Green Power - Fit für die Zukunft - Das Kundenmagazin informativ aktuell wegweisend - BENNING
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Q 3 / 2 02 0
Das Kundenmagazin informativ · aktuell · wegweisend
Green Power –
Fit für die Zukunft
Konnektivität: BELATRON Ladegeräte 3–7
Facelift für Laufwasserkraftwerke 20 – 29
Internationale HGÜ-Verbindung 30 – 31
www.benning.de
POWER news Q3/2020
Editorial
Liebe Leserinnen und Leser,
Die neue BELATRON Ladegeräte-
weltweit atmete das Klima in den letzten Monaten durch. Die Emis-
sionswerte sanken, sonst vernebelte Hauptstädte wurden auf Satel- generation kombiniert Effizienz
litenbildern wieder sichtbar und in Venedigs Kanälen tummelten sich
im glasklaren Wasser Fische. Ist die Pandemie also eine Chance für und Konnektivität
die Umwelt? Es mag auf den ersten Blick so scheinen, aber wenn
wir einen nachhaltigen Effekt erzielen wollen, müssen die Investitionen Durch Prozessmonitoring als Basis für intelligentes Energiemanagement lassen sich
in regenerative Energien und energieeffiziente Systeme deutlich
zunehmen.
die Betriebskosten einer Flurförderzeugflotte nachhaltig senken.
Die nationalen Klimaschutzziele der Bundesregierung orientieren sich am Ziel des Pariser Ab-
kommens, die Erderwärmung auf unter 2° Celsius zu begrenzen. Dazu wird bis zum Jahr
2050 eine Treibhausgasneutralität angestrebt. Besonders im Fokus liegt die Industrie, die mit Energiekosten haben sich in den letzten Jahren zu einem bedeutenden Bestandteil geltend gemacht werden können, benötigen
einem Anteil von rund 46 Prozent am gesamten Stromverbrauch gefordert ist. Mögliche Ein- unternehmerischer Gesamt- und Produktionskosten entwickelt. Energie wird damit Industrieunternehmen den Nachweis über ein
sparungspotenziale werden u.a. in der Digitalisierung und der systematischen Verbesserung zur strategischen Ressource, die den Erhalt der internationalen Wettbewerbsfähigkeit zertifiziertes Umweltmanagementsystem nach
der betrieblichen Energieeffizienz erwartet. signifikant beeinflusst. Bis zum Jahre 2050 soll der Primärenergieverbrauch in EMAS oder ein Energiemanagementsystem
Stellt bezogen auf die einzelnen Betriebsmittel der Wirkungsgrad einen wichtigen Indikator Deutschland gemessen am Verbrauch von 2008 um 50 Prozent sinken. Dazu setzt (EMS) nach ISO 50001.
dar, reicht dessen Betrachtung allein jedoch nicht aus, um das mögliche Effizienzoptimum die Bundesregierung auf eine deutliche Effizienzsteigerung.
zu erreichen. Dazu ist es notwendig die Prozessabläufe, welche den Einsatzzeitraum bestim- Effizienzoptimum erreichen
men, mit einzubeziehen. Besonders im Fokus liegt die Industrie, die mit Verbesserung der betrieblichen Energieeffi-
Diese Anforderungen flossen in die Entwicklung der neuen BELATRON Ladegerätegeneration einem Anteil von rund 46 Prozent am gesam- zienz. Damit beispielsweise Energiesteuerver- Viele Unternehmen wissen oft nicht, an wel-
ein. Sie liefern ein Maximum an Energieeffizienz und digitaler Konnektivität. Welche signifi- ten Stromverbrauch gefordert ist. Für diese gütungen, wie der sogenannte Spitzenaus- chen Stellen sie übermäßig viel Energie ver-
kanten Vorteile sich daraus für die Betreiber von Flurförderzeugen hinsichtlich Energieeinspa- besteht die Verpflichtung zur systematischen gleich oder die Begrenzung der EEG-Umlage, brauchen und somit unnötige Kosten verur-
rung und Betriebskosten einer Flurförderzeugflotte ergeben, lesen Sie in dieser Ausgabe. sachen. Die Energieeffizienz der einzelnen
Finden Sie außerdem heraus, welchen Beitrag BENNING zu nachhaltigen Infrastrukturpro- Betriebsmittel stellt einen wichtigen Faktor zur
jekten leistet. Beispielsweise zu einer Hochspannungs-Gleichstrom-Verbindung zwischen Beurteilung dar. Als Indikator dient hier z. B.
dem europäischen Festland und Großbritannien, die u.a. die Integration von erneuerbaren der Wirkungsgrad. Schwieriger wird es zu
Energien in das europäische Stromnetz vorantreiben soll. analysieren, ob die Prozessabläufe, welche
Erfahren Sie, wie speziell auf den Bahnsektor abgestimmte USV-Systeme die Verfügbarkeit den Einsatzzeitraum von Maschinen und
moderner Stellwerke sicherstellen, und auf welche Weise die Erzeugung regenerativen Stroms
mittels Laufwasserkraftwerken von BENNING Produkten und Services unterstützt wird.
Nun wünsche ich Ihnen viel Spaß beim Lesen und bleiben Sie gesund!
Ihr Dietmar Papenfort
Tel.: +49 2871 93 264
E-Mail: d.papenfort@benning.de
Inhalt
3–7 Die neue BELATRON Ladegeräte- 20 – 29 History meets modern engineering
generation kombiniert Effizienz Ein Facelift, der den Anlagenbetrieb der
und Konnektivität Laufwasserkraftwerke Ryburg-Schwörstadt
Durch Prozessmonitoring als Basis für und Wyhlen für die nächsten Dekaden
intelligentes Energiemanagement sicherstellt.
lassen sich die Betriebskosten einer
30 – 31 Maximaler Schutz für internationale
Flurförderzeugflotte nachhaltig senken.
HGÜ-Verbindung
8 – 15 Laufwasserkraftwerk Harrbach – BENNING sichert mit einem redundanten
Sanierung des Generators Stromversorgungssystem den
Ein 80 Tonnen schwerer Klassiker für unterbrechungsfreien Betrieb der Hoch-
saubere und sichere Stromerzeugung spannungs-Gleichstrom-Verbindung
wird bis ins Detail überarbeitet. „Nemo Link“.
16 – 19 Höchste Sicherheit und Verfügbarkeit
für moderne Stellwerkstechnik
BÄR Bahnsicherung AG setzt auf maß-
geschneiderte modulare Stromversorgungs-
systeme von BENNING.
Impressum Haftung und Urheberrecht Bildnachweis:
Das Kundenmagazin der BENNING Elektro- Alle Texte sind urheberrechtlich geschützt. Die © BÄR Bahnsicherung AG © chungking, davooda, denisismagilov,
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Empfehlungen oder Einschätzungen wird © Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt AG yelantsevv, yewkeo, Zffoto, 安琦 王 –
Konzeption und Produktion: Werbeagentur keine Haftung übernommen. Trotz aller Bemü- © Uniper stock.adobe.com
Paus Design & Medien GmbH & Co. KG, hungen um möglichst korrekte Darstellung
Brinkstegge 13, 46395 Bocholt und Prüfung von Sachverhalten sind Irrtümer
2 | BENNING | POWER news | Q3/2020 oder Interpretationsfehler möglich. BENNING | POWER news | Q3/2020 | 3
[%] 1. Schicht 2. Schicht
100
80
Kapazität
60
40
20
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Zeit [h]
Die Kurve zeigt den Kapazitätsverlauf eines LIONIC® Energiesystems 24 V / 9 kWh (360 Ah)
bei 2-Schichtbetrieb mit Zwischenladungen. Werden bei einem 2-Schichtbetrieb in den
jeweiligen Pausen (pro Schicht 1x 15 min und 1x 30 min) Zwischenladungen durchgeführt,
wird keine Wechselbatterie benötigt und die Phasen niedrigeren Stromverbrauchs werden
hinsichtlich eines optimalen Energiemanagements effizient genutzt.
