Elektrisierende Lösungen für die Mobilität von Morgen
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10 / 2 018
Das Kundenmagazin informativ · aktuell · wegweisend
Elektrisierende Lösungen
für die Mobilität von Morgen
Foto: © Scharfsinn/Shutterstock.com
Schnelllademodule für die E-Mobilität 14 – 17
Sichere Offshore-Stromversorgungen 3–5
Höhere Effizienz für die NY-Metro 30 – 31
www.benning.de
POWER news 10/2018
Editorial Sichere Stromversorgungen
Liebe Leserinnen und Leser,
für Offshore-Windparks
Großbritannien plant die Realisierung des weltweit größten Batterie-
netzes – bestehend aus 45 Batteriespeichern mit einer Gesamtleis-
tung von mehr als zwei Gigawatt. Diese sollen dazu beitragen, BENNING leistet einen wichtigen Beitrag zur Energiewende:
Schwankungen zwischen der Stromproduktion und -nachfrage bes-
ser auszugleichen, sodass die Netzfrequenz von 50 Hertz konstant
Europaweit unterstützt es Offshore-Windparkprojekte mit
beibehalten wird. Ein wichtiger Schritt, um die Umstellung auf erneu- gesicherten Stromversorgungssystemen und individuellen
erbare Energien besser zu managen.
Parallel zur Installation des Batterienetzes soll eines der größten Netze
Service-Leistungen.
von Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge entstehen. Da das britische Netz durch die
Elektrifizierung des Straßenverkehrs eine zusätzliche Belastung erfährt, helfen die Speicher-
anlagen dabei, flexibel zu reagieren und Schwankungen auszugleichen. Die Energiewende ist ein Thema, das
Auch BENNING setzt sich dafür ein, dass die Nutzung von elektrisch betriebenen PKWs, LKWs uns alle betrifft. Im Rahmen der UN-
und Bussen zum zentralen Bestandteil eines smarten und ressourcenschonenden urbanen Klimakonferenz in Paris 2015 beschloss
Lebensstils wird. Zu diesem Zweck wurde das HPC-Schnelllademodul BELATRON modular die Versammlung ein Klimaabkommen,
entwickelt, auf dessen Vorteile wir in dieser POWER news Ausgabe eingehen. welches die Begrenzung der globalen
Lesen Sie zudem, wie BENNING mithilfe hocheffizienter modularer Stromversorgungssys- Erwärmung auf mindestens zwei Grad
teme auch in anderen Bereichen zu einer CO2-Einsparung und Effizienzsteigerung beiträgt, und idealerweise auf 1,5 Grad Celsius
z. B. bei der Modernisierung eines Kraftwerks in Großbritannien, beim Ausbau des ukraini- vorsieht. Gleichzeitig sollen die CO2-
schen Mobilfunknetzes oder bei der Modernisierung der New Yorker Metro. Emissionen erheblich reduziert werden.
Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und freue mich auf Ihr Feedback.
Um diese Ziele zu erreichen, will man einen
Ihr Stephan Ratermann sukzessiven Umstieg von konventionellen
Tel.: +49 2871 93 0 Energieträgern auf vollständig erneuerbare
E-Mail: s.ratermann@benning.de Energiequellen realisieren. Wie die Offshore-
Windindustrie dazu beiträgt, welche aktuellen
Trends und Entwicklungen diese aufweist
Inhalt und welche Rolle das Unternehmen
BENNING in diesem Zusammenhang ein-
3–5 Sichere Stromversorgungen für Offshore- 22 „Energy Technology List“ Zertifikat für
Windparks ENERTRONIC modular SE nimmt, soll in diesem Artikel erläutert werden.
Beitrag zur Energiewende: Europaweite Un- Die von BENNING entwickelten modularen
terstützung von Offshore-Windparkprojekten USV-Systeme haben eine Auszeichnung für
besonders hohe Energieeffizienz erhalten.
6–9 Modulare Stromversorgungssysteme in Förderung der Windenergie 19” Gleichrichtereinschub mit
industriellen Anwendungen 23 – 25 IABG-Zertifizierung für Erdbebensicher-
Technische und wirtschaftliche Vorteile heit in höchster Gefahrenzone vier TEBECHOP 3000 I Modulen
modularer Technologie bei Design und Beleg für eine hervorragende Konstruktions- Neben der Erforschung nachhaltiger Techno- und Fernüberwachung MCU 2500
Betrieb von USV-Systemen. arbeit: Das speziell für den Einsatz in Erdbe- logien ist die Förderung der Windenergie von
bengebieten entwickelte UC-HE-Schrank-
10 – 13 Stromversorgungssysteme & Services besonderer Bedeutung, wenn es um die
system hat die Zertifizierung von der
für das ukrainische Telefonnetz
Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH nachhaltige Realisierung der Energiewende Windparkleistungen wird hingegen die Hoch-
Seit mehr als 20 Jahren liefert BENNING
erhalten. geht. Da der Bau von größeren Windparks spannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ)
Ukraine hocheffiziente Stromversorgungen
für einen energiesparenden und zuverlässi- 26 – 29 Neue Antriebsmotoren für historischen sich im ländlichen Bereich als recht komplex verwendet, da diese einen verlustärmeren
gen Betrieb. Kaiserwagen
erweist, liegt der Fokus auf der Entwicklung und somit effizienteren Energietransport
Retrofit: BENNING führte eine Läufer-Stän-
14 – 17 Hocheffizientes Schnelllademodul von Offshore-Windparks (OWP). Hierbei han- ermöglicht.
der-Konfiguration am historischen Kaiserwa-
für Elektrofahrzeuge
BELATRON modular - das neue Hochleistungs-
gen der Wuppertaler Schwebebahn durch. delt es sich um Windparks, die im Küsten-
lademodul zum Aufbau hochverfügbarer und 30 – 31 Mehr Sicherheit für eines der weltweit vorfeld der Meere errichtet werden (z. B. in Steigerung der Kapazität
wirtschaftlicher Elektrofahrzeug-Ladestationen. größten U-Bahn-Netze der Nord- und Ostsee, der Irischen See oder
Individuellen Produktlösungen und Enginee-
18 – 21 Modulare USV-Systeme – für den harten der Iberischen Atlantikküste) und ihre Energie Während die ersten OWP auf See noch hohe
ring-Leistungen gestalten den New Yorker
Einsatz in rauen Industrie-Umgebungen
Modulare Stromversorgungen von BENNING
Schienenverkehr sicherer und effizienter. über Seekabel an die Küste liefern. Dort er- staatliche Zuschüsse erhielten, werden der-
stellen die Verfügbarkeit des Uniper Kraftwerks 32 Messen, Veranstaltungen und Termine folgt die Einspeisung in das allgemeine zeit die ersten Projekte ohne staatliche Mittel
im britischen Ratcliffe-on-Soar sicher. 2018 Stromnetz. realisiert. Dies ist ein deutliches Zeichen
Impressum Haftung und Urheberrecht Bildnachweis: Bei Übertragungsstrecken von weniger als dafür, dass sich die Offshore-Windenergie-
Das Kundenmagazin der BENNING Elektro- Alle Texte sind urheberrechtlich geschützt. Die © BENNING Elektrotechnik und Elektronik industrieblick, Jakub Jirsák, Kadmy,
technik und Elektronik GmbH & Co. KG Veröffentlichung, Übernahme oder Nutzung GmbH & Co. KG Manuel Adorf, mariana_designer,
30 Kilometern kommt in der Regel das Branche in den vergangenen Jahren als
von Texten, Bildern oder anderen Daten bedarf © Anatoliy Sribny Max Topchii, Natalia Bratslavsky, newb1, Prinzip der Wechselstrom-Übertragung zum neuer und starker Industriesektor in Europa
etabliert hat.
