Nachhaltigkeitsmanagement mit IoT-Plattformlösung green.screen

Der Beitrag von Unternehmen zum Klimaschutz wird wichtiger. Ressourcenschonendes Agieren und die nachhaltige Gestaltung von Geschäftsprozessen ist ein zunehmender Wettbewerbsvorteil – nicht nur im Energiemarkt. Denn der ökologische Fußabdruck von Produzenten, Lieferanten und Dienstleistern beeinflusst schon heute viele Auftragsvergaben und Kaufentscheidungen. Vor dem Hintergrund immer intensiver geführter Klimaschutzdiskussionen könnte sich das Climate Impact Management somit zu einem globalen Trend entwickeln. Unternehmen, die ihr Nachhaltigkeitsmanagement gut aufstellen, verbessern ihre Chancen im Wettbewerb. Aber wie bildet man ein Nachhaltigkeitsmanagement effizient ab? Auf diese Frage liefert Arvato Systems eine Antwort. Der IT-Dienstleister bietet eine neuartige IoT-Plattform, die Unternehmen strukturiert unterstützt, ihre Energieeffizienz zu verbessern, dezentrale Energieerzeugungsanlagen zu optimieren sowie den jeweils aktuellen Effizienzstatus in Form von CO₂-Äquivalenten zu quantifizieren und zu dokumentieren.

Automatisiertes und webbasiertes Datenmonitoring

Die Plattformlösung green.screen deckt für ein automatisiertes und kennzahlenbasiertes Nachhaltigkeitsmanagement drei grundsätzliche Einsatzbereiche ab:

• Energieeffizienzmanagement
• Anlagenmonitoring
• Umweltdatenmanagement.

Dass sich diese Disziplinen perfekt ergänzen, veranschaulicht das Beispiel smarter Quartiere. Diese sollen sich möglichst effizient und selbstoptimiert mit Strom versorgen, zum Beispiel durch den kombinierten Einsatz von Photovoltaikanlagen, Blockheizkraftwerken und Speichern sowie steuerbare Lasten wie Ladesäulen für Elektrofahrzeuge. Das Anlagenmonitoring sorgt einerseits dafür, dass Erzeuger, Speicher und Lasten gemäß Zieldefinition bestmöglich eingesetzt werden. Andererseits bietet die technische Betriebsüberwachung auch Schutz vor Ausfällen. Erzeugungsdaten gepaart mit intelligentem Last- und Gebäudemanagement sorgen im Quartier für Energieeffizienz. Schließlich muss im Sinne der Nachhaltigkeit je Wohnungseinheit, Mieter oder Eigentümer sauber bilanziert, dokumentiert und abgerechnet werden. Aufgrund des Baukastenprinzips lässt sich das smarte Quartier mit green.screen nach allen Belangen der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit steuern und überwachen.

Einsparpotenziale im Contracting und im Energieeffizienzmanagement

Welche Nutzeffekte green.screen ermöglicht, zeigt ein Praxisbeispiel im Bereich Contracting. So konnte durch das zen­trale, KI-basierte Anlagenmonitoring für einen Pool von mehreren hundert Blockheizkraftwerken der Wirkungsgrad um bis zu sieben Prozentpunkte verbessert werden. Über den gesamten Anlagenbestand hinweg bedeutet dies erhebliche monetäre Einsparungen durch verringerten Brennstoffeinsatz und eine nennenswerte Reduktion der CO₂-Emissionen. Durch Fernüberwachung der Anlagen können zudem die Wartungsintervalle gestreckt werden. Anhand der im engen Raster erhobenen Betriebsdaten verfolgt das System sensorbasiert den Zustand der Aggregate. Es löst einen Alarm aus, wenn sich wichtige Parameter unplanmäßig ändern, zum Beispiel Temperaturen, Drehzahlen oder Abgaswerte. In solchen Fällen kann das Service-Team gezielt ausrücken und die vom Ausfall bedrohte Energieerzeugungsanlage vorbeugend instandsetzen. Weniger Fahrten zu den Anlagen bedeuten auch Kosteneinsparungen und verringerte CO₂-Emissionen.

Auch durch das Energieeffizienzmanagement ist eine erhebliche Reduktion des Ressourceneinsatzes möglich: Ein Projekt mit einer großen Baumarktkette führte beispielsweise zu einer nachhaltigen Energiekostensenkung von mehr als 20 %. Von der Transparenz durch kontinuierliche Datenauswertung profitieren darüber hinaus Aufgabenbereiche wie Instandhaltung und Einkauf.

