POWER QUALITY - MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN - SCHWERPUNKT - VDI
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MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN INFORMATIONEN AUS WIRTSCHAFT | WISSENSCHAFT | GESELLSCHAFT 27. JAHRGANG | 4/2018 SCHWERPUNKT POWER QUALITY forum der technisch-wissenschaftlichen Vereine und Verbände Sachsen-Anhalts
EDITORIAL
Sehr geehrte Damen und
Herren,
ist Power Quality nur wieder ein neues Ein weiteres großes Betätigungsfeld ist die gegenseiti-
Thema in der Entwicklung zur Digitali- ge Beeinflussung von elektronischen Geräten. Ein Fre-
sierung oder doch eine ernst zunehmen- quenzumrichter einer CNC-Maschine sendet Störpegel
de Facette auf dem Weg zur dezentralen im Bereich über 2,5 kHz aus, was wiederum in der Pau-
Energieversorgung, zum Smart Home senküche zur Fehlfunktion der empfindlichen Espres-
und bei der Umsetzung von Energiespar- somaschine führt. Ein Solarwechselrichter sendet Stör-
Dipl.-Ing. Lutz Simmang maßnahmen? pegel in einem solchen Bereich, der zu Fehlfunktionen
Wir alle sind es eher gewohnt, dass bei Dimmern führt. Aber wer hat Schuld an diesen Pro-
uns die Elektroenergie jederzeit und in blemen? Ist die Störfestigkeit der Geräte zu gering oder
der hohen Qualität zur Verfügung steht. Ausfälle von sind die ausgesendeten Störpegel zu hoch?
Haushaltsgeräten oder Maschinen aufgrund von »Ver- Abhilfe können nur vernünige und einheitlich
unreinigungen« in der Energieversorgung haben die festgelegte Grenzwerte mit den jeweiligen Frequenz-
wenigsten von uns bisher im Alltag oder am Arbeits- bereichen schaffen. Um diesen jedoch bestimmen zu
platz entweder gar nicht wahrgenommen oder nicht können, sind Messungen und Langzeitanalysen unum-
auf eine fehlende Qualität der Energie zurückgeführt. gänglich. Im Ergebnis können als erste Maßnahmen
Im Zuge des Umbaus unseres Energieversorgungs- zur Kompensation aktive Filter eingesetzt werden, wel-
systems weg von zentralen Großkrawerken mit einer che die Dynamik der Netze berücksichtigen und durch
hohen Kurzschlussleistung, einer Netzstabilität und Eigenmessungen entsprechende Nachregelungen und
damit einem relativ gleichmäßigen sogenannten Si- damit Herausfilterung von Störpegeln vornehmen.
nus der Spannung und des Stroms hin zu vielen klei- Insgesamt betrachtet, wird die kontinuierliche Auf-
nen und mittleren dezentralen Energieerzeugern, die zeichnung, Analyse und Auswertung mittels eines
zum großen Teil über Wechselrichter ihre Energie ins Energiemanagementsystems immer wichtiger und
Netz einspeisen, wird das Thema Power Quality immer hil am Ende, Kosten zu sparen.
entscheidender. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Und die derzeit schon geltenden Normen müssen
Verbraucher, angefangen beim Tausch der klassischen dahin gehend überarbeitet werden, um die möglichen
Glühlampe gegen LED-Beleuchtung, dem Einzug der Stromverzerrungen zu berücksichtigen.
Digitaltechnik mit unzähligen Netzteilen und nicht- Liebe Leser, Sie sehen, das Thema Power Quality be-
linearen Verbrauchern bis hin zur Elektromobilität. einflusst uns alle, ob im Unternehmen oder privat. Und
Aber warum wird die Auseinandersetzung mit dem wenn in Ihrem Umfeld mal ein elektrisches Gerät sei-
Thema Power Quality immer wichtiger und was gehört nen normalen Dienst versagt, erinnern Sie sich an die
dazu? All die zuvor genannten Komponenten sind an Problematiken von Power Quality – es könnte auch da-
unser Energieversorgungssystem angeschlossen und ran liegen. Ich wünsche Ihnen nun ein paar neue Ein-
führen zu unerwünschten Netzrückwirkungen. Sie ver- blicke und Erkenntnisse zum Schwerpunkt Power Qua-
zerren die klassische Sinus-Form der Spannung und lity beim Lesen dieser Ausgabe der Mitteldeutschen
des Stroms durch Oberschwingungen, führen zu Aus- Mitteilungen.
gleichsströmen im Neutralleiter und letztendlich so-
gar zu einem höheren, ungewollten Verbrauch, der als Herzlichst
Mehrkosten bezahlt werden muss.
Es wird deshalb die Aufgabe der Planer sein, die
elektrische Infrastruktur so auszulegen, dass die Aus- Ihr Lutz Simmang
wirkungen von vornherein vermieden werden. Vorsitzender VDE Bezirksverein Magdeburg
MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018 3
INHALT
Inhalt
SCHWERPUNKT // POWER QUALITY 29 EINLADUNG | 23. VDI-Symposium Energiewirtscha und Umwelt
5 16. EMV-Industrieseminar | Programm 30 GUSSSYMPOSIUM als Hommage an die Magdeburger Bronzetür von Płok
6 Power Quality – eine tickende Zeitbombe? 33 NEWS FÖRDERNDE UNTERNEHMEN
10 Doppelt hält besser | Das Wohlergehen der Arbeitnehmer ist wichtigster Treiber für
11 Nachhaltige Energiesysteme und hohe Versorgungsqualität Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit
sind kein Widerspruch | PAMIR – Stellplatzfeine Parkplatzbelegungsinformation und Parkplatz-
12 Power Quality – Ursachen, Auswirkungen und Gegenmaßnahmen reservierung für ein komfortableres multimodales Reisen
14 Möglichkeiten und Lösungen Sachsen-Anhalts zur Power Quality 34 Veranstaltungstipps
VDI-Landesverband Sachsen-Anhalt VDE Bezirksverein Magdeburg
16 Aktivitäten des VDI-Landesverbandes Sachsen-Anhalt 36 VDE Bezirksverein Magdeburg | Jahresmitgliederversammlung 2018
16 | Mitarbeit im Leitmarktarbeitskreis »Energie, Maschinen- und Anlagenbau, 37 VDE-Jungmitglieder-Exkursion nach Thüringen
Ressourceneffizienz« (EMAR)
| VDI-Landesverband – Mitglied des Programmbeirates der Fachtagung
Anlagenbau und -betrieb der Zukun – Anlagenbau 4.0, von der Planung VBI-Landesverband Sachsen-Anhalt
bis zum Betrieb 38 Jörg Thiele zum neuen VBI-Präsidenten gewählt
| Treffen mit Vertretern der Deutschen Bank AG 39 DIE PARLAMENTARISCHEN BEGEGNUNGEN DES VBI LANDESVERBANDES
| Treffen mit dem Vorstandsvorsitzenden des RKW Sachsen-Anhalt e. V. SACHSEN-ANHALT… UND EIN ABSCHIED VON DEN MITTELDEUTSCHEN
| Erfahrungsaustausch zum Programm »Unternehmen Region« MITTEILUNGEN
18 Drei Sommer-Highlights 2018 im SalineTechnikum in Halle
19 NEWS FÖRDERNDE UNTERNEHMEN
| Tesvolt gewinnt Deutschen Gründerpreis RKW Sachsen-Anhalt GmbH
| Intelligente Energieversorgung auf dem Land 40 Energieeffizienz und E-Mobilität