Herausgeber: BENNING Elektrotechnik und
der schriftlichen Zustimmung der Firma © IABG Nick Moulds, Petrovich12, Pixel Embargo,
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Münsterstraße 135-137, 46397 Bocholt
BENNING GmbH. Für Anleitungen, Hinweise, © Oleksandr Ananyev rabbit75_fot, royyimzy, scharfsinn86, Einsatz. Für größere Entfernungen und hohe
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2 | BENNING | POWER news | 10/2018 Brinkstegge 13, 46395 Bocholt und Prüfung von Sachverhalten sind Irrtümer Christian Delbert, cphotos100, © buffaloboy, Scharfsinn / Shutterstock.com BENNING | POWER news | 10/2018 | 3
oder Interpretationsfehler möglich. DamienGeso, envfx, Gorodenkoff,
Insbesondere in Deutschland befindet sich Nicht nur die Anzahl der Windenergieanla- Gesicherte Stromversorgungssysteme Einsatz von Stromversorgungen im Offshore-
der Offshore-Bereich im Aufwind. Hier waren gen, sondern auch deren durchschnittliche Windenergiesektor hinsichtlich der Sicherheit
Ende 2017 insgesamt 1.196 Offshore-Wind- Leistung ist mit 10 MW erheblich höher Bereits seit rund 15 Jahren erweist sich das und Effektivität zu maximieren. Ebenso arbei-
energieanlagen in 20 OWPs mit einer Ge- geworden. Gleichzeitig sind das Spannungs- Unternehmen BENNING als zuverlässiger tet man kontinuierlich daran, die Service-
samtleistung von rund 5.387 Megawatt am level und somit der Einsatz von DC-Verbin- Entwickler und Hersteller flexibler und vor Leistungen von der Planung bis hin zur War-
Netz. Doch damit nicht genug: Bis zum Jahr dungen angestiegen – als Folge der größeren allem sicherer Stromversorgungssysteme tung gezielt zu optimieren.
2025, so der Plan, soll dieser Wert auf Energiemengen, die zum Teil über sehr weite im Offshore-Bereich. Es liefert sowohl Gleich-
10.700 MW gesteigert werden – und auch Strecken transportiert werden. richtersysteme als auch USV-Anlagen mit Bestandteil des umfangreichen BENNING
andere europäische Länder wollen nachzie- Batterien. Die Anwendungen befinden sich Service-Pakets ist u. a., dass jeder Kunde bei
hen. Die Niederlande plant z. B. bis 2030 Künstliche Energie-Inseln vor allem auf Offshore-Plattformen, wo eine Bedarf einen unterstützenden Telefonsupport
seine Offshore-Kapazität von aktuell rund permanente Verfügbarkeit kritischer Lasten in Anspruch nehmen kann. Auch stellt
1.120 MW auf 7.000 MW auszubauen. Mehrere europäische Energieunternehmen (z. B. Schaltanlagen für Hochspannungs-, BENNING auf Anfrage Mitarbeiter, die auf
arbeiten derzeit an einem Großprojekt, wel- Kommunikations- und Sicherheitssysteme) Offshore-Einsätze spezialisiert sind, für einen
In den vergangenen fünf bis zehn Jahren ches einen wichtigen Beitrag zur Realisierung mithilfe unterbrechungsfreier Stromversor- Vor-Ort-Einsatz zur Verfügung. Auf diese
wurde bereits eine Vielzahl von OWPs errich- der Ziele des UN-Klimaschutzabkommens gungen gewährleistet werden muss. Auch für Weise wird eine permanente Betriebssicher-
tet und in Betrieb genommen – insbesondere darstellt. Es besteht aus mehreren künstli- die Windanlagen selbst, insbesondere im heit der Windenergieanlage sichergestellt. Ein
in europäischen Ländern wie Großbritannien, chen Nordsee-Inseln, auf denen verschie- s. g. Transition Piece, bietet BENNING Jahr kleiner aber wichtiger Beitrag auf dem Weg
Frankreich, Deutschland oder der Nieder- dene Windparks Strom für umliegende Län- für Jahr maßgeschneiderte Lösungen an. Die zur Energiewende.
lande. Die meisten dieser Windparks verfü- der erzeugen sollen. hier eingesetzten Systeme müssen höchste
gen über eine Gesamtleistung zwischen 300 Anforderungen hinsichtlich EMV, Erschütte- Kontakt: Bram Slaager
und 700 MW. Bis zum Jahr 2027 ist vorgesehen, damit rungen und Klimaeinflüssen erfüllen. Tel.: +31 30 63 46 010
Eine einzelne Windenergieanlage besitzt eine eine Energiemenge für die Versorgung von E-Mail: slaager@benning.nl
durchschnittliche Leistung von 10 MW und rund 80 Millionen Haushalten herzustellen. Individueller Service nach Maß
ist verbunden mit einer zentralen Plattform Nahe dieser Hubs befinden sich zudem zen-
(Hub genannt), wo die gesamte Energie zu- trale Einrichtungen wie Unterkünfte für tech- BENNING stellt seinen Kunden ein erfahre- Scannen Sie den QR-Code
sammenkommt und zum Festland weiterge- nisches und betriebliches Personal sowie ein nes Team aus kompetenten Fachexperten für weitere Informationen.
leitet wird. Flug- und Wasserhafen. bereit. Dieses hat sich zum Ziel gesetzt, den
A B Die hohen Windparkleistungen
der künstlich angelegten Energie-
Inseln erfordern eine Hochspan-
nungs-Gleichstrom-Übertragung
(HGÜ). Diese stellt langfristig
einen höchst effizienten und
verlustarmen Energietransport
über weite Strecken sicher.
C D
Redundant und modular aufgebautes
Stromversorgungssystem mit Gleichrichter,
Wechselrichter und DC/DC-Wandler
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Modulare Stromversorgungssysteme
in industriellen Anwendungen
Die modulare Technologie bietet bei Design und Betrieb von
USV-Systemen wichtige Vorteile – sowohl im technischen als
auch im wirtschaftlichen Bereich.
Modulare Stromversorgungs- und Wandlertechnologien wer-
den bereits seit vielen Jahren erfolgreich in verschiedenen
Marktsegmenten (z. B. Medizin oder Telekommunikation) ein-
gesetzt. Auch im Bereich der Computertechnik und Software-
entwicklung ist das Prinzip der Modularität schon lange Zeit
ein wichtiger Bestandteil, da die Verwendung vorgefertigter
Softwarebausteine bei der Erstellung eines neuen Systems
erhebliche Zeiteinsparungen ermöglicht. In industriellen An-
wendungen hingegen hat sich die modulare Technologie bisher
nur sehr langsam verbreitet. Eine Entwicklung, die zum Teil
auf ein begrenztes Wissen über die Bedeutung und Funktion ENERTRONIC modular SE, Das USV-System ist skalierbar und
sog. „ilities“ zurückzuführen ist. 40-kW-Modul kann mit Ihren Anforderungen wachsen.
Der Begriff „ilities“ findet vor allem im engli- dem jeweiligen Einsatzzweck wahlweise zwi- veränderten Bedingungen nicht mehr passt. anzupassen. Ein Funktionsmerkmal, welches 40-kW-Module zu installieren (siehe umseitig:
schen Sprachraum häufige Verwendung und schen der Auslegung auf maximale Verfüg- Ein Risiko, das für den Betreiber schnell zu die Zukunftssicherheit der Stromversorgung Phase 1), um die kritische Last ausreichend
beschreibt die an ein System gestellten Qua- barkeit oder auf minimale Betriebskosten zu einem kostspieligen Problem werden kann. nachhaltig positiv beeinflusst. zu versorgen.
litätsmerkmale wie Verfügbarkeit, Zuverlässig- wechseln. Im Folgenden werden wir anhand eines Bei-
keit, Skalierbarkeit, Flexibilität und Wartbarkeit. Ein idealtypisches System ist so konzipiert, spiels zeigen, wie die inhärente Flexibilität Nehmen wir an, dass das Experiment des
Bestimmung der Funktionsmerkmale dass es sich schnell und einfach an aktuelle einer auf Einschüben basierenden modularen Unternehmens sich als großer Erfolg erweist.
