Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group

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Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Volle Kraft voraus
ABB Technologie-Präsentation

Energietechnik
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Inhalt

Schutz vor
Blackouts
Seite 2

                          Volle Kraft voraus
                          Georg Schett, internationaler Technologiechef
                          der Division Energietechnik, gibt einen strategi-
                          schen Überblick über die Kernbereiche von ABB
                          sowie die Anforderungen des Marktes.
                          Seite 4

                          Kunden-Fallstudien
                          Die Vereinigten Arabischen Emirate wachsen
                          schneller als ihre Energieversorgung. China
                          wendet sich an ABB, um den Zeitplan für die
                          Olympischen Spiele 2008 einhalten zu können.
                          Seiten 6 – 7

                          Innovationen
                          Von neuen Generatorschaltern und neuer Kabel-
                          technik bis hin zur Netzsteuerungssoftware und
                          einer effizienten Energieerzeugung.
                          Seiten 8 –13

Neues aus der
Energietechnik
Eine Vorschau auf die Zukunft der Energietechnik: kleinere und intelligen-
tere Produkte, drahtlose Netze und geringere Umweltbelastungen
Seite 14

Technologie im Internet
Seite 16

Glossar
Seite 17

November 2003
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Wer, was und warum?
Die Entwicklung neuer Technologien stellt eine direkte Investition in
die Zukunft von ABB dar. Wir haben 2002 ungefähr 4,5 Prozent
unseres Umsatzes, oder 799 Millionen US-Dollar, in die Forschung
und Entwicklung sowie in auftragsbezogene Entwicklung
investiert.

ABB unterhält zehn Forschungspro-                Energietechnik                          Zehn Forschungsprogramme
gramme, die darauf ausgerichtet                  ABB Energietechnik bedient sowohl
sind, die Wettbewerbsfähigkeit des               Strom-, Gas- und Wasserversor-          ■   Leittechnik und Optimierung
Unternehmens und seiner Kunden zu                gungsunternehmen als auch Kun-          ■   Software-Architektur und -Prozesse
stärken. Die Programme werden von                den in der Industrie und im Handel      ■   Sensoren und Mikrosysteme
strategischen Technologieteams                   mit einer breiten Palette an Produk-    ■   Leistungselektronik
geleitet, die sich aus Vertretern der            ten, Systemen und Dienstleistun-        ■   Fortschrittliche Industriekommunikation
verschiedenen Geschäftsbereiche                  gen für Energieübertragung, -vertei-    ■   Mechatronik und Roboterautomation
und der Unternehmenszentrale                     lung sowie Netz- und Kraftwerks-        ■   Energieversorgungsgeräte
zusammensetzen, und sind auf zwei                leittechnik.                            ■   Energieübertragungs- und -verteilungs-
Kernbereiche ausgerichtet: Energie-                                                          anwendungen
                                                 Wer?                                        Fertigungstechnik
technik und Automationstechnik.                                                          ■
                                                 Die Forschungseinrichtungen für         ■   Nanotechnologie
In jeder globalen Forschungseinrich-             Energietechnik bedienen grössten-
tung arbeiten Forscher aus den USA,              teils Versorgungsunternehmen und
Europa und Asien zusammen. Die                   Kunden in zahlreichen Industrie-
Forschungs- und Entwicklungstätig-               zweigen und im Handel.
                                                                                         Ausblick
keiten in Indien, Singapur und China
                                                 Was?                                    Die Kombination von neuen Mate-
werden von ABB zurzeit ausgebaut.
                                                 Isoliertechnik, Stromunterbrechung      rialien mit der Verfahrensforschung
                                                 und -begrenzung, Leistungselektro-      und den Möglichkeiten von Indus-
     Weitere Informationen erhalten Sie unter:   nik sowie Regelung des Energie-         trial IT hilft den Kunden von ABB,
     www.abb.com/technology
                                                 flusses und Schutz von elektrischer     die Sicherheit und Zuverlässigkeit
                                                 Energie von grossen Übertragungs-       ihrer Energieversorgung zu verbes-
                                                 systemen bis zu Anwendungen im          sern – von Stromnetzen bis zu An-
                                                 Haushalt.                               lagen und Fabriken.
                                                 Warum?
                                                 Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und
                                                 Sicherheit elektrischer Energie stel-
                                                 len besonders vor dem Hintergrund
                                                 einer veraltenden Infrastruktur und
                                                 deregulierter Märkte eine grosse
                                                 Herausforderung dar. Modernisie-
                                                 rung und Aufbau neuer Kapazitäten
                                                 müssen in der kürzest möglichen
                                                 Zeit erfolgen.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                                      1
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Energietechnik

Schutz vor
Blackouts
Die massiven Stromaus-       Wenn nicht in die Infrastruktur der      Das trifft auch auf die USA zu. Netze,
                             Energieübertragung investiert wird,      die ursprünglich darauf ausgelegt
fälle in den USA und in      sitzen wir früher oder später im Dun-    waren, Strom in kleinen Energiever-
Europa haben uns ein-        keln. So einfach ist das. ABB verfügt    sorgergebieten zu bewegen, werden
                             über bewährte Technologien, mit          nun bis an ihre Grenzen belastet,
drucksvoll daran erinnert,   denen Netzausfälle, die durch über-      wenn gewaltige Energiepakete von
dass eine zuverlässige       lastete Netze und Engpässe im            einer Region des Landes in eine
                             grenzüberschreitenden Energieaus-        andere transportiert werden.
Energieversorgung kein       tausch entstehen, rasch und effektiv
                                                                      Diese Netze müssen in grossen
angestammtes Recht ist,      behoben werden können.
                                                                      Gebieten sorgfältig überwacht und
sondern auf einer Infra-     Der wachsende Handel mit Energie         gegebenenfalls rasch aufgerüstet
                             ist für die Stromnetze in Europa zu      und erweitert werden. ABB bietet
struktur beruht, die allzu   einer grossen Belastung geworden.        eine breite Palette von Technologien
oft als selbstverständlich   Diese Netze wurden einst dafür kon-      und Produkten zur Stabilisierung
                             zipiert, den Energiebedarf einzelner     unzuverlässiger Netze. Wir nehmen
hingenommen wird.            Länder oder kleiner Ländergruppen        eine effektive Analyse des Netzwerks
                             zu decken, nicht jedoch für den inter-   vor, um kritische Leitungen zu ermit-
                             nationalen Energieaustausch.             teln, und liefern unsere Produkte und
                                                                      Leistungen dank unserer modularen
                                                                      Baugruppen mit kurzen Installations-
                                                                      zeiten. Die etablierte Hochspan-
                                                                      nungsgleichstrom-Übertragungs-

2                                                                                Energietechnikbericht ABB-Konzern
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
technik (HVDC) von ABB beispiels-        bessert. Diese Systeme kombinieren      Die Kombination hoch zuverlässiger
weise löst zwei Probleme gleichzeitig:   statische Blindleistungskompensa-       Baugruppen mit modernsten Steuer-
Zum einen wird die Netzzuverlässig-      toren (SVC), serielle Kondensatoren     systemen, Systemschutztechnolo-
keit erhöht, zum anderen ein Strom-      und Phasenschieber-Transformato-        gie, Kommunikations- und Automati-
austausch unter verschiedenen            ren. Diese Technologien schaffen die    onsanwendungen kann die Kapazität
Netzen ermöglicht.                       Voraussetzungen dafür, ein grösseres    und Zuverlässigkeit eines bestehen-
                                         Energievolumen durch bestehende         den Systems ohne den Einsatz zahl-
ABB hat darüber hinaus die HVDC
                                         Energieleitungen zu schicken, die       reicher sichtbarer Übertragungsein-
Light-Technik entwickelt, um eine
                                         Spannungsstabilität zu verbessern       richtungen erheblich verbessern.
optimierte Spannungsregelung und
                                         und das Energienetz widerstands-
die Black-Start-Funktion anzubieten.
                                         fähiger zu machen gegen «System-
Die Netzzuverlässigkeit wird auch
                                         schwankungen» und Störungen.
mit flexiblen Wechselstrom-Übertra-
gungssystemen (FACTS) stark ver-         Fortschritte in der Steuerungstechnik
                                         machen es möglich, den Energiefluss
                                         netzweit zu überwachen und zu steu-
                                         ern, Übertragungsgrenzwerte zu er-
                                         mitteln und den Kraftwerksbetrieb zu
                                         optimieren.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                  3
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Energietechnik

Mit voller Kraft voraus
ABB ist anerkannter Marktführer in der Energietechnik. Forschungs-
und Entwicklungsaktivitäten in diesem Bereich sind darauf ausge-
richtet, Strom-, Gas- und Wasserversorgungsunternehmen sowie
Kunden aus Industrie und Handel effektiver bedienen zu können.
Diesen Kunden wird eine breite Palette von Produkten, Systemen
und Dienstleistungen für die Stromübertragung und Stromvertei-
lung sowie für die Leittechnik von Kraftwerken angeboten.