| Wirtschasministerium vereinfacht Beratungsförderung für KMU 41 E-Commerce als Chance für den Vertrieb
und setzt Bürokratieabbau weiter um 41 »Innovation beginnt mit einer Idee« …
VDI-Magdeburger Bezirksverein FACHKRÄFTE | STUDIUM | QUALIFIZIERUNG
22 ORDENTLICHE MITGLIEDERVERSAMMLUNG | TOP 7 42 Forschung der Uni Magdeburg rollt Elektromobil über die Alpen
22 Den gedruckten Weihnachtsbrief lassen wir zukünig im Wald! 43 Elektrotechnik: Auf der Suche nach Innovationen von morgen
23 EINLADUNG | Ordentliche Mitgliederversammlung 2018
24 VDI-Förderpreis 2019
24 Unser Besuch des Automationskongresses 2018 3 Editorial
25 Kolloquien zu Fragen der Automation 43 Impressum
25 Die 2. Vortragsreihe über TRENDS UND LÖSUNGEN IN DER FAHRZEUG-
UND VERKEHRSTECHNIK startet im Oktober
26 Fachexkursion Energiepark GETEC green energy AG
27 Preis des VDI-Magdeburger BV in Gießen zur INSECTA 2018 vergeben
28 Altmärker Bezirksgruppe beim Tag der offenen Tür von NTN
4 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018
16. EMV-Industrieseminar
Dienstag, 16. Oktober 2018 Magdeburg
Programm Fraunhofer IFF | Konferenzraum 2 und 3
Anmeldung zum Seminar
09:00 - 09:15 Uhr Begrüßung
www.emv.ovgu.de/industrie/
seminare.html
09:15 - 10:15 Uhr Plenarvortrag | 10 Jahre EMV Zeitbereichsmess-
technik – Historie und Zukun
Dr. Stephan Braun | Gauss Instruments GmbH
VORTRÄGE VORTRÄGE VORTRÄGE WORKSHOPS IM KLEINEN KREIS
Fraunhofer IFF | Konf.-Raum 2 Fraunhofer IFF | Konf.-Raum 3 EXFA | Konferenzraum 1. OG Fraunhofer IFF | Konf.-Raum 1
10:15 - 10:45 Uhr Frühstückspause (Ausstellungsbereich in der ExFa)
10:45 - 11:30 Uhr 24 V DC Stromversorgungen Elektromagnetische Emission: EMV-Maßnahmen für DC/
erden – aber richtig! Die Messung ohne Absorber- DC converter
Gerhard Wolff | PHOENIX kammer? Josefine Lametschwandtner
CONTACT Deutschland GmbH Carsten Stange | Langer EMV - | RECOM Engineering GmbH
Technik GmbH & Co KG
11:45 - 12:30 Uhr Aufbau und Wirkungsweise Ableitströme bei Aktuelles zu Funkmodulen – 24 V DC Stromversorgungen
von Netzfiltern (Teil 1) Drei-Phasen-Filtern HW-Praxis, EMV-Fragen, Funk- erden
Andreas Temmler/Steffen Herbert Blum | SCHURTER Standards usw. Gerhard Wolff | PHOENIX
Schulze | Würth Elektronik GmbH Paul Gundelach | Würth Elekt- CONTACT Dtl. GmbH
eiSos GmbH & Co.KG ronik eiSos GmbH & Co.KG
12:30 - 13:30 Uhr Mittagspause (Absorberhalle in der ExFa)
13:30 - 14:15 Uhr Aufbau und Wirkungsweise Die Vorgaben nach DIN EN Aktive Oberschwingungs- »Hand-on«-Training – Ent-
von Netzfiltern (Teil 2) 60204-1 und DIN EN 61439-1 – Kompensation – Arbeiten zum wicklungsbegleitende Störaus-
Andreas Temmler/Steffen Tipps für den EMV-Praktiker Thema »Power-Quality« sendungs-Fehlersuche
Schulze | Würth Elektronik Hartmut Lohrey | Rittal GmbH Benjamin Hoepfner | Lehrstuhl am Arbeitsplatz
eiSos GmbH & Co.KG & Co. KG EMV der OVGU Carsten Stange | Langer EMV
GmbH
14:30 - 15:15 Uhr Modellierung von Verkopplun- Aktuelles zu Funkmodulen Neues aus dem Bereich der Praxisbeispiele – Typische
gen im Hochvoltbordnetz eines (HW-Praxis, EMV-Fragen, Funk- EMV-Abschirmungen Betriebsmittel und Anwen-
Elektro- oder Hybridfahrzeuge Standards usw.) Doris Hünerfauth | dungsfälle
Dr. Mathias Magdowski | Paul Gundelach | Würth Elekt- Feuerherdt GmbH Hartmut Lohrey | Rittal GmbH
Lehrstuhl EMV der OVGU ronik eiSos GmbH & Co.KG & Co. KG
15:15 - 15:30 Uhr Kaffeepause (Absorberhalle in der ExFa)
15:30 - 16:15 Uhr Ganzheitliche Optimierung EXFA | Maschinenhalle
energieeffizienter Antriebs- Erläuterungen und Besich-
lösungen für Elektrofahrzeuge tigungen im »Power-Quality-
© Lehrstuhl für EMV der OVGU
– EMV-Thema »GENIAL« Labor« in der EXFA
Jörg Petzold Lehrstuhl | EMV Benjamin Hoepfner/Anke
der OVGU Fröbel Lehrstuhl EMV der OVGU
16:30 - 17:30 Uhr Weitere Diskussion von EMV-Fragen und Austausch von Erfahrungen aus der EMV-Szene zwischen Praktikern.
8:30 -17:00 Uhr Für einen effektiven Erfahrungsaustausch gibt es den ganzen Seminartag die Möglichkeit, die begleitende technische Ausstellung
zu besuchen sowie eine Posterwand im 1. OG der EXFA zum Erfahrungsaustausch zu nutzen.
SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Power Quality – eine tickende Zeitbombe?
Dr.-Ing. Wolfgang Weinert | Koordinator EMV, Institut für Medizintechnik der OVGU, EXFA
Die zukünige Lösung der Maßnahmen gungsbetriebe der damaligen DDR Schwie- Auch Steuerungen und Magnetventile
zur »Power Quality« in den nächsten Jahr- rigkeiten, die hoch ausgelasteten elektri- arbeiteten nicht mehr einwandfrei bei-
zehnten bildet eine wesentliche Grund- schen Netze in ausreichender Qualität zu spielsweise in Maschinen sowie in Indus-
lage für das weitere Funktionieren und versorgen. Um die Situation einigermaßen trie- und Heizungsanlagen. Hierfür waren
das Wachstum der gesamten Wirtscha zu beherrschen, wurde an verschiedenen aufwendigere Netzteile mit hochwertiger
sowie der Sicherung bzw. weiteren Steige- »Stellschrauben« gedreht. Für die Abneh- elektronischer Stabilisierung erforderlich
rung des angestrebten Lebensstandards. mer aus der Industrie und aus den Haus- und wurden auch als externe oder nach-
Eine Unterschätzung dieser Problematik halten zeigten sich die Resultate in Span- rüstbare Komponenten entwickelt. Und mit
in der heutigen Zeit könnte zu katastro- nungsschwankungen, Unterspannungen, ersten einfachen elektronischen Schalt-
phalen Schäden bzw. Auswirkungen in der Flickern, Frequenzabweichungen usw. bis uhren und Steuerungen versuchte man,
Gesellscha führen, welche nur mit einem hin zu Abschaltungen von einzelnen oder die Netzfrequenz über Teiler als Basis zu
sehr großen finanziellen und technischen mehreren Haushalten einer Ortscha, von nutzen, was sich aber als keine gute Lösung
Aufwand erst über einen längeren Zeit- einzelnen Bereichen von Industrieunter- herausstellte. Durch die später entwickel-
raum wieder korrigiert werden können. nehmen oder sogar von kompletten Be- ten teureren quarzgesteuerten Oszillatoren
trieben. Für den Haushaltsbereich führte waren die bisherigen Probleme gelöst, da-
Ein Blick zurück dies zu speziellen ingenieurtechnischen für kamen aber andere hinzu.