Ladegeräte BELATRON Li+ im WT 60 Gehäuse
und BELATRON Gehäuse WT 7
Monitoring und Reporting Plattform BENNING Traction Portal, Optimierte Zustandsvisualisierung durch
intuitive Oberfläche zur Visualisierung relevanter Betriebsparameter einer Ladestation großes Touch-Screen
Geräten bestimmen, das mögliche Effizienz- sentliche Komponente des Strompreises für • die Identifizierung von Hauptverbrauchern Einheiten in den Unternehmen dar. Entspre- BELATRON Ladegeräte „Die Implemen-
optimum ausschöpfen. Großkunden dar. Generell gilt: Hohe Lastspit- • die Reduzierung von Lastspitzen chend erfordert dieser Bereich den Einsatz tierung digitaler
Der erste Schritt muss deshalb sein, zu erken- zen sind teuer. Ein Lastenmanagement, basie- • das Aufdecken von Defekten und Moderni- energieeffizienter Produkte, die sich außer- Bei der BELATRON Reihe steht auch die Kommunikations-
nen, wie viel Energie das Unternehmen an rend auf den Daten des Energiemonitorings, sierungspotentialen, um Ausfälle zu redu- dem in digitale Workflowprozesse und Ma- neueste Generation für zukunftsweisende lösungen in die
welchen Stellen, zu welchem Zeitpunkt ver- passt sich laufend an die sich verändernden zieren und Wartungskosten zu senken nagementsysteme einbinden lassen. und energieeffiziente Ladetechnik. Nach Ab- BELATRON Lade-
braucht. Hier kommt ein Energiemonitoring ins Abnahmeverhältnisse an. Es glättet durch Zu- „Die Digitalisierung der Prozesse und das schluss der ausgiebigen Testphase in einem geräte macht
Spiel. Darunter versteht man die Erfassung, und Abschaltung oder auch durch Leistungs- Vordefinierte Standardaktionen für die häu- Internet of Things (IoT) rücken Konnektivität breiten Anwendungsspektrum sind die Ge- diese für unsere
Kontrolle und Steuerung von Verbrauchsda- reduzierung von Verbrauchern die extremen figsten Anwendungen oder individuell ange- und Datenaustausch immer mehr in den räte seit April 2019 serienmäßig verfügbar. Im Kunden wertvol-
ten. Dazu erfassen Sensoren verschiedenste Unterschiede zwischen hohem und geringem legte Routinen helfen, Prozesse schnell, zu- Fokus,“ betont Peter Hoeptner, Vertriebsleiter Standard können Ladegeräte bis 96 V und ler. Sie führt zu
Arten von Daten, beispielsweise Strom-, Gas- Verbrauch. Somit werden kostenintensive verlässig und fehlerfrei zu steuern. Traktion bei BENNING, und führt weiter aus: 300 A abgedeckt werden. erweiterten Nut-
und Wasserverbrauch sowie Luftfeuchtigkeit Lastspitzen vermieden. Die Kosten für Strom Grundvoraussetzungen dazu sind das prä- „Also ist es unsere Aufgabe nicht nur ener- zungsmöglichkei-
und Temperatur. Mit Hilfe der so gewonnenen sinken spürbar. zise Messen und lückenlose Erfassen struk- gieeffiziente Produkte zur Verfügung zu stel- Der gute Wirkungsgrad von bis zu 96 % sowie ten, die in höherer Effizienz und gestei-
Informationen lässt sich der Verbrauch aktiv Eine Energiemanagement Software verfügt turierter Betriebsdaten, wie z. B. Energiever- len, sondern Geräte zu entwickeln, die es ein cos φ von bis zu ~1 minimieren die erfor- gerter Kostenersparnis münden.“
steuern und die Kosten senken. über eine Reihe von intelligenten Technolo- brauch, Temperatur und Betriebsstunden. erlauben Daten einfach und flexibel auszu- derliche Netzanschlussleistung und verrin-
gien, die sich nicht nur auf die Einsparung tauschen. So wird z. B. eine intelligente Ver- gern damit die Investitions-, Installations- und Peter Hoeptner,
Lastspitzen vermeiden von Strom beziehen. Zu den Anwendungs- Bedeutung für die Intralogistik netzung mit Energiemanagementsystemen Betriebskosten. Eine Erweiterung der Blind- Vertriebsleiter Traktion, BENNING
möglichkeiten gehören z. B.: ermöglicht. Unsere vollständig überarbeitete stromkompensationsanlage ist durch die si-
Lastspitzen oder „Höchstleistungen“, die kon- • die Überwachung des Strom-, Gas- und In der Intralogistik stellt die Ladung der Flur- BELATRON Ladegerätereihe erfüllt diese An- nusförmige Stromaufnahme und den guten
tinuierlich gemessen werden, stellen eine we- Wasserverbrauchs förderzeugflotte eine der energieintensivsten forderungen.“ Leistungsfaktor nicht erforderlich.
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Ladegerät
Ladegerät Ladegerät
03
02 04
Ladegerät Ladegerät
01 05
EMU
Energy Management Unit
(PC, SPS oder ähnliches,
steuert ...)
Netzverknüpfungspunkt
Erfassung relevanter Messgrößen
zur weiteren Verarbeitung
in der EMU
Ladegerät Ladegerät
ggf. auch über 10 06
eine Cloud Ladegerät Ladegerät
Ladegerät
09 07
08
optionaler
Kommunikationscontroller
Front-End
zur Verwaltung
der Regeln
Das Gehäusevolumen wurde bei gleicher stand des gesamten Batteriepools. Transpa- hört beispielsweise die zukünftige Steuerung zum Produktionsstillstand, da die benötigte Fazit: Effizienz und Prävention Die Visualisierung und Datenbereitstellung
Ausgangsleistung nahezu halbiert. Die kom- renz, die dazu führt, dass das Unternehmen der Ladung, individuell abgestimmt auf die je- Ware nicht mehr transportiert werden kann. der neuen BELATRON Ladegeräte ermög-
pakte Bauform erlaubt eine hohe Installations- seine Ladestation effizienter und damit kos- weilige Batterie und / oder Umgebungssitua- Ein kurzfristiger Serviceeinsatz ist dann zwin- Zuverlässige Daten sind heute entscheidend licht beides: Eine Optimierung des zum Laden
dichte auf geringstem Raum und reduziert tengünstiger betreiben kann. tion. In Verbindung mit den LIONIC® Lithium- gend erforderlich. Hier hilft die modulare für alle energietechnischen Prozesse. Sie der Antriebsbatterien notwendigen Energie-
hierdurch den Platzbedarf in der Ladestation. Energiesystemen, lassen sich Prozesse wie Technik mit einer Leistungselektronik, die steigern Qualität, schonen wertvolle Res- verbrauchs sowie die Maximierung ihrer Ver-
Neu hinzugekommen ist ebenso die Multivol- Die Ladegeräte können über eine optionale das sogenannte „Load Shedding“ zur Vermei- sich vor Ort tauschen lässt. So wird die sourcen und schaffen Wettbewerbsfähigkeit. fügbarkeit durch den Fokus auf indizierte
tage-Funktion, die das Laden verschiedenster Schnittstellenkarte z. B. mit Energiemanage- dung von Spitzenlasten automatisieren. MTTR kurz gehalten. Über ein EMS können mit wenigen Klicks Präventivmaßnahmen.