    Wenn Sie mehr erfahren möchten, besuchen Sie: www.abb.com/ptd

«Modernste Simula-
 tionstechniken geben
 uns die Möglichkeit,
 scheinbar ausgereifte
 Energietechnik noch
 weiter zu entwickeln
 und zu verbessern.»
Georg Schett, internationaler Technolo-
giechef der Division Energietechnik.

4                                                                   Energietechnikbericht ABB-Konzern
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ABB to advise on image

Markteigenschaften                       verkürzen. Ein neuer, äusserst viel
In China, Indien und dem Nahen           versprechender Forschungsbereich
Osten steigt die Nachfrage nach          mit grossem Potenzial ist die Nano-
Energietechnik beträchtlich, während     technologie.
der europäische und der US-ameri-
                                         Industrial IT
kanische Markt etwas langsamer
                                         Die meisten Energietechnikprodukte
wachsen. Allerdings lassen die
                                         von ABB wurden in den letzten bei-
Stromausfälle, die sich im Sommer in
Nordamerika ereignet haben, ein
                                         den Jahren nach dem Industrial IT-        Energieübertragung
                                         Standard zertifiziert. Das heisst, dass
solides Wachstum in den USA und
                                         sie nun über ein Standard-Datenfor-       in grossem Stil
Kanada erwarten. Die zunehmende                                                    Hätten Sie es gewusst?
                                         mat verfügen und Informationen mit
Konsolidierung und die grenzüber-
                                         anderen Produkten und innerhalb           ABB errichtet zurzeit zwei
schreitende Tätigkeit von Versor-
                                         grösserer Systeme austauschen
gungsunternehmen und Stromnetz-
                                         können. Durch den Einbau intelligen-      der weltweit grössten Über-
werken erhöhen den Bedarf an                                                       tragungsstrecken für Hoch-
                                         ter Baugruppen kann ein Leistungs-
Vernetzungseinrichtungen und Pro-
                                         transformator beispielsweise an ein       spannungs-Gleichstrom
dukten, die schnell geliefert werden
                                         grosses Steuersystem angeschlos-
können.
                                         sen werden, was die Überwachung           (HVDC), um damit 50 TWh
Technologiebereiche                      und die Wartung sehr vereinfacht. Die     (Trillionen Wattstunden)
Um die Zuverlässigkeit und die Leis-     Vision besteht darin, das gesamte         hydroelektrisch erzeugter
tung von Energienetzen zu steigern,      Energienetz bis hinunter zu den Bau-
stehen bereits Technologien zur Ver-     elementen miteinander zu verbinden        Energie vom Three-Gorges-
fügung. Zu diesem Zweck müssen           – ein Segen für die Betreiber.            Damm zu den mehr als
Kunden schnellere elektronische                                                    900 Kilometer entfernt gele-
                                         Strategische Initiativen
Hochspannungsgeräte in kritische
Abschnitte des Netzes einbauen.
                                         Schnelle Lieferungen, Qualitätspro-       genen Industriegebieten der
                                         dukte und effizienter Service stehen      Küstenbereiche von Shang-
ABB hat ihren Schwerpunkt unter an-
                                         an oberster Stelle auf der Bewer-
derem auf die Entwicklung von Hoch-                                                hai und Guangdong zu
                                         tungsliste jedes Kunden. Um diese
spannungs-Gleichstromübertra-
gungssystemen (HVDC) und flexiblen
                                         Bedürfnisse zu befriedigen, moderni-      übertragen.
                                         siert ABB alle Werke, wobei auch ein
Wechselstromübertragungssyste-
                                         Online-Bestellwesen eingerichtet
men (FACTS) gelegt. Hinter dem Be-                                                 Erst kürzlich hat die Energieübertra-
                                         wird. Darüber hinaus streben wir in al-
griff FACTS, ein Fachterminus aus                                                  gungsstrecke zwischen dem Three-
                                         len Unterstationen eine Standardisie-
der Energieindustrie, verbirgt sich                                                Gorges-Damm und Changzhou
                                         rung nach den Normen der Interna-         alle Tests bestanden und kann nun mit
eine Reihe von Technologien, die die
                                         tional Electrotechnical Commission        einer Leistung von 3300 Megawatt
Sicherheit, Kapazität und Flexibilität
                                         (IEC) an, was eine Verbindung ver-        einen neuen Weltrekord aufstellen. Die
von Energieübertragungssystemen
                                         schiedener Systeme ermöglichen            Fertigstellung der nächsten HVDC-
erhöhen. Für die Installation dieser
                                         wird. Darüber hinaus verbessern wir       Strecke von ABB zwischen dem
Systeme sind keine neuen Freileitun-
                                         die Kommunikation, indem wir un-          Three-Gorges-Damm und Guangdong
gen notwendig.
                                         sere Produkte und Systeme mit einer       ist für Mitte 2004 geplant.
Forschungsprogramme                      noch grösseren Zahl von intelligenten
ABB-Ingenieure forschen an der           Komponenten ausrüsten.                    «Chinas Energiepolitik besteht darin,
Weiterentwicklung von elektrischen                                                 Energie von West nach Ost zu übertra-
                                         Ausblick                                  gen», erklärt Yuan Qing-yun, Leiter der
Isolierungen, Stromunterbrechern
                                         Moderne Simulationstechniken ge-          HVDC-Division 1, Abteilung Enginee-
und den Systemaspekten ganzer
                                         ben uns die Möglichkeit, scheinbar        ring und Bau des staatlichen Energie-
Energienetze, um die Zuverlässigkeit
                                         ausgereifte Energietechnik noch wei-      netzbetreibers State Grid Corporation.
und die Vernetzbarkeit zu erhöhen.
                                         ter zu entwickeln und zu verbessern.      «Ich glaube, dass ABB die beste Tech-
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt
                                         Wir sind zuversichtlich, dass wir uns     nik für HVDC anbietet, und ich bin mit
liegt auf der Optimierung unserer
                                         unseren Wettbewerbsvorsprung              unseren bisherigen Fortschritten sehr
Fertigungsprozesse für ganz unter-
                                         durch die Verbindung von neuen Ma-        zufrieden.»
schiedliche Produkte – von Trans-
                                         terialien mit Verfahrensforschung und
formatoren bis zu Schaltgeräten – mit                                              Die HVDC-Technik von ABB gilt als
                                         den Möglichkeiten von Industrial IT be-
dem Ziel, die Produktqualität zu                                                   sehr umweltfreundlich und wird in vie-
                                         wahren können.
verbessern und die Lieferzeiten zu                                                 len Teilen der Welt für die Verbesserung
                                                                                   der Energieversorgung eingesetzt.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                            5
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Energietechnik

Schnelles Wachstum
in den Vereinigten
Arabischen Emiraten
Die Regierung der Vereinigten Arabischen Emirate                    Die ABB-Aufträge spiegeln diesen
                                                                    Wandlungsprozess wider – und das
hat ihre Investitionen in die Schaffung von Arbeits-                dringende Bedürfnis der arabischen
plätzen und die Verbesserung der Infrastruktur                      Behörden, die Infrastruktur weiter
                                                                    aufzurüsten. Der erste Vertrag um-
erhöht, und sie öffnet ihre Versorgungsbetriebe für                 fasst die Lieferung von rund 50 vor-
eine grössere Beteiligung des privaten Sektors.                     gefertigten und unabhängigen
                                                                    33/11kV-Verteil-Unterstationen, mit
                                                                    denen die Energielieferungen be-
                                                                    schleunigt werden. Dazu gehören
                                                                    auch 386 Panels für Mittelspan-
                                                                    nungs-Schaltanlagen und 20 Trans-
                                                                    formatoren.
                            Mit dem Ausbau der Infrastruktur
                            steigt auch der Energiebedarf. ABB      Der zweite Vertrag beinhaltet die
                            hat auf diesen Aufschwung reagiert      Lieferung von fünf 33/11kV-Verteil-
                            und im letzten Jahr Energietechnik-     Unterstationen mit Steuerungs-,
                            Aufträge im Wert von über 100 Millio-   Schutz- und Überwachungssyste-
Die vorgefertigten und      nen US-Dollar von der Abu Dhabi         men auf dem neusten Stand der
unabhängigen Verteil-
Unterstationen von ABB
                            Water and Electricity Authority         Technik, 250 luft- und gasisolierten
werden die Energieliefe-    (ADWEA, Wasser- und Elektrizitäts-      Panels für Schaltanlagen sowie
rungen erheblich be-        gesellschaft) erhalten.                 25 Verteiltransformatoren.
schleunigen.
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Vorbereitungen für
                                                                                                In Peking mit seinen
                                                                                                acht Millionen Fahr-
                                                                                                rädern und einer Zahl
                                                                                                von Autos, die jährlich
                                                                                                um 40 Prozent

die Olympischen                                                                                 ansteigt, sind öffentli-
                                                                                                che Verkehrsmittel
                                                                                                von herausragender
                                                                                                Bedeutung.