Entwicklungen, um beispielsweise einen Ab den 1960er Jahren kamen anfangs
Zur Einstimmung in dieses Thema eine störungsfreien Fernsehempfang auch bei verstärkt elektronische Bauelemente in
kurze Historie aus einer längst vergange- abgesenkter Netzspannung zu gewährleis- diskreter Form zum Einsatz, bis diese in
ner Zeit, als in der Region Mitteldeutsch- ten. Das war die Produktpalette der soge- den 1970ern durch Standardlogik-Schalt-
lands der Begriff »Power Quality (PQ)« noch nannten »Haushalt-Stromregler« oder auch kreise und Mikroprozessoren abgelöst
nicht üblich war und die bedarfsgerechte »Spannungssteller«, die in einfachster Form wurden. Die späteren Mikrorechner waren
Versorgung mit Elektroenergie in kon- manuell oder automatisch arbeiteten. Meist dann in die unterschiedlichsten Erzeugnis-
stanter Qualität schon einmal ein häufiges standen diese Geräte direkt neben den se in den 1980ern eingebaut, ob als elektro-
Problem darstellte. Denn insbesondere in Fernsehgeräten. Eine besondere Design- nische Steuerung für die Industrie oder für
Spitzenzeiten hatten die Energieversor- lösung hierfür bestand darin, den Trans- haushaltstechnische Geräte. Jedoch wurden
formator und die Schaltungstechnik in eine die Anforderungen an die Netzqualität da-
spezielle Fernsehleuchte
Fernsehleu zu integrieren. durch nicht geringer, sondern im Gegen-
teil noch größer. Hinzu kamen die neuen
Fernsehgerät »Sibylle 108«,
1966 produziert im Fern-
sehgerätewerk Staßfurt, und
zwei Beispiele von manuellen
Haushalt-Stromreglern (links)
sowie ein automatischer Haushalt-
Stromregler (rechts). Diese Geräte
sind Bestandteile der Daueraus-
stellung des RFT-Vereins »Freunde der
Staßfurter Rundfunk- und Fernsehtechnik
e. V.« | Löderburger Str. 73 | 39418 Staßfurt
www.r-verein-stassfurt.de.
Fotos (2): Franz Korsch
6 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018
SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Anforderungen an die elektromagnetische elektronik immer häufiger zu Netzstörun- auch gefährliche Situationen frühzeitig
Verträglichkeit (EMV), obwohl das damals gen. Ursache hierfür sind nicht-lineare erkennt und meldet. Hierzu nur einige
alles noch unter dem Begriff der »Funkent- Betriebsmittel, wie Frequenzumrichter, Stichwörter wie: Die Kenngrößen der Span-
störung« thematisiert wurde. Schaltnetzteile, USV (Unterbrechungsfreie nungsqualität, die Art der kontinuierlichen
Zur weiteren Verschärfung des Themas Stromversorgungs)-Anlagen oder elektro- Aufzeichnung z. B. nach (IEC 62586-1); die
trug in dieser Zeit bereits die Entwicklung nische Vorschaltgeräte. Diese verzerren Netzqualitäts-Reports und Power Quality-
der Leistungselektronik bei. Neben Leis- die typische Sinus-Kurve des Stroms und Langzeitaufzeichnungen inkl. zusätzlicher
tungstransistoren fanden z. B. Thyristoren, beaufschlagen ihn mit unterschiedlichen Aufzeichnungen, die Kenngrößen der Ver-
Diac- und Triac-Dioden, immer stärkere Frequenzen – dies kann als ›Schmutziger sorgungszuverlässigkeit, die Gruppe der
Anwendungen u. a. in der Steuerungs- und Strom‹ bezeichnet werden. Es ergeben sich Spannungsereignisse z. B. nach (IEC 62586-
Regelungstechnik, im Maschinen- und An- Netzrückwirkungen, die auch benachbarte 1) und hier auch die Klassifizierung von
lagenbau, in der Gerätetechnik sowie in Verbraucher in ihrem Betrieb auf unter- Spannungseinbrüchen sowie den Power
elektrischen Haushaltsgeräten und Hand- schiedliche Weise stören können. Das reicht Quality-Report z. B. nach (EN 50160). Siehe
werkszeugen. Die beginnende Ablösung von eingeschränkter Funktionalität oder hierzu u. a. weitere Ausführungen in /3/.
der konventionellen Netzteiltechnik in den verkürzter Lebensdauer der Geräte über
1980er Jahren durch die getakteten Schalt- erhöhten Energieverbrauch von Antrieben Fachgrundnorm und Power Quality?
netzteile tat ein Übriges zur Power Quali- bis hin zu Netzausfall und Brandgefahr im
ty-Problematik. Leitungsnetz.« Die EN 50160 ist die Fachgrundnorm für
Viele elektrotechnische Exponate auch In der Literatur findet man verschie- die Qualitätsbeschreibung der elektrischen
aus dieser Zeit findet man in einer Elek- denste Veröffentlichungen, welche die Stromversorgung. Diese Norm behandelt
trotechnischen Sammlung zur Geschichte Versorgungsqualität (Versorgungszuver- nicht nur die Rückwirkungen durch den
der Elektrotechnik beim VDE Bezirksver- lässigkeit und Spannungsstabilität) aus Verbraucher, sondern auch die Fragen in
ein Leipzig/Halle e. V. im Objekt der enviaM unterschiedlichsten Blickwinkeln betrach- der Netzverteilung, die zu einer Verschlech-
in Markkleeberg, Mönchereistraße 2 sowie ten. (siehe auch /5/ und /6/) terung der »Power Quality« führen können.
speziell zur Rundfunk- und Fernsehtechnik Power Quality ist ein äußerst komplexes Die Anforderungen an die Power Qua-
in einer Dauerausstellung in Staßfurt. Aufgabengebiet, das die Mitarbeit, Aufsicht lity werden nach den unterschiedlichsten
und Kontrolle vieler fachlicher und admi- Richtlinien und Normen in einer großen
Power Quality – ein alter »Hut« mit nistrativer Bereiche erfordert. Eine voraus- Zahl von Veröffentlichungen diskutiert. Für
neuer Brisanz? schauende Forschungsarbeit, das Finden die Praxis gibt es eine große Anzahl an Nor-
effektiver Konstruktionen und technischer men, die das Thema »Spannungsqualität«
Wie man sieht, ist Power Quality bereits Lösungen, die Bereitstellung praxisgerech- aus mehreren Gesichtspunkten betrachten.
ein altbekanntes Thema. Aber aktueller als ter Normen sowie die Umsetzung prakti- In /2/ findet man einen ausführlichen Bei-
je zuvor oder anders gesagt, ein Pulverfass kabler Messverfahren für eine große Zahl trag mit Erläuterungen zur Norm EN 50160
mit einer um ein Vielfaches gestiegenen Bri- unterschiedlichster Anwendungen stehen sowie eine Übersicht weiterer Dokumente.
sanz. Zu den Auswirkungen der sogenann- aktuell auf der Tagesordnung.
ten »klassischen« elektrischen Verbraucher
und der mittlerweile verbreiteten mit mo- Power Quality und Monitoring?
derner »Hightechelektronik« ausgestat-
teten unzähligen Produktgruppen findet Aus der Vielzahl der zu lösenden Power
man viele wissenschalich und technische Quality-Zielstellungen bleibt nach der Um-
Veröffentlichungen bzw. Diskussionen für setzung von Power Quality-Maßnahmen
die Power Quaility-Praxis, wie z. B. in dem und der damit im direkten Zusammenhang
Artikel in /1/: »Zwar können auch klassische stehenden EMV-Aufgaben für elektrotech-
Verbraucher Power Quality-Probleme im nische Erzeugnisse und elektrotechnische
Netz verursachen (z. B. Spannungseinbrü- Anlagen eine sehr wichtige Aufgabe wie
che beim Anlauf großer Maschinen – hier- die der systematischen Überwachung der
aus resultiert der sogenannte Flicker), die Netzqualität, das sogenannte »Power Qua-
häufigsten Probleme werden jedoch durch lity Monitoring«. In diesem Bereich wer-
Oberschwingungsanteile im Betriebsstrom den verschiedenste technische Lösungen
elektronischer Geräte erzeugt.« Weiterhin von Firmen realisiert. Das Power Quality
heißt es hier zum aktuellen elektrischen Monitoring z. B. in Verbindung mit einem
Versorgungsthema: »In heutigen Strom- Energy Measurement (PEM) trägt zu einer
versorgungsnetzen kommt es durch den höheren Verfügbarkeit und zu einem stö- Überblick über relevante Normen der Spannungs-
vermehrten Einsatz moderner Leistungs- rungsfreieren Betrieb bei, in dem es z. B. qualität. Grafik: nach /2/
MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018 7
SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Wichtiger Kennwerte zur Power Quality Klasse 1: geschützte Versorgungen zugreifen werden. Ohne eine ordnungs-
nach EN 50160 (Pegel kleiner als im öffentlichen Netz) gemäße Power Quality wird es in der Zu-
wie EDV-Netze und -Labore kun keine stabilen technischen Prozesse
Eine Auswahl wichtiger Kriterien zur Power Klasse 2: Verträglichkeitspegel wie im mehr geben. Das betrifft auch die gesamte
Quality verbirgt sich u. a. in den Komplexen öffentlichen Netz Industrieproduktion. Power Quality heißt
der: Klasse 3: Industrienetze mit hohem An- in der Zukun, sehr komplexe dynamische
Netzfrequenzen teil an Netzrückwirkungsverursachern Abläufe zu beherrschen. Bleibt die Frage:
Höhen der Versorgungsspannungen Sind z. B. die Forderungen und Grenzwer-
schnellen Spannungsänderungen Verfahren zur Messung te in den derzeit gültigen Richtlinien und
(Spannungseinbrüche, Versorgungs- IEC 61000-4-30 (2008)/EN 61000-4-30 Normen, die bekannten Mess- und Prüf-
unterbrechungen, zeitweilige netzfre- (2009) | Verfahren zur Messung der Span- verfahren sowie die üblichen technischen
quente Überspannungen, transiente nungsqualität Lösungen in Zukun für die Erzeuger-, Ge-
Überspannungen) IEC 61000-4-7 (2002 + A1:2008) | Allgemei- räteentwickler- und Verbraucherseite aus-
Flicker ner Leitfaden für Verfahren und Geräte reichend, praktikabel und umsetzbar?