Im vierten von fünf Artikeln unserer „ilities“- Anforderungen des Standorts bzw. der kriti- USV-Anlage dazu beiträgt, ein System zu- Folglich wird die Produktionslinie um 50 %
Serie steht der Begriff „Flexibilität“ im Mittel- Während der Planung des Stromversor- schen Last anpassen lässt. kunftssicher zu machen und dadurch dem erweitert, wodurch die benötigte USV-Leis-
punkt. Diesen werden wir im Zusammen- gungssystems werden die für das Projekt be- Die Leistung einer solchen Stromversorgung Anlagenbetreiber zahlreiche wirtschaftliche tung von 60 kW auf 90 kW ansteigt. Dieser
hang mit der zunehmend bedeutsamen nötigten Anforderungen an die Stromversor- kann z. B. ohne großen Aufwand erweitert und operative Vorteile zu verschaffen. neuen Anforderung kommt man durch das
modularen Technologie erläutern und im An- gung definiert. Der verantwortliche Planer oder reduziert werden (siehe Artikel „Skalier- einfache Hinzufügen eines zusätzlichen
schluss daran aufzeigen, wie die flexible Aus- wird diese hinsichtlich der Aufgabenerfüllung barkeit“), um eine Optimierung der TCO und Beispiel eines flexiblen Systemdesigns 40-kW-Moduls nach (siehe Phase 2).
legung eines Stromversorgungssystems dazu priorisieren und dabei Kompromisse einge- somit Maximierung der Wirtschaftlichkeit Auf diese Weise wird man der erhöhten Last
beiträgt, wechselnden Anforderungen best- hen müssen. Handelt es sich zum Beispiel sicherzustellen. Nehmen wir an, ein Unternehmen aus dem gerecht, ohne die anfänglich definierte Not-
möglich nachzukommen. um eine betriebskritische Anwendung, so Das nachträgliche Hinzufügen zusätzlicher Bereich der chemischen Industrie entschei- wendigkeit der niedrigsten TCO zu vernach-
wird er voraussichtlich die Verfügbarkeit Leistungseinschübe garantiert zudem eine det sich für die Durchführung eines Experi- lässigen.
Flexibilität höher bewerten als die Betriebskosten. parallele Redundanz (z. B. n+n), sobald eine mentes. Dieses sieht die Inbetriebnahme einer
Diese Festlegung stellt kein Problem dar, maximale Systemverfügbarkeit erforderlich Produktionslinie vor, welche eine USV-Leis- Begeistert von der Leistungsfähigkeit der ur-
In früheren Artikeln dieser Serie haben wir wenn sichergestellt ist, dass sich die Anfor- ist. Darüber hinaus wird eine Verlagerung der tung von 60 kW benötigt. sprünglich als Experiment vorgesehenen
„Modularität“ definiert und aufgezeigt, wie derungen während der gesamten Lebens- Stromkapazität von System zu System er- Das dafür zur Verfügung stehende Budget ist Produktionslinie, beschließen die Direktoren,
modulare USV-Systeme so konzipiert wer- dauer des Systems (typischerweise 20 bis 25 möglicht, wenn sich die Anforderungen der sehr begrenzt – und da die experimentelle die Serienproduktion des neuen Medikamen-
den können, dass sie eine Maximierung der Jahre) nicht verändern. Da wir jedoch in einer kritischen Last über zahlreiche Systeme hin- Produktlinie keinen betriebskritischen Pro- tes zu starten. Dazu soll die bestehende Pro-
Systemverfügbarkeit oder eine Minimierung sich ständig wandelnden Welt leben, können weg verändern. zess darstellt, sind bei der technischen Aus- duktionslinie entsprechend ausgebaut wer-
der Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Garantien wie diese nur selten gegeben wer- legung des USV-Systems die Gesamtbe- den. Mit dieser Entscheidung ändern sich
Ownership) sicherstellen. Nun geht es den. Die Gefahr besteht daher darin, dass ein Mit dem oben beschriebenen idealtypischen triebskosten von höherer Bedeutung als eine auch die Anforderungen an das USV-System
darum, ein flexibel einsetzbares modulares System, welches ursprünglich exakt auf die System können wir „Flexibilität“ als die Fähig- maximale Systemverfügbarkeit. Eine Redun- – denn ein Netzausfall während der Produk-
System zu konfigurieren. Dieses soll es dem Anforderungen des Betreibers zugeschnitten keit eines Systems definieren, sich an die danzbildung ist daher zu diesem Zeitpunkt tion würde dazu führen, dass die gesamte
Betreiber ermöglichen, in Abhängigkeit von wurde, zu einem späteren Zeitpunkt unter veränderten Anforderungen des Betreibers nicht notwendig und es reicht aus, zwei Charge vernichtet werden muss.
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Modulare Stromversorgungssysteme
Leistung
[kW]
200 kW (n+1)
Installierte Leistung
180
Erforderliche Leistung Neuer Alter
Standort Standort
160
160 kW (n+1)
160 kW (n+1)
160 kW (n+1)
140
Umzug
120
120 kW (n+1)
120 kW
100
90 kW (n+1)
90 kW (n+1)
90 kW (n+1)
90 kW
80
80 kW
60
60 kW
40 kW
40
30 kW
20
Zeit
0 Standort A Standort A Standort A Standort A Standort B Standort A Standort B Standort A Standort B
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Phase 6
Für den Betreiber wären damit Kosten im Be- USV-Module dem Stromversorgungssystem Das obige Beispiel verdeutlicht die Flexibilität kontrolle behält. Eine derart integrierte Intelli- Steigt die kritische Last, wird vom Ruhezu- USV-Module mit einer vom Benutzer konfi-
reich von mehreren zehntausend Euro ver- entnommen, mit dem Auto zur neuen Pro- einer echten modularen USV-Anlage als ein- genz würde die Flexibilität des Systems noch stand automatisch wieder in den Normal- gurierbaren integrierten Intelligenz erhöhen
bunden. Folglich entscheidet man sich dazu, duktionsstätte gefahren sowie dort in den fache und kostengünstige Möglichkeit zur: weiter erhöhen. betrieb geschaltet – und für den Fall, dass die automatisch die Systemflexibilität, ohne dem
die USV-Anlage mit einem zusätzlichen neuen modularen USV-Schrank eingebaut Modulare Systeme mit intelligenten Modulen, kritische Last weiter sinken sollte, wird ein Anlagenbetreiber die vollständige System-
40-kW-Modul zu erweitern (siehe Phase 3), und wieder eingeschaltet (siehe Phase 5). • Erhöhung der Anlagenkapazität die eine parallele Redundanz (z. B. n+1) oder weiteres Modul inaktiv gesetzt. Diese Fähig- kontrolle zu entziehen.
um eine n+1 Redundanz herzustellen und Da die neue Produktionsstätte nur 30 Auto- • Verlagerung der Prioritäten von maximaler parallele Kapazität (z. B. n+0) gewährleisten, keit reduziert den Stromverbrauch und opti-
der neuen Anforderung einer maximalen Ver- minuten entfernt ist, dauert der gesamte Pro- Wirtschaftlichkeit zu höchster Verfügbarkeit zeichnen sich durch ein besonders hohes miert somit auch die TCO des Systems. Der nächste und letzte Artikel in der Reihe
fügbarkeit somit gerecht zu werden. zess insgesamt weniger als 90 Minuten. • Umlagerung in neue Räumlichkeiten Maß an Flexibilität aus. Sie sind in der Lage, „ilities“ wird sich mit dem Thema Wartung be-
• Reduzierung der Systemkapazität, um die in Abhängigkeit von der gerade notwendigen Fazit fassen. Hier soll erläutert werden, wie die
Wir nehmen nun an, dass das Unternehmen Das Unternehmen beschließt nun, am ur- Priorität wieder auf die TCO zu legen Last oder ausgeführten Funktion selbst zu Wahl der richtigen USV-Topologie die Service-
aufgrund steigender Umsätze eine neue, sprünglichen Standort eine weitere experi- entscheiden, ob sie parallel ebenso zur Leis- Bei industriellen USV-Anlagen mit einer Le- kosten senkt, die lokalen Ersatzteilbestände
deutlich größere Produktionsstätte bezieht, mentelle Produktlinie aufzubauen – mit einer Integrierte Intelligenz für echte Flexibilität tungserbringung beitragen oder als Sicher- bensdauer von mehr als 20 Jahren besteht minimiert und eine schnelle Erst-Fehlerbe-
die rund 30 Autominuten vom ursprünglichen USV-Leistung von 30 kW. heit (n+1) redundant bzw. im optimalen Leis- eine der größten Herausforderungen für Sys- hebung ermöglicht, so dass die System-
Standort entfernt liegt. Dorthin soll auch das Das dafür zur Verfügung stehende Budget ist Im oben aufgeführten Beispiel musste das tungsbereich geschaltet sind. tementwickler darin, das Anlagendesign verfügbarkeit maximiert und die TCO mini-
erst drei Jahre alte modulare USV-System erneut nur sehr gering. Ebenso erweist sich Unternehmen verschiedene Maßnahmen zukunftssicher zu gestalten, so dass eine miert werden.
