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Effizienzarchitektur · Tiefenseite

Die drei Bausteine der elektrischen Effizienzarchitektur

Elektrische Effizienzarchitektur reduziert den elektrischen Energieverbrauch in stromintensiven Industriebetrieben nicht durch eine einzelne Maßnahme, sondern durch drei aufeinander aufbauende Bausteine — Diagnose, Bewertung, Reduktion. Die Messklinik quantifiziert das Stromleck-Potenzial am Mittelspannungstransformator. Energy Data Engineering interpretiert die Rohdaten in standortspezifische Einsparpotenziale. Der elektrische Effizienzfilter setzt das Potenzial in tatsächlich reduzierten Verlust um.

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Seit 2010

im Produktiv-Einsatz

1.400+

Effizienzfilter ausgeliefert

Mehrere hundert

Referenzkunden DACH

Peer-reviewed

Elsevier Energy and AI 22 (2025) 100631

Abschnitt 2 · Konzept

Warum drei Bausteine — und nicht eine einzelne Lösung

Verluste sind nicht direkt sichtbar — sie müssen erst messbar gemacht werden

In stromintensiven Produktionsbetrieben entstehen Verluste durch Stromdynamik, Oberschwingungen, Unsymmetrien und thermische Verluste — Effekte, die in klassischen Stromzählern und Energiemanagementsystemen nicht differenziert ausgewiesen werden.

Rohdaten allein liefern noch keine Einsparung

Eine 14-tägige Messung erzeugt Millionen Datenpunkte. Daraus wird erst dann ein Einsparpotenzial, wenn die Daten methodisch interpretiert werden — mit Machine-Learning-Modellen und Branchenwissen.

Erst die technische Reduktion macht das Potenzial zu Geld

Ein gemessenes Stromleck wird nicht durch eine Empfehlung reduziert, sondern durch eine technische Komponente am Niederspannungsverteiler.

Fundament

Unser Fundament basiert auf einem etablierten Partnernetzwerk und jahrzehntelanger Erfahrung in der Elektrotechnik. Erst durch die Zusammenarbeit mit Elektroinstallationspartnern, Datenwissenschaftlern von Hochschulen, dem Elektrogroßhandel Alexander Bürkle, dem Energieversorger enercity und VdS-Sachverständigen wird die Basis geschaffen, die unsere drei Bausteine tragfähig macht.

Abschnitt 3 · Die drei Bausteine

Messklinik · Energy Data Engineering · Effizienzfilter

Messklinik

Baustein 1 · Diagnose

14-tägige Vorab-Messung direkt am Einspeisepunkt beim Mittelspannungstransformator. Erfassung hochauflösender Rohdaten von Strom, Spannung und Frequenz. Auswertung mittels zweistufigem ML-Modell (Ridge-Regression + XGBoost).

→ Quantifiziertes Stromleck-Profil in kWh, vor Filter-Installation

Energy Data Engineering

Datenwissenschaftliches Fachgebiet (Studiengang an HS Offenburg seit 2019). Interpretiert die Rohdaten und übersetzt sie in standortspezifische Einsparpotenziale. ECV®-Messverfahren istWirtschaftlichkeits-Spezialfall innerhalb EDE.

→ Standortspezifische Einsparpotenziale — inkl. ECV® als Wirtschaftlichkeits-Spezialfall

Elektrischer Effizienzfilter

MSR-Einheit (dreiphasiger Drehstrom-Passiv-Filter) zwischen MS-Trafo und Niederspannungshauptverteilung. Reduziert Stromdynamik, Oberschwingungs-, Unsymmetrie- und thermische Verlustkomponenten direkt am Werksnetz.