harmonischen Oberschwingungen auf zur Messung von Oberschwingungen
der Netzspannung (z. B. durch eine nicht- und Zwischenharmonischen in Strom- Das Power Quality-Labor der Otto-
lineare Stromentnahme bei der Nutzung versorgungsnetzen und angeschlosse- von-Guericke-Universität Magdeburg
von Halbleiterelementen) nen Geräten
zwischenharmonischen Signalpegel IEC 61000-4-15 (2010) | Flickermeter - Für eine leistungsfähigere Forschungs-
Spannungssymmetrien Funktionsbeschreibung und Auslegungs- arbeit und eine bessere Unterstützung der
spezifikation Industrieunternehmen auf dem Gebiet
Erläuterungen zu den einzelnen Gruppen der Power Quality wurde dem Lehrstuhl
findet man in den Normen bzw. in Litera- Wie sieht die Zukunft der Power EMV der Otto-von-Guericke-Universität
turquellen wie u.a. in /2/ und /7/. Quality aus? Magdeburg ein neues modernes Power
Quality-Labor übergeben. Im Rahmen des
Normen zu Prüf- und Messverfahren Nichts bleibt, wie es ist. Diese einfache 16. EMV-Industrieseminars der Otto-von-
Power Quality und Produktstandards Weisheit gilt auch für die Power Quality. Guericke-Universität in Magdeburg kann
für Power Quality-Messgeräte Die Herausforderungen der Zukun ha- dieses besichtigt
ben hier gerade erst begonnen. Das zeigen
Ein wesentlicher Baustein für das Funda- z. B. die Ziele und die zum Teil umgesetz-
ment der Power Quality-Prüf- und Mess- ten Entwicklungen in den Bereichen der
verfahren bildet die Übersicht der Normen- Energieversorgung durch die Realisierung
reihe EN 61 000 zur elektromagnetischen nicht konventioneller Energiesysteme und
Verträglichkeit. Insbesondere mit den zur dezentraler Energieerzeuger sowie die ent-
Power Quality wichtigen Gruppen wie z. B. standenen Anforderungen an die Power
der Gruppen 2 (zur Umgebung), der Grup- Quality durch eine umfassende Automati-
pen 3 (zu den Grenzwerten) und der Grup- sierung und Digitalisierung von Prozessen
pen 4 (zu den Prüf- und Messverfahren). in der Industrieproduktion, dem Verkehrs-
Weitere wichtige Inhalte befinden sich in wesen und in vielen unterschiedlichen
den Teilen 1, 5, 6 und 9. Besonders genannt Gebieten der Gesellscha bis in den per-
werden hier einige Normentitel zu ausge- sönlichen Wohnbereich. Die Zahl der Wech-
wählten Komplexen wie: selrichter und nichtlinearen Verbraucher,
der elektrischen Rückspeisesysteme und
Verträglichkeitspegel die wechselnden Belastungen der Übertra-
IEC 61000-2-2 (2002) | Verträglichkeits- gungsnetze bzw. Spannungs- und Strom-
pegel für niederfrequente leitungsgeführ- spitzen, verursacht sowohl von der Erzeu-
te Störgrößen und Signalübertragung in ger- als auch von der Verbraucherseite, wird
öffentlichen Niederspannungsnetzen sich noch weiter erhöhen. Auch werden
IEC 61000-2-4 (2002) | Verträglichkeits- bestimmte zu erwartende neue Techno-
pegel für niederfrequente leitungsge- logien, wie die zur Elektromobilität, nicht
führte Störgrößen in Industrieanlagen ohne Einfluss bleiben. Insbesondere dann, Anlagen des Power Quality-Labors der OVGU: Ver-
(für industrielle und nicht öffentliche wenn einmal mehrere Millionen elektroni- suchsanlage zur Untersuchung von Netzrückwirkun-
50/60 Hz Nieder- und Mittelspannungs- sche Ladeeinheiten in Spitzenzeiten gleich- gen nichtlinearer Verbraucher und Erzeuger (oben)
Wechselstromnetze bis 35 kV) zeitig auf elektrische Versorgungssysteme und rückspeisefähige elektronische Lasten (rechts).
8 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018
SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Die Energieströme der Energieversorgung im Wandel der Zeit. Grafik: nach /3/
werden und Erfahrungen zur Power Quali- Literaturquellen
ty können mit den Mitarbeitern des Teams /1/ FACH.JOURNAl 2013, Hochverfügbarkeit von Prof. Dr.-Ing. Wolfram H. Wellßow, Siemens AG, Er-
ausgetauscht werden. elektrischen Anlagen mit Power Quality Monitoring. langen
Von: Dipl.-Wirt.-Ing. Michael Faust und Dipl.-Ing. /7/ Joseph Seymour und Terry Horsley, Die sieben
Sandra Schiffke, Produktmanager T-MTS, Bender, Arten von Stromproblemen., APC by Schneider
Grünberg, www.bender-de.com Electric, Technische Dokumentation18, Version1,
/2/ Wissenswertes zum Thema »Power Quality«., S. 1-24
erläutert anhand der Norm EN 50160, Stand:
3.12.2009 Von: Oliver Lang, Device GmbH, Brackel;
www.device.de
/3/ Dr. Michael Schwenke, IC SG EA PRO D2, Sie-
© Lehrstuhl für EMV der OVGU
mens AG, Vortrag: Power Quality Normen und
Netzqualität in der Praxis., Zürich Power Quality
Kundentag 2014
/4/ Leiter der Sammlung, Obmann des AK Ge- Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
schichte der Elektrotechnik beim VDE-Bezirksver- Institut für Medizintechnik | Lehrstuhl für
ein Dr.-Ing. Manfred Raue, www.vde-leipzig-halle. Elektromagnetische Verträglichkeit
de/sammlung, elektrotechnische-sammlung@vde- Universitätsplatz 2 | 39106 Magdeburg
online.de Prof. Dr.-Ing. Ralf Vick | Leiter des Lehrstuhls
/5/ Versorgungszuverlässigkeit und Spannungs- EMV
qualität in Deutschland-Fakten., 2013, Forum Tel. +49 391 67-18498 | Fax -11236
Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN), Berlin, ralf.vick@ovgu.de | www.emv.ovgu.de
www.vde.com/fnn Dr.-Ing. Wolfgang Weinert
/6/ ETG Fachtagung »Versorgungsqualität« im Rah- EMV-Dienstleistung und -Projektvorbereitung
men des VDE Kongresses 2008, Beitrag »Grundla- Funk +49 178 8542487
ANZEIGE
gen, Bedeutung, Definition der Versorgungsquali- wolfgang.weinert@ovgu.de
tät, Basics, Relevance, Definition of Supply Quality«.,
MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018 9
SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Doppelt hält besser
Immer mehr Geräte am Stromnetz müs- Probleme lassen sich durch eine geschickte filtern und Drosseln zur Verfügung. Wenn
sen reibungslos funktionieren, ohne sich Auslegung des Designs umgehen. Insbeson- nötig werden die Komponenten den An-
gegenseitig zu stören. Nicht ganz einfach dere Störungen durch Strahlungskopplung forderungen entsprechend angepasst. Die
werden doch Schaltnetzteile und hoch sind im Nachhinein nur mit hohen Kosten Tests werden nach den vorgeschriebenen
getaktete integrierte Schaltungen fast in beizukommen. Leitungsgebundene Störun- Normen durchgeführt und in einem Test-
allen elektronischen Geräten eingesetzt. gen reduziert man am effizientesten mit- report festgehalten. Dieser Report kann als
Abhilfe schaffen hier EMV-Filter. tels Netzfilter. Grundlage für die CE-Konformitätserklä-
rung verwendet werden.
