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Der Energie-Dolmetscher

Der Energie-Dolmetscher
Stromflüsterer Gerhard Rupp hat den Stromverbrauch transparenter gemacht. Das sorgt für mehr Kostenersparnis und Nachhaltigkeit.

Gerhard Rupp lässt den Strom sprechen: Seine „talkingEnergy“-Methode protokolliert und analysiert in Echtzeit den Verbrauch von Industrieunternehmen und Privathaushalten – und ebnet so den Weg zu optimiertem Energiemanagement.

Gesprochene Sprache ist etwas sehr Sensibles, denn sie beinhaltet Facetten, die über die reine Wortbedeutung hinausgehen: Rhythmen, Betonungen, Pausen, Wiederholungen. Dolmetscher kennen sich bestens damit aus, denn anders als Übersetzer müssen sie solche Feinheiten unmittelbar interpretieren. Gerhard Rupps Geschäftsidee dreht sich um eine sehr spezielle unter den gesprochenen Sprachen – und um ihre Feinheiten. Diese Sprache ist eine, mit der jeder von uns täglich zu tun hat und die überall auf der Welt verbreitet ist: die Sprache des Stroms. Mal fließt der Strom durchgehend, mal stärker, mal schwächer, mal in regelmäßigen Intervallen, mal mit unregelmäßigen Pausen. Rupps hard- und softwarebasierte Lösung hört zu, was das Stromsignal dem Kunden zu sagen hat, und interpretiert: Wer verbraucht wann und in welchem Betriebszustand wie viel Energie? Warum ist das so, was kostet es und wie verhält sich der Verbrauch im Vergleich zu einer angestrebten Zielvorgabe? Und zu guter Letzt: Welche Einsparpotenziale ergeben sich aus den gewonnenen Daten? In diesem Sinne ist auch der Gründer des Start-ups talkingEnergy ein Dolmetscher – ein „Energie-Dolmetscher“.

Fließender Strom hat viel zu erzählen

Ein Nachmittag in Regensburg. Gerhard Rupps Unternehmen ist in einem Bürokomplex am Rande der Innenstadt untergebracht. Hier arbeitet er mit einem sechsköpfigen Team aus Technikern, Programmierern sowie Hardware- und Software- Spezialisten an seiner Energiespar-Vision. Im Besprechungsraum erklärt er, worauf sie basiert: „Sobald in einer Fabrik oder einem Haushalt irgendetwas passiert, fließt Strom. Im Grunde genommen ist Strom ein überall vorhandener Sensor, der nichts kostet.“ Um diese Kapazität zu nutzen, hat Rupp ein innovatives Verfahren für die Stromverbrauchsanalyse erfunden. Motto: „Make energy talk“.

In seinem Anspruch möchte sich der 66-Jährige deutlich von den unzähligen Mitbewerbern abheben, die sich das Thema „Energieeffizienz“ auf die Fahnen geschrieben haben, dabei aber eher „übersetzen“ als „dolmetschen“. „Bei uns vergammeln die Daten, die über das Stromsignal generiert werden, nicht in Datenbanken. Wir werten sie sofort aus, weisen ihnen eine Bedeutung zu und ermöglichen dem Kunden, proaktiv zu handeln.“

Fließender Strom hat viel zu erzählen
Smarte Technik für den Verteilerkasten: Auch ohne spezielle Kenntnisse sind die talkingEnergy-Komponenten einfach einzubauen.

Datensammler und Datendolmetscher für das produktive Gewerbe

In erster Linie hat Gerhard Rupp mit seiner Methode Geschäftskunden im Bereich Industrie 4.0 im Visier. „Unser Produkt kann in allen produzierenden Branchen und für alle Maschinen und Aggregate gleich welchen Alters eingesetzt werden.“ Einige Beispiele: Transportbänder, elektrische Hängebahnen, Kardan- und Kettenantriebe, Pumpen, Heizungen und Roboter. Namhafte Kunden wie ein bayerischer Automobilhersteller, Müller Milch, Hassia Mineralquellen und SAP haben talkingEnergy bereits erfolgreich getestet und im Einsatz. Rupp zeigt die pro Messstelle benötigten Teile: einen Klapp-Stromwandler sowie einen Equipment Data Sensor (EDS). Dieses dezentrale Hirn wird auf der A/C Einspeiseseite angeschlossen. Es nimmt mit einer Abtastrate von 1 Hertz bis 1 Kilohertz die Rohdaten auf – zum Beispiel die für die Bewegung einer Maschine benötigte Arbeitsleistung – und protokolliert sie mit Hilfe eines integrierten Raspberry-Pi-Minicomputers. Diese Daten werden gespeichert, durch selbstlernende Algorithmen bewertet und dann direkt an den talkingEnergy Server oder an das Intranet des jeweiligen Unternehmens weitergeleitet. „Die Installation jeder einzelnen Messstelle ist nicht invasiv und geschieht bei laufendem Betrieb.“

