Schaltschränke – Stark und smart bei Wind und Wetter

Anbieter zum Thema

„So können wir sicher sein, dass keine Störung unbemerkt bleibt, weil etwa die Kommunikation nicht funktioniert“, sagt Reimers. Schon ein Tag Stillstand kann je nach Standort, Wind und Anlagentyp schnell zu mehreren Tausend Euro Ertragsausfall führen.

Entwicklungen in Richtung Industrie 4.0

Die Windräder melden sich aber nicht nur bei Problemen in der Leitwarte. Sie senden auch regelmäßig ihre wichtigsten Betriebsdaten an die zentrale Datenbank von Senvion: Wie hoch ist die Windgeschwindigkeit? Wie viel Strom wird produziert? Wie ist der Temperaturverlauf im Getriebe?

Diese Informationen sind nicht nur wichtig, um zu wissen, wie gut die Anlagen im jeweiligen Moment arbeiten. „Sie werden auch unter dem Aspekt der präventiven Wartung immer interessanter“, so Reimers. Das bedeutet: Verschleißteile sollen genau dann ersetzt werden, wenn es nötig ist. Das gilt zum Beispiel auch für die Filterlüfter an den Schaltschränken.

Im Laufe des 25-jährigen Lebens einer Windturbine müssen diese mehrmals gewechselt werden. Je präziser der Zeitpunkt dafür gewählt wird, desto weniger Lüfter werden über die Lebensspanne der Anlage benötigt und desto effektiver lassen sich somit die Wartungskosten senken.

„Wir wollen deshalb herausfinden, ob es in der Praxis sinnvoll ist, die Temperatur im Lager des Lüfters zu messen, um vorhersehen zu können, wie lange ein Lüfter noch halten wird“, meint Reimers. So hilft die präventive Wartung, die Kosten im Anlagenbetrieb zu senken.

Eine Lösungsmöglichkeit bietet Rittal mit dem Einsatz von Filterlüftern mit EC-Technologie. Neben einem geringeren Stromverbrauch bieten diese die Möglichkeit mittels der standardmäßig integrierten Steuerschnittstelle den Lüfter anzusteuern sowie die Lüfterdrehzahl und -funktion zu überwachen. Dies ermöglicht eine schnelle und einfache Ausfallerkennung der Lüfter und somit eine noch höhere Betriebssicherheit von Anlagen. Darüber hinaus lassen sich die Filterlüfter obendrein in ihrer Drehzahl regeln. Das steigert sowohl die Energieeffizienz als auch die Lebensdauer der Lüfter.

Auch bei der Kühlung der Schaltschränke durch Kühlgeräte arbeiten Senvion und Rittal gemeinsam an neuen Ansätzen: Wenn Senvion Prototypen für neue Windräder testet, müssen die Messungen an der Anlage besonders präzise ausfallen. Doch die Instrumente reagieren empfindlich auf Temperaturschwankungen.

Exakte Messungen erfordern eine konstante Temperatur

„Für exakte Messungen benötigen wir eine konstante Temperatur von 20°C. Dafür wollen wir nun den Einsatz von aktiven Kühlgeräten aus der neuen Blue e+ Reihe testen.“ Dank der Inverter-Technologie der neuen Geräte, mit der über eine Spannungsregelung die Drehzahl von Kompressor und Lüfter temperaturabhängig geregelt wird, wird exakt die Kühlleistung zur Verfügung gestellt, die aktuell benötigt wird.

Da sich die Blue e+ Geräte mit einer eigenen IP-Adresse versehen lassen, könnte Senvion zukünftig jederzeit Messwerte sämtlicher Sensoren im Kühlgerät darstellen. Mit der Software RiDiag kann entweder über USB oder zukünftig über Netzwerk mit den Kühlgeräten kommuniziert werden. Eine weitere Möglichkeit ist ein Kommunikationsmodul, das die Weitergabe der Kühlgeräteinformationen über OPC UA in die Cloud oder an Steuerungen zur Weiterverarbeitung und Monitoring ermöglicht.

Der Anwender wird somit über u.a. aufgetretene Systemmeldungen und deren Häufigkeit und Zeitpunkt, die aufgetretene maximale Umgebungstemperatur, die minimale Schaltschrank-Innentemperatur sowie die Einschaltdauer und Auslastung des Kühlgeräts informiert.

Zudem können die Blue e+ Geräte mit allen gängigen Netzspannungen und -frequenzen betrieben werden - also zum Beispiel mit 230 Volt in Europa oder mit 110 Volt in den USA bzw. 480 Volt in Kanada. Auch hier ist es möglich, alle Windkraftanlagen unabhängig von ihrem Einsatzland mit derselben Standardkomponente von Rittal auszustatten. Sollte sich Senvion nach erfolgreichen Tests entschließen, die Blue e+ Geräte an heißen Standorten auch in Serien-Windrädern einzusetzen, wird dieser Punkt besonders interessant.

Die ständige Weiterentwicklung der Technik ist das eine – das andere ist die alltägliche Zusammenarbeit. „Der Kontakt zu Rittal und der Support funktionieren sehr gut. Wenn es mal Fragen oder Probleme gibt, bekommen wir schnell hochwertige Antworten“, sagt Reimers. Ohnehin steht Rittal ständig im engen Austausch mit seinen Kunden und berät diese, sodass es möglichst erst gar nicht zu Störungen kommt.

Wenn es doch einmal passiert, können die Kunden bequem speziell für sie konfigurierte Ersatzteil-Kits ordern. „Auch im Ausland stellt Rittal schnell Kontakt zu den jeweiligen Landesorganisationen her, sodass Ersatzteile zügig an ihren Bestimmungsort kommen“, beschreibt Reimers die Zusammenarbeit. Senvion und Rittal verfolgen gemeinsam das Ziel, die Zusammenarbeit in Bezug auf Service und Wartung zukünftig deutlich stärker auszubauen.

Die Schaltschranklösungen mit Kommunikationstechnik und der weltweite Service tragen dazu bei, dass sich die Rotoren der Windenergieanlagen verlässlich drehen und Strom produzieren – ob in Kanada, der Nordsee oder in Australien.

Industrie 4.0: Auch Gehäuse- und Schranksysteme müssen an die zeitgemäßen Bedarfe der zunehmenden Digitalisierung angepasst werden. (SCHÄFER Werke )

* Eva Augsten arbeitet als freie Journalistin in Hamburg. Hans-Robert Koch ist Gruppenleiter Produktkommunikation bei Rittal in Herborn.

(ID:44894872)