Die elektromagnetische Verträglichkeit Mehrstufige Filter
(EMV) ist heute zu einem unverzichtbaren Treffen Sie unsere Spezialisten auf dem
Qualitätsmerkmal jedes elektronischen Ge- In der Praxis kann es durchaus passieren, EMV-Industrieseminar in Magdeburg. Wir
räts geworden. Die Konformität der Geräte dass trotz Einsatz eines Filters die Dämp- freuen uns auf Ihren Besuch.
mit den Schutzzielen der EMV-Richtlinie fung noch nicht ausreichend ist. In solchen
muss vom Hersteller durch eine Konformi- Fällen werden dann mehrere, auf die spezi-
tätserklärung sowie durch die Anbringung fischen Störsignale optimierte Filterstufen Über SCHURTER
des CE-Kennzeichens auf dem Gerät und hintereinander geschaltet. Üblicherweise
auch auf der Verpackung deklariert wer- erhält man mit einem zweistufigen Filter SCHURTER ist ein weltweit führender Inno-
den. Dadurch übernimmt der Hersteller vor bereits sehr gute Resultate. Doch auch drei- vator und Produzent von Elektro- und Elek-
dem Gesetzgeber die Verantwortung für die stufige Filter sind denkbar. tronikkomponenten. Im Zentrum stehen die
Einhaltung der für das Gerät zutreffenden sichere Stromzuführung und die einfache
Störaussendungs- und Störfestigkeits-An- Gerätestecker-Kombielemente mit Bedienung von Geräten. Die große Produkt-
forderungen. und ohne Netzfilter palette umfasst Standardlösungen in den
Sinnvollerweise wird der EMV-Proble- Bereichen Geräteschutz, Gerätestecker und
matik bereits in einer frühestmöglichen SCHURTER bietet mit den Modellen DD11, -verbindungen, EMV-Produkte, Schalter,
Designphase Beachtung geschenkt. Viele DD12 und DD14 drei Geräteeinbausteck- Eingabesysteme, Elektronikdienstleistungen
dosen mit Sicherungshalter: und Systemlösungen. Das weltweite Netz
Das Modell DD11 verfügt über kein der Vertretungen garantiert zuverlässige
integriertes EMV-Filter. Lieferungen und einen professionellen Ser-
Beim sehr kompakten Modell DD12 vice. Wo Standardprodukte nicht genügen,
kommt ein einstufiges Filter zum erarbeitet SCHURTER kundenspezifische
Einsatz. Lösungen.
Das neue Modell DD14 verfügt dank des
zweistufigen Filters über eine besonders
hohe Performance.
Erste Hilfe vor Ort
Die SCHURTER EMV-Spezialisten führen SCHURTER AG
alle notwendigen Vorprüfungen für Im- Werkhofstraße 8-12 | 6002 Luzern/Schweiz
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10 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Nachhaltige Energiesysteme und
hohe Versorgungsqualität sind kein
Widerspruch
Mit der zunehmenden Bereitstellung elek- für elektrische Netze die angeschlossenen Entwicklung, Konzeptionierung sowie prak-
trischer Energie aus erneuerbaren Energie- Erzeugungsanlagen systemdienlich ein- tische Implementierung von leistungselekt-
quellen werden die elektrischen Netze vor setzen, um positiv zur Versorgungsqualität ronikbasierten intelligenten Verbindungen
neue Herausforderungen hinsichtlich der beizutragen. Insbesondere das Spannungs- zwischen dezentral verteilten gleichspan-
Versorgungsqualität gestellt. Neben der De- niveau in der mittleren und niedrigen Ver- nungs- und wechselspannungsbasierten
zentralität der einzelnen Anlagen und der sorgungsebene kann hierdurch stabil in- Systemen für den regionalen und überregio-
überwiegenden Einspeisung in den Ver- nerhalb der zulässigen Grenzen gehalten nalen Netzbetrieb in den Mittelpunkt. In den
teilnetzen stellen insbesondere die volatile werden. Hinsichtlich Oberschwingungen zunehmend durch erneuerbare Energien
Einspeisung und der massive Einsatz von ist ein vermehrter Einfluss von Inverter- geprägten Versorgungsnetzen bietet solch
Leistungselektronik neue Herausforderun- Systemen, wie sie bspw. in Photovoltaik- ein System die Möglichkeit zur erheblichen
gen dar. Diese Umstände führen dazu, dass Anlagen und Elektrofahrzeugen zum Ein- Verbesserung der Power Quality wie es auch
erneuerbare Energien ein erhöhtes Risiko satz kommen, spürbar. einen Beitrag zur Gewährleistung der Ver-
mit sich bringen, die Versorgungsqua- sorgungsqualität leisten kann bis hin
Quelle: VDE-Kongress 2010
lität hinsichtlich Leistungsbilanz und zu zukünigen Systemdienstleistun-
Spannungshaltung negativ zu beein- gen (SDL 4.0)
flussen. Zusammen mit Partnern aus For-
Vor diesem Hintergrund hat das Zen- schung, Industrie, Netzbetreiber, Ener-
trum für Regenerative Energien Sach- giedienstleiter und Beratungsunter-
sen-Anhalt e. V. (ZERE e. V.) zusammen nehmen werden auch zukünig neue
mit seinen Partnern und Mitgliedern Ansätze und Technologien erprobt, die
innerhalb unterschiedlicher For- zur Gewährleistung der Versorgungs-
schungsprojekte an Lösungen gearbei- qualität beitragen. Dabei wird nicht
tet, wie erneuerbare Energien so eingesetzt Das Diagramm zeigt ein typisches Gleich- nur auf die technischen Aspekte geschaut,
werden können, dass sie keinen negativen richterspektrum einer Ladeeinrichtung sondern es werden auch Geschäsmodelle
Einfluss auf die Versorgungsqualität haben von Elektrofahrzeugen, welche negative und regulatorische Aspekte betrachtet. Der
und darüber hinaus sogar einen positiven Auswirkungen auf andere an das Netz an- ZERE e. V. trägt kontinuierlich zur Entwick-
Beitrag zu dieser leisten können. geschlossene Geräte haben kann. Hier lung und Umsetzung innovativer Lösungen
Ausgehend von Analysen zum aktuel- gilt es, durch entsprechende Auslegung für nachhaltige Energiesysteme und deren
len und prognostizierten Stand des Aus- der Elektronik diese beherrschbar zu hal- praktischen Einsatz bei.
baus mit erneuerbaren Energien kann auf ten und die Aktivitäten in den entspre-
überregionaler Ebene der gezielte Einsatz chenden Normungsgremien hinsichtlich
von Netzausbaumaßnahmen sowie von elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV)
flächenplanerischen und regulatorischen weiter voranzutreiben. Darüber hinaus gilt
Maßnahmen bereits spürbaren Erfolg mit es auch, im Rahmen von Entwicklungs- und
sich bringen. Dies wurde exemplarisch in Erprobungsvorhaben die Herausforderun- ZERE e. V. – Zentrum für
der Studie »Wissenschaliche Begleitung gen der EMV stets im Blick zu haben, sodass Regenerative Energien Sachsen-Anhalt e. V.