Datensammler und Datendolmetscher für das produktive Gewerbe
Installiert wird das System über klappbare Stromwandler (hier links oben) in der Verteilerbox. „Das ist eine Sache von fünf Minuten.“

Echtzeit-Analyse mit Stromversteher-Software

Analysiert wird tagesaktuell über die eigens entwickelte Software. „Ich zeige mal am laufenden Beispiel, wie das funktioniert“, sagt Rupp und projiziert den Bildschirm seines Notebooks an die Wand. Zu sehen ist die von talkingEnergy entwickelte Software-Oberfläche. Sie visualisiert durch Balken, Graphen und Diagramme den bisherigen Stromverbrauch des Tages in der Flaschen-Abfüllanlage eines Mineralwasserherstellers – vom Datumswechsel um Mitternacht bis zum aktuellen Zeitpunkt. „In dieser Anlage überwachen wir den Energieverbrauch von vier Maschinen“, erklärt Rupp. „Die wichtigste von ihnen ist die Füllmaschine, denn nur wenn diese läuft, wird wirklich produziert und Wert geschöpft.“ Rupps Fazit: Die Soll-Vorgabe von mindestens 80 Prozent Produktivität ist bisher erreicht worden. Allerdings ist im Stromprofil zu sehen, dass die Produktivität zwischen 14 und 15 Uhr nicht so hoch war. „Bei der nächsten Morgenbesprechung können die Verantwortlichen das Ganze klären: Welche Schicht war beteiligt? Was genau war der Grund für den Stillstand? Was könnte man ändern?“

"Mit unserem Verfahren kann ein Unternehmen die Produktivität erhöhen, die Standbyverluste verringern und Anomalien frühzeitig vorbeugen."

Insgesamt lässt die Echtzeit-Analyse des Stromsignals nicht nur Rückschlüsse auf die produktive Effizienz zu, sie misst auch die Statuswechsel von „produktiv“ zu „Standby“ – und somit die energetische Effizienz. „834 Kilowattstunden hat die Reinigungsmaschine heute schon verbraucht, davon 66 Kilowattstunden im Standbybetrieb.“ Die energetische Effizienz beträgt demnach 92 Prozent. Rupp schaut sich im Analyse-Programm eine Übersicht der protokollierten Stillstände der Füllmaschine an. „Die Pausen über zehn Minuten sind in der Regel klar einzuordnen, etwa bedingt durch Wartung oder Produktwechsel.“ Entscheidend sei aber, wie viele kurze Unterbrechungen zwischen einer und zehn Minuten es gebe. „Dort lässt sich am meisten optimieren und herausholen.“ Über die Software Auswertung kann Rupp jedem einzelnen Stillstand genau auf den Grund gehen. Er deutet auf den Bildschirm: „Hier sieht man zum Beispiel, dass die Füllmaschine gerade eben für 1,7 Minuten stillgestanden hat.“ Rupp klickt sich durch die Analyse-Diagramme. „Aha, und da sehen wir auch schon, warum: Kurz vorher hat die Etikettenmaschine aufgehört zu arbeiten.“ Seine Vermutung: „Vielleicht war sie leer und musste nachgefüllt werden. Es könnte aber auch einen anderen Grund geben. So etwas muss dann intern vor Ort geklärt werden.“

Echtzeit-Analyse mit Stromversteher-Software
Der Stromverbrauch wird tagesaktuell durch einfache Grafiken dargestellt. Dadurch sind die Energiefresser im System schnell entlarvt.