Batterien mit nur einem BELATRON Lade- mentsystemen interagieren. Die Kommunika- Die erfassten Ladedaten können als Grund- komplexe Verbrauchsdaten dargestellt und
gerät gestattet. Das sorgt für mehr Flexibilität tionsschnittstelle liefert im Zusammenspiel lage zur weiteren Ableitung wichtiger Informa- Die modular aufgebauten BELATRON Lade- analysiert werden. Die Energieflüsse eines Autor/Kontakt: Peter Hoeptner
bei der Optimierung von Ladeprozessen. mit dem Batteriecontroller BATCOM digital+ tionen dienen, um z. B. mögliche Batteriede- geräte können beim Ausfall eines Leistungs- Unternehmens werden transparent und die Tel.: +49 2871 93 233
vollständige Energiedaten, so dass Energie- fekte frühzeitig zu identifizieren. teils auch mit den verbleibenden Modulen Energieeffizienz lässt sich maximal steigern. E-Mail: p.hoeptner@benning.de
Komfortabler Datenaustausch verbräuche lückenlos dokumentiert werden weiterbetrieben werden. Das Serviceperso-
können. Verfügbarkeit maximiert nal vor Ort ist in der Lage, einem anderen Aber nicht nur die Energieeinsparverordnung
Die Konnektivität der neuen Ladegerätegene- Leistungsmodul die Masterfunktionalität zu- sowie die Motivation zur Reduktion der Ener-
ration generiert einen hohen Mehrwert. Indem Eine Visualisierung im EMS lässt dann wich- Ausfälle der Ladetechnik können schnell ne- zuweisen. Damit sind Datenkommunikation giekosten bewegt die Unternehmen zur Ein-
die Ladegeräte- und Batteriedaten zukünftig tige Rückschlüsse zur Energieeffizienz des gative Auswirkungen auf die Verfügbarkeit und Visualisierung nach außen weiterhin si- bindung von Ladegeräten in ihre digitalen
kontinuierlich an ein EMS transferiert werden Ladeprozesses und auch über den generel- der Flurförderzeugflotte haben. Vor allem chergestellt. Prozesse. Ebenfalls sind präventive Wartun- Scannen Sie den QR-Code
können, entsteht mehr Transparenz über len Status quo der Batterien zu. Ein optimie- dann, wenn nicht mit Wechselbatterien gear- Bis zum Eintreffen der Ersatzteile wird zumin- gen in der Regel immer günstiger durchzu- für weitere Informationen.
Auslastung, Nutzungsverhalten und den Zu- render Eingriff ist jederzeit möglich. Dazu ge- beitet wird. Im schlimmsten Fall kommt es dest mit reduzierter Leistung weiter geladen. führen als kurative Reparaturen.
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Laufwasserkraftwerk Harrbach – In Laufwasserkraftwerken werden i.d.R.
langsamdrehende Synchrongeneratoren
Sanierung des Generators mit Schenkelpolrotoren betrieben, deren
Welle sich in vertikaler Anordnung direkt
Ein 80 Tonnen schwerer Klassiker für saubere und sichere über den Turbinen befindet. Bei diesen
sogenannten „Langsamläufern“ sind
Stromerzeugung wird bis ins Detail überarbeitet
Rotordurchmesser von mehr als 20 Me-
tern realisierbar.
Die Leistung von Schenkelpolmaschinen hat
sich in den letzten 120 Jahren mehr als ver-
hundertfacht. Während die größten Anlagen
heute über rund 750 – 850 MVA Leistung
verfügen, galten in den ersten Jahrzehnten
des 20. Jahrhunderts, Maschinen mit Leis-
tungen von rund 6 MVA als Meisterwerke der
Ingenieurskunst.
Eine leichtere Sonderform der Schenkelpol-
maschinen bildet die Gruppe der Schirmge-
neratoren. Bei diesen nur einfach gelagerten
und damit i.d.R. kostengünstigeren Kon-
struktionen, hängen sowohl der Turbinen- als
auch der Generatorläufer an der Welle. Es ist
nur ein Führungslager zwischen dem Gene-
rator und der Turbine vorhanden, sodass der
Aufbau einem Schirm ähnelt.
Maschinen dieser Größenordnung mit Läufer-
durchmessern von mehreren Metern müssen
zur Ausführung von Wartungs- oder Instand-
setzungsmaßnahmen demontiert werden.
Gewicht und Durchmesser lassen einen
Transport als Ganzes nicht zu.
Saubere und sichere Stromerzeugung
Technische Daten des Generators:
In vielen Laufwasserkraftwerken Deutsch-
Hersteller: BBC Mannheim lands befinden sich derartige Systeme aus
Baujahr: 1940 der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts im
Bemessungsleistung: 4000 kVA Einsatz. Denn als Klassiker unter den erneu-
Nennstrom: 1215 A erbaren Energien tragen sie nach wie vor
Nenndrehzahl: 68 min-1 dazu bei, dass die Stromerzeugung sauberer
wird und sicher verfügbar bleibt.
Stator:
Ständergewicht: ca. 28 t
Bohrungsdurchmesser: 7200 mm
Gehäusedurchmesser: 8600 mm
Nutzahl: 792
Foto: © Uniper
Rotor:
Die Abbildung zeigt den Generator Gewicht: ca. 51,6 t
kurz vor Beginn der Demontage. Polzahl: 88 Gesamtanlage des
Laufwasserkraftwerks Harrbach
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Die Statorsegmente im Bereich elektrische
Maschinen - kurz vor Fertigstellung
Eine dieser Anlagen ist das im Jahr 1940 in Wirtschaftlichkeit und Know-how über- Bei der am 8. Januar 2019 stattfindenden
Betrieb genommene Laufwasserkraftwerk zeugen Online-Auktion gewann BENNING schließlich
Harrbach. Es wird durch die Uniper Wasser- mit dem wirtschaftlichsten Angebot dieses
kraft GmbH betrieben und liegt am Main, bei Die finale Auftragsvergabe erfolgte mittels interessante Projekt.
Flusskilometer 219, zwischen den Gemein- Internet-Auktion. Es waren nur Instandset-
den Gmünden und Karlstadt. zungsunternehmen zugelassen, die sich Der BENNING Bereich elektrische Maschinen
während der Präqualifikationsphase durch (BeM) befasst sich seit den 1930er Jahren
Der Maschinensatz mit einer Nennleistung ein überzeugendes Angebot, technische Ex- mit der Instandsetzung von Generatoren und Abtransport der Statorsegmente
von 4000 kVA wird über eine Kaplanturbine pertise und entsprechende Referenzprojekte Motoren. zwei und drei
angetrieben. Das Gesamtgewicht des Gene- ausgezeichnet hatten. Jahrzehntelange Erfahrungen und Referen-
rators beträgt ca. 80 Tonnen. Davon entfallen Das BENNING bereits zuvor für einige andere zen in Neubau, Nachbau und Instandsetzung
allein 28 Tonnen auf den dreiteiligen Stator Kraftwerksbetreiber Wasserkraftgeneratoren von E-Maschinen für die unterschiedlichsten Das knapp bemessene Zeitfenster sah einen werks wurde in den Infrastrukturplanungen
mit seinem nicht nur für damalige Verhält- instand gesetzt hatte, wurde positiv gewichtet. Branchen, zeichnen diesen Unternehmens- Demontagetermin am 10. Juni 2019 vor. Re- ein eventuell einmal notwendig werdender
nisse beeindruckenden Durchmesser von bereich aus. montage und Wiederinbetriebsetzung sollten Transport des Generators niemals berück-
8600 Millimetern. Zusätzlich überzeugten Uniper die eigenen bereits Ende September abgeschlossen sichtigt. Straßenverläufe wurden verändert
Aufgrund von Schäden am Statorblechpaket Erfahrungen im Zusammenhang mit dem Re- Enges Zeitfenster sein. Der ca. 52 Tonnen schwere Rotor sollte und eine neue Brücke über die Bahntrasse
sowie schlechter Isolationswerte an Stator trofit der vier Generatoren des Laufwasser- im Kraftwerk saniert werden. Die Arbeiten am entstand.