der Koordinierung des Ausbaus der er- zukunsfähige Lösungen geschaffen wer- c/o Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
neuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt« den können. Fakultät für Elektrotechnik und Informations-
gezeigt, welche der ZERE e. V. für das Land Aktuell wird zur Adressierung der ge- technik | Institut für Elektrische Energiesysteme
Sachsen-Anhalt durchgeführt hat. nannten Herausforderungen das Vorhaben Universitätsplatz 2 | 39106 Magdeburg
Auch aus Sicht der Spannungsqualität RELINK durch Partner und Mitglieder des Tel. +49 391 4090-784 | nau@zere-ev.de
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lassen sich unter Anwendung geeigneter ZERE e. V. durchgeführt, welches durch das www.zere-ev.de
Überwachungs- und Steuerungsstrategien BMWi gefördert wird. Das Vorhaben stellt die
MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018 11SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Power Quality – Ursachen, Auswirkungen
und Gegenmaßnahmen
Dipl.-Ing. Lutz Simmang | Vorsitzender VDE Bezirksverein Magdeburg
Mit dem Begriff »Power Quality« bezeichnen der Spannung und des Stroms durch Ober- Grenzwerte nach IEC 61000-3-2 und IEC
wir die Sicherstellung der angemessenen schwingungen, führen zu Ausgleichsströmen 61851-21-1, die jedoch nur einen Bereich
Strom- und Spannungsqualität. Damit be- im Neutralleiter und letztendlich zu einem bis 2 kHz und ab 150 kHz abdecken. Für
fasste sich schon der französische Mathe- höheren ungewollten Verbrauch. Dies sollte den Bereich von 2,5 kHz bis 150 kHz gibt
matiker Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 man bei der Planung einer elektrischen Infra- es somit keine Grenzwerte für die Stör-
– 1830). Er fand 1822 heraus, dass jedes struktur mit 30 Prozent Verzerrung berück- aussendung von Elektromobilen. Auch die
nichtsinusförmige Signal durch eine Sum- sichtigen und danach die Netze auslegen. EN 50160 widmet sich der Power Quality
mierung von sinusförmigen Signalen dar- Insbesondere die 3., 5. und 9. Ober- – aber nur für Spannungsverzerrungen bis
gestellt werden kann (Fouriersynthese) bzw. schwingung führt z. B. durch zusätzliche zur 60. Harmonischen.
umgekehrt in lauter einzelne Sinusfunktio- Verluste im Kabel und eine erhöhte Belas- Und ein Solarwechselrichter sendet
nen zerlegt werden kann (Fourieranalyse). tung im Mantel durch Ausgleichsströme Störpegel im Bereich der 40. Harmoni-
Das Phänomen ist also schon lange bekannt. zu Mehrkosten beim Verbrauch. Betrachtet schen, die im gleichen Haushaltsnetz zu
Es kommt uns nur so »brandaktuell« vor, man beispielsweise die 5. Oberschwingung Fehlfunktionen beim Dimmer führen.
weil immer mehr nichtlineare Lasten im in ihren Auswirkungen im Gegensystem, Aber wer hat Schuld an diesen Problemen?
Netz angeschlossen werden. so führt dies zu einer Bremswirkung beim Ist die Störfestigkeit der Geräte zu gering
Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Ver- Motor, die durch eine zusätzliche Leistung oder sind die ausgesendeten Störpegel zu
braucher, angefangen beim Tausch der im Mitsystem wieder ausgeglichen werden hoch?
klassischen Glühlampe gegen LED-Beleuch- muss. Und diese Mehrleistung wird am Ver- Abhilfe können nur vernünige und ein-
tung, dem Einzug der Digitaltechnik mit rechnungszähler gemessen und muss be- heitlich festgelegte Grenzwerte mit den je-
unzähligen Netzteilen und nichtlinearen zahlt werden. Die Ausgleichsvorgänge der weiligen Frequenzbereichen schaffen. Um
Verbrauchern bis hin zur Elektromobilität. 3. Oberschwingung sind im Nullsystem diesen jedoch bestimmen zu können, sind
All die zuvor genannten Komponenten und damit im Neutralleiter messbar, so- Messungen und Langzeitanalysen unum-
sind an das Energieversorgungssystem an- dass die Neutralleiter als voller Querschnitt gänglich. Allerdings ist auch hier auf eine
geschlossen und führen zu Netzrückwirkun- ausgelegt und installiert werden müssen. sehr breite Abtastrate zu achten, wie beim
gen. Sie verzerren die klassische Sinus-Form Weitere Auswirkungen sind ein schnelle- PM 8000 oder dem ION 9000.
rer Verschleiß der Betriebsmittel und somit Im Ergebnis können als erste Maßnah-
eine geringere Lebensdauer, eine höhere men zur Kompensation aktive Filter, wie
thermische Belastung und die damit ver- z. B. AccuSine PCS+, eingesetzt werden, wel-
bundenen Verluste. – All diese Phänomene che die Dynamik der Netze berücksichtigen
konnte man z. B. bei der Übertragung eines und durch Eigenmessungen entsprechen-
deutschlandweit sehr interessanten Fuß- de Nachregelungen und damit Heraus-
ballspiels während der Weltmeisterscha filterung von Störpegeln vornehmen.
beobachten. Ursache waren die einpha- Insgesamt betrachtet, wird die konti-
sigen Netzteile der Fernsehgeräte, die zu nuierliche Aufzeichnung, Analyse und
einer signifikanten Erhöhung der 5. Har- Auswertung mithilfe von Energiemanage-
monischen führten. mentsystemen immer wichtiger und hil
Ähnlich verhält es sich in einem Büro- am Ende, Kosten zu sparen.
gebäude, in dem plötzlich nur noch LED- Letztendlich kann man zwar die vorge-
Leuchten betrieben werden, deren Rück- nannten Normen einhalten und trotzdem
wirkungen bei Messungen an der deutlich kommt es zur gegenseitigen Beeinflus-
erhöhten 15. Harmonischen zu erkennen sung, denn man muss inzwischen auch die
Darstellung der Spannungsverzerrungen durch sind. Ein weiteres Beispiel ist das La- Stromverzerrungen mitbetrachten. Hier be-
Oberschwingungen. Grafik: Lutz Simmang den von Elektrofahrzeugen. Es gibt zwar steht noch ein weites Feld an Aufgaben.
12 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Möglichkeiten und Lösungen
Sachsen-Anhalts zur Power Quality
Dipl.-Ing. (FH) Barbara Schmidt (auszugsweise: WiMi LSA/Roadmap EMAR)
Das Spezialisierungsfeld Energie des Zukunsmarkts »Energie, Ma- Strom-, Energie- und Gasspeicher
schinen- und Anlagenbau, Ressourceneffizienz« (EMAR) von Sach- Für die Integration hoher Anteile fluktuierender Strommengen aus
sen-Anhalt widmet sich den Herausforderungen der Power Quality Photovoltaik- und Windenergieanlagen sind Maßnahmen entlang
und identifiziert die hierzu möglichen wirtschalichen Aktivitäten. der Wertschöpfungskette für die Erzeugung, Übertragung, Vertei-
In Sachsen-Anhalt setzen sich zahlreiche kleine und mittlere Unter- lung, Speicherung und den Verbrauch von Strom notwendig. Inno-
nehmen (KMU) mit der Nutzung der zur Verfügung stehenden Ener- vative Stromspeicher- und Netztechniken können für einen stabi-
gieträger auseinander und entwickeln die dazu erforderliche An- len und sicheren Netzbetrieb sorgen, überschüssige erneuerbare
lagentechnik und Sowarelösungen. Auf Basis des umfangreichen Energie zwischenspeichern sowie Spitzenverbrauch oder längere
technischen Know-hows besteht ein hohes Ausbaupotenzial der Flauten ausgleichen. Pumpspeicherkrawerke als Energiespeicher
wirtschalichen Aktivitäten in den folgenden Handlungsfeldern: können langfristig einen Beitrag für die Energiewende leisten.
Sachsen-Anhalt besitzt Potenziale in der Nutzung alter Tagebau-
Erneuerbare Energien restlöcher und alter Bergwerke für Pumpspeicherwerke.