Einsparpotenziale erkennen

Die Stromanalyse der Getränkeabfüllanlage hat Rupps Team inzwischen in Zusammenarbeit mit dem Test-Kunden so perfektioniert, dass er eine eigens auf die Branche zugeschnittene Spezial-Version von talkingEnergy anbieten kann. Denn: „Die Abläufe sind bei Mehrwegflaschen überall die gleichen: das alte Etikett abreißen, Flasche reinigen, Flasche inspizieren, Flasche füllen, Flasche etikettieren.“ Eines aber bleibt den Geschäftskunden – gleich welcher Branche – selbst überlassen: Sie müssen die entsprechenden Schlüsse aus der Datenauswertung ziehen, Einsparpotenziale erkennen und die Fertigung entsprechend anpassen. Ein Ziel dabei ist auch eine zustandsorientierte, geldsparende Wartung: Durch die Sensor-Fähigkeiten des Stroms ist unmittelbar zu erkennen, wenn eine Maschine oder ein Roboter schwergängiger läuft und eine Anomalie droht. Rupp ist überzeugt: „Wenn es in einer Fabrik irgendwelche Energiesparpotenziale gibt, dann erkennen wir die auch.“

Einsparpotenziale erkennen
Modernste Elektronik hilft den Stromkunden zukünftig dabei, aus abstrakten Kilowattstunden verständliche Verbrauchswerte zu machen.

Die eigene Stromrechnung verstehen

Basierend auf der talkingEnergy-Software hat Gerhard Rupp in Kooperation mit Voltcraft, der Eigenmarke von Conrad Electronic, zusätzlich eine Endverbraucher-Version seiner Stromanalyse auf den Markt gebracht: den Smart-Energy-Monitor SEM-5000 PRO. „So kann jeder private Haushalt den Stromverbrauch messen und sich einen transparenten Überblick darüber verschaffen, wie seine Stromrechnung zustande kommt.“ Installiert wird das System über klappbare Stromwandler in der Verteilerbox. „Das ist eine Sache von fünf Minuten.“ Übermittelt werden die Daten über eine drahtlose Routerverbindung. So kann der Kunde direkt am Browser auf seinem Tablet, Smartphone oder Notebook Kategorien wie „Kälte“, „Wärme“ und „Licht & Medien“ überwachen und Energiefressern auf die Schliche kommen.

"Der Strom erzählt uns Geschichten – und wir interpretieren sie."

Natürlich umfasst der private Stromverbrauch durchaus sensible Daten. Rein theoretisch kann er auch „Geheimnisse“ verraten. Zum Beispiel, wann jemand nachts nach Hause kommt. Oder ob jemand im Urlaub und die Wohnung unbeaufsichtigt ist. Ja sogar, ob sich jemand nach dem Toilettengang die Hände wäscht. Der talkingEnergy-Gründer gibt Entwarnung: „Datenmissbrauch ist nicht möglich, die Protokolle werden lokal auf einer SD-Karte im Gerät gespeichert und nicht in eine Cloud weitergegeben.“

Familienunternehmen mit Weltstandard-Ambitionen

Gerhard Rupp hat mit talkingEnergy noch viel vor: „Die Massentauglichkeit ist gegeben, jetzt sind wir in der Phase des Kickdowns. Ich möchte, dass unsere Produkte mit Hilfe von Partnern Weltstandard werden.“ Neben dieser betriebswirtschaftlichen gibt es auch eine persönliche Vision: Sollte sich Gerhard Rupp in einigen Jahren nach und nach aus dem Tagesgeschäft zurückziehen, könnte sein Sohn in das Unternehmen einsteigen und die vom Vater erdachte Methode weiter vermarkten. Momentan studiert Alexander Rupp noch Fitness- und Health-Management. Tekkie-Ambitionen hat er ebenfalls: So hat er in diesem Jahr nebenbei einen universellen Surfscate-Adapter erfunden. Bereits jetzt schaut der 24 Jährige – so wie auch an diesen Nachmittag – regelmäßig im Büro vorbei, arbeitet mit an den Konzepten. Während der Strom bei talkingEnergy täglich neue „Kurzgeschichten“ erzählt, schreibt das Unternehmen also selbst einen kleinen „Roman“: wie eine Erfinder-Leidenschaft vom Vater auf den Sohn übergeht und wie ein Start-up eine Zukunft als Familien-Unternehmen haben kann.

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