Spiele 2008 laufen
auf Hochtouren
                                                                            Olympischen Spiele 2008 rüstet. Wie
Die Behörden in Peking haben ABB um Unter-                                  Wu Youyou ausführt, befinden sich
                                                                            acht U-Bahn-Linien zurzeit bereits im
stützung gebeten, um den Besucheransturm be-                                Bau oder es wird noch in diesem Jahr
wältigen zu können, der während der Olympischen                             mit den Arbeiten begonnen. In diesen
                                                                            Projekten kommen viele elektrische
Sommerspiele 2008 für das U-Bahn-System der                                 Produkte zum Einsatz, von Steuer-
Stadt erwartet wird.                                                        systemen über Transformatoren bis
                                                                            zu Mittelspannungs- und Nieder-
Das Pekinger Metrosystem besteht     umweltfreundlich, von hoher Qualität   spannungsprodukten.
aus 100 Kilometern Schienenstrecke   und sehr zuverlässig.»
                                                                            «Die Strecke, bei der wir mit ABB
und kann nur rund 10 Prozent der
                                     Die Pekinger Metro Group hat ABB       zusammenarbeiten, ist baulich am
12 Millionen Einwohner der Stadt
                                     mit der Lieferung einer Mittelspan-    weitesten fortgeschritten», erklärt Wu
befördern. Bis zu den Olympischen
                                     nungsschaltanlage für den Betrieb      Youyou.
Spielen wollen die Stadtplaner das
                                     der neuen Pekinger Bahnlinie von
Schienennetz verdreifachen.                                              In einer Stadt mit acht Millionen
                                     Xizhimen nach Dongzhimen beauf-
                                                                         Fahrrädern, 1,3 Millionen Motor-
                                     tragt.
«Wir müssen sehr viele Fahrgäste von                                     rädern und einer Flut von Autos,
A nach B bringen», sagt Wu Youyou, Die neue Stadtbahn ist Teil des Zehn- kommt dem öffentlichen Personen-
stellvertretender Direktor und Chef- Jahres-Planes, mit dem sich die     verkehr eine herausragende Bedeu-
ingenieur. «Die Technik von ABB ist  Pekinger Stadtverwaltung für die    tung zu.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                          7
Volle Kraft voraus ABB Technologie-Präsentation - Energietechnik - ABB Group
Energietechnik Innovationen

Gut geschaltet
                                                                               genwärtig von ABB angebotenen
                                                                               Systeme ersetzen wird. Die als
                                                                               HECS, oder High Energy Current
                                                                               System, bezeichnete Produktfamilie
                                                                               besteht aus sieben hoch modularen
Die Stromunterbrechung in einem Kraftwerk er-                                  Systemen, die den kompletten
                                                                               Bereich der Nennleistungen und
fordert die Verwendung der derzeit leistungsstärks-                            Anwendungstechnik verschiedener
ten Leistungsschalter. Diese müssen nicht nur mit                              Kraftwerke einschliesslich der An-
                                                                               wendungstechnik für Gasturbinen-,
grossen Lasten umgehen können, sondern auch                                    Dampf-, Atom- oder Wasserkraft-
enormen Kräften standhalten und über einen                                     werke abdeckt.
Zeitraum von mehreren Jahren innerhalb von Milli-                              Die Systeme sind zwar kompakt,
                                                                               bieten für ihre Grösse aber eine aus-
sekunden zuverlässig arbeiten.                                                 sergewöhnlich hohe Trennkraft. Mit
                                                                               der Self-Blast-Technologie konnte ein
Mit einem Marktanteil von 80 Prozent    Der Bedarf an diesen Systemen
                                                                               Weltrekord im Schalten hoher Ströme
ist ABB der grösste Hersteller von      für Leistungstrennschalter wächst
                                                                               aufgestellt werden. Auch die Leis-
Generatorschaltern. Die Position des    in ähnlichem Masse wie der nach
                                                                               tungsfähigkeit ist verbessert worden.
Marktführers hat das Unternehmen        neuen Kraftwerken.
                                                                               Die Trennschalter erreichen garantiert
durch seine innovative Technik er-      Auch die Kundenanforderungen an        20 000 Schliessen/Öffnen-Vorgänge
reicht, die Produkte wie den urheber-   Geschwindigkeit und Effizienz hin-     – 5000 mehr als die Schalter in den
rechtlich geschützten Self-Blast-       sichtlich technischer Eigenschaften,   bisherigen Systemen.
Trennschalter hervorgebracht hat.       Bestellung, Anfertigung und Liefe-
Dieser fängt die Energie des starken                                           Jede einzelne HECS-Variante besitzt
                                        rung neuer Ausrüstung sind gestie-
elektrischen Lichtbogens, der bei der                                          eine grosse Anzahl an marktüblichen
                                        gen.
Unterbrechung eines Stromkreises                                               Hochleistungskomponenten, wobei
entsteht, auf, wobei wiederum aus-      ABB hat eine neue Generation von       jedoch jede einzelne Komponente
reichend Druck zum Auslöschen des       Generatorschaltern entwickelt, die im auch in den letzten Phasen des Pro-
Lichtbogens entsteht.                   Laufe der Zeit fast 90 Prozent der ge- duktionsprozesses der Nennleistung
                                                                               des Kraftwerks und des Transforma-
                                                                               tors, der die Verbindung zum Netz
                                                                               herstellt, angepasst werden kann.
                                                                               Aufgrund der modularen Bauweise
                                                                               kann ABB bereits vom Zeitpunkt der
                                                                               Lieferung an eine höhere Zuverlässig-
                                                                               keit sowie eine einfache Wartung der
                                                                               Systeme für die gesamte Zeit ihrer
                                                                               langjährigen Betriebsdauer gewähr-
                                                                               leisten.
                                                                               Die HECS-Produktfamilie zielt
                                                                               zunächst auf den Markt für neue
                                                                               Kraftwerke. Zwei Systeme sind be-
                                                                               reits ausgeliefert worden, und weitere
ABB stellte mit der                                                            30 sind in neuen Projekten auf der
Selbst-Blas-Technologie                                                        ganzen Welt schon im Einsatz.
einen Weltrekord beim
Schalten hoher Ströme auf.                                                     Der Markt für Generatorschalter wird
                                                                               bis 2005 jährlich auf mehr als 100 Mil-
                                                                               lionen US-Dollar geschätzt.