verlagert werden. Schnell stellt sich jedoch das verwendete USV-System als nicht pro- treffen, um das System an die sich ändern- Reduzierung des Stromverbrauchs wahlweise Anpassung an veränderte Anfor-
heraus, dass die damit verbundenen Pro- zesskritisch für die eigentlichen, im Kernge- den Anforderungen anzupassen. derungen des Standorts oder der kritischen
zesse der Stilllegung, Deinstallation, Verlage- schäft produzierenden Produktlinien, sodass Diese Vorgehensweise ist durchaus legitim. Ebenso sind intelligente modulare Systeme Last jederzeit möglich ist. Kontakt: Alexander Prömel
rung, Neuinstallation und Wiederinbetrieb- den TCO eine größere Bedeutung als der In manchen Fällen wäre es jedoch von Vor- in der Lage, zu jedem Zeitpunkt nur exakt Tel.: +49 2871 93 238
nahme zu viel Zeit in Anspruch nehmen. Systemverfügbarkeit zukommt. teil, wenn das System selbst intelligent genug jene Anzahl von USV-Modulen in Betrieb zu Auf Einschüben basierende modulare Strom- E-Mail: a.proemel@benning.de
Die Lösung besteht nun darin, einen leeren ist, Entscheidungen zu treffen und automati- nehmen, die für die Stromversorgung der versorgungen sind speziell für diese Anforde-
modularen USV-Schrank in der neuen Pro- Um dieser Anforderung gerecht zu werden, sierte Maßnahmen zu ergreifen, um die Sys- kritischen Last erforderlich ist. rungen konzipiert. Sie lassen sich schnell und
duktionsstätte zu installieren und in Betrieb integriert man ein einzelnes 40-kW-Modul im temverfügbarkeit zu maximieren oder die Alle „überschüssigen“ Module werden in einen einfach an aktuelle Anforderungen des
zu nehmen (siehe Phase 4). ursprünglichen modularen USV-System- TCO zu minimieren. Ruhezustand versetzt. Folglich arbeitet das Standorts bzw. der kritischen Last anpassen
schrank, und der gesamte Zyklus der expe- Natürlich sollte eine solche Entscheidungs- System ganz automatisch so effizient wie und priorisieren – je nach Anforderung ent- Scannen Sie den QR-Code
Nach Abschaltung der alten Produktions- rimentellen Produktionslinie beginnt von fähigkeit so konfigurierbar sein, dass der möglich und stellt eine permanente Strom- weder höchste Systemverfügbarkeit oder für weitere Informationen.
anlage werden die vier dort vorhandenen Neuem (siehe Phase 6). Anlagenbetreiber die vollständige System- versorgung sicher. niedrigste Gesamtbetriebskosten.
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Foto: © Oleksandr Ananyev
Foto: © Anatoliy Sribny
Stromversorgungssysteme & Services
für das ukrainische Telefonnetz
Die hintere Schrankreihe zeigt ein 48 V / 216 kW Telekommunikationssystem mit TEBECHOP 13500
Bereits seit mehr als 20 Jahren versorgt BENNING Ukraine den Modulen bestehend aus Modulschränken, Netzeinspeisefeldern sowie Batterie- und Lastabgangs-
feldern inkl. Überwachungssystem. Im vorderen Bereich ist die Batterieanlage samt Batterie-
ukrainischen Telekommarkt mit hocheffizienten Stromversor-
anschlusskästen zu sehen.
gungen für einen energiesparenden und zuverlässigen Betrieb.
Anfang des neuen Jahrtausends kam es zu den sich viele namhafte ukrainische Tele- Über 500 DC-Systeme für Vodafone Seit 2005 hat Vodafone Ukraine mehr als 500 Inzwischen sind beinahe alle Regionen des
Foto: © Oleksandr Ananyev
einem großen Entwicklungssprung im Tele- kommunikationsbetreiber für die Produkte DC-Systeme mit dazugehörigen Verteilungen ukrainischen Vodafone Netzes mit BENNING
kommunikationsmarkt der Ukraine, bedingt und Services des Unternehmens BENNING. Auch Vodafone, einer der größten Telekommu- erhalten. Diese entsprechen den jeweiligen Telekomstromversorgungen ausgestattet – und
durch den wirtschaftlichen Fortschritt des Dieses verfügte zu dieser Zeit bereits über nikationsnetzanbieter der Ukraine, setzt bei der internationalen und regionalen Normen und auch bei den neu aufzubauenden Mobilfunkzel-
Landes. Entsprechend hoch war die Nach- zehn Jahre Erfahrung auf dem ukraini- Stromversorgung von 3G- und 4G-Telekommu- sind auf die hohen individuellen Anforderun- len setzt Vodafone Ukraine aktuell auf Lösungen
frage hinsichtlich unterbrechungsfreier schen Markt und erarbeitete sich mit maß- nikationssystemen auf das Know-how von gen des ukrainischen Telekommunikations- von BENNING. Die gelieferten Stromversorgun-
Stromversorgungen für den Aufbau von geschneiderten Produktlösungen, hohen BENNING. Die positiven Erfahrungen seit Be- systems, welches insbesondere außerhalb gen basieren auf den Gleichrichtern der Bau-
Netzinfrastrukturen. Trotz der hohen Kon- Qualitätsstandards sowie zuverlässigem ginn der Zusammenarbeit festigen bis heute die von Großstädten immer wieder Netzunter- reihen SLIMLINE, TEBECHOP 12000 sowie
kurrenz in diesem Marktsegment entschie- Support das Vertrauen zahlreicher Kunden. gute Beziehung zwischen beiden Unternehmen. brechungen aufweist, perfekt zugeschnitten. TEBECHOP 13500 SE.
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... Turnkey Services
Hocheffiziente Stromversorgungen
BENNING Stromversorgungssystem für einen Seit Jahrzehnten liefert BENNING weltweit an
Telekommunikationsstandort viele Mobilfunk- und Festnetzbetreiber batterie-
gestützte AC- und DC-Stromversorgungen und
hat in den vergangenen Jahren in besonderem
Maße in die Entwicklung hocheffizienter Strom-
versorgungen für den energiesparenden und
zuverlässigen Betrieb investiert. Neueste Schal-
tungstopologien und modernste elektrische
Bauelemente ermöglichen dabei ein sehr kom-
paktes und zuverlässiges Design der Systeme.
Proaktiver Service – Technischer Vor-Ort-Service
Gleichrichterbaureihe INVERTRONIC compact,
TEBECHOP 13500 SE, Wechselrichter in modularer Einschubtechnik –
48 V - 250 A (300 A) 19” Baugruppenträger, bestückt mit fünf Wech-
selrichtermodulen
Mit ihnen werden je nach Kundenanforde- pensationssystem zur schonenderen Ladung sowie vier Verteilungsschränken. Diese sind jedoch nicht nur Produktlösungen, sondern Aber Vodafone Ukraine benötigt nicht nur für messe für Energietechnik, Elektrotechnik,
rung und Einsatzzweck Leistungen bis zu der Batterien. verantwortlich für die Stromversorgung des auch verschiedene individuelle Turnkey Ser- 48 V DC-Stromversorgungen beste techni- Energieeffizienz und Automatisierung statt.
mehreren hundert Kilowatt realisiert. Die mo- gesamten 3G- und 4G-Netzes und beinhalten vices. Dazu zählen neben der Entwicklung, sche Lösungen und Services.
dulare Technik der Stromversorgungssys- Größtes System der Ukraine sowohl ein bordeigenes Steuerungssystem Fertigung, Installation und Inbetriebnahme Autor/Kontakt: Achim Pickardt
teme ermöglicht dem Kunden zudem eine als auch umfangreiche Überwachungs- und der Anlagen auch die Service- und Wartungs- Da die BENNING Elektrotechnik und Elektro- Tel.: +49 2871 93 513
schnelle und einfache Leistungsskalierbarkeit Das Telekommunikationssystem in Charkiw, Diagnosefunktionen (Remote Monitoring) zur arbeiten sowie die Schulung der Servicetech- nik GmbH & Co. KG das hochmoderne USV- E-Mail: a.pickardt@benning.de
(pay as you grow). einer östlichen Großstadt der Ukraine, gilt mit präventiven Früherkennung. niker von Vodafone Ukraine. System ENERTRONIC modular SE entwi-
einer Leistung von 48 V und 14.000 A nicht nur Da BENNING über hochqualifizierte Mitarbei- ckelt hat, soll die Zusammenarbeit dadurch
Des Weiteren verfügt jedes der Systeme über als größtes des Landes, sondern zählt auch zu Individuelle Turnkey Services ter und technische Ressourcen verfügt, kann zusätzlich gestärkt werden.
eine individuell entwickelte DC-Verteilung, ein den größten in ganz Europa. Es besteht aus es jederzeit auf Kundenwünsche verschie- Eine erste Vorstellung des neuen High-Tech- Scannen Sie den QR-Code
Online-Überwachungssystem (TCP-IP und Gleichrichtermodulen TEBECHOP 13500, Zentraler Bestandteil des für Vodafone Ukra- denster Bereiche schnell reagieren und maß- Produktes in der Ukraine fand auf der Elcom für weitere Informationen.