und Rotor, entschied sich Uniper im August kraftwerks Kachlet (POWER news 04/2015 Um die Einspeiseverfügbarkeit schnellstens Stator mit mehr als 8 Metern Durchmesser, Allein um diese nicht zu überlasten, musste
2018 zu einer Sanierung des Generators. berichtete). BENNING zeichnete sich durch wiederherzustellen und so die Stromerzeu- mussten im BENNING Instandsetzungswerk das Maximalgewicht der Transporteinheiten
Die darauf folgende Ausschreibung sah die höchste Flexibilität aus, ohne Abstriche an gungsverluste entsprechend gering zu halten, in Bocholt erfolgen. genauestens abgestimmt werden. Die Las-
Erneuerung des Blechpaketes, der Stator- Arbeitssicherheit oder Qualität zu machen, sollte die Anlage in kürzester Zeit demontiert, Der Transport dieser Bauteile war eine logis- ten des dreiteilbaren Stators wurden ent-
wicklung, sowie die Neuisolierung der Pol- sowie durch die erzielte Leistungssteigerung instandgesetzt und wieder in Betrieb genom- tische Herausforderung, denn in den Jahr- sprechend auf mehrere Transportfahrzeuge
radwicklungen vor. der Generatoren. men werden. zehnten nach der Inbetriebnahme des Kraft- verteilt.
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Qualitätssicherung von Anfang an der Fertigung der ca. 24.500 neuen Bleche
begonnen werden. Dabei war trotz der gro-
Aber auch schon vor Beginn der Demontage ßen Menge und des hohen Zeitdrucks eine
Röbelstab alt (Abb. oben links), ergriff das BeM-Team einige qualitäts- Fertigungstoleranz von nur wenigen hunderts-
Röbelstab neu (Abb. oben rechts) sichernde Maßnahmen. Da aufgrund des tel Millimetern einzuhalten. Für die deshalb im
Alters der Maschine nur wenige Unterlagen Laserschnittverfahren hergestellten Präzisi-
existierten, führte BENNING zunächst vor Ort onsbleche wurde ein den hohen Anforderun-
umfangreiche Messreihen durch. Damit gen entsprechender, moderner Werkstoff
konnten das Betriebsverhalten beurteilt und eingesetzt.
relevante Kennlinien generiert werden. Mittels
moderner Thermografiekameras wurden Mit dem Einschichtvorgang des neuen Sta- Das Blechpaket mit den eingebauten
Temperaturverläufe bei verschiedenen Be- torblechpakets konnte planmäßig begonnen Röbelstäben, kurz vor der Fertigstellung
triebspunkten aufgezeichnet und bewertet. werden.
Weitere Messungen erfolgten nach dem Ein- Röbelstäbe als Wicklungsbasis elektrische Leiter in mehrere parallele Teilleiter Jeder der 792 für die Neuwicklung benötig-
treffen des Stators im Instandsetzungswerk aufgesplittet. Diese sind voneinander isoliert, ten Röbelstäbe durchlief vor dem Einbau ein
in Bocholt. Zur Ermittlung der Leiterdimen- Die Wicklung des Generators wies einige Be- speziell geschichtet und verdrillt. Das Herstel- Prüfprogramm entsprechend der Kunden-
sionen und der Ständerblechgeometrie sonderheiten auf. So bestand sie nicht aus lungsverfahren ist sehr aufwendig und mit spezifikationen.
musste die vorhandene Wicklung ausgebaut einzelnen, stabförmigen, elektrischen Leitern, vergleichsweise hohen Kosten verbunden. Zusätzlich wurden zur Bemessung der Sys-
und auch das alte, zu ersetzende Stator- sondern aus ca. 800 Röbelstäben. Röbelstäbe kommen daher in der Regel nur temgrenzen, einige der gefertigten Stäbe, im
blechpaket komplett entnommen werden. bei großen elektrischen Maschinen zur Beisein des Kunden, speziellen Überspan-
Parallel zur Reinigung und Grundierung des Das Prinzip des Röbelstabes wurde bereits Verbesserung des Wirkungsgrades und zur nungsprüfungen, bis hin zur Materialzerstö-
nun freiliegenden Statorgehäuses konnte mit 1912 entwickelt. Bei einem solchen ist der Leistungssteigerung zum Einsatz. rung unterzogen.
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Aufbau eines Röbelstabs
Seitenansicht
Wechsel von Ebene 1 auf Ebene 2
Prinzipdarstellung
eines Röbelstabs
Foto: © Uniper
Wechsel von Ebene 2 auf Ebene 1
Aufsicht
Ebene 1
Ebene 2
Aalmanagement – Nachhaltigkeit und
Umweltschutz made by Uniper
Der Aalbestand in Europa ging in den letzten
Jahren deutlich zurück. Denn in vielen Flüs-
sen ist ihnen der Weg zurück zu ihren Laich-
Blick auf das Polrad während der Remontage gründen in der Saragossa-See im westlichen
des ersten Statorsegments Atlantik durch Wasserkraftwerke versperrt.
Zum Schutz der Aale und zur Verbesserung
der Aalabwanderung führte Uniper daher den
aalschonenden Betrieb der Kraftwerke ein.
Da die Schaltung der Röbelstäbe durch Erwartungshorizont mehr als erfüllt Messtechnik, mit der vor Ort Hochspannungs- Sogenannte Aal-Migromaten lösen vollauto-
Schraubverbindungen ausgeführt werden prüfungen mit bis zu 12 kV Prüfspannung matisch Alarm aus, wenn die Wanderschaft
musste, führte BENNING im Vorfeld thermo- Die Sanierung schloss mit der Inbetrieb- ausgeführt werden können. beginnt. Die Leitzentrale der Wasserkraft-
grafische Untersuchungen durch. So konnte nahme des Generators am 13. Dezember Die erste Synchronisation zum Netz erfolgte werke kann dann binnen weniger Minuten
das thermische Verhalten der Verbindungen 2019 erfolgreich ab. Dazu war in nur 2 Tagen nachdem die Leerlaufkennlinien und Kurz- auf den aalschonenden Kraftwerksbetrieb
genauestens analysiert werden. Somit stand gemeinsam mit dem Betreiber ein aufwendi- schlusswerte aufgenommen waren. Ein für umschalten.
fest, dass keine unvorhergesehenen Über- ges Messprogramm abgespult worden, in alle Beteiligten spannender Moment. Unter-
gangswiderstände auftreten. das sowohl Kundenanforderungen als auch schiedliche Belastungszustände wurden Parallel dazu wird mit dem Fang der Aale be-
Nach erfolgreichem Abschluss weiterer Empfehlungen des BeM einflossen. Da pa- angefahren und es zeigte sich, dass das tat- gonnen, die dann in großzügige Behältnisse
Hochspannungs- und Teilentladungsmes- rallel zu der Instandsetzung des Generators sächliche Schwingungs- und Temperaturver- verbracht und zum Rhein transportiert wer-
sungen im Werk ging es für die drei Stator- auch die Regelung im Kraftwerk modernisiert halten des Generators sowohl den Erwartun- Der Generator nach Abschluss der Remon- den. Dort wieder in die Freiheit entlassen,
segmente auf die Rückreise zum Kraftwerk. worden war, mussten diese neuen Kompo- gen der BeM Fachleute als auch denen des tage im Laufwasserkraftwerk Harrbach haben sie eine gute Chance, ihre mehrere
Um in die Maschinenhalle zu gelangen, ver- nenten ebenfalls erstmalig getestet und auf Betreibers in allen Parametern entsprach. tausend Kilometer lange Wanderung in die
lud ein Autokran die Generatorbauteile auf den Generator abgestimmt werden. Laichregionen erfolgreich fortzusetzen.
