend werden die Spitzenreiter untersucht. Fast immer haben die drei oder vier verbrauchsstärksten Geschäfte ein konkretes Problem, das auch an anderen Standorten des Netzes auftritt.