Derzeit decken meist große zentrale Erzeuger den Bedarf an Strom, Elektrochemische Speicher eignen sich als sogenannte »Hausspei-
Wärme und Gas ab. Daneben gibt es viele dezentrale Einheiten, wie cher«, um selbst erzeugten Photovoltaikstrom zu bevorraten und bei
Biogasanlagen, BHKW, Solar- oder Windparks. Diese könnten in Bedarf die eigene Versorgung abzusichern. Großbatterien im Multi-
kritischen Situationen (Blackouts) komplette Regionen versorgen. MW-Bereich dienen der Frequenz- und Spannungshaltung oder der
Sachsen-Anhalt verfügt über vielversprechende Ansätze im Be- Schwarzstartfähigkeit innerhalb weniger Millisekunden und sichern
reich Kleinwindanlagen, welche die Energieerzeugung am Ort des so Netzstabilität und Versorgungssicherheit. In Sachsen-Anhalt wer-
Energiebedarfs ermöglichen. Die bis zu 10 m-Gesamthöhe geneh- den Flüssigelektrolyt-Batterien auf Blei-Säure-Basis als »Solarbatte-
migungsfreien Anlagen benötigen eine geringe Anlaufleistung, rien« für kleinere bis mittlere Photovoltaikanlagen sowie Batterielade-
sind wartungsarm und erzeugen minimale Schallemissionen. Sie systeme hergestellt. Ein weiteres Unternehmen baut leistungsstarke
sind für sogenannte Hybridanlagen geeignet, bei denen eine Klein- Lithium-Speichersysteme, die sich besonders für den Einsatz in Ge-
windanlage, eine Photovoltaik(PV)-Anlage, ein Batteriespeicher werbe und Industrie eignen. Diese Batteriemanagementsysteme sind
und ein Dieselgenerator miteinander kombiniert sind. Durch den als hochflexibler Baukasten entwickelt, in dem verschiedene Spei-
kompakten Aufbau in einem Seecontainer sind Hybridanlagen in chergrößen beliebig kombiniert werden können – von 10 kWh bis zu
abgelegenen und schwer erreichbaren Gegenden einsetzbar. Hier mehreren MWh. Das System hat einen sehr guten Wirkungsgrad und
eignen sie sich für Forschungs-, Überwachungs-, Wetter- und Mo- ist bereits mehrfach im In- und Ausland im Einsatz.
bilfunkstationen sowie zur Stromversorgung ländlicher Gebiete. Zur »Langzeitspeicherung« von Erneuerbarer-Energien-Gasen
Die Umsetzung großer Wasserkraprojekte ist aufgrund der wie Biomethan und Wasserstoff ist das Erdgasnetz deutschland-
hydrologischen und topografischen Bedingungen eingeschränkt. weit mit unterirdischen Kavernen- oder Porenspeichern verbun-
Eine innovative Alternative sind hier Wasserräder im Baukasten- den, in Sachsen-Anhalt beispielsweise in Peckensen, Staßfurt,
system, wie sie im Netzwerk Fluss-Strom« entwickelt werden. Bernburg, Bad Lauchstädt und Burggraf-Bernsdorf.
GETEC green energy AG | Nachhaltige Energieversor- WK Fluss-StromPlus | River Rider mit mobilen Textilbuh- Fraunhofer CSP | Ertragsermittlung von Solaranlagen.
gung mit EE-Parks. Foto: GETEC green energy AG nen zur Strömungsdiversifizierung. Foto: ZPVP GmbH Foto: Fraunhofer CSP/Sven Döring
14 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018SCHWERPUNKT // POWER QUALITY
Daneben werden in Sachsen-Anhalt Chancen für die Speicherung Aktuelle Leitprojekte
von Wasserstoff gesehen. Das Thema Wasserstofferzeugung, -spei- Im Rahmen des Spezialisierungsfelds Energie sind derzeit zahlrei-
cherung und -verteilung ist Bestandteil des Netzwerks »HYPOS – che Unternehmen gemeinsam mit Forschungspartnern in folgen-
Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany« und ist bereits den Leitprojekten tätig, um auf Basis der hier vorhandenen Exper-
im Leitmarkt »Chemie und Bioökonomie« verortet. tise neue marktfähige Produkte zu entwickeln:
Energieerzeugung aus fossilen Energieträgern Leitprojekt GEKOPPELTE ANLAGEN
Neben den Verbrauchern der chemischen Industrie existieren zahl- Resilientes System für regionale und kommunale Energienetze |
reiche Wasserstoffproduzenten, die Wasserstoff über Dampfrefor- Ziel ist es, eine Stabilisierung des Stromnetzes durch Batteriespei-
mierung oder als Nebenprodukt erzeugen. Zukünig ist mit neuen cher und Elektrolyse zu erreichen und die Ausbeute der regenera-
Märkten in den Bereichen Mobilität und Energiespeicherung im tiveren Energien durch dezentrale Zwischenspeicherung bzw. Um-
Zusammenhang mit der Wasserstoffnutzung zu rechnen. Bereits wandlung von Überschussenergie.
jetzt entwickeln sich aufstrebende KMU, die Equipment für Brenn- Autarke Energiestation | Hier geht es darum, die Rotationsenergie
stoffzellen und Elektrolyseure herstellen und testen. Die Erfah- eines Nabengenerators in Strom zu wandeln, eine aerodynamisch
rungen der chemischen Industrie im Umgang mit Wasserstoff und optimierte Rotorblatt-Leichtbaustruktur für Windenergieanlagen
Kooperationen mit Hochschulen, Universitäten oder Forschungs- zu entwickeln und die Funktion und Arbeitsweise von Hybrid-Sys-
einrichtungen können die Unternehmen in Sachsen-Anhalt dabei temen bedarfsgerecht zu steuern.
unterstützen, sich neue Absatzmärkte im Rahmen der Wertschöp-
fungskette des Wasserstoffs zu erschließen. Leitprojekt FLUSS-STROM
Dezentrale hybride Elektrifizierung auf Basis von Fluss-Strom |
Photovoltaik Das Netzwerk Fluss-Strom hat das Ziel, aus barrierefreien Fluss-
Die Fertigung von Photovoltaikmodulen hat sich aufgrund der niedri- Strömungen und aus geringen Gefällen wirtschalich Energie aus
gen Lohn- und Fertigungskosten massiv in den asiatischen Markt ver- Wasserkra zu erzeugen und dies mit anderen erneuerbaren Ener-
lagert. Trotzdem bestehen für Unternehmen in Sachsen-Anhalt auch gien zu Hybridsystemen zu kombinieren.
Möglichkeiten, in diesem Bereich nach wie vor tätig zu sein. Es gibt
eine Reihe von Herstellern, z. B. innovativer Polymerfolien oder Kleb- Leitprojekt PVT-BASIERTE STROM-/WÄRMEERZEUGUNG
stoffe, die einen wichtigen Beitrag für die Photovoltaik (PV) weltweit Solar basierte gekoppelte Strom-/Wärmeerzeugung durch Photo-
leisten könnten. Des Weiteren können die Erfahrungen genutzt wer- voltaik-Module | Entwicklung von gekühlten PV-Modulen zur Stei-
den, um neue Technologien, die auf innovativem Einsatz solarer Ener- gerung von deren Gesamtenergieertrag bis zur Produktionsreife
gie beruhen, zu entwickeln. Zahlreiche Forschungseinrichtungen im und Nutzung der Niedertemperaturenergie des Kühlkreislaufs als
Land unterstützen den Forschungs- und Entwicklungsprozess bzgl. Wärmequelle.
der Materialien, der Qualität, des Betriebs, der Zuverlässigkeit, der Si- Data Science und Wertbestimmung | Entwicklung eines Monito-
cherheit, der Kombination mit anderen Erzeugern u. v. m. ringsystems bis zur Produktreife zum optimalen vorausschauen-
den Betrieb von PV-Anlagen.
Energieeffizienz PV Supply Chain | Entwicklung von Folien für harsche Umwelt-
Nach wie vor sind große Potenziale zur Steigerung der Energie- bedingungen, wie sehr niedrige Temperaturen oder Wasservoll-
effizienz vorhanden, die durch Technologie-/Verfahrensänderun- kontakt zum Schutz von PV-Moduloberflächen aber auch für Glas
gen, energieeffiziente Produkte, Anlagen oder Komponenten er- unterschiedlichster Anwendungsgebiete.
schlossen werden können. Die Unternehmen sind im Verbund in
der Lage, die Potenziale zu identifizieren und zu heben. Auch hier Leitprojekt DREHSTROMGENERATOR
können die ansässigen Hochschulen sowie Forschungseinrichtun- Effiziente Stromerzeugung mit Drehstromgeneratoren | Ent-
gen unterstützen, gemeinsam neue und innovative Produkte und wicklung von effizienten Drehstromgeneratoren bis zur Serien-
Dienstleistungen durch interdisziplinäres Arbeiten zu entwickeln. reife.