spezielle Transportanhänger. Dort angekom- Damit war am Ende des zweiten Tages die Autor/Kontakt: Matthias Lörwink
men begann die Remontage des Stators mit Nach der nochmaligen Überprüfung der Iso- Inbetriebnahme erfolgreich abgeschlossen. Tel.: +49 2871 93 318
dem im Kraftwerk sanierten Rotor. Dieser lationswerte schalteten die Spezialisten die Seitdem trägt das Laufwasserkraftwerk E-Mail: m.loerwink@benning.de
hatte inzwischen neu isolierte Polspulen mit Maschine ein. Damit der Zustand des Gene- Harrbach – nach inzwischen 80 Betriebs-
moderner Isolierstofftechnik erhalten. Auf die rators zukünftig einfacher bewertet werden jahren – weiterhin verlässlich zur nachhalti-
Montagearbeiten folgte die Qualitätssiche- kann, führte BENNING Teilentladungsmes- gen, umweltfreundlichen Energiegewinnung
rung. Mittels verschiedener Prüf- und Mess- sungen durch, die später als Referenz dienen bei. Das Know-how des BENNING Bereichs Scannen Sie den QR-Code
verfahren wurden diverse Isolationswerte be- werden. Der BENNING Bereich elektrische elektrische Maschinen hat seinen Anteil für weitere Informationen.
stimmt. Maschinen verfügt dazu über modernste daran.
14 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 15
Höchste Sicherheit und Verfügbarkeit
für moderne Stellwerkstechnik
BÄR Bahnsicherung AG setzt auf maßgeschneiderte
modulare Stromversorgungssysteme von BENNING
Die nächste Zuggeneration ist ultra- Eisenbahnagentur 2019 einen Behör- Kurz- und mittelfristig sollen mit dem Innova- Speziell auf diese Anforderungen ausgelegt, EUROLOCKING®-Systeme sind modular auf-
schnell, energieeffizient und intelligent. denstatus. Zu Ihren Aufgaben gehört es tionsprogramm „smartrail 4.0“ die Kosten ge- entwickelte die Firma BÄR Bahnsicherung AG gebaut. Daraus ergeben sich viele Vorteile.
Lokführer sind nicht mehr vorgesehen, die Sicherheit und Interoperabilität des senkt, die Sicherheit erhöht und die Kapazität das neuartige elektronische SPS-Stellwerk Maßgeschneiderte Lösungen können sehr
diese Züge fahren autonom. Sie sollen Schienenverkehrs zu stärken. massiv gesteigert werden. Die vorhandene EUROLOCKING®. Es erfüllt die höchste Si- wirtschaftlich umgesetzt werden. Es besteht
mit 400 Stundenkilometern Kontinente Leit-, Signal- und Stellwerkstechnik muss cherheitsintegritätsstufe 4 (SIL 4) gemäß den eine hohe Zukunftssicherheit, denn diese
verbinden. Die Züge der Zukunft könn- Modernisierungen gefordert modernisiert oder gänzlich erneuert werden, CENELEC-Normen. Gleichzeitig konnte eine Stellwerke sind einfacher an veränderte Be-
ten dann zum Rückrat der neuen schie- um den gestiegenen Anforderungen hinsicht- deutliche Reduktion der Investitions- und Be- dingungen anpassbar.
nenbasierten Seidenstraße von China Eines der weltweit am stärksten ausgelaste- lich Wirtschaftlichkeit, maximaler Verfügbar- triebskosten unter Beibehaltung hoher Ver-
Foto: © BÄR
nach Europa werden. ten Bahnnetze findet sich in der von der EU keit und Sicherheit zu genügen. fügbarkeit und Qualität erreicht werden. Die modulare Hardware lässt sich beliebig
umschlossenen Schweiz. Hier stoßen die Ka- ausbauen oder erweitern. Änderungen an
Diese Vision setzt eine moderne Leit- pazitäten immer häufiger an ihre Grenzen. Kosten senken, Sicherheit erhöhen Bereits erfolgreich im Einsatz der Software sowie spätere Erweiterungen
und Sicherheitstechnik und die Harmo- Schweizer Experten erhoffen sich von auto- der Anlage sind wirtschaftlich realisierbar.
nisierung des weltweiten Bahnverkehrs nomen Zügen den Vorteil eines dichteren Bei der Sanierung und dem Neubau von Erste EUROLOCKING®-Systeme wurden be- Die verwendeten Steuerungen bieten Hot-
voraus. In Europa gibt es diese Bestre- Fahrplans, der eine höhere Taktfrequenz er- Stellwerken sind neben hoher Zuverlässigkeit reits in La-Chaux-de-Fonds (gare de Belle- Swap Funktionalität und Plug and Play. War-
Im Vordergrund die Steuerungen des Stellwerks bungen schon einige Zeit. Zur Beschleu- möglicht. Eine Umsetzung im offenen Be- und Verfügbarkeit auch die System- und Le- vue), Montbovon, Châtel-Saint-Denis und tungs- und Servicearbeiten werden verein-
Bellevue, dahinter die Stromversorgungsanlage nigung und Vereinfachung der Prozesse trieb, also außerhalb von Teststrecken wird benszykluskosten ein wichtiges Entschei- Palézieux (alle Schweiz) installiert und in Be- facht und die MTTR (Mean Time To Repair)
EUROLOCKING® von BENNING. erhielt die 2004 gegründete Europäische jedoch nicht vor 2040 erwartet. dungskriterium für die Infrastrukturbetreiber. trieb genommen. wird deutlich verkürzt.
16 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 17
Modularer Gleichrichtereinschub,
Ausgang 24 V - 280 A
Maßgeschneiderte Lösungen
Vor gut vier Jahren begann BÄR mit der
Entwicklung des neuen SIL 4-Stellwerkes.
Schnell wurde deutlich, dass auch die Strom-
versorgungsanlage, welche die gesamte
Foto: © BÄR
Stellwerkstechnik gegen Netzausfall schüt-
zen soll, denselben hohen Anforderungen
genügen muss. Nach einem entsprechenden
Evaluationsverfahren entschied sich BÄR für
eine Zusammenarbeit mit dem Unternehmen
BENNING. Ausschlaggebend waren neben BÄR Bahnsicherung AG
den wirtschaftlichen Aspekten, insbesondere Luppmenstrasse 3
die hohe Produktqualität und die Fähigkeit CH-8320 Fehraltorf
des Unternehmens sehr kundenspezifisch zu Telefon +41 44 956 52 52
fertigen.
Intelligente Lösungen zur Umwandlung von
elektrischem Strom in vielfältig nutzbare oder BÄR Bahnsicherung blickt auf eine über
Foto: © BÄR
speicherbare Energie zeichnen das Unter- 30-jährige Firmengeschichte zurück.
nehmen BENNING seit Jahrzehnten aus. Das Unternehmen verfügt über mehrere
Modulare BENNING Stromversorgungssys- Standorte in der Schweiz. Von dort aus
teme bieten Sicherheit rund um die Uhr. Sie werden Bahnprojekte für die gesamte
vereinen höchste Wirtschaftlichkeit mit maxi- Schweiz sowie internationale Projekte
maler Zuverlässigkeit und Flexibilität. Blick in das neue Gebäude der Stellwerksanlage Montbovon während der Installation. Die bearbeitet.