8                                                                                         Energietechnikbericht ABB-Konzern
Die Informationsflut
bändigen
Durch den freien Wettbewerb
auf den Energiemärkten hat
sich die komplexe Aufgabe
des Ein- und Verkaufs von
kostengünstiger, sicherer En-
ergie für die Netzbetreiber zu
einer täglichen Herausforde-
rung entwickelt.
ABB präsentiert sich heute als führender
Anbieter von Technologien für effektives
Stromnetzmanagement. Das Unterneh-
men bietet eine grosse Auswahl an Soft-
ware-Tools, die den Betreibern zuverläs-
sige Programme für die Aushandlung von
Preisen an die Hand geben und eine wirt-
schaftliche Energieverteilung ermöglichen.
                                                                                          ABB bringt nun eine neue Verteilungs-
Mit den wachsenden, immer stärker diver-       Energiebündel                              schutzeinheit, die DPU2000R, auf den
sifizierten Energiemärkten wächst auch         Wenn Stromleitungen zu                     Markt, die auch über HIF-Erkennung
die Flut von Informationen, die integriert
werden müssen, exponentiell an.                Boden stürzen, ist dies im-                verfügt. Dieses Produkt ist hauptsäch-
                                                                                          lich für den Versorgungsmarkt in den
ABB stellt sich dieser komplizierten Markt-    mer ein verheerendes und                   Vereinigten Staaten gedacht.
dynamik mit hoch entwickelten mathema-         gefährliches Ereignis. Zum
tischen Formeln und einer neuen Software                                                  Den Kern dieses neuen Systems bildet
namens Resource Manager, die diese In-         einen wird die Stromversor-                eine Reihe von drei komplexen Algorith-
formationsflut effektiv verwalten kann.                                                   men, die den Strom auf drei verschie-
                                               gung oft unterbrochen, zum                 dene Arten messen und mit einem fest-
Zu diesem Zweck setzt ABB eine Reihe           anderen stellen stromfüh-                  gelegten Schwellenwert vergleichen,
von IT-basierten Planungstechnologien                                                     um die Last, die Wellenform und die En-
ein, die die Energieverfügbarkeit und den      rende Leitungen eine Gefahr                ergie des Stroms zu analysieren und ihn
Energieverbrauch voraussagen, wobei der
Fokus auf der Optimierung der vorhande-
                                               für alle dar, die der Leitung              mit typischem HIF-Verhalten abzuglei-
                                                                                          chen.
nen Ressourcen liegt.                          zu nahe kommen oder sie
Die Betreiber benötigen schnelle, genaue       gar berühren.                              Es kommt dann zu einer «Abstimmung»,
und kundenspezifische Produkte, faire                                                     bei der die Algorithmen entscheiden, ob
und effiziente Marktpreissysteme sowie                                                    das Vorliegen eines Fehlers wahrschein-
Programme für die Analyse von Nachfrage        Stromunternehmen müssen diese so-          lich ist. Wenn mehr als zwei Algorithmen
und Angebot, von Preisbildungsmecha-           genannten Hochimpedanzfehler (HIF)         einen Fehler anzeigen, kann der Versor-
nismen, Verfügbarkeit und Planungsinstru-      rasch erkennen und analysieren. Die Er-    ger davon ausgehen, dass eine Störung
menten.                                        kennung solcher Störungen von einer        aufgetreten ist, und entsprechende
                                               ferngesteuerten Schaltanlage aus er-       Massnahmen ergreifen.
Ausserdem müssen Netzbetreiber ständig         weist sich unter bestimmten Bedingun-
miteinander und mit zentralen Märkten                                                     Mit diesem System können Stromver-
                                               gen, beispielsweise in trockenem, wü-
kommunizieren.                                                                            sorger schnell auf mögliche Fehler rea-
                                               stenartigem Klima, jedoch als schwie-
                                                                                          gieren, eine umgestürzte Leitung ausfin-
Das neue System von ABB ist so konzi-          rig, da der Fehlerstrom tatsächlich sehr
                                                                                          dig machen und auch darüber entschei-
piert, dass diese Anforderungen erfüllt        schwach und kaum unterscheidbar von
werden. Gleichzeitig ist die Technologie je-                                              den, ob eine Leitung abgeschaltet
                                               normalem Stromverbrauch ist.
doch auch kundenspezifisch anpassbar,                                                     werden oder bis zur Reparatur lediglich
sodass Netzbetreiber ihre Prognostik so-       Allein in den USA, wo mehr als eine Mil-   Alarm gegeben werden soll.
wie ihren Ein- und Verkauf auf ihre indi-      lion Meilen Verteilungsleitungen verlau-
viduellen Bedürfnisse zuschneiden und          fen, bemühen sich Wissenschaftler seit
entsprechend optimieren können.                über 30 Jahren, eine Lösung für dieses
                                               Problem zu finden.
Das neue Verfahren wird 2004 auf den
Markt kommen.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                                   9
Energietechnik Innovationen

Sofort im Bilde                               von jedem Anwender ohne Schwierigkeit
                                              zu bedienen.
Die Steuerung der elektrischen
                                              CADOPS umfasst Module zur Aufzeich-
Energieverteilung ist kom-                    nung und Analyse von Netzausfällen so-
plex und erfordert einen hohen                wie zur genauen Festlegung des Kunden-
Organisationsaufwand.                         stamms. Darüber hinaus unterstützt das
                                              System den Versorger beim Einsatz seiner
                                              Service-Teams.
Netzbetreiber setzen routinemässige
Wartungsarbeiten an, simulieren Netzaus-      Das System kann auch für die Einrichtung
fälle, setzen in Notfällen Service-Teams      einer Datenbank über die Arbeitsgänge
selbst bei Sturm ein und informieren ihre     innerhalb des Versorgungsunternehmens
Kunden über Netzausfälle und darüber,         verwendet werden, die zu einer Analyse
wann sie wieder mit Strom rechnen kön-        der optimalen Betriebsbedingungen, für
nen. All diese Aufgaben und noch viele        die Überprüfung und Verbesserung der
andere mehr können nur erfüllt werden,        Belegschaftsleistung und für die effiziente
wenn die Betreiber auf genaue Informatio-     Bearbeitung von Kundenanfragen heran-
nen und Analysen zurückgreifen können.        gezogen werden kann.
Ihr Netz abzusichern, ist für moderne
Energieversorger so wichtig, dass sie teil-
weise bis zu 10 Millionen US-Dollar für die   Als Commonwealth Edison (ComEd), in
Einrichtung eines adäquaten Kontroll-         Nord-Illinois, im letzten Jahr die neueste
systems ausgeben und noch einmal bis          Version von CADOPS auf Herz und Nieren
zu einer Million US-Dollar jährlich, um das   prüfte, bewies das System seine Stabilität
System immer auf dem neuesten Stand           unter härtesten Simulationsbedingungen.
zu halten.                                    Innerhalb eines Zeitraums von 12 Stunden
Die dritte Generation der von ABB ent-        bearbeitete das System 320 000 Pro-
wickelten computergestützten Vertei-          blemmeldungen inklusive der 40 000 Mel-
lungssysteme (CADOPS) gibt nun in Echt-       dungen, die zu Spitzenzeiten pro Stunde
zeit die für die Versorger unverzichtbaren    aufliefen, und erlaubte es 240 Disponen-
Kontrollinformationen an.                     ten, von denen 180 sich über das Internet
                                              in das System einloggten, 500 Aussen-
Das System liefert minutengenaue Ist-         dienstmitarbeiter einzusetzen.
Werte und Analysen des ganzen Netzes
im Gegensatz zur statischen visuellen         Das in CADOPS integrierte System zur
Simulation zahlreicher anderer Kontroll-      Überwachung und Steuerung technischer
systeme für die Energieverteilung.            Prozesse SCADA überwachte die Netz-
                                              werkaktivität, wobei es alle drei Sekunden
Die dynamische Darstellungsweise von          eine Trennschalteraktion bearbeitete und
CADOPS basiert auf einer einzigen             alle 15 Minuten Berichte über die Situation
Softwareplattform, die über das Intranet      des Netzwerkes lieferte.
der Unternehmen zugänglich ist. Das
System wird in einem einfachen, graphi-
schen Format abgebildet und ist zudem

                                                                                                       Die dritte Generation
                                                                                                       des computerge-
                                                                                                       stützten Verteilungs-
                                                                                                       systems CADOPS
                                                                                                       liefert jetzt in Echtzeit
                                                                                                       die Informationen,
                                                                                                       die ein Versorgungs-
                                                                                                       unternehmen zur
                                                                                                       Kontrolle seines Netz-
                                                                                                       werks benötigt.

10                                                                                          Energietechnikbericht ABB-Konzern
Das von ABB ent-
                                                                                              Mit Industrial IT...
                                                                      wickelte System zur     ...standardisiert ABB
                                                                      Feldmessung über
                                                                      weite Distanzen         Informationsformate und
                                                                      (WAMS) verbessert die   organisiert sie zu benutzer-
                                                                      Energieübertragungs-
                                                                      kapazität um bis zu     definierten Architekturen,
                                                                      20 Prozent.
                                                                                              die Wartezeiten verkürzen
                                                                                              und Kunden in das kosten-
                                                                                              effiziente Copy-and-Paste-
                                                                                              Engineering einführen.
                                                                                              So erhalten Kunden die
                                                                                              richtigen Informationen in
                                                                                              der richtigen Form zur
                                                                                              richtigen Zeit.
                                                                                              Aus der eigenen Werkstatt
                                                                                              Im November 2003 wurde mit 165 000 produzier-
                                                                                              ten Vakuumschaltgeräten in der ABB-Produkti-
                                                                                              onsstätte für Mittelspannungstechnik in Ratingen,
                                                                                              Deutschland, ein neuer Rekord aufgestellt.

