Energiemonitoring in der Industrie: Messkonzept und Software

Was bedeutet Energiemanagement?

Energiemanagement ist nach VDI 4602 die vorausschauende, organisierte und systematische Koordination von Beschaffung, Wandlung, Verteilung und Nutzung von Energie, unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Ziele.^[1] Der Leitfaden des Instituts PTW der TU Darmstadt grenzt drei Ebenen ab: Energiemonitoring erfasst energierelevante Daten wie Verbräuche, Temperaturen, Witterung und Bezugsgrößen. Energiecontrolling wertet diese Daten aus, um übermäßige Verbräuche zu erkennen und zu korrigieren. Das Energiemanagement nutzt die Ergebnisse für Entscheidungen.

Für eine Instandhaltung ist die Unterscheidung praktisch: Ein Zähler an der Unterverteilung ist noch kein Energiemanagement. Erst wenn jemand die Werte regelmäßig auswertet, Abweichungen meldet und Maßnahmen ableitet, entsteht ein geschlossener Kreislauf. Die internationale Norm für Energiemanagementsysteme (EnMS), DIN EN ISO 50001, organisiert diesen Kreislauf als Plan-Do-Check-Act-Zyklus. Gültig ist die Fassung ISO 50001:2018; die Änderung 1 vom Februar 2024 ergänzt klimabezogene Anforderungen.^[2]

Messdaten sind im EnMS das Material für drei Aufgaben:

• Ausgangsbasis: der Referenzzustand, an dem spätere Verbesserungen gemessen werden.
• Energieleistungskennzahlen (EnPI): Verbrauch bezogen auf eine Bezugsgröße, etwa kWh je Bauteil oder je Maschinenstunde.
• Wirksamkeitsnachweis: die Prüfung, ob eine umgesetzte Maßnahme den Verbrauch tatsächlich senkt.

Den Weg bis zum Zertifikat erklärt der Beitrag zur ISO-50001-Zertifizierung mit Ablauf, Dauer und Kosten.

Ist ein Energiemanagementsystem 2026 für Unternehmen Pflicht?

Ein Energiemanagementsystem ist in Deutschland mit Stand 22. Oktober 2026 für Unternehmen Pflicht, deren durchschnittlicher jährlicher Gesamtendenergieverbrauch in den letzten drei abgeschlossenen Kalenderjahren mehr als 7,5 GWh beträgt. Das regelt § 8 des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG); statt eines EnMS ist auch ein Umweltmanagementsystem zulässig.^[3] Wer die Schwelle bis 17. November 2023 erreicht hatte, musste das System bis 18. Juli 2025 einrichten, später hinzukommende Unternehmen haben 20 Monate Zeit.

Unterhalb dieser Schwelle greift das Energiedienstleistungsgesetz (EDL-G). Unternehmen, die keine kleinen und mittleren Unternehmen nach der EU-Empfehlung 2003/361/EG sind, müssen mindestens alle vier Jahre ein Energieaudit durchführen.^[4] Befreit ist, wer ein Energie- oder Umweltmanagementsystem eingerichtet oder mit der Einrichtung begonnen hat.

Was der Regierungsentwurf 21/8027 ändern würde

Die Bundesregierung hat am 16. September 2026 den Entwurf eines Gesetzes zur Beschleunigung der Umsetzung der Energieeffizienzrichtlinie als Drucksache 21/8027 vorgelegt.^[5] Er setzt die EU-Richtlinie 2023/1791 um und führt mehrere EnEfG-Vorgaben auf das EU-Mindestmaß zurück. Der Bundestag hat den Entwurf am 24. September 2026 in erster Lesung beraten, der Ausschuss für Wirtschaft und Energie hat am 5. Oktober 2026 Sachverständige angehört.^[6] Beschlossen ist er noch nicht; bis zur Verkündung gilt das bisherige Recht.

Für Fertigungsbetriebe zwischen 7,5 und 23,6 GWh würde die Systempflicht entfallen; ab 2,77 GWh bliebe das Energieaudit alle vier Jahre, unabhängig von der Unternehmensgröße. Ein KMU über 2,77 GWh, das heute nicht auditpflichtig ist, würde damit neu erfasst. Das Messkonzept bleibt in beiden Fällen die Grundlage: Ohne belastbare Verbrauchsdaten ist weder ein Audit noch ein Managementsystem aussagekräftig. Weitere Beiträge zu Messung, Normen und Pflichten sammelt das Ressort Energiemonitoring.

Wie kann man Energie messen?