Stromversorgungsanlage EUROLOCKING® von BENNING (Hintergrund) sichert das Herz ENERTRONIC modular SE mit 20 kVA Modulen
Die von BENNING für die EUROLOCKING® des Stellwerks – das SPS-Steuerungssystem – gegen Netzstörungen ab. und einem modularen Batterieschrank Ein Großteil der schweizer Privatbahnen
Stellwerke konzipierte Stromversorgungs- sowie die SBB zählen nach eigenen An-
anlage basiert auf einem standardisierten gaben zum Kundenstamm.
modularen Grundkonzept. Daher kann sie in- Sonderspannungen von 48, 60, 72, 84 und • einer ENERTRONIC modular SE AC-USV- quenz wurde die gute Zusammenarbeit mit signifikant den zum Betrieb eines Stellwerks
dividuell und maßgeschneidert an situative 96 Volt bereitzustellen. Anlage. Das USV-System ist bestückt mit BENNING gefestigt. Inzwischen befinden notwendigen Energieverbrauch und tragen so Das Produkt- und Dienstleistungsspek-
Anforderungen angepasst werden. 20 kW Modulen und beinhaltet einen mo- sich Stromversorgungsanlagen für die Stell- zu einer niedrigeren CO2-Belastung und ge- trum wurde seit der Gründung bis hin in
Neben der Stromversorgung des Stellwerks, Die modularen Stromversorgungsanlagen dularen Batterieschrank. Es bietet maxi- werksumrüstungen in Palézieux und Châtel- ringerem Ressourcenverbrauch bei. die Gegenwart kontinuierlich erweitert.
übernimmt sie auch die Versorgung der in EUROLOCKING® von BENNING bestehen male Verfügbarkeit (99,9999 %) durch n+1 St-Denis (beide Schweiz) sowie in Cocha- Während am Anfang die Projektierung
den Streckenabschnitten bedienten Signale, im Kern aus: Redundanz, Hot-Swap Fähigkeit und eine bamba (Bolivien) in der Umsetzung. Fünf Autor/Kontakt: Jürg Badertscher von Domino-Stellwerken (Relaistechnik)
Weichen und Bahnübergänge. In der Regel • einem AC-Anschluss- und Verteilfeld inklu- geringe MTTR. Das dreiphasige System weitere befinden sich bereits in Planung. Tel.: +41 44 805 75 81 im Vordergrund stand, ist BÄR heute in
wird hierbei eine Überbrückungszeit von sive Eingangstrenntransformator versorgt u.a. die Weichenmotoren und die E-Mail: juerg.badertscher@benning.ch allen Projektphasen aktiv.
einer bis zu sechs Stunden gewährleistet. • einer modularen, 2N-redundanten, batte- Signaltechnik außerhalb des Stellwerkes.*1 Sicherlich ist es noch ein weiter Weg bis die
riegestützten 24 V DC-Versorgung auf Vision hinsichtlich eines interkontinentalen Mit mehr als 100 Mitarbeitern plant,
Modularität und Flexibilität Basis der robusten Industriegleichrichter Qualität die BÄR überzeugt Hochgeschwindigkeits-Güterverkehrs basie- projektiert, realisiert, montiert und prüft
TEBECHOP 3000 HDI. Diese sichert über rend auf autonom fahrenden Zügen konkrete das Unternehmen Eisenbahn-Siche-
Im Rahmen einer Stellwerksumrüstung sind A/B Schienen das Herz des Stellwerks – Ein Gesamtsystem, das BÄR in allen Berei- Formen annimmt. rungsanlagen und unterstützt sowohl
häufig Schnittstellen und Abhängigkeiten zu das SPS-Steuerungssystem – gegen Netz- chen durch Qualität, maximale Sicherheit und Dennoch sind die neuen modernen elektroni- bei Neubauten wie auch bei Anpassun-
noch nicht hochgerüsteter historisch ge- störungen oder Ausfälle ab. höchste Verfügbarkeit überzeugt. Als Konse- schen Stellwerke, unterstützt durch die sicheren gen an bestehenden Bahnübergangs-
wachsener Peripherie einzukalkulieren. Daher Stromversorgungsanlagen EUROLOCKING® anlagen, Stellwerken, Zugbeeinflus-
ist die Gleichspannungsversorgung des Sys- *1:Mit der ENERTRONIC modular SE RAIL steht optional ein speziell auf die Anforderungen im Bahnsektor von BENNING ein wichtiger Beitrag zur nach- Scannen Sie den QR-Code sungs- oder Leitsystemen.
tems nicht nur auf 24 Volt ausgelegt, sondern abgestimmtes USV-System zur Verfügung, das gleichzeitig vom öffentlichen Netz (400 V / 230 V / 50Hz) haltigen Weiterentwicklung des Bahnver- für weitere Informationen.
auch dazu qualifiziert kundenspezifische und vom Bahnnetz (230 V / 16,7 Hz) gespeist wird. kehrs. Ebenso verringern Sie schon heute
18 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 19Foto: © Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt AG
Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt
Bau: 1927 – 1931
Turbinentypen: 4 Kaplan-Turbinen
Leistung: 120 Megawatt
Jahresproduktion: 760 Millionen kWh
Wehrlänge: 111 m
Wehrschütze: je 24 m breit, 12,5 m hoch,
bis 140 t schwer
Kraftwerk Wyhlen
Bau: 1908 – 1912
Modernisierung: 1990 – 1994
Turbinentypen: 6 Straflo- und 5 Francis-Turbinen
Leistung: 38,5 Megawatt
Jahresproduktion: 255 Millionen kWh
Wehrlänge: 212 m
Wehrschütze: je 20 m breit, 9 m hoch,
ca. 100 t schwer
Foto: © Energiedienst AG
History meets modern engineering
Ein Facelift, der den Anlagenbetrieb der Laufwasserkraftwerke
Ryburg-Schwörstadt und Wyhlen für die nächsten Dekaden sicherstellt.
Modulare, getaktete Stromversorgungs- In diesen Marktsegmenten haben die Instandhaltung und optimaler Wirkungs-
und Wandlertechnologien werden be- verantwortlichen Ingenieure frühzeitig grad erfüllen die Anforderung, betriebs-
reits seit vielen Jahren erfolgreich in ver- den Schritt hin zu innovativen Stromver- kritische Geschäftsprozesse sicher zu
schiedenen Marktsegmenten, wie zum sorgungssystemen gewagt und deren versorgen, vollumfänglich.
Beispiel in der IT, der Automatisierungs- Einsatz forciert. Daher war dieser Schritt bei freien Ge-
technik oder Telekommunikationsbran- Die Vorzüge dieser Technologie wie staltungsmöglichkeiten eine logische
che eingesetzt. hohe Verfügbarkeit, Flexibilität, einfache Konsequenz.
20 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 21„Da BENNING konventionelle Thyristor-
Foto: © Energiedienst AG / Hubert Strittmatter
technik wie auch hochmoderne, getaktete
Geräte in Modulbauform produziert,
waren wir in der Lage, den Anwender wert-
und technologieneutral zu beraten.“
Claus Kirmaier,
Leiter Niederlassung Süd,
BENNING
In klassischen industriellen Anwendungen Vorschriften basierten auf der zum Zeitpunkt
hingegen hat sich diese moderne Technologie ihrer Verfassung verfügbaren Thyristor-Tech-
bisher nur sehr langsam verbreitet. Insbeson- nologie. Damit wurde die Einführung moder-
dere der konservativ orientierte Kraftwerks- ner Systementwürfe und die Durchdringung
bereich war bis in die jüngere Vergangenheit dieses Industriesektors mit innovativer Technik
hinein durch althergebrachte Thyristortechnik bis in die heutige Zeit hinein verzögert.
dominiert.