SNMP-Protokoll) sowie ein Temperaturkom- Wechselrichtermodulen TEBEVERT DSP ine bereitgestellten Leistungsportfolios sind geschneiderte Lösungen anbieten. Ukraine 2017, einer internationalen Fach-
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Hocheffizientes Schnelllademodul
für Elektrofahrzeuge
Mit der Baureihe BELATRON modular liefert BENNING den
Ausrüstern und Betreibern von Elektrofahrzeug-Ladestationen
Hochleistungs-Lademodule und -systeme, die maximale
Systemverfügbarkeit und höchste Wirtschaftlichkeit kombinieren.
Foto: © Scharfsinn/Shutterstock.com
Rund 40 Milliarden Euro will die deut- 19” Modul (87,5 kW)
sche Automobilindustrie bis zum Jahr
2020 in den Bereich E-Mobilität investie-
ren. Die Nutzung von Elektrofahrzeugen
soll dadurch zum zentralen Bestandteil
eines smarten und ressourcenschonen-
den urbanen Lebensstils werden.
Eingang je Modul: Ausgang je Modul:
3 x 400 V / 50 Hz 200 V – 950 V
Deutlicher Optimierungsbedarf besteht vor 3 x 150 A (maximal) max. 100 A
allem hinsichtlich der Ladeinfrastruktur. Laut
einer aktuellen Studie haben rund 25 Prozent Blockschaltbild: Kombination von Gleichrichter
aller potenziellen Autokäufer große Sorge, bei und DC/DC-Converter im BELATRON modular
Bedarf keine E-Ladestation in der näheren 19” Modul (87,5 kW ) 19” Modul (87,5 kW)
Umgebung zu finden.
Insbesondere die Vorstellung, dies auf dem
Weg zur Arbeit oder in den Urlaub zu erle- PN: Herr Erfen, wodurch zeichnet sich das PN: Bevor wir weiter ins Detail gehen, kön- PN: Mit dieser Gerätereihe betritt BENNING
ben, sei unangenehm. Demzufolge hat die neue Schnelllademodul BELATRON modular nen Sie bitte unseren Lesern erläutern, ein völlig neues Marktsegment. Ist das nicht
Installation flächendeckender Schnelllade- aus. Können Sie uns das in wenigen Worten welche Vorteile dieser neuen Gerätereihe die ein großes Risiko – sowohl für das Unterneh-
systeme in naher Zukunft hohe Priorität. erklären? wichtigsten sind? men als auch für potenzielle Kunden?
Es gilt, die Schnittstellen zwischen Elektro- Erfen: Sehr gerne. Das BELATRON modular Erfen: Jedes 87,5 kW Modul verfügt über frei Erfen: Das sehen wir nicht so. Schon seit
fahrzeugen, Ladeeinrichtungen und Strom- ist ein hocheffizientes modulares System für nutzbare Schnittstellen und ist daher ein idea- mehr als 80 Jahren tragen BENNING Pro-
netzen systemoffen zu gestalten. So können den wirtschaftlichen Aufbau von DC-Lade- ler Baustein zum Aufbau der Ladesysteme, dukte zu mehr Sicherheit, Effizienz und bes-
unterschiedlichste Unternehmen kooperieren stationen. Die dreiphasigen Schnelllade- z. B. an Tank- und Raststätten. Die Module serer Ressourcenausnutzung bei. Intelligente
und gemeinsam Produktbausteine innerhalb module sind flexibel kombinierbar und zum richten sich folglich insbesondere an Unter- Lösungen zur Umwandlung von Strom in
dieser Prozessketten entwickeln. Einen zen- Laden verschiedenster Fahrzeugtypen wie nehmen, welche die Ladeinfrastrukturen vielfältig nutzbare oder speicherbare Energie
tralen Baustein stellt in diesem Zusammen- PKW, LKW und Bus geeignet. planen und installieren. Mit der Entscheidung zeichnen das Unternehmen seit jeher aus.
hang das von BENNING neu entwickelte Mit den unterschiedlich konfigurierbaren für Lademodule der BELATRON modular Heute gilt BENNING weltweit als „Qualitäts-
HPC-Schnelllademodul BELATRON modular Leistungsklassen (z. B. 150 kW oder 350 kW) Reihe geben sie den späteren E-Tankstellen- führer“ hinsichtlich zuverlässiger Smart-
dar. Darüber sprach POWER news mit können sowohl Fahrzeuge mit 400 V als betreibern Leistungsbausteine an die Hand, Efficiency AC- und DC-Stromversorgungen
Reinhard Erfen, Key Account Manager des auch mit 800 V starken Batterien effizient die maximale Systemverfügbarkeit mit äu- für die Industrie, Telekommunikation, Kraft- BELATRON modular Systemschrank
Bereiches E-Mobility bei BENNING. geladen werden. ßerst wirtschaftlichem Betrieb kombinieren. werks-, Medizin- und Datentechnik. 350 kW / 875 VDC
14 | BENNING | POWER news | 10/2018 BENNING | POWER news | 10/2018 | 15
2 x 175 kW / 875 VDC
Transformator
Modul 1
( 10 kV . 20 kV)
Sek.1: 3 x 400 V
Außerdem stellt es für uns im Grunde kein 175 kW
Pri.10 kV / 20 kV
wirklich neues Marktsegment dar. Seit bei- Modul 2 @
nahe einem halben Jahrhundert liefert 875 VDC
Öffentliches Netz
Sek.2: 3 x 400 V
BENNING Ladegeräte für Flurförderfahr-
zeuge. Der Name BELATRON steht hierbei
als Synonym für qualitativ hochwertige, Modul 3
robuste sowie sehr energieeffiziente Lade-
systeme für Blei- und Lithiumbatterien.
Modul 4
175 kW
PN: An wen genau richtet sich das neu ent- UC-Systemschrank mit Verteilung (Distribution) @
wickelte Produkt? und Überspannungsschutz
875 VDC
B 600 mm x T 800 mm x H 1800 mm
Erfen: Mit der Baureihe BELATRON modular
stellt BENNING den Ausrüstern und Betrei- 350 kW / 875 VDC
bern von E-Ladestationen Hochleistungs-
Lademodule und -systeme zur Verfügung,
Transformator
welche exakt auf die extrem hohen Anforde- Die Plug & Play-Technologie ermöglicht einen
rungen des Schnellladebetriebs abgestimmt schnellen und einfachen Modultausch. Modul 1
( 10 kV . 20 kV)
sind. Hierzu zählen neben der Wirtschaftlich-
keit u. a. auch maximale Betriebssicherheit, Die Komponenten des Leistungsmoduls be-
Pri.10 kV / 20 kV
Sek.: 3 x 400 V
Verfügbarkeit, Energieeffizienz sowie optimal stehen aus einer redundanten Steuereinheit,
Modul 2
nutzbarer „User Space“ am Aufstellungsort. einem Dreiphasen-Gleichrichter und einem
Öffentliches Netz
DC/DC-Converter. Gleichrichter und Conver-
PN: Als eine der Kernanforderungen nennen ter sind in 3-Level-IGBT-Technologie aus-
Sie die Wirtschaftlichkeit. Diese lässt sich ins- geführt, wodurch jederzeit eine niedrige
350 kW
Modul 3
besondere dann beurteilen, wenn man die Netzeingangsverzerrung sowie eine aktive @
Gesamtbetriebskosten eines Systems be- Leistungsfaktorkorrektur sichergestellt wer- 875 VDC
trachtet. Dazu gehören u. a. die Investitions- den. Während der Oberschwingungsanteil
kosten, die Energiekosten sowie der Auf- der Netzstromaufnahme (THDi) ≤ 3 % be- Modul 4
UC-Systemschrank mit Verteilung (Distribution)
wand für Wartung und Service. Wie wird das trägt, ist der Eingangsstrom sinusförmig mit und Überspannungsschutz
BELATRON modular diesen Anforderungen einem cos ϕ von nahezu 1. B 600 mm x T 800 mm x H 1800 mm
im Detail gerecht?
