Inmitten der herrlichen Landschaft des Kärntner Mölltals liegt das Feriendorf Moserhof. Neun urige, top ausgestattete Holzhäuser, eine kleine Kapelle am Dorfplatz, eine Wellness-Hütte mit umfassendem Spabereich sowie ein Badeteich bilden den idyllischen Rahmen des Urlaubsparadieses am Flussufer der Möll, welches gleich an den landwirtschaftlichen Betrieb und Reitstall des eigentlichen Moserhofs anschließt. Den Gästen soll es an nichts fehlen – trotzdem achten die Gutsbesitzer Gerhild und Heinz Hartweger auf nachhaltigen, ressourcenschonenden Umgang mit der Natur. Und da gehört für die leidenschaftlichen Gastgeber der effiziente Einsatz von thermischer und elektrischer Energie dazu. Der örtliche Automatisierungsspezialist Nikolaus Hartweger realisierte auf Basis von VIPA-Steuerungstechnik und Profibus-Kommunikation ein pfiffiges Energieoptimierungs-System, das nachweisbaren Erfolg liefert.

Urlaub am Bauernhof, am Reiterhof und in einem exklusiven Almdorf mit Vier- Sterne-Komfort – das und noch mehr vereint der Moserhof in der Kärntner Gemeinde Penk am Rande des Nationalparks Hohe Tauern. Ob Wandern, Klettern, Mountainbiken, Alpinreiten oder Skifahren im Winter – zu jeder Jahreszeit gibt’s ein abwechslungsreiches Freizeitangebot. Im Jahr 1990 übernahmen Gerhild und Heinz Hartweger die elterliche Landwirtschaft mit Milchkühen und Ackerbau und richteten die ersten Gästezimmer ein. Später kam die Reithalle dazu. Ein Großbrand vor einigen Jahren zerstörte das gesamte Anwesen. Die Hartwegers schafften nicht nur den Wiederaufbau des Gutshauses und der Reitschule, sondern verwirklichten sich einen Traum: Sie errichteten ein Premium-Feriendorf für Familien. Dieses umfasst sechs Massiv-Holzhäuser und drei historische Almhütten, die andernorts abgetragen und am Moserhof neu errichtet wurden. Die einzelnen Häuser sind mit Schlafzimmern, Wohnstube, Küche und Bad ausgestattet, trotz rustikalem Charme exklusiv eingerichtet (inkl. SAT-TV-Flachbildschirm) und bieten Platz für bis zu acht Personen. Als wahre Wellness-Oase mitten im Dorf entpuppt sich das Badehaus mit Finnischer Sauna, Kräutersauna, Infrarotkabine, Panorama-Ruheraum, offenem Kamin, Kräuter- und Teebar sowie Badstube für verschiedene Bäderanwendungen. Ein Barfußweg aus Holz, Steinen und Kräutern führt vom Spabereich direkt zum Flußufer der Möll, wo sich auch ein kleiner Badeteich befindet.

Energiesteuerung vom Tablet-PC aus

Egal, ob ein Gast außerhalb der regulären Öffnungszeiten in der Sauna schwitzen möchte, in der Reithalle vergessen wurde das Licht abzudrehen oder eines der Dorfhäuser beheizt werden soll – all das lässt sich bequem vom Bürorechner im Gutshaus aus oder mobil via Tablet-PC bzw. Smartphone bewerkstelligen. „Das ist sehr praktisch“, erzählt Heinz Hartweger. „Früher musste ich immer ins Badehaus laufen, um die Sauna einzuschalten – jetzt mache ich das vom Esstisch aus.“ Die Fernsteuerungsmöglichkeit ist allerdings nur ein praktischer Aspekt des installierten Energieoptimierungs-Systems, das ihm sein Cousin Nikolaus Hartweger „eingeredet hat“, wie es der Hofbesitzer scherzhaft formuliert, und dem er zunächst äußerst skeptisch gegenüber stand. „Ich bin kein Freund von Computern und sonstiger Elektronik – aber diese Lösung spart mir bares Geld.“ Er spricht damit den eigentlichen Hauptnutzen des Systems an, nämlich die permanente Energieüberwachung und -optimierung. Nikolaus Hartweger ist seit rund zehn Jahren selbständig, und realisierte in dieser Zeit bereits zahlreiche Elektro- und Automatisierungsprojekte. „Beim Thema Energieoptimierung – egal ob im Bereich Gebäude oder Industrie – ist meiner Meinung nach die wichtigste Voraussetzung, alles von einem zentralen Prozessor aus zu steuern. Erst wenn sämtliche Daten der ganzen Peripherie erfasst und von einer gemeinsamen Intelligenz verwaltet werden, lässt sich das Optimierungspotenzial voll ausschöpfen.“ Der Erfolg gibt ihm Recht: Seitdem sein Energieoptimierungs-System am Moserhof läuft, sank der gesamte Stromverbrauch und es wurde kein einziges Mal die mit der KELAG – der Kärntner Elektrizitäts-AG – vertraglich vereinbarte Anschlussleistung von 55 kW überschritten. Somit gibt es auch keine zusätzlichen Stromkosten durch kurzzeitige Lastspitzen mehr. Moserhof-Chef Heinz Hartweger rechnet sogar damit, künftig die Anschlussleistung senken zu können und bei der KELAG eine entsprechende Tarif-Herabstufung zu erreichen.