                                                                                              Ein wichtiger Faktor für Effizienzsteigerungen in
                                              tragen, und zwar auch dann, wenn das Netz
Netzüberwachung                               mit hoher Last betrieben wird.Der von ABB
                                                                                              diesem Werk sind die Systeme und Software der
                                                                                              Industrial IT-Technologie von ABB, mit der Pro-
Energieverteilungsnetze sind                  erzielte Durchbruch besteht aus einer Reihe     duktionsinformationen integriert werden. Auf
                                              fortschrittlicher, patentierter Algorithmen
äusserst komplexe Systeme,                    oder mathematischer Verfahren, mit denen
                                                                                              diese Weise kann der richtige Mitarbeiter zur rich-
                                                                                              tigen Zeit auf die richtigen Informationen zugreifen.
die aus Hunderten von Energie-                die Stabilität der Energieübertragung schnell
                                              berechnet wird.                                 Das Industrial IT-System von Ratingen wird zurzeit
einspeisungsstellen, einer                                                                    rund um den Globus an anderen ABB-Standorten
Vielzahl von komplizierten elek-              Durch das dynamische Überwachungssys-           mit diskreter Fertigung eingeführt.
                                              tem wird der Betreiber über die exakte Art
trischen Komponenten sowie                    der Instabilitätsprobleme informiert, sodass    Das Ende der Papierflut
                                              Netze näher an ihrer vollen Kapazität betrie-   Das Zeitalter von Ordnern und Papierdokumenten
Millionen von Nutzern beste-                                                                  ist vorbei.
                                              ben werden können. Die Hardware besteht
hen, die oft über weite Gebiete               aus kompakten Einheiten, die im gesamten        Es ist einfach zu zeitaufwendig, in mehreren Büros
verteilt sind.                                Netz in Unterstationen eingesetzt werden        ganze Bücherregale nach einer einzelnen Infor-
                                              können und zur Online-Überwachung mit           mation über ein Bauelement zu durchforsten.
Instabilitäten können zu einer Verminderung   einem zentralen PC verbunden sind.
der Netzleistung führen. Die Betreiber                                                        Etwa 36 000 Produkte von ABB werden mit kom-
benötigen dringend die für die Messung,       ABB kombiniert WAMS mit ihren Flexiblen         pletter elektronischer Dokumentation in der ein-
Überwachung und Steuerung der Netz-           Wechselstrom-Übertragungssystemen               zigartigen Form von AspectObjects geliefert. So
instabilitäten erforderlichen Mittel.         (Flexible AC Transmission Systems =             kann im Handumdrehen auf alle gewünschten In-
                                              FACTS), um ein grossflächiges Warn- und         formationen zugegriffen werden.
Die Herausforderung besteht darin, den        Steuersystem zu schaffen und die Betreiber
Netzbetrieb zu stabilisieren, während das     dabei zu unterstützen, Probleme im              Energietechnikprodukte zum Sprechen
Versorgungsnetz so nahe wie möglich an        gesamten Energienetz genau identifizieren       bringen
seinen Grenzen betrieben wird. Bis vor        und beheben zu können.                          Leistungsschalter in einem Energienetz können
kurzem war die Technik hierfür schlicht und                                                   sich nun selbst analysieren und mit anderen
einfach nicht vorhanden.                      Der Pilotversuch findet momentan im weit-       Schaltelementen Daten austauschen, um Aktio-
                                              läufigen norwegischen Netz statt und wird       nen «abzusprechen».
ABB hat ein Weitbereichs-Monitoring-Sys-      durch gemeinsame Forschungs- und Ent-
tem (WAMS) zur dynamischen Stabilitäts-       wicklungsarbeiten am Imperial College der       Ihre gemeinsame Sprache ist Industrial IT, und die
überwachung in Echtzeit entwickelt, mit       Universität London und der Eidgenössi-          Informationen sind so strukturiert, dass sich an-
dessen Hilfe die Energieübertragungskapa-     schen Technischen Hochschule unterstützt.       dere Baugruppen in einer Unterstation dieser
zität um bis zu 20 Prozent verbessert wird.                                                   «Unterhaltung» anschliessen können.
                                              Das von ABB entwickelte Weitbereichs-
Die Betreiber erhalten somit zum ersten Mal   Monitoring-System (WAMS) zur dynami-            Diese Verbindung kann die Wartung und das ge-
exakte Frühwarnsignale, indem eine sich       schen Stabilitätsüberwachung verbessert         samte Anlagenmanagement eines Versorgungs-
entwickelnde Instabilität präzise überwacht   die Energieübertragungskapazität um bis         unternehmens erheblich verbessern.
wird. Die Signale werden in Echtzeit über-    zu 20%.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                                                11
Energietechnik Innovationen