Energiemonitoring in der Produktion misst je Energieträger eigene Größen: Strom über Spannung und Stromstärke, Druckluft und Gase über Volumen- oder Massenstrom. Bei Fluiden wie Heiz- oder Kühlwasser wird die thermische Leistung über Volumenstrom und die Temperaturen im Vor- und Rücklauf bestimmt.^[1] Welche Stellen gemessen werden, legt ein Messkonzept fest. Die Norm DIN EN 17267, deutsche Ausgabe Oktober 2020, legt die Anforderungen und Grundsätze für einen solchen Plan für die Energiemessung und -überwachung fest. Sie gilt für alle Energiearten und Organisationstypen, nicht für Wohngebäude.^[7]

Schritt für Schritt zum Messkonzept

Der PTW-Leitfaden gliedert den Aufbau in Zieldefinition, Ist-Stand-Analyse, Konzeption, Aufbau und Betrieb. Die Reihenfolge ist wichtig, weil das Ziel die Art der Datenerfassung bestimmt:

1. Ziel festlegen. Für die Prüfung einer einzelnen Maßnahme an einer Maschine genügt eine temporäre mobile Messung. Für Lastmanagement empfiehlt der Leitfaden stationäre Messtechnik mit Sekundentakt.^[1]
2. Bestand aufnehmen. Was wird bereits gemessen, welche Bussysteme und IT-Systeme gibt es, welche Energieträger sind relevant?
3. Verbraucher priorisieren. Eine ABC-Analyse sortiert Anlagen nach Anschlussleistung und Laufzeit; Kategorie A umfasst die Verbraucher mit rund 70 Prozent der Anschlussleistung, B die nächsten 20 Prozent, C den Rest.
4. Messstellen wählen. Top-down vom Hauptzähler über Unterverteilungen zu Anlagen, bottom-up von der Anlage aufwärts, oder beides kombiniert.
5. Datenerfassungsplan schreiben. Er listet je Messpunkt Variable, Messgröße, Standort, Gerät, Zuständigkeit und Erfassungsintervall.

Ein günstiger Einstieg sind vorhandene Daten des Netzbetreibers. Nach dem Leitfaden erhalten Unternehmen ab 100 MWh Strom oder 1.500 MWh Erdgas pro Jahr eine registrierende Leistungsmessung (RLM), die beim Strom Viertelstunden- und beim Gas Stundenwerte liefert.^[1] Diese Lastgänge zeigen Grundlast, Spitzen und Verbrauch in produktionsfreien Zeiten, bevor ein einziger Sensor gekauft ist. Bei mehreren baugleichen Maschinen mit ähnlicher Betriebsweise kann es nach dem Leitfaden genügen, eine davon zu messen und die übrigen über Laufzeit und mittlere Leistung hochzurechnen.

Mobil oder stationär messen

Mobile, temporäre Messungen eignen sich für Erstdiagnosen und die Prüfung einzelner Maßnahmen; sie sind schnell installiert, aber im Betrieb aufwendig. Stationäre, kontinuierliche Messtechnik kostet mehr bei der Installation, liefert dafür konsistente, aktuelle Daten für Langzeitüberwachung, Berichte und Alarme. Als Orientierung, wie weit der Ausbau gehen sollte, gibt der PTW-Leitfaden einen Anwendungshinweis der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) mit Stand Mai 2014 wieder, gestaffelt nach Energiekosten:^[1]

Als Daumenregel nennt der Leitfaden, dass sich für etwa 3 Prozent der jährlichen Energiekosten ein sinnvolles Monitoringsystem aufbauen lässt.^[1] Das ist ein Erfahrungswert, keine Normvorgabe. Für Verbrauchsdaten sind Intervalle von 1 bis 15 Minuten üblich, für Lastspitzenglättung oder Zustandsüberwachung Sekunden oder kürzer. Die Installation sollte in Nichtproduktionszeiten liegen, weil Stromwandler oder Temperaturfühler im Medium meist ein Abschalten erfordern.

Beispiel: Datenerfassungsplan für eine Bearbeitungslinie

Die KfW-Anlage zum Förderprogramm Modul 3 mit Stand Mai 2025 verlangt für geförderte Messtechnik einen Datenerfassungsplan im Sinne von Abschnitt 5.9 der DIN ISO 50015:2018-04 und nennt die Mindestspalten.^[8] Das folgende Beispiel ist eine Annahme der Redaktion für eine Linie mit Fräszentrum und Kompressor, keine Vorlage einer Behörde:

Damit die Kennzahlen stimmen, müssen Umbauten an der Linie im Datenerfassungsplan und in der Software nachgetragen werden; verschlissene Sensoren oder geänderte Parametrierung verfälschen die Werte sonst unbemerkt. Bei älteren Anlagen ist die Messtechnik oft Teil einer größeren Modernisierung; wann sich das lohnt, ordnet der Beitrag zum Maschinen-Retrofit ein.

Was ist das beste Energiemanagementsystem?

Das beste Energiemanagementsystem gibt es nicht; geeignet ist die Software, die zum Messkonzept, zur IT-Landschaft und zu den Pflichten des Unternehmens passt. Selbst die Liste förderfähiger Energiemanagement-Software des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) weist darauf hin, dass sie keine Produktempfehlung ist und keine Eignung für jedes Unternehmen zusichert. Für die Aufnahme in diese Liste muss eine Software die Einführung, Aufrechterhaltung und Verbesserung eines EnMS nach DIN EN ISO 50001 unterstützen, bestätigt durch eine nach ISO/IEC 17065 akkreditierte Stelle.^[8]

Welche Aufgaben eine solche Software übernimmt, fasst ein Haufe-Fachbeitrag zusammen: Erfassung aller Energie- und Betriebsdaten, zentrale Auswertung, Kennzahlen, Alarmierung bei Abweichungen, Zuordnung zu Kostenstellen und automatische Energieberichte.^[9] Wichtig sei, dass sie sich an die Organisationsstruktur anpassen und skalieren lasse und Messtechnik für Strom, Wasser, Gas, Wärme und Druckluft einbinden könne.