PN: Das Modul wird von Ihnen nicht nur ein-
Erfen: Jedes 19” Leistungsmodul ist unab- zeln, sondern auch als System in einem Die Blockdiagramme zeigen beispielhaft, wie basierend auf den 87,5 kW Modulen
hängig und hocheffizient. Durch den sehr Schrankgehäuse angeboten. Inwieweit be- verschiedene DC-Ladesysteme konfiguriert werden können.
hohen Modul-Spitzenwirkungsgrad von 97 % einflusst der von Ihnen entwickelte System-
werden die laufenden Betriebskosten ohne aufbau die Kosten für Mietflächen oder den herkömmlichen Brennstoffen aber noch rela- PN: Sie sprechen die niedrigen Instand- Erfen: Das Unternehmen BENNING betreibt die Herausforderungen von heute und die
Einschränkungen in Bezug auf die Span- Neubau von Gebäuden am Aufstellungsort? tiv lang. Für den Betreiber einer E-Tankstelle setzungszeiten an. Können Sie kurz erklären, seit jeher einen hohen Aufwand, um den Chancen von morgen gerüstet.
nungsqualität minimiert. muss es daher höchste Priorität haben, dass wie diese zustande kommen? Service-Standard für seine Kunden auf
Erfen: Das Ladesystem erreicht eine Leis- alle E-Ladesäulen permanent betriebsbereit höchstem Niveau zu halten. Unsere Kunden PN: Herr Erfen, vielen Dank für das ausführ-
tung von ca. 729 kW/m². Da der Luftstrom sind. Wie tragen Sie diesem Anspruch an Erfen: Das modulare Komponentenkonzept schätzen die zuverlässige, global ausgerich- liche und sehr interessante Gespräch.
Charakteristik der Ladeleistung
über das Systemdach ausgetragen wird, maximaler Produktqualität Rechnung? ist die Basis für eine deutliche Verkürzung der tete Service-Struktur, die ihre jeweiligen
[kW] sind am Aufstellungsort sehr platzsparende Installations- und Montagezeiten sowie für Anforderungen optimal unterstützt.
Anordnungen möglich. Die Systeme können Erfen: In der neuen Baureihe BELATRON einfachere und effizientere Wartungsmöglich- Kontakt: Reinhard Erfen
00 A problemlos „Rücken an Rücken“ aneinander- modular verbindet BENNING die Vorteile keiten im späteren Betrieb. Alle Einstellungen In Erwartung der zukünftigen Anforderungen Tel.: +49 2163 500 994
o m4
estr gereiht an einer Wand oder in einer Ecke höchster Zuverlässigkeit und niedrigster und Service-Arbeiten können frontseitig er- wurde der Service-Bereich in den vergange- E-Mail: r.erfen@benning.de
Ladeleistung
Lad
platziert werden. Optional ist eine rückseitige Instandsetzungszeiten (MTTR) zu einem Pro- folgen. nen Jahren stark ausgebaut. Wir sprechen
A
om 200 Lüftung integrierbar. Diese Möglichkeiten dukt, das den höchsten Anforderungen an Aufgrund der „Hot Swap“-Fähigkeit besteht hier von Service 4.0 und bieten diesen als
Ladestr
0A tragen sowohl zu einer hohen Flexibilität als die Verfügbarkeit und Qualität einer sicheren zudem die Möglichkeit, jedes Modul in weni- proaktiven 360°-Service an.
Ladestrom 10
auch zu einer Einsparung von Stellflächen Stromversorgung der E-Ladesysteme ent- ger als zehn Minuten auszutauschen, was BENNING 360°-Services beinhalten ein ver-
bei. Letzteres führt zu einer Reduzierung der spricht. einer maximalen Verfügbarkeit von 99,9999 % lässliches Instandhaltungs- und Ersatzteil-
Batterie-Ladespannung [V] Kosten, z. B. hinsichtlich der Flächenmieten Durch die Verwendung hochwertiger Bauteile entspricht. management und tragen mit individuellen
oder Gebäudeinvestitionen. und die großzügige Dimensionierung der Service-Verträgen dazu bei, die Geschäfts-
Die Kurven zeigen die lineare Veränderung der Komponenten im kritischen Pfad ist das Sys- PN: Sie sprechen den schnellen Austausch und Produktionsprozesse unserer Kunden zu
Ladeleistung im Verhältnis zur Batterie-Lade- PN: Bei Elektrofahrzeugen werden Schnell- tem optimal für die harten Bedingungen des vor Ort an. Stellt die Betreuung der vielen ver- sichern, möglichen Ausfällen vorzubeugen Scannen Sie den QR-Code
spannung bei unterschiedlichen Ladeströmen ladezeiten von ca. 20 Minuten angestrebt. Schnellladens mit hohen Strömen und Span- teilten Standorte nicht generell einen kriti- und die Wirtschaftlichkeit dauerhaft zu erhal- für weitere Informationen.
von 100 A, 200 A und 400 A. Diese sind im Vergleich zum Tankvorgang mit nungen ausgelegt. schen Faktor dar? ten. Damit sind unsere Kunden bestens für
16 | BENNING | POWER news | 10/2018 BENNING | POWER news | 10/2018 | 17
Modulare USV-Systeme – für den harten
Einsatz in rauen Industrie-Umgebungen
Modulare Stromversorgungen von BENNING stellen die Verfüg-
barkeit des Uniper Kraftwerks im britischen Ratcliffe-on-Soar
sicher. Dieses gilt als eines der größten und energieeffizientes-
ten Kohlekraftwerke Großbritanniens.
Bei dem 1970 in Betrieb genommenen tionspartner an der Seite zu haben. Denn die fallrisiko auch die Kosten für Wartung und
Uniper Kraftwerk in Ratcliffe-on-Soar modularen BENNING Stromversorgungen Betrieb.
(Nottinghamshire) handelt es sich um erweisen sich für den Industriebereich bereits
ein 2.000-MW-Kohlekraftwerk. Dieses seit vielen Jahren als prädestiniert. Sie halten Aufgabe 1 – Maximaler Ausfallschutz
deckt den Strombedarf von rund zwei den rauen industriellen Bedingungen stand,
Millionen Haushalten und verfügt über sind robust und höchst zuverlässig. Quali- Für Kraftwerke wie das in Ratcliffe-on-Soar
vier Kohlekessel von Babcock & Wilcox, tätsmerkmale, die ausschlaggebend für die ist es von entscheidender Bedeutung, dass
die jeweils einen 500 Megawatt (MW) Vergabe der Projekte an BENNING waren. alle hier eingesetzten elektrischen Verbrau-
Parsons-Generator antreiben. cher durch eine Notstromversorgung gegen
Höchste Anlagen-Leistung trifft hier auf Durchführung zweier Großprojekte den Ausfall des öffentlichen Netzes abgesi-
modernste Technik – denn es handelt chert werden.
sich um das erste Kraftwerk in Großbri- Im ersten Schritt nahm BENNING die Er- Um dies bestmöglich zu realisieren, hat
tannien, das mit der so genannten Se- neuerung der Gleichrichter-Systeme vor, wel- BENNING im Rahmen des ersten Auftrages
lective Catalytic Reduction-Technologie che im Kraftwerk für einen sicheren Betrieb drei n+n redundante DC-Stromversorgungs-
(SCR) ausgestattet ist. Diese ermöglicht der Kesselhäuser und Kohleförderbandanla- systeme entwickelt (zwei Systeme 1000 A /
eine Reduzierung der Stickoxidemissio- gen zuständig sind. 240 V (A+B) und ein System 400 A / 240 V)
nen, indem Ammoniak direkt in das und im Kraftwerk an einem neuen Standort
Rauchgas eingespritzt wird. Im Anschluss daran wurde einerseits festge- installiert. Bei letzterem System wurde die
legt, dass die Wechselrichter-Systeme für Kapazität während der Installation auf 200 A
Ihren Ursprung nahm die Kooperation beider verschiedene Anlagen-Elemente wie Com- reduziert, um die existierende AC-Versor-
Unternehmen im April 2016. Mit dem Ziel, ein puter, Mess- und Steuerungsgeräte durch gung nicht zu überlasten.