Spitzentechnologie                                                                                    Schnelle Konfiguration
im Kessel                                                                                             von Energiesystemen
Vor der Erfindung der automa-                                                                         ABB hat einen schnellen und kos-
tisierten Motoren benötigten Kraft-                                                                   tengünstigen Weg zur computer-
fahrzeuge Chokes, um effizient                                                                        gestützten Konfiguration von
starten zu können. Auch die Kes-                                                                      Energiesystemen gefunden, der
sel grosser Kraftwerke brauchen                                                                       es ermöglicht, neue Unter-
für die Anfahrt besondere Geräte                                                                      stationen bis hin zu Leistungs-
und Steuerungen.                                                                                      transformatoren zu planen und
Hochleistungskessel schalten mit ihren
                                                                                                      zu kalkulieren.
zahlreichen Rohren, unzähligen Brennern                                                               Das präzise Computermodell liefert den detailge-
und Tausenden Tonnen Kraftstoff minde-                                                                nauen Ausrüstungsbedarf, sodass ein Versorger
stens einmal pro Woche ab, um auf niedri-      Blitzeinschlag                                         etwa Vergleiche zwischen einer luftisolierten und
                                                                                                      einer kompakteren gasisolierten Einheit anstellen
geren Energiebedarf zu reagieren.              Wenn ein Blitz oder ein umge-                          kann. Neue Übertragungsleitungen können sowohl
Diese Kessel wieder aufzuheizen, bis sie       stürzter Baum eine Stromleitung                        als Einzel- als auch als Doppelleitungen sowie auch
ihre Spitzenleistung erreicht haben, ist                                                              bei Nieder- oder Hochspannung und bei Wechsel-
eine nie endende Herausforderung, die
                                               beschädigt, schaltet sich sofort                       oder Gleichstrom nachgebildet werden.
mehrere Stunden in Anspruch nehmen             ein Leistungsschalter ein, um den                      Modulare Komponenten werden in dem Konfigura-
                                                                                                      tor zu komplexen Systemen zusammengestellt.
kann. Eine Verkürzung der Ausfallzeiten        plötzlichen Anstieg an elektrischer                    Dieses führt zu einer 80-prozentigen Zeitersparnis
würde daher grosse Einsparungen er-            Energie aufzufangen.                                   bei der Erstellung von Angeboten.
möglichen.
                                                                                                      ABB nutzt ausserdem eine gemeinsame Konfigu-
Hier kommt das Boiler-Startup-System           Diese unverzichtbaren Bauelemente schützen             ratorplattform (CCP), die alle ABB-Energietechnik-
                                               Stromnetze vor Kurzschlüssen und den Verbrau-          produkte zu einem gemeinsamen Konfigurations-
von ABB ins Spiel – eine computergesteu-       cher vor Stromausfällen.                               und Bestellsystem vereint. Dies ermöglicht es den
erte Einrichtung, die aus einer Vielzahl von                                                          Anwendern, ein Auftragsangebot in sehr kurzer Zeit
                                               Leistungsschalter isolieren die in einem Stromnetz
Variablen optimale Bedingungen für das         auftretenden Störungen, indem sie elektrische          anzufertigen.
Anfahren des Kessels vorausberechnet.          Kontakte mechanisch voneinander trennen und            Sobald die Produktion beginnt, kann ABB mit Hilfe
Zu diesen Variablen zählen zum Beispiel        damit den Stromfluss solange unterbrechen, bis         der Modularisierung und der Verwendung von
Heizöl und Kohle, Hilfsdampf und elektri-      der Fehler behoben werden kann.                        Datenmanagementsystemen die grundlegende
sche Energie sowie der Verschleiss der         Herkömmliche Leistungsschalter verwenden laute         Ausrüstung vorfertigen und den individuellen tech-
Wandelemente.                                  und sich schnell abnutzende hydraulische oder          nischen Anforderungen anpassen.
                                               pneumatische Federsysteme, um die Unterbre-            Dies führt nicht nur zu einem beschleunigten Her-
ABB schätzt, dass Boiler Startup die An-       cherkontakte zu trennen.                               stellungsprozess und einer Kostensenkung,
fahrzeit um etwa 15 Prozent reduzieren         ABB forschte nach einem anderen Ansatz und             sondern es bedeutet auch, dass die Ausrüstung
kann – eine Einsparung von etwa 100 000        entwickelte eine völlig neue Generation modularer      werksgetestet ausgeliefert werden kann, was vor
US-Dollar pro Jahr. Die Boiler-Startup-        Unterbrechersysteme, die zum ersten Mal Motor-         Ort zu einer Verringerung der Aufbau- und Test-
Software erstellt ein analytisches Modell,     antriebe für diesen Arbeitsgang verwenden.             zeiten führt.
das aus Tausenden von Gleichungen be-          Ein motorgetriebener Leistungsschalter arbeitet        Hinter all dem stecken genaue Kenntnisse der
steht, die die inneren komplexen Funk-         sehr viel leiser als ein herkömmlicher Unterbrecher,   Funktionsweise von bestehenden Netzen und
tionsabläufe eines Kessels wiedergeben.        was ihn insbesondere für innerstädtische Unter-        Netzwerken.
Anschliessend wendet die Software eine         stationen besonders attraktiv macht. Ausserdem         So verfügt ABB beispielsweise über eine vollstän-
                                               ist ein solcher Unterbrecher zuverlässiger,            dige Karte des nordamerikanischen Stromnetzes,
mathematische Formel an, um die preis-         da er bis zu dreimal länger arbeitet als ein her-
werteste und schnellste Variante für das                                                              das während des Sommers 2003 zusammen-
                                               kömmliches Federsystem, bevor die nächste              gebrochen ist. Ein Verständnis der Netzengpässe
Anfahren zu ermitteln.                         Wartung anfällt.                                       und Anfälligkeiten kann in das Modell von ABB inte-
Das Modell kann Bedingungen und Kos-           Der motorgetriebene Leistungsschalter von ABB          griert werden, um den Versorgern dabei zu helfen,
                                               wird durch einen Starkstromimpuls aktiviert, der       ihre Netze zu stärken und zukünftige Netzausfälle
ten bis zu zwei Stunden vorausberechnen                                                               zu verhindern.
                                               den Motor startet und die Unterbrechungskontakte
und steuert den gesamten Anfahrprozess         innerhalb von Millisekunden voneinander trennt.
automatisch. Zwei Betriebsarten stehen         Darüber hinaus ist er computergesteuert, sodass
zur Verfügung – die reguläre Anfahrfunk-       die Versorger den Betrieb ihrer Anlagen überwa-
tion und ein Notstart, um auf einen plötz-     chen und Störungen aus der Ferne erkennen kön-
lichen Anstieg des Energiebedarfs zu           nen.
reagieren.                                     ABB ist davon überzeugt, dass der motorgetriebene
                                               Leistungsschalter auf Dauer feder- und hydraulisch
Das erste Boiler-Startup-System von ABB        betriebene Anwendungen vollständig ersetzen
ist Anfang 2003 installiert worden.            könnte.

12                                                                                                                  Energietechnikbericht ABB-Konzern
Der Lebensnerv eines                                                                                   Unterbrechung
Stromnetzes                                                                                            gefällig?
Versorgungsunternehmen fehlen                                                                          Ein modernes Auto und das erste
oft die Qualitätsdaten, die für den                                                                    jemals gebaute Automobil haben
leistungsfähigen Betrieb ihrer                                                                         heute immer noch eines gemein-
Stromnetze nötig wären – dies hat                                                                      sam – ein mechanisches Antriebs-
eine erhöhte Anfälligkeit der Netze                                                                    system. Selbstverständlich ist das
zur Folge. In der Regel erhält ein                                                                     Auto mit seiner Steuerungselektro-
Netzwerkkontrollzentrum Daten,                                                                         nik, seinen Navigationssystemen
die von den Anlagen und einzel-                                                                        oder Kommunikationsgeräten
nen Bestandteilen des Netzes un-                                                                       heute auch eine High-Tech-Ma-
abhängig voneinander erhoben                                                                           schine.
worden sind.                                  Kompakte Komponen-
                                                                                                       In gleicher Weise haben sich Leistungsschalter –
So sind zum Beispiel verschiedene Netz-
                                              ten für sicheres Strom-                                  Geräte, zur Unterbrechung eines elektrischen
                                                                                                       Stromes zur Vermeidung von Kurzschlüssen – zu
werkcomputersysteme, insbesondere             netz                                                     multifunktionalen Mehrzweckgeräten gewandelt,
Online- und Offline-Systeme, oft inkompa-                                                              obwohl der mechanische Vorgang der Verbindungs-
tibel zueinander und können keine Daten Angesichts des harten Wettbewerbs müssen                       trennung derselbe bleibt.
untereinander austauschen.                Stromunternehmen über ein kompaktes und effizi-              ABB übernahm die Vorreiterrolle in der Unterbre-
                                              entes Stromnetz verfügen, das aus Komponenten            chungstechnik, als das Unternehmen die erste in-
Um diesem Problem beizukommen und             zusammengesetzt ist, deren Betrieb nicht viel ko-        telligente Mittelspannungsschaltanlage in den
die stetige Qualität der aus dem Netz ge-     stet und die leicht zu integrieren und zu reparieren     Neunzigerjahren auf den Markt brachte. Mittlerweile
nerierten Daten zu verbessern, hat ABB        sind.                                                    wurden mehr als 40 000 Anlagen erfolgreich in Be-
ein System mit Namen SIO (System Inte-        ABB weiss um die Nachfrage und den Bedarf nach           trieb genommen.
gration Option) entwickelt, das innovative    kompakter Bauweise und Vereinfachung und hat             Mit dem e-breaker hat ABB einen grossen Schritt
Software mit dem Kontrollzentrum ihres        aus diesem Grund dem Leistungsschalter mehrere           nach vorne gemacht. Dieses technisch hochkom-
                                              Funktionen hinzugefügt.
Stromnetzwerkes verbindet.                                                                             plexe Produkt sorgt als Teil des Stromnetzes für die
                                              Die neue Schaltanlage mit der Bezeichnung PASS           Weitergabe von Informationen über eine Hochge-
Diese Entwicklung ist deshalb so wichtig,     M00 vereinigt die Funktionen eines Leistungs-            schwindigkeitsverbindung an einen web-basierten
da Strommanager mit unzureichenden            schalters, der Erdung, der Trennung und der Mes-         Operator.
Kenntnissen über den Zustand des Netz-        sung in einem isolierten Modul und macht somit           Mit dem industriellen IT-Konzept «Plug and Pro-
werks und der Ausrüstung das Potenzial        die Verwendung mehrerer einzelner Ausrüstungs-           duce» können Netzbetreiber Informationen in Echt-
des Netzes unter Umständen nicht voll         gegenstände für die jeweiligen Funktionen über-          zeit abrufen und intelligente Unterbrecher auf
                                              flüssig.
ausschöpfen.                                                                                           Systemebene konfigurieren. Dadurch ist es den Be-
                                              PASS M00 ist ausgelegt für den 72,5-Kilovolt-            treibern möglich, ihre Netze zur Vermeidung von
SIO verwendet offene Computerstan-            Markt, wie er vor allem in Australien, Lateinamerika,    grossflächigen Netzausfällen schnellstmöglich
dards, um die Assets eines Versorgungs-       Nordamerika und Teilen Europas anzutreffen ist und       umzugestalten.
unternehmens in verschiedenen Syste-          der auf fünf Milliarden US-Dollar pro Jahr geschätzt     Der Leistungsschalter ist äusserst kompakt konzi-
men einheitlich abzubilden – hierzu zählen    wird.                                                    piert und kann mit anderen physikalischen Kompo-
Systeme zur Überwachung und Steue-            ABB hat bereits in den späten Neunzigerjahren ein        nenten wie Messinstrumente oder Steuerpulte in
rung technischer Prozesse (SCADA) so-         ähnliches Modul für den 145–170-KV-Bereich ent-          die bestehende Sicherheits- und Steuerungstech-
wie Systeme für Instandhaltungsmanage-        wickelt. Die kompakte Modulform des PASS M00             nik integriert werden.
ment und geographische Informations-          sorgt für besseren Schutz vor Witterung und Ver-         Dies führt wiederum zu einer Verringerung des Kon-
                                              schmutzung und verringert den Energieverlust.
systeme.                                                                                               figurations- und Installationsaufwandes für den
                                              Der Schlüssel zu dieser kompakten Grösse liegt in        Kunden sowie einer Erhöhung der Zuverlässigkeit
Die Hauptaufgabe besteht hierbei darin,       der einzigartigen rotierenden Unterbrecherkammer.        ihrer Systeme, da weniger Kabel und Teile verwen-
die Daten abzugleichen und ein integrier-     Alle bisher auf dem Markt üblichen Leistungs-            det werden.
tes Modellsystem aufzubauen, das              schalter verwenden ein lineares Unterbrechungs-
übereinstimmende und verlässliche Infor-      system mit weit grösserem Platzbedarf.
mationen liefert und den Versorgungs-         Das Strommesssystem des PASS M00 arbeitet
unternehmen ein effektives Management         problemlos mit anderem Sicherungsequipment zu-
ihrer Assets ermöglicht.                      sammen und im Falle einer Fehlfunktion wird das
                                              System aktiviert. Darüber hinaus stellt die rotierende
                                              Kammer eine einfache Möglichkeit dar, eine Leitung
                                              mit der Erde zu verbinden, sodass Reparaturen auf
                                              eine sicherere Art und Weise vorgenommen wer-
                                              den können.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                                                        13
Energietechnik