Das hier im Folgenden beschriebene Projekt
Für die Versorgung des sogenannten „Kraft- zeigt eindrucksvoll auf, wie sich die Einstellung
werks-Eigenbedarfs“ galten und gelten bei eines Kraftwerksbetreibers hin zu den innova-
Hochintegriertes, redundantes Stromversorgungssystem zur gesicherten Energieversorgung systemrelevanten Kraftwerksbetreibern zu- tiven, modularen Stromversorgungssystemen,
für das Maschinenhaus im Kraftwerk Wyhlen meist selbstverfasste, technische Richtlinien. durch eine wertneutrale und kompetente
Diese meist vor Jahrzehnten geschaffenen Technologieberatung verändert hat.
22 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 23Vorteile der modularen Technik Nachteile im Vergleich zu Thyristortechnik
im Vergleich zu Thyristortechnik
• Ausgezeichnete Verfügbarkeit
• Hohe Wirtschaftlichkeit
• Maximale Netzqualität
• Höhere Bauteilzahl daher rechnerisch schlech-
tere MTBF (jedoch im Fehlerfall geringerer Im-
pact, da ein System im Regelfall nie komplett
ausfällt)
• Lüfterbehaftete Module (jedoch sind die Lüfter
geschwindigkeitsgeregelt und im kalten Zuluft-
• Wesentlich höherer Wirkungsgrad strom angeordnet, wodurch optimale Standzei-
• DC-Ausgang praktisch rippelfrei ten erreicht werden – weiterhin sind die Lüfter
• Optimales dynamisches Verhalten in Bezug auf Soll- und Ist-Drehzahl mittels
• Betrieb auch ohne Batterie möglich Tacho überwacht, womit eine Warnmeldung
• Deutlich kleineres Volumen und geringeres deutlich vor einem Ausfall ausgegeben werden
Gewicht kann)
• Flexibler durch Optionsplätze für zukünftige
Erweiterungen (Skalierbarkeit)
• N+1 Redundanz auch in Zusammenarbeit von
N+N Systemen möglich
• Hot-Plug-Tauschbarkeit der Module zwischen
Anlagen gleicher Spannungsebene
• Erstinterventionsmöglichkeit durch Standort-
personal im Fehlerfall
• Bei Thyristortechnik ist im Fehlerfall in der
Regel eine Instandsetzung nur mit Vor-Ort-
Einsatz eines Technikers und Bereitstellung
spezieller Ersatzteile (Regler, Leistungsteil etc.)
möglich, weshalb bei getakteter Technik deut-
Foto: © BENNING / Claus Kirmaier
lich geringere Instandsetzungskosten auftreten
• Kurze MTTR und einfache Ersatzteilvorhaltung
• Praktisch keine Netzrückwirkungen im Gegen-
satz zu 6- oder 12-Puls-Thyristorsätzen
Einblick in die Generatorenhalle
des Laufwasserkraftwerks Wyhlen.
Die Energiedienst Holding AG, mit Sitz in CH- sämtliche Regelungs- und Steuerungseingriffe eingesetzten Francis-Maschinen von großer bei einer Netzstörung sicherzustellen. Ebenso Reihe von Bieterfragen, die auf Kundenseite Da BENNING herkömmliche Technik genauso
Laufenburg, startete zu Beginn des Jahres an einer enormen Menge von Aktoren inner- Bedeutung. Ein Ausfall der Versorgungs- ist sie die Grundlage für einen aus der Ferne eine erste Abwägung der Vor- und Nachteile wie modulare, getaktete Geräte im Produkt-
2019 mit ersten Planungen zur Modernisie- halb des Kraftwerkes und dessen Herzstück, spannung könnte hier, wie auch im Kraftwerk rund um die Uhr überwachten, automatisier- von moderner, getakteter Technik gegenüber portfolio führt, hatte der Kraftwerksbetreiber
rung und Ersatz der Eigenbedarfs-Stromver- den Maschinensätzen dar. Ryburg-Schwörstadt im schlimmsten Fall zu ten und dadurch kostenoptimalen Betrieb der in der Ausschreibung spezifizierten klas- die vorteilhafte Möglichkeit, von einer wert-
sorgungssysteme für ihre vollautomatisierten schweren Schäden an diesen unersetzlichen, der Kraftwerke. sischen Thyristortechnik ermöglichten. und technologieneutralen Beratung zu profi-
Laufwasserkraftwerke in Wyhlen und in Ry- Die letzte Modernisierung der Stromversor- historischen Maschinensätzen führen, die tieren.
burg-Schwörstadt bei welchem Energiedienst gungssysteme der zwischen 1908 und 1931 Energiedienst seit vielen Jahrzehnten mit gro- Planung und Expertise Bereits Ende Juli 2019 reichte BENNING ein
für die Betriebsführung zuständig ist. am Hochrhein in Betrieb genommenen Was- ßem Einsatz in Schuss hält. erstes Angebot ein. Tatsächlich waren es Es folgte eine umfassende Gegenüberstel-
serkraftwerke lag inzwischen bereits mehr als Ebenfalls im Juni 2019 fand dann ein erster zwei Angebote. lung und Bewertung der Technologien unter
Verfügbarkeit hat höchste Priorität 25 Jahre zurück. Somit musste in den nächs- Um einem Produktionsstillstand und den Vor-Ort-Termin zur Recherche der örtlichen Denn obwohl die Planungsingenieure bereits Berücksichtigung sämtlicher relevanter Krite-
ten Jahren mit einem erhöhten Ausfallrisiko damit verbundenen hohen Folgekosten in Gegebenheiten statt. Dabei wurden grundle- zu diesem Zeitpunkt davon überzeugt waren, rien (Details siehe Abbildung: Vorteile und
Eine zuverlässige Stromversorgung der be- gerechnet werden. den Laufwasserkraftwerken vorzubeugen, gende Möglichkeiten erörtert, wie eine zeit- die Anforderungen mit moderner getakteter Nachteile im Vergleich zu Thyristortechnik).
triebswichtigen Anlagentechnik des Kraft- wurde im Juni 2019 eine entsprechende gemäße Erneuerung der Systeme „state of Technik besser und wirtschaftlicher erfüllen Bewertet wurden neben maximaler Verfüg-
werks-Eigenbedarfs, hat dabei höchste Prio- Insbesondere im Kraftwerk Wyhlen ist eine Ausschreibung veröffentlicht. Mit der geplan- the art“ erfolgen könnte. zu können, gab man wie gewünscht eben- barkeit die Anwenderfreundlichkeit und alle
rität. Eine lückenlose Datenerfassung an einer gesicherte Versorgung der als Ergänzung zu ten Investition verfolgt Energiedienst als Be- Daraus resultierten in der weiteren Bearbei- falls ein Nebenangebot für die zunächst aus- wirtschaftlichen Aspekte. Ein sehr wesentli-
Vielzahl von Messstellen stellt die Basis für den neueren Straflo-Turbinen im Bedarfsfall treiber das Ziel, die Kraftwerksfunktion auch tung der Ausschreibung im Juli 2019 eine geschriebene Thyristortechnik ab. cher Punkt war für Energiedienst eine
24 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 25Ausschnitt Leitapparat
zur Wassermengenregulierung
einer Turbine im KW Ryburg-Schwörstadt
Foto: © Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt AG
Foto: © BENNING / Claus Kirmaier
Redundant eingespeiste Verteilung zur 19“ DC/DC-Wandlereinschub modular
Stromversorgungssystem gesicherten Versorgung der Francis- mit 5 Modulen TEBECHOP 3000 IDC
der 40-Megawatt Schaltanlage Maschinenhalle im Kraftwerk Wyhlen
maximale Nachhaltigkeit des gesamten sieht Energiedienst erhebliche betriebliche tur und Automatisierungstechnik von ent- ist in der Lage kurzfristig individuell zuge- DC/DC-Wandlern des Typs 3000 IDC ausge- barkeit einzelner Kraftwerkssegmente ist nicht
Stromversorgungssystems hinsichtlich Um- Vorteile durch eine Gleichteilverwendung über scheidender Bedeutung. schnittene Lösungen zu entwickeln und um- stattet. Durch den Einsatz dieser modularen nur für den Normalbetrieb wichtig, sondern
weltschutz und Ökologie. mehrere Kraftwerksstandorte hinweg. zusetzen. Somit erhält der Kunde immer die 19“-Systeme können durch Spannungsabfall ermöglicht auch im Ernstfall eines flächen-
Die Lösung dieser Aufgabe gestaltete sich für ihn technisch und konstruktiv optimale Lö- bedingte Energieverluste deutlich reduziert deckenden Blackouts einen systemdienlichen
Vorteile begeistern Einfache Erstinterventionsmöglichkeiten mit überraschend einfach. Durch die flexibel ge- sung. werden. Die DC/DC-Wandler liefern gleich- Notbetrieb.