neues Wechselrichtersystem zu erhalten, modulare USV-Systeme ersetzt werden. Zum Alle drei Systeme sind auf eine identische
nahm der Leitende Elektroingenieur des Kraft- anderen beauftragte man BENNING damit, Spannung ausgelegt, so dass sie bei Bedarf
werks Kontakt zum Unternehmen BENNING mehrere Notbeleuchtungsstromversorgun- während der Wartung oder in Notsituationen
auf. Dieses erkannte bei einem Besuch vor gen mittels modularer USV-Anlagenkonzepte miteinander gekoppelt werden können, was
Ort die Notwendigkeit eines umfangreichen zu ersetzen. die Verfügbarkeit des Kraftwerks zusätzlich
Upgrades der im Kraftwerk zur Versorgung erhöht. Gemäß den Kundenanforderungen
der betriebskritischen Verbraucher eingesetz- Für diese Großprojekte offerierte BENNING stellte BENNING außerdem sicher, dass alle
ten USV-Systeme. moderne redundante Systeme mit höchster Systeme an ihrem neuen Standort im Kraft-
Energieeffizienz und digitaler Steuerung. werk perfekt ausgerichtet und über den Ka-
Schnell zeigte sich Uniper davon überzeugt, Diese bieten ein Höchstmaß an Verfügbarkeit belschächten positioniert sowie angeschlos-
mit BENNING genau den richtigen Koopera- und minimieren gleichzeitig neben dem Aus- sen und in Betrieb genommen wurden.
USV-Teilsystem für die Instrumentierung
18 | BENNING | POWER news | 10/2018 BENNING | POWER news | 10/2018 | 19... Vorteile durch
Modularität
Aufgabe 2 – Flexibilität & Modularität
In einem weiteren Schritt tauschte BENNING
insgesamt 13 Wechselrichtersysteme aus,
die zum Teil bereits kurz vor dem Ende ihrer
Lebensdauer standen. Auf dem Kraftwerks-
gelände konnte sich BENNING ein konkretes
Bild vom Ist-Zustand sowie den zentralen
Nachrüstungsanforderungen machen. Die
Entwicklungsphase erfolgte wie schon beim
ersten Auftrag in sehr enger Zusammenarbeit
mit dem leitenden Elektroingenieur des Kraft-
werks, welcher von den zahlreichen Vorteilen
und Möglichkeiten der modularen Technik
sofort überzeugt war.
Der modulare Ansatz hat sich in Marktseg-
menten wie beispielweise in der Telekommu-
nikation oder in Rechenzentren bereits seit
längerem etabliert. In der rauen Industrieum-
gebung hingegen kommt er noch relativ sel-
ten zum Einsatz. Denn diese Anwendungen
erfordern eine längere Lebensdauer der USV,
eine höhere Komplexität des installierten Sys-
tems sowie eine sehr robuste Systemhard-
ware. BENNING ist der einzige Hersteller, der
diese speziellen industriellen Anforderungen
erfüllt und gleichzeitig eine skalierbare modu-
lare Systemarchitektur bietet. Hier steht jetzt noch Blindtext als
Verglichen mit einem Monoblocksystem, be- Beispiel für die Bildunterschrift
steht eine modulare USV aus kleineren Ein-
heiten oder Modulen, die problemlos aus Einfacher Modultausch: ENERTRONIC modular SE
dem Gesamtsystem, welches keinen Single Hot-Plug-Technologie 40-kW-Modul, entwickelt
Point of Failure aufweist, entfernt und auch und modulare Selbst- für höchste Anforderungen
wieder hinzugefügt werden können. konfiguration
Zentrale Vorteile des von BENNING
eingesetzten modularen Systems sind:
• Skalierbarkeit und Flexibilität: Das USV- • ein stationäres N+N USV-System mit 30 Einsatz modernster Technologien hält. So ist sichergestellt, dass innerhalb des die eine Lebensdauer von zwölf bis 15 Jah-
• die erhöhte Verfügbarkeit: Einzelne Einhei- System wächst mit den Anforderungen des kVA, N+1 Redundanz und zwei Batterie- USV-Systems kein Single Point of Failure ren aufweisen, erhalten.
ten können flexibel ausgetauscht werden, Betreibers mit, indem es ein nachträgliches strängen pro USV Die installierte und in Betrieb genommene existiert. In Kombination mit einem modula-
ohne einen Single Point of Failure darzu- Hinzufügen einzelner Module zulässt • 1 x USV-System mit 20 kVA, N+1 Redun- Kraftwerks-Stromversorgung besteht aus ren, hot-swap-fähigen Design, ergibt sich da- Termingerechte Inbetriebnahme
stellen • die USV-Schwarzstartfunktion ermöglicht danz und Stationsbatteriesatz für die Kraft- einem doppelt redundanten USV-System der raus eine hohe MTBF (Mean Time Between
• die reduzierte MTTR: Ein Modul-Austausch es dem Karftwerk nach einem umfangrei- werkstechnik Baureihe ENERTRONIC modular SE. Dieses Failures) bei gleichzeitig niedriger MTTR. Zu Im November 2017 wurden die Installation
ist in kürzester Zeit realisierbar, auch wäh- chen Netzausfall einen Systemneustart ein- • 1 x USV-System mit 7,5 kVA, N+1 Redun- besitzt einen skalierbaren, transformatorlo- Wartungszwecken ist außerdem ein manuel- und Inbetriebnahme aller USV-Anlagen ab-
rend das Gesamtsystem in Betrieb bzw. zuleiten danz und Doppelbatteriesträngen für die sen Dreiphasen-Ausgang auf Basis von ler Bypass-Schalter vorhanden. Bei geforder- geschlossen und das Projekt damit innerhalb
online ist FDG-Systeme (Rauchgasentschwefelung) IGBT/MOSFET-Halbleiter- und DSP-Prozes- ter Redundanz ergeben sich aufgrund des des vorgesehenen Zeitraums erfolgreich be-
• die einfache Lagerhaltung: Alle USV-Mo- Laut dem Leitenden Ingenieur von Uniper • 1 x USV-System mit 7,5 kVA, N+1 Redun- soren. Es wurde entwickelt, um ein Höchst- hohen Wirkungsgrades auch im Teillastbe- endet.
dule lassen sich aufgrund ihrer geringen war BENNING „der einzige industrielle Anbie- danz und Dreifachbatteriesträngen für die maß an Verfügbarkeit für kritische Verbrau- reich Energieeinsparungen und ein geringerer
Größe problemlos von einer Person trans- ter einer derart flexiblen modularen Techno- Kommunikationstechnik cher verschiedener industrieller Branchen Raumbedarf gegenu ̈ber konventionellen Sys- Autor/Kontakt: Dirk Meyer
portieren und als Ersatzmodul platzsparend logie“. Folglich kam man „schnell zu der • 1 x USV-System mit 25 kVA, N+1 Redun- zu gewährleisten – insbesondere in den temen. Dieses verringert ebenfalls die TCO Tel.: +49 2871 93 261
lagern Überzeugung, für dieses Großprojekt genau danz und Einzelbatteriesträngen für die Bereichen Energieversorgung, Öl, Gas und (Total Cost of Ownership). Darüber hinaus E-Mail: d.meyer@benning.de
• der flexible Austausch mit anderen Syste- den richtigen Partner an der Seite zu haben.“ IT-Infrastruktur Transport. kann die Systemleistung jederzeit durch Hin-
men: Alle Module sind identisch und unter- • 4 x USV-System mit 20 kVA und stationä- Wie bereits beschrieben, bedeutet die mo- zufügen oder Entfernen von Modulen ange-
einander kompatibel, sodass sie in allen Entsprechend den speziellen Anforderungen ren Batteriesätzen für die Instrumentierung dulare Systemarchitektur, dass jedes Modul passt werden (pay as you grow). Scannen Sie den QR-Code
vorhandenen Systemen einfach getauscht dieses Projektes erhielt Uniper von BENNING • 4 x USV-System mit 20 kVA und stationären seinen eigenen Gleichrichter, Wechselrichter, Passend zu diesem System hat Uniper von für weitere Informationen.
werden können folgende USV-Systeme: Batteriesätzen für die Computerversorgung Regler und statischen Bypass-Schalter ent- BENNING entsprechende VRLA-Batterien,
20 | BENNING | POWER news | 10/2018 BENNING | POWER news | 10/2018 | 21„Wir sind stolz
auf die Aufnah-
me in die ETL.