Nachhaltigkeit as a Service

Bereitgestellt wird green.screen als Software-as-a-Service-Lösung, die in der ­Arvato Systems Private Cloud in Deutschland eingerichtet wurde. Die Basistechnologie von green.screen besteht aus bekannten Open-Source-Bausteinen, die gesamte Fachlogik hat Arvato Systems selbst entwickelt. Der Client arbeitet browser-basiert auf dem Datenbankverwaltungssystem Cassandra, eine NoSQL-Technologie, die für hohe Skalierbarkeit, Ausfallsicherheit und Performance steht. Das heißt, green.screen kann bei Bedarf sehr große Datenströme abbilden und schnell verarbeiten. Zudem kennt die Plattform keine Kapazitätsgrenzen: Es ist möglich, sehr viele Kunden auf die Plattform zu bringen und darüber einen kostengünstigen Betrieb zu realisieren. Für jeden Kunden wird jeweils ein Mandant auf der Plattform angelegt. Der Zugriff erfolgt per Zwei-Faktor-Authentifizierung.

Auf der Plattform steht den Mandanten ein breiter Fundus an Grundfunktionalitäten zur Verfügung, die sich an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen lassen. In den schlanken Einführungsprojekten ist dieses Customizing der aufwendigste Teil. Der Aufbau eines Mandanten als Rohkonstrukt ist innerhalb eines Werktags möglich. Die Customizing- und Schulungsphase dauert selten länger als 10 bis 15 Werktage. Folge-Workshops werden dann nötig, wenn der Automatisierungs- oder Detaillierungsgrad gesteigert oder spezielle Funktionen wie Alarming, KI-basierte Anomalie-Erkennung und Schattenrechnungen realisiert werden sollen.

Integration und Einsatz von KI-Werkzeugen möglich

Wird der Einsatz von KI-Werkzeugen benötigt – diese liegen separat in der Microsoft Azure Cloud –, werden die zu untersuchenden Daten dorthin transferiert, dort bearbeitet und die Ergebnisse ins Ausgangssystem übermittelt. Mit dieser Architektur können je nach Anforderung unterschiedliche KI-Tools zugeschaltet werden. Durch diese Flexibilität lassen sich mit überschaubarem Aufwand beliebige Use-Cases industrieübergreifend abbilden. Die verfügbaren KI-Werkzeuge eignen sich – wie ­green.screen selbst – auch für Anwendungen wie Churn Prediction und Textanalyse.

Die IoT-Plattform green.screen kann spartenunabhängig beliebige Datenformate verarbeiten und die Daten aus beliebigen Quellen beziehen. Das können Verbrauchs- und Leistungsdaten aus intelligenten Messsystemen sein, per ­LoRaWAN übermittelte Sensordaten zum Beispiel aus Produktionsanlagen oder vorhandene Daten aus anderen Quellen. Über Schnittstellen zu weiteren Vorsystemen lassen sich zum Beispiel auch Tankrechnungen für Dienst- oder Leihwagen einpflegen oder Messprotokolle über Müllmengen und -sorten. Im Hintergrund führt das System nach hinterlegten Vorgaben die Umrechnung in CO₂-Äquivalente durch.

All das funktioniert hochgradig automatisiert. Müssen an zahlreichen Stellen eines großen Unternehmens Daten ausgelesen und von Hand per Eingabemaske im System hinterlegt werden, kann green.screen so konfiguriert werden, dass alle von dieser Aktion betroffenen Personen parallel eine maschinell erzeugte Mail erhalten, die sie an ihre Eingabepflicht erinnert. Der Stand der Dateneingabe lässt sich via Dashboard überwachen.

Import, Auswertung, Verarbeitung und Visualisierung der Daten sind je nach Bedarf im schnellsten Fall innerhalb einer Minute möglich. Die Ausgabe der Ergebnisse lässt sich zeitlich beliebig skalieren – minütlich, viertelstündlich, stündlich, täglich, wöchentlich, monatlich oder jährlich. Die Ergebnisse werden in Dashboards angezeigt, auf die User über definierte Berechtigungen Zugriff haben.

Überschaubarer Einrichtungsaufwand

Überschaubare Einrichtungskosten senken die Hürde für den Einstieg in das operative Climate Impact Management mit green.screen. Auch transaktionsbasierte Nutzungsgebühren sorgen dafür, dass die finanzielle Belastung durch die Plattformnutzung berechenbar bleibt. Dabei ist die Kosten-Nutzen-Frage eindeutig zu beantworten: Von der Transparenz, die durch die Einführung und Nutzung von green.screen in allen Belangen des betrieblichen Energie- und Ressourceneinsatzes hergestellt wird, profitieren Unternehmen in allen Bereichen. Einerseits können durch Effizienzmaßnahmen unmittelbar Kosten reduziert werden. Andererseits löst das Unternehmen ein immer dringender werdendes Problem, indem es für seinen Carbon-Footprint Verantwortung übernimmt und so als Geschäftspartner an Attraktivität gewinnt – und zwar nachhaltig.

Hartmut Entrup, Bereichsleiter Smart-X, Arvato Systems, Leipzig, hartmut.entrup@bertelsmann.de, www.arvato-systems.de