Die Steuerungstechnik im Feriendorf

Als steuerungstechnisches Herz des Energieoptimierungs-Systems kommt die industrieerprobte »Speed7«-CPU von VIPA, konkret der Typ »VIPA 315-2AG12«, zum Einsatz. „Ich verwende fast ausschließlich VIPA-Steuerungen und -Peripheriegeräte“, erklärt Nikolaus Hartweger. „Da passen das Preis-Leistungs­verhältnis, die Qualität und vor allem der Support durch VIPA Elektronik Systeme in Wien. Die »Speed7«-CPUs sind schneller als vergleichbare Produkte, haben diverse Funktionen, die man anderswo nur optional erhält, bereits serienmäßig an Bord und ermöglichen mir einfach mehr Flexibilität bei der Projektierung.“ Über Profibus erhält die SPS vom Netzanalysator-Gerät des Herstellers Janitza die aktuellen Energiedaten der Haupteinspeisung mit den drei Phasenströmen. Ebenfalls via Profibus sind sämtliche, am Moserhof verteilten dezentralen I/O-Stationen »VIPA 200V« mit der zentralen Steuerung verbunden. Aktuell sind neben Teilen des Haupthauses und der zentralen Hackschnitzelheizung der Reitstall, die Werkstatt sowie das Badehaus in das Energieoptimierungs-System eingebunden. „Es kommt nun sukzessive ein Ferienhaus nach dem anderen dazu“, erklärt Nikolaus Hartweger. Gesteuert werden Beleuchtung, Heizung mit Warmwasseraufbereitung, Lüftung, die einzelnen Sauna-Öfen – ja selbst die Steckdosen im Badehaus sind in das Konzept integriert. „Damit kann es nicht passieren, dass der Teekocher die ganze Nacht läuft“, bringt der Automatisierungsprofi ein Beispiel. Eine weitere Besonderheit seines Konzepts: Anstatt gewöhnlicher Lichtschalter setzt Nikolaus Hartweger gerne die batterielosen Funkschalter von EnOcean ein. „Mich fasziniert die dabei verwendete Energy Harvesting-Technologie. Der Anwender braucht sich nicht um Akkus zu kümmern, die bei anderen Funklösungen irgendwann getauscht gehören, weil die gibt es hier nicht. Die EnOcean-Funkempfangs-Module lassen sich problemlos mit den VIPA-E/A-Modulen koppeln.“

Der Optimierungsablauf

Das Energieoptimierungs-System programmierte Nikolaus Hartweger mit »Step7« von Siemens, die gesamte Applikation läuft auf der VIPA-CPU: „Das macht die VIPA-Steuerungen ja so praktisch, dass sie mit der Siemens-Welt kompatibel sind.“ Die Steuerung erfasst selbständig sämtliche Energiewerte und errechnet daraus den aktuellen Gesamtenergieaufwand. Sobald dieser in die Nähe des Grenzwerts der Anschlussleistung kommt, werden Verbraucher gezielt weggeschaltet. „Das Messintervall der KELAG beträgt 15 Minuten. Tritt in diesem Zeitfenster eine Verbrauchsspitze auf, wird diese verrechnet. Ich habe daher einen Index, eine Art Prioritätsliste, angelegt, anhand dessen die Steuerung die Leistungsversorgung der einzelnen Teilnehmer so regelt, dass es innerhalb eines 15-Minuten-Intervalls keinesfalls zu einer Lastspitze kommt“, erklärt Nikolaus Hartweger das Funktionsprinzip. „Wenn beispielsweise der Saunaofen für drei Minuten abgeschaltet wird, spielt das überhaupt keine Rolle bzw. schwitzt der Gast deshalb nicht weniger. Unter Umständen reicht es aber auch aus, die Lüftungsanlage in der Werkstatt kurz zu deaktivieren, weil gerade mehrere leistungsstarke Föns im Feriendorf zeitgleich verwendet werden.“ Als HMI-Gerät vor Ort im Schaltschrank der Hauptssteuerung dient ein Touchpanel mit integriertem Webserver – dieses praktische Feature ermöglicht den Zugriff auf die Visualisierung über jeden Webbrowser und somit auch über die eingangs erwähnten mobilen Geräte wie Smartphone und Tablet-PC. Die übersichtlich gestaltete Visualisierung gibt nicht nur Auskunft über die aktuellen Energiewerte, sondern zeigt diese auch grafisch ansprechend an. Verschiedene Verbrauchs- und Trendkurven stehen zur Auswahl – von Spannungsverläufen über Phasenströme bis hin zur Netz­symetrie. Die von der eigenen Wetterstation erfassten Parameter wie Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windrichtung oder Sonnenintensität fließen in das System ein und tragen zur Energieoptimierung bei. Die Aufzeichnung sämtlicher erfasster Energiedaten erfolgt derzeit noch über die 16-GB-CF-Karte am Panel – künftig sollen die Daten automatisch einmal am Tag auf einen Server übertragen werden. „Das ganze System ist so aufbereitet, dass es mir wirklich dienlich ist“, lobt Moserhof-Inhaber Heinz Hartweger die Lösung. „Ich weiß mit wenigen Mausklicks jederzeit, was Sache ist.“ Sein Cousin ergänzt: „Und wir können der KELAG  gegenüber – sollte es mal zu Unstimmigkeiten bei der Abrechnung kommen – die tatsächlichen Verbrauchswerte belegen.“

Von Thomas Reznicek, Chefredakteur Austromatisierung – Österreichs fortschrittliches Fachmagazin für Fertigungs- und Prozessautomatisierung