Kriterien für die Auswahl

Die Auswahl einer Energiemonitoring-Software lässt sich nach einem vierstufigen Verfahren des Fraunhofer IPA für kleine und mittlere Unternehmen strukturieren. Zuerst werden die Anforderungen geklärt, dann passende Lösungen etwa nach Leistungsfähigkeit, Nutzerfreundlichkeit, Datensicherheit und Kosten bewertet. Danach werden die Kriterien unternehmensspezifisch gewichtet und das Ergebnis übersichtlich dargestellt.^[10] Für eine Fertigung lassen sich diese Kriterien so konkretisieren:

Die Protokolle, die Strukturierung und die Datenpflege stammen aus dem PTW-Leitfaden; welche Funktionen ein Produkt tatsächlich bietet, sind Herstellerangaben und sollten in einer Testphase mit eigenen Messdaten geprüft werden. Für die Kennzahlen ist die Anbindung an das Manufacturing Execution System (MES) oft wichtiger als die Darstellung im Dashboard.

Förderung über BAFA-Modul 3

Energiemonitoring-Hardware und -Software fördert der Bund über das Programm Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft. Im Modul 3 bezuschusst es Energiemanagement-Software, Sensoren, Analog-Digital-Wandler, Datenlogger, Gateways sowie Steuer- und Regelungstechnik, deren Zweck die Senkung des Energiebedarfs ist.^[8] Die Förderung gibt es als direkten Zuschuss des BAFA oder als KfW-Kredit mit Tilgungszuschuss; Anträge sind vor Beginn der Maßnahme und bis 31. Dezember 2028 möglich.^[11] Die KfW nennt für Modul 3 bis zu 45 Prozent der förderfähigen Kosten bei kleinen, bis zu 35 Prozent bei mittleren und bis zu 25 Prozent bei großen Unternehmen.^[12] Voraussetzung ist nach der KfW-Anlage, dass die Hardware in eine gelistete Software eingebunden wird und die Energiekennzahlen mindestens drei Jahre ab Inbetriebnahme gespeichert werden. Wartung, Updates und Lizenzverlängerungen sind nicht förderfähig.

Für die Entscheidung heißt das: Beginnen Sie mit dem Lastgang aus der RLM und einer ABC-Analyse, und schreiben Sie den Datenerfassungsplan. Holen Sie erst dann Angebote für Software und Messtechnik ein. So passt die Software zum Messkonzept und nicht umgekehrt, und der Förderantrag ist zur Hälfte vorbereitet. Weitere Einordnungen lesen Sie im Ressort Industrie auf GoMaschine, zu Messtechnik und Normen etwa unter Energie.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet ein Energiemonitoring für Maschinen?

Die Kosten hängen von Zahl und Art der Messstellen, Installation, Verkabelung und Software ab. Der PTW-Leitfaden nennt als Daumenregel etwa 3 Prozent der jährlichen Energiekosten für ein sinnvolles System; im BAFA-Modul 3 sind 25 bis 45 Prozent der förderfähigen Kosten als Zuschuss möglich.

Reichen die Daten des Stromzählers für ein Energiemonitoring?

Für einen ersten Überblick ja: Der RLM-Zähler liefert Viertelstundenwerte für den ganzen Standort. Welche Maschine welchen Anteil verbraucht, zeigen diese Daten nicht; dafür sind Messungen an Unterverteilungen oder Anlagen nötig.

Brauche ich ein ISO-50001-Zertifikat für das Energiemonitoring?

Nein. Energiemonitoring ist eine technische Aufgabe und ohne Zertifikat möglich. § 8 EnEfG verlangt ab der Schwelle ein Energie- oder Umweltmanagementsystem, nennt aber keine Zertifizierungspflicht.

Was unterscheidet ein Energieaudit von einem Energiemanagementsystem?

Ein Energieaudit nach DIN EN 16247-1 ist eine Bestandsaufnahme zu einem Zeitpunkt und wird nach EDL-G alle vier Jahre wiederholt. Ein Energiemanagementsystem nach ISO 50001 ist ein dauerhafter Kreislauf aus Planung, Umsetzung, Messung und Verbesserung, der laufend Messdaten braucht.

Wie oft sollte eine Maschine gemessen werden?

Für Verbrauchsmengen genügen 1 bis 15 Minuten. Wer Grundlast im Stillstand, Lastspitzen oder den Bezug je Bauteil auswerten will, braucht Werte im Sekundenbereich.

Quellen

1. ptw.tu-darmstadt.de
2. dinmedia.de
3. gesetze-im-internet.de
4. gesetze-im-internet.de
5. dserver.bundestag.de
6. bundestag.de
7. dinmedia.de
8. kfw.de
9. haufe.de
10. industrie.de
11. foerderdatenbank.de
12. kfw.de