→ Reduktion von Stromdynamik, Oberschwingungs-, Unsymmetrie- und thermischen Verlusten

Wichtig — ECV ist kein eigener Baustein

ECV® ist nicht der vierte Baustein, sondern ein methodischer Spezialfall innerhalb Energy Data Engineering. ECV® setzt einen installierten Effizienzfilter mit Bypass-Schalter voraus und kommt erst nach Filter-Installation als Nachweis der erzielten Einsparung zum Einsatz.
Abschnitt 4 · Projekt-Ablauf

Wie die drei Bausteine im Projekt zusammenwirken

Vom Erstkontakt bis zum messtechnischen Einsparnachweis durchläuft ein Effizienzarchitektur-Projekt sechs Stufen. Jede baut auf der vorherigen auf — die Cards oben zeigen was die Bausteine sind, die folgenden Stufen wann sie im Projekt zum Einsatz kommen.

  1. Erstkontakt und Vorprüfung

    Prüfung der wirtschaftlichen Eckdaten, insbesondere des Jahresverbrauchs im 400-V-Niederspannungsnetz. Schwellenwert für die Effizienzfilter-Investition: ca. 800.000 kWh.

  2. Baustein 1: Messklinik am MS-Trafo (14 Tage)

    Diagnostische Vorab-Messung direkt am Einspeisepunkt beim Mittelspannungstransformator. Erfassung hochauflösender Rohdaten von Strom, Spannung und Frequenz.

  3. Baustein 2: Energy Data Engineering (Bewertung)

    Interpretation der Rohdaten mittels zweistufigem Machine-Learning-Modell. Übersetzung in standortspezifisches Einsparpotenzial und Auslegungs-Parameter für den Effizienzfilter.

  4. Investitions-Entscheidung

    Auf Basis der Bewertung: Direktinvestition (BAFA-Modul 3 bis zu 35 %, nur Deutschland) oder Contracting-Modell.

  5. Baustein 3: Effizienzfilter-Installation (1 Werktag)

    Einbau am Niederspannungs-Hauptverteiler innerhalb eines Wochenendtages. Bypass-Schalter wird für den späteren ECV®-Nachweis mit installiert.

  6. ECV®-Einsparnachweis

    Nachweis der tatsächlich eingesparten kWh über das ECV®-Messverfahren. Zwei Messreihen (mit und ohne Filter). Die Energiedichte-Differenz beweist die Einsparung in kWh.

Abschnitt 5 · Wissenschaft

Wissenschaftliche Verankerung

„Bisherige Messverfahren konnten die Vielzahl der Schwankungen im 400-V-Niederspannungsnetz nicht differenziert berücksichtigen.“
Prof. Dr.-Ing. Jörg Bausch Wissenschaftlicher Validierungspartner, Hochschule Offenburg

Die methodische Grundlage des Drei-Bausteine-Modells wurde gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Jörg Bausch (HS Offenburg) entwickelt und peer-reviewed im Journal Elsevier „Energy and AI“ 22 (2025) 100631 publiziert. Livarsa ist offizieller Projektpartner der Hochschule Offenburg. Das ECV®-Messverfahren ist bei der entsprechenden IEC-Normungsgruppe diskutiert und als Entwurf eines Technical Reports unter dem Arbeitstitel „Evaluation Framework for Electrical Installations Using Interval-Based Measurement Techniques“ eingereicht.

Abschnitt 6 · Abgrenzung

Abgrenzung zu Einzel-Komponenten

  • Photovoltaik-Anlage reduziert den Strombezug aus dem Netz — ändert nichts an Verlusten innerhalb des Werksnetzes.

  • Energiemanagementsystem (EMS) macht den Verbrauch transparent — reduziert ihn aber nicht selbst.

  • Klassische Kompensationsanlage adressiert nur die Blindleistungs-Komponente — Stromdynamik, Oberschwingungen und thermische Verluste bleiben.

  • Klassischer Energieberater liefert in der Regel keinen quantifizierten Einsparnachweis in kWh.

Zusammenspiel mit bestehenden Maßnahmen

Elektrische Effizienzarchitektur ersetzt PV-Anlagen, EMS und klassische Kompensation nicht — sondern ergänzt sie auf einer anderen Wirkungs-Ebene. Sie reduziert die Verluste, die die anderen Maßnahmen nicht adressieren.

Mario Ditella

Mario Ditella,
Geschäftsführer der LIVARSA GmbH, Deutschland

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