„Energy Technology List“ Diese ist ein Be-
leg dafür, dass
Zertifikat für wir unseren Kunden höchst effiziente
Produktlösungen anbieten, die zu
ENERTRONIC modular SE einer Reduzierung laufender Betriebs- IABG-Zertifizierung
kosten sowie zu einer geringeren
CO2-Emission beitragen“ für Erdbebensicherheit
Die von BENNING entwickelten modularen USV-Systeme der
Baureihe ENERTRONIC modular SE haben eine Auszeichnung David Whitlow, Geschäftsführer in höchster Gefahrenzone
BENNING UK
für ihre besonders hohe Energieeffizienz erhalten. Das speziell für den Einsatz in Erdbebengebieten entwickelte
UC-HE-Schranksystem hat eine Zertifizierung von der Industrie-
Seit mehr als 80 Jahren stehen die Pro- anlagen-Betriebsgesellschaft mbH erhalten. Diese ist der Beleg
dukte von BENNING für höchste Si-
für eine hervorragende Konstruktionsarbeit, basierend auf
cherheit, Effizienz und eine optimierte
Ressourcenausnutzung. PC-gestützter Simulationstechnik.
Nun hat das Unternehmen dafür eine
besondere Auszeichnung erhalten
– mit der Aufnahme der USV-Systeme
ENERTRONIC modular SE in die so ge-
nannte Energy Technology List (ETL)
y
n c
für Enhanced Capital Allowances (ECA). y Effi
cie
Energ
Eine offizielle Bestätigung der beson- Die Notwendigkeit, Erdbebenrisiken zu Wie aber werden die USV- und Stromversor-
Natur
al R CO2
ders hohen Energieeffizienz dieser e so
ur
c
berücksichtigen, ist nahezu überall gege- gungsanlagen selbst gegen den Einfluss eines
es
BENNING USV-Baureihe. ENERTRONIC modular SE, 40 kW Modul IT-Serie ben. Aktuell leben über 2,7 Milliarden Erdbebens geschützt?
Menschen in einer erdbebengefährdeten
Region. Betrachtet man die Erdbeben- Höchste Sicherheitsstandards
Vergeben wird das ETL-Zertifikat von – z. B. bei einer Lastzunahme – wird der Sys- schwankungen des öffentlichen Stromnetzes zonenkarte, so fällt auf, dass viele dicht be-
Carbon Trust, einer von der britischen temwirkungsgrad maximiert. Folglich besitzt und sichert so den Betrieb störungsempfind- siedelte Großstädte wie z. B. Los Angeles, Es müssen höchste Sicherheitsstandards erfüllt
Regierung gegründeten Organisation zur das System die Fähigkeit, ganz automatisch licher Verbraucher. Shanghai, Tokio, Lima oder Istanbul in werden, obgleich auch eine Einstufung in ver-
Förderung der Treibhausgas-Reduzierung. die höchste Systemverfügbarkeit bei gleich- Sollten die maximale Wirtschaftlichkeit und Zonen mit hohem Erdbebenrisiko liegen. schiedene Prioritätsstufen nötig ist. Der Ausfall
zeitig niedrigsten Betriebskosten sicherzu- Energieeffizienz von größerer Wichtigkeit als Wir sprechen in diesem Fall von Gefahren- des Telekommunikationssystems stellt bei-
Das ECA-System soll Unternehmen dabei stellen. die Spannungs- und Frequenzqualität sein, zonen der Kategorie 4, wenn man die spielsweise ein wesentlich geringeres Risiko
unterstützen, in besonders energieeffiziente ist ein Betrieb im sog. „Super Efficiency Klassifizierung nach US-amerikanischer dar als ein Blackout des Pumpensystems,
Geräte und Maschinen zu investieren und In Kombination mit den Reparatur- und Mode“ möglich. Dabei wird die Versorgung UBC-Norm zugrunde legt. Kommt es in welches die Kühlkreise versorgt.
ihnen dadurch gleichzeitig finanzielle Vorteile Wartungsvorteilen einer echten „Hot Swap“- der Last solange über den statischen Bypass einer dieser Regionen zu einem starken
liefern. Steuerliche Freibeträge ermöglichen Modularität, wodurch ein ganzes USV-Modul realisiert, wie die Spannung und/oder die Erdbeben, so kann dies schwerwiegende Um diesen unterschiedlichen hohen Anforde-
es, die Gesamtkosten der neuen Anlage in wenigen Minuten ersetzt werden kann, Frequenz des speisenden Netzes in den Schäden an Gebäuden, der Infrastruktur rungen nachzukommen, hat BENNING ein
oder Maschine mit dem steuerpflichtigen ergibt sich ein USV-System mit einer Verfüg- voreingestellten Toleranzbereichen liegen. oder an technischen Anlagen verursachen individuell konfigurierbares Schranksystem
Gewinn vollständig im Geschäftsjahr, in dem barkeit von 99,9999 %. Sobald einer dieser Werte seinen Bereich – mit Auswirkungen auf u. a. das Ver- entwickelt, das perfekt auf die unterschiedli-
der Kauf getätigt wurde, zu verrechnen. verlässt, erfolgt eine automatische und unter- kehrswesen, die Industrie, das Gesund- chen Erdbebenkategorien und Sicherheits-
Minimierung der Betriebskosten brechungsfreie Schaltung in den Doppel- heitssystem oder die Energieversorgung. anforderungen abgestimmt werden kann. Es
Höchste Energieeffizienz wandler-Betrieb. Gleichzeitig erhält die Last stehen folgende Ausführungen zur Verfügung:
Dank der „pay as you grow“-Skalierbarkeit einen vollständigen Schutz gegen schädliche Im Mittel ereignen sich starke Beben mit einer UC (Standard), UC-LE (Light Earthquakeresis-
Der vom Anwender wählbare und konfigu- sowie der sehr hohen Betriebseffizienz, auch Netzeinflüsse. Magnitude von 6.0 und höher etwa dreimal tent), UC-ME (Middle Earthquakeresistent)
rierbare Energieoptimierungsmodus sorgt bei Teillast, werden die tatsächlichen Be- pro Woche – ungefähr 100 Beben pro Jahr sowie UC-HE (Heavy Earthquakeresistent).
für eine automatische Minimierung der Ge- triebskosten der ENERTRONIC modular SE Autor/Kontakt: Dirk Meyer verursachen strukturellen Schaden, so aktu-
samtbetriebskosten (TCO) bei gleichzeitiger ohne Kompromisse bei der Netzqualität mini- Tel.: +49 2871 93 261 elle Statistiken des National Earthquake Verglichen mit klassischen Konstruktionen,
Maximierung der Systemverfügbarkeit. Ein miert. Jedes USV-Modul stellt dabei eine hoch- E-Mail: d.meyer@benning.de Information Center (NEIC). Diese Unbere- bei denen man versuchte, die notwendige
intelligenter Algorithmus ermittelt die für den effiziente, serielle Online-USV (VFI-SS-111) chenbarkeit macht es erforderlich, elektrische Erdbebensicherheit eines Gehäuses durch
sicheren Betrieb benötigte Modul-Anzahl dar. Die Versorgung der kritischen Last über Geräte besonders zu schützen, indem z. B. hohe Steifigkeit zu erreichen, zeichnet die
und versetzt alle weiteren Module in den den Gleichrichter und Wechselrichter der Scannen Sie den QR-Code USV-Systeme zur Überbrückung eventuell neuen UC-Schrankvarianten ein wesentlich
Ruhezustand. Indem Letztere nur dann ver- ENERTRONIC modular SE eliminiert außer- für weitere Informationen. Ein individuell konfigurierbares auftretender Stromausfälle und Netzstörungen modernerer Ansatz aus. Dieser Ansatz und
fügbar sind, wenn es wirklich erforderlich ist dem sämtliche Spannungs- und Frequenz- UC-HE-Schranksystem von BENNING eingesetzt werden. die Verwendung von hochfestem Stahl
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