Neues aus der                                           Intelligente Materialien
                                                        Der zunehmende Einsatz von Nano-
                                                        technologie – einer Reihe von Tech-
                                                        nologien, die die Bearbeitung einzel-

Energietechnik                                          ner Moleküle oder Atome erlauben –
                                                        wird die Entwicklung «intelligenter»
                                                        Materialien fördern. Im Nanobereich
                                                        entworfene Dielektrika können bes-
ABB zählt zu den führenden Unternehmen in der           ser auf Änderungen in elektrischen
                                                        Feldern reagieren. Dies eröffnet zahl-
Energietechnik und erwirtschaftet allein in diesem      reiche neue Möglichkeiten für Kabel,
Bereich einen Umsatz von über 7 Milliarden US-          Buchsen, Überspannungsableiter
                                                        und Isolationsmaterialien. Weiterent-
Dollar. In unseren Labors arbeiten wir in Kooperation   wickelte supraleitende Materialien
mit führenden Universitäten an der Zukunft der          werden in Energienetzen zur Strom-
                                                        begrenzung zum Einsatz kommen
Energietechnik, die folgende Entwicklungen bereit-      und die Energieübertragung unter-
halten wird:                                            stützen. Die Nutzung innovativer
                                                        Technologien bei der Gestaltung der
                                                        Oberflächen von Isolatoren wird dazu
                                                        beitragen, die Zuverlässigkeit dieser
                                                        Baugruppen zu erhöhen.

14                                                                Energietechnikbericht ABB-Konzern
Hochleistungsanlagen                   Drahtlose Welt                           Zuverlässigere Energienetze
im Kleinformat                         Zur Unterstützung der Kommunika-         Stromnetze werden mit Flexiblen
Erinnern Sie sich noch, wie unhand-    tion zwischen Anlagen und ihren          Wechselspannungs-Übertragungs-
lich die ersten Mobiltelefone waren?   automatisierten Leitsystemen wird        systemen (FACTS) stabilisiert, in die
Bauelemente und somit auch End-        immer mehr drahtlose Technik zum         bestehende HVAC-Systeme inte-
produkte werden auch weiterhin         Einsatz kommen. Unterstationen           griert werden, um die Kapazität zu er-
immer kleinere Formate annehmen.       werden automatisch Statusberichte        höhen. Echtzeit-Kontrollsysteme
Während wir die physikalischen         liefern und nötigenfalls den War-        werden grössere Gebiete verwalten
Grenzen von Leistungsschaltern         tungsdienst verständigen. Selbst-        und dabei oftmals auch Landesgren-
untersuchen, kommt der Wechsel-        überwachende Systeme wie zum             zen überschreiten. Unterstützt wer-
wirkung zwischen den elektrischen      Beispiel Transformatoren kommuni-        den diese Systeme von satellitenge-
Lichtbögen in den Wänden des           zieren dank Industrial IT mit Unter-     stützten Überwachungseinrichtun-
Schaltelements und der thermischen     nehmens-Managementsystemen.              gen, mit denen mehr elektrische
Belastung von Schaltgeräten als Ent-                                            Energie mit grösseren Sicherheits-
                                       Geringere Umweltbelastung
wicklungsbereich eine immer grös-                                               reserven durch Stromleitungen
                                       Die Energieübertragung wird zuneh-
sere Bedeutung zu. In der Leistungs-                                            transportiert werden kann.
                                       mend über Erdkabel erfolgen. Wo
elektronik, die im Hinblick auf die
                                       das geschieht, werden überirdische       Deregulierung als Geschäft
Energieumwandlung bereits als
                                       Übertragungs- und Verteilungsleitun-     Auf deregulierten Märkten wird Ener-
neuster Stand der Technik gilt, wer-
                                       gen verschwinden. Der verstärkte         gie zunehmend wie ein Gebrauchs-
den vermehrt schnelle Hybridschalter
                                       Einsatz von HVDC-Technik wird Ver-       gut gehandelt werden. Neue Techno-
eingesetzt werden. Auch Unterstatio-
                                       luste verringern, und neue Materialien   logien werden die Verbindungs-
nen werden mit dem verstärkten Ein-
                                       werden dafür sorgen, dass Ausrüs-        möglichkeiten unter verschiedenen
bau von Strom- und Spannungssen-
                                       tung bei geringerem Wartungsauf-         Energieversorgungssystemen stei-
soren immer kompakter werden. Ver-
                                       wand länger einsatzfähig bleibt, was     gern, einen besseren Überblick über
besserungen in der
                                       sich wiederum vorteilhaft auf den        die verfügbare Energie liefern und
Leistungselektronik und bei Motoran-
                                       Lebenszyklus der Systeme und An-         dadurch den Handel mit Energie er-
trieben werden diesen Trend unter-
                                       lagen auswirkt. Wo es nicht möglich      leichtern.
stützen.
                                       ist, notwendige Wegerechte zu ver-
                                       einbaren, werden mehr HVDC-Ein-
                                       zelverbindungen hergestellt werden.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                   15
Technologie im Internet

www.abb.com/technology
Das Internet ist für viele            oben) können Sie einen Experten auf     Darüber hinaus finden Sie auch einen
                                      Ihrem Interessensgebiet finden. Oder    Teilbereich, der sich speziell mit auf-
User vor allem ein Ort, an            Informationen austauschen und           strebenden Technologien beschäftigt.
dem sie spielen, sich wei-            Zeichnungen oder mathematische          Er zeigt die historische Entwicklung
                                      Berechnungen herunterladen. Ausser-     von Nanotechnologie, Software,
tere Informationen besor-             dem können Sie hier die Konfigurati-    drahtlosen Anwendungen und mikro-
gen, Musik herunterla-                onsdaten für eine Unterstation finden   elektromechanischen Systemen
                                      oder Zustandsüberwachungs-Stati-        (MEMS) und deutet an, wie ABB diese
den, Bücher bestellen                 stiken für die vorbeugende Instand-     Technologien in Zukunft weiterent-
oder den verrücktesten                haltung von Motoren und Maschinen.      wickeln wird.