eigenem Betriebspersonal durch Hot-Plug- staltbaren Daten-Interfaces der modularen zeitig auch im Netz-Störfall eine stets kon-
Schlussendlich begeisterten den Kunden die Tauschbarkeit mit der implementierten auto- Stromversorgungssysteme können alle histo- Im Rahmen dieses Projektes wurden bei- stante 48 VDC Versorgungsspannung gerade Die in den von BENNING als Systemkompo-
Vorteile der hochmodernen, modularen Tech- matischen Modulkonfiguration waren ein wei- risch bedingt unterschiedlichen Schnittstellen spielsweise nicht nur die vom Planer ur- für die sensiblen, historischen Francis-Ma- nenten mitgelieferten Batterieanlagen gespei-
nik. Die Beauftragung für das Laufwasser- teres schlagkräftiges Argument. Für das der Kraftwerksleittechnik flexibel und vollum- sprünglich gewünschten Thyristorgeräte für schinensätze. cherte Kapazität bietet hierbei im Notfall die
kraftwerk Wyhlen erfolgte im Dezember 2019 verantwortliche Personal erleichtert sich damit fänglich bedient werden. die geforderten Spannungsebenen 220 VDC benötigte Energiereserve, um bei einem Netz-
und für das Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt die Anlagenbedienung im Regelbetrieb sowie und 48 VDC durch getaktete Geräte mo- Des Weiteren gehören zum Lieferumfang ausfall die Anlagenfunktion völlig unterbre-
im Januar 2020. im Störfall und auch aus logistischer Sicht „Tailor-made“ trotz Produktvielfalt dernster Bauart ersetzt. Aufgrund fachlicher hochautomatisierte Verteiler mit einer Vielzahl chungsfrei zu gewährleisten.
wird das Teilehandling wesentlich optimiert. Empfehlung von BENNING wurden die Kraft- an motorisch betriebenen Leistungsschaltern,
Nicht nur die maximierte Verfügbarkeit auf- BENNING verfügt als global aufgestellter Her- werke nicht zusätzlich mit herkömmlichen die eine Remote-Steuerung der Kraftwerke Gleichzeitig ermöglichen die Akkumulatoren
grund der Auslegung der Systeme in N+1 Re- Für die Betriebsabteilung war eine perfekte steller von AC- und DC-Stromversorgungs- 48 VDC Gleichrichtern, sondern mit modula- von der zentralen Leitwarte aus ermöglichen. den Kraftwerken die Durchführung eines so-
dundanz überzeugten den Betreiber. Ebenso Integration in die kraftwerksseitige Infrastruk- systemen über eine hohe Produktvielfalt und ren, eingangsseitig auf 220 VDC basierten Die Zu- und Abschaltbarkeit sowie Koppel- genannten „Schwarzstartes“. Bei einem
26 | BENNING | POWER news | Q3/2020 BENNING | POWER news | Q3/2020 | 27Energiedienst Holding AG „Mit der Partnerschaft zu
Foto: © Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt AG
Sitz der Gesellschaft Energiedienst Holding AG ist BENNING verfügen wir
in CH-Laufenburg. über die Möglichkeit, uns
Standort der Kraftwerke am Hochrhein sind u. a. aus einem optimal aufge-
Wyhlen und Ryburg-Schwörstadt. stellten Produktportfolio
in Verbindung mit einem
Energiedienst betreibt gesamthaft 21 größere und zuverlässigen Service zu
kleinere Wasserkraftwerke und ist gleichfalls mit bedienen.“
der Tochtergesellschaft ED Netze GmbH
als Netzbetreiber aktiv. Marco Gerspach,
Ing. Energiemanagement (B. Eng.),
Kraftwerk Engineering,
Energiedienst
Motorbetriebene Leistungsschalter in den von BENNING gelieferten Verteilersystemen ermöglichen eine vollständig 220 V Gleichrichtersystem des Schalthauses Verbraucherverteilung
automatisierte Betriebsführung durch die Leitwarte in allen systemrelevanten Spannungsebenen der Kraftwerke mit Kupplungsmöglichkeit zur Notversorgung Francis-Maschinensätze
der Maschinensätze im Kraftwerk Wyhlen
flächendeckenden Netzausfall im Falle eines werden und wird nach dem Anlauf der gewal- mit seinem für „AuS“ (Arbeiten unter Span- glaubhaft und kompetent über die Vorteile lation sicher. Letztere soll mit der geplanten
gleichzeitigen Kraftwerksstillstandes könnte tigen Maschinensätze aus der stets verfüg- nung) geschulten Personal bieten. Mit dieser und den Nutzen dieser Topologie im Vergleich Inbetriebnahme im Juli 2020 abgeschlossen
die Batterieenergie die Regelfunktion der baren Wasserkraft gewonnen. speziellen Befähigung können nichtabschalt- zu konservativen Monoblocksystemen zu in- werden. Damit werden die Energiedienst
Wehre nur eine begrenzte Zeit überbrücken. bare Verbraucher in einem Kraftwerk unter- formieren und detailliert beraten zu lassen. Laufwasserkraftwerke Wyhlen und Ryburg-
Um die Wasserführung durch die viele Tonnen BENNING führt als Systempartner für Energie- brechungsfrei auf die neu errichteten Anla- Schwörstadt auch in Zukunft zuverlässig rund
schweren Stauwehrschütze stets kontrollie- dienst neben der Hardware-Produktion auch genteile umgeschwenkt werden. Mit der Partnerschaft zu BENNING verfügt um die Uhr nachhaltig erzeugten Strom be-
ren zu können, ist es jedoch unabdingbar für die Montagedienstleistung durch. Eine Netz- Energiedienst über die Möglichkeit, sich aus reitstellen und einen wichtigen Beitrag zur
diese Bauteile, dauerhaft die nötige Versor- und Selektivitätsberechnung, Demontage der Fazit einem optimal aufgestellten Produktportfolio Energiewende leisten.
gung zur Verfügung zu stellen. Die für den Altsysteme, Einbringung, Aufstellung der zu bedienen. Die jahrzehntelange Erfahrung
Anlauf eines völlig autarken Inselbetriebes er- Neuanlagen, Verkabelung und Inbetrieb- Zur Entscheidung des Kunden pro moderner, in den Bereichen Hardware-Design, Quali- Autor/Kontakt: Claus Kirmaier Scannen Sie den QR-Code
forderliche „Startenergie“ kann hierfür zu- nahme gehören zum Leistungsumfang. modularer Stromversorgungssysteme trug tätsmanagement und Montageplanung stel- Tel.: +49 8332 936363 für weitere Informationen.
nächst den Batteriesystemen entnommen Besondere Vorteile kann BENNING hierbei maßgeblich die Chance bei, sich wertneutral, len eine effiziente Fertigung und zügige Instal- E-Mail: c.kirmaier@benning.de
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