Interessen nachgehen.                  Wir haben globale Forschungs- und      Sehr nützlich ist auch der Publikati-
                                       Entwicklungslaboratorien, die über     onsbereich der Technologie-Website
                                       das Internet gemeinsam an grossen      von ABB. Es ist kein Geheimnis,
Aber das Internet dient natürlich auch Projekten arbeiten. Sie können sich    dass ABB schon seit über 100 Jahren
noch anderen Zwecken. Es ist zum       Streaming-Video-Interviews mit den     im Energie- und Automatisierungs-
Beispiel auch eine Geburtsstätte für   Technologie-Experten von ABB anse-     geschäft tätig ist. Weniger bekannt ist
neue Ideen. Angenommen, Sie sind       hen und ihnen bei ihren Diskussionen   allerdings, dass die Forschungsarbei-
ein Student, der an der Universität an über Strategie und zukünftige Aus-     ten, Zeitschriften und Technologie-
einem Projekt arbeitet. Über die Tech- richtung von Forschung und Entwick-    berichte, die in dieser Zeit entstanden,
nologie-Website von ABB (siehe         lung zuhören.                          mittlerweile auch im Web verfügbar
                                                                              sind.
                                                                              Über das Internet können die Kunden
                                                                              heute schon die Produkte und Dienst-
                                                                              leistungen von ABB konfigurieren und
                                                                              liefern dem Unternehmen damit wich-
                                                                              tige Informationen über Kaufentschei-
                                                                              dungen und Markttrends.
                                                                              Das Technologie-Team wird diese In-
                                                                              formationen bei der zukünftigen For-
                                                                              schung berücksichtigen. Eine neue
                                                                              Idee ist der Aufbau eines Technologie-
                                                                              Forums, in dessen Rahmen z. B. ein
                                                                              Engineering-Problem auf der Website
                                                                              von ABB öffentlich diskutiert werden
                                                                              kann. Unabhängige Forscher, Wis-
                                                                              senschaftler und Studenten können
                                                                              ihre Ideen oder Ergebnisse im Forum
                                                                              präsentieren und ABB bei der Lösung
                                                                              des Problems behilflich sein.
                                                                              Aus solchen Ansätzen heraus lässt
                                                                              sich eine internationale Forschungs-
                                                                              zusammenarbeit entwickeln – von
                                                                              Technologie-Experten auf der ganzen
                                                                              Welt und rund um die Uhr –, die zu ei-
                                                                              ner völlig neuen Generation von Tech-
                                                                              nologie-Lösungen führen wird.

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Glossar

Algorithmus:                                 Generator:                                    PASS M00:
Reihe von mathematischen Formeln zur         Rotierende Maschine, die elektrische En-      Kompaktes Schaltgerät von ABB, das die
Beschreibung eines Prozesses.                ergie erzeugt.                                Funktionen Schalten und Messen in einer
                                                                                           modularen Baugruppe vereint.
CCP (Common Configurator Plat-               High Impedance Faults (HIF):
form):                                       Fehler durch hohen Scheinwiderstand.          Phasenschiebertransformator:
Allgemeine Konfigurationsplattform. Wird     Elektrische Fehler, die in Energienetzen      Transformator, der zur Optimierung des
für die Erstellung präziser Computermo-      Energieverluste verursachen und schwer        Energieflusses im Netz, die Phase zwi-
delle von Stromnetzen eingesetzt.            festzustellen sind.                           schen Eingangs- und Ausgangsspan-
                                                                                           nung verschiebt.
CCPP (Combined Cycle Power Plant): Hochleistungsschaltsystem (HECS):
Kombianlagen mit Gasturbinen und              Diese Systeme, die hohe elektrische          Polyethylen:
Dampfzyklen.                                  Ströme im Bereich von 100 kA unterbre-       Material mit ausgezeichneten Eigenschaf-
                                              chen, werden als Generatorschalter ver-      ten für die elektrische Isolation.
COM and .Net:
                                              wendet.
Spezifikationen und Laufzeitumgebungen                                                     Supervisory Control and Data
für Komponentenarchitekturen und Pro-         Hochspannungs-Gleichstrom-                   Acquisition (SCADA):
grammiermodelle von Microsoft zur För-        übertragungssystem (HVDC):                   Systeme zur Überwachung und Steue-
derung der Software-Interoperabilität.        Eine wirtschaftliche Lösung für die Umfor-   rung technischer Prozesse. Kontrollsy-
                                              mung und Übertragung von elektrischer        stem, das es dem Netzbetreiber ermög-
Computergestütztes Verteilungs- und
                                              Energie durch Hochspannungs-Gleich-          licht, den Zustand vieler Aspekte des En-
Betriebssystem (CADOPS):
                                              stromübertragung.                            ergienetzes zu beobachten und zu
Steuersystem, das in Echtzeit und minu-
                                                                                           steuern.
tengenau aktuelle Informationen liefert       Industrial IT:
und das gesamte Energienetz analysiert.       Industrial IT ist der Name für das paten-    Transformator:
                                              tierte Konzept von ABB, das Produkte         Gerät, das unter Verwendung magneti-
Deregulierte Energiemärkte:
                                              und Dienstleistungen mit den nötigen In-     scher Felder die Spannungs- und Strom-
Märkte, in denen der Handel mit elektri-
                                              formationen für Betrieb, Wartung und In-     pegel elektrischer Energie ändert.
scher Energie durch die Marktkräfte regu-
                                              standhaltung verknüpft.
liert wird, nicht durch die Gesetzgebung                                                   Treibhausgase:
des jeweiligen Staates.                       Kondensator:                                 Gase, die zum Treibhauseffekt und zur
                                              Gerät zur Speicherung elektrischer Ener-     globalen Erwärmung beitragen. Die be-
Dielektrische Flüssigkeit:
                                              gie.                                         deutendsten Treibhausgase sind Kohlen-
Flüssigkeit mit dielektrischen Eigenschaf-
                                                                                           dioxid (CO2), Wasserdampf, Methan
ten.                                          Leistungsschalter:
                                                                                           (CH4), Stickoxide (N2O), Chlorfluorkohlen-
                                              Schaltgerät zur An-, Weiter- und Abschal-
Energieübertragung und                                                                     stoffe (CFC), Fluorkohlenwasserstoffe
                                              tung von elektrischem Strom unter nor-
-verteilung:                                                                               (HFC), Perfluor-Kohlenstoffe (PFC) und
                                              malen und anormalen Bedingungen.
Von Ingenieuren oft abgekürzt zu T&D                                                       Schwefelhexafluoride (SF6).
(Transmission & Distribution). Bezieht sich Luftisolierte Schaltanlage (AIS):
                                                                                           Vorausschauende Wartung:
auf Leitungen, die die physikalische Trans- Anlage bestehend aus Leistungsschal-
                                                                                           Methode, bei der vorausschauend festge-
port-Infrastruktur bereitstellen, um elektri- tern, Mess- und Steuergeräten zur Schal-
                                                                                           legt wird, wann die nächste Wartung einer
sche Energie vom Erzeuger bis zum Kun- tung von elektrischem Strom, wobei als
                                                                                           Maschine oder eines Systems erfolgen
den zu übertragen.                            isolierendes Gas Luft verwendet wird.
                                                                                           muss, um einen Störfall zu vermeiden.
FACTS (Flexible Wechselstrom-Über-           Mikro-Elektromechanische Systeme
                                                                                           Webbasiert:
tragungssysteme):                            (MEMS):
                                                                                           Eigenschaft von Software-Programmen,
Erhöhen die Sicherheit, Kapazität und Fle-   Mechanische Systeme im Mikrometerbe-
                                                                                           die für einen erfolgreichen Betrieb auf das
xibilität von Energieübertragungssyste-      reich, deren Stromversorgung auf einem
                                                                                           Internet zugreifen.
men.                                         einzigen Silizium-Chip integriert ist.
                                                                                           Wide Area Monitoring System
Feldbus:                                     Mikrovaristor:
                                                                                           (WAMS):
Kommunikationsverbindung zwischen            Winzige Keramikteilchen, die in starken
                                                                                           Technologie, die entwickelt wurde, um In-
Anlage und Leitstelle.                       elektrischen Feldern leitend werden. Wird
                                                                                           stabilitäten im Energienetz aufzuspüren
                                             in Überstromschutzgeräten weithin ver-
Gasisolierte Schaltanlage (GIS):                                                           und zu identifizieren und somit zur Verhin-
                                             wendet.
Anlage bestehend aus Leistungsschal-                                                       derung grossflächiger Stromausfälle oder
tern, Mess- und Steuergeräten zur Schal-     Netzwerk-Modellbildung:                       kaskadenartiger Leitungsausfälle beiträgt.
tung von elektrischem Strom, bei der als     Verfahren zur Beschreibung eines Netz-
Isolationsmedium Hochdruckgas verwen-        werkes mit mathematischen Formeln, um
det wird.                                    die optimale Lösung für den Netzaufbau
                                             zu finden.

Energietechnikbericht ABB-Konzern                                                                                                   17
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