FuelCon AG: Prüfstände für Brennstoffzellen und TESVOLT GmbH: Lithium-Stromspeicher für Industrie AEM Dessau GmbH: Entwicklung von effizienten
Batterien. Foto: IKAM GmbH/Dirk Mahler und Gewerbe. Foto: TESVOLT Drehstromgeneratoren. Foto: AEM Dessau GmbH
MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018 15AKTUELLES Aktivitäten des VDI-Landesverbandes Sachsen-Anhalt Hon.-Prof. Dr.-Ing. Mirko Peglow | Vorsitzender VDI-Landesverband Sachsen-Anhalt Dipl.-Ing. (FH) Barbara Schmidt | Geschässtellenleiterin Mitarbeit im Leitmarktarbeitskreis VDI-Landesverband – Mitglied des Programmbeirates der Fachtagung Anlagenbau »Energie, Maschinen- und Anlagenbau, und -betrieb der Zukun – Anlagenbau 4.0, von der Planung bis zum Betrieb Ressourceneffizienz« (EMAR) (auszugsweise: PM Fraunhofer IFF) Mit der ersten Ausgabe der Mitteldeutschen Die Fachtagung war wieder Teil der IFF- Peglow, und der Erfahrungen in dem von Mitteilungen dieses Jahres haben wir be- Wissenschastage, die vom 19.06. bis ihm geführten Unternehmen, der IPT Per- gonnen, die Leitmärkte bzw. Zukuns- 21.06.2018 in Magdeburg stattfanden. Die- gande GmbH, im Programmbeirat einbrin- märkte der Innovationsstrategie Sach- se mehrtägige Forschungskonferenz des gen, denn die Prozessindustrie bildete den sen-Anhalt 2014 – 2020 vorzustellen. Die Fraunhofer IFF vereint unter ihrem Dach Schwerpunkt der diesjährigen Fachtagung Ausgabe 2/2018 betrachtete den Zukuns- jährlich wechselnde Fachtagungen mit »Anlagenbau und -betrieb der Zukun«. markt »Energie, Maschinen- und Anlagen- Fachexperten und Referenten aus dem Vier Themen standen im Mittelpunkt. Ers- bau, Ressourceneffizienz« (EMAR) näher. In- und Ausland. In diesem Jahr veranstal- tens: Lösungen zur Vernetzung und Integ- Hier berichteten wir, dass sich die Roadmap ten die Magdeburger Forscher neben der ration über den Anlagenlebenszyklus und für diesen Zukunsmarkt noch in der Frei- Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zu- die Frage: Was nutzt der digitale Zwilling? gabephase befinden würde. kun« ebenfalls wieder gemeinsam mit der Zweitens die Frage: Wie gelingt der wirt- Am 18.06.2018 fand nun im Ministerium Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg schaliche Einstieg in den modularen An- für Wissenscha, Wirtscha und Digitali- die »Magdeburger Logistiktage« sowie den lagenbau? Drittens: Wie stien Industrie- sierung des Landes Sachsen-Anhalt eine Industriearbeitskreis »Kooperation im An- 4.0-Technologien Nutzen im realen Einsatz. Sitzung des Leitmarktarbeitskreises statt, lagenbau«. Viertens beschäigt sich die Tagung mit der auf der die Roadmap von EMAR durch Der VDI-Landesverband Sachsen-Anhalt Herausforderung, neue digitale Geschäs- die anwesenden Akteure aus Wirtscha, dure sich dank der fachlichen Kompeten- modelle im Anlagenbau zu etablieren. Dies Wissenscha und Verwaltung verabschie- zen seines Vorsitzenden, Herrn Prof. Mirko sollte vor allem am Beispiel der Instandhal- det wurde. Sie enthält branchenbezogene Handlungsfelder mit Alleinstellungsmerk- malen bereits verorteter sowie noch zu entwickelnder Initiativen dieses Leitmark- tes. Die Roadmap ist als »Living Paper« zur ständigen Fortschreibung ausgestaltet und wird eine zentrale Grundlage für die Leit- marktarbeit darstellen, um Ziele und Maß- nahmen der Projekte festzuhalten und im kooperativen Dialog zu kommunizieren. Den rund 25 Akteuren dieses Leitmarkt- arbeitskreises aus Wirtscha, Wissenscha und Verwaltung gehört auch Prof. Dr.-Ing. Mirko Peglow in Personalunion als Vor- sitzender des VDI-Landesverbandes Sach- sen-Anhalt sowie als Geschäsführer der IPT Pergande GmbH an. Im Rahmen dieser Sitzungen wird er in den Round Table-Dis- kussionen und mit eigenen Diskussions- »Intelligente Assistenzsysteme für die Instandhaltung in der Prozessindustrie« waren u. a. Thema auf der beiträgen die Positionen und Empfehlun- Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukun« des Fraunhofer IFF in Magdeburg. Eine begleitende Aus- gen des VDI in den Arbeitskreis tragen. stellung bot Gelegenheit, deren Funktionsweise an einem Modell in Augenschein zu nehmen. 16 MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018
VDI-Landesverband Sachsen-Anhalt AKTUELLES
Treffen mit Vertretern der Erfahrungsaustausch zum Programm
Deutschen Bank AG »Unternehmen Region«
Die Deutsche Bank AG Sachsen-Anhalt hat Am 06.09.2018 fand ein Treffen von Herrn
sich im Frühjahr dazu bekannt, die Arbeit Hans-Peter Hiepe, Referent für Regionale
des VDI-Landesverbandes Sachsen-Anhalt Innovationsinitiativen Neue Länder im Bun-
als Förderndes Unternehmen zu unter- desministerium für Bildung und Forschung,
stützen. Die Botscha überbrachte der mit dem Vorsitzenden des VDI-Landesver-
damalige Sprecher der Deutsche Bank AG bandes Sachsen-Anhalt, Herrn Prof. Dr.-Ing.
Sachsen-Anhalt, Herr Marc Melzer, der noch Mirko Peglow in Weißandt-Gölzau statt.
während unseres 10. VDI-Forums Ende Mai
zum Thema »Unternehmensnachfolge« im
Während der Podiumsdiskussion »Wie gelingt der Podium aktiv mitwirkte und seit Juli 2018
wirtschaliche Einstieg in den modularen Anlagen- in die Geschäsleitung der Investitions-
bau?« waren Prof. Peglows Erfahrungen gefragt. bank Sachsen-Anhalt gewechselt ist.
© VDI-Landesverband Sachsen-Anhalt
Fotos (3): Viktoria Kühne Am 02.09.2018 fand nun ein Zusammen-
treffen mit dem Nachfolger von Herrn
Melzer, Herrn Roland Sahrr, Vice President
tung beleuchtet werden. Prof. Peglows Vor- und Marktgebietsleiter Firmenkunden, so-
trag in der zweiten Session zur Vernetzung wie mit Herrn Frank Heisinger, Vice Presi-
und Integration über den Anlagenlebens- dent und Senior Experte Firmenkunden,
zyklus – Was nutzt der digitale Zwilling? zu beide Deutsche Bank AG Sachsen-Anhalt,
»CPPSprocessAssist – Assistenzsysteme für statt. Ziel der Gespräche war es, die Zusam-
die Prozessindustrie« fand bei den Teilneh- menarbeit zwischen dem VDI-Landesver- Herr Hiepe ist der Initiator des Programms
mern großen Anklang und führte schon zu band Sachsen-Anhalt und der Deutschen »Unternehmen Region« des BMBF, das über
ersten interessanten neuen Industriekon- Bank AG Sachsen-Anhalt als Förderndes 15 Jahre in unternehmerisch handelnde
takten, die neben den fachlichen Überein- Unternehmen des VDI-Landesverbandes Innovationsbündnisse und Regionen in Ost-
stimmungen auch im Hinblick auf den VDI zu konkretisieren. Insbesondere die Förde- deutschland investiert hat. Unterschiede
interessant sind. rung der Entwicklung der regionalen Wirt- zwischen Ost- und Westdeutschland wird es
Das IFForum »Wirtscha trifft Wissen- scha durch Netzwerkbildung stand dabei auch in einigen Jahren noch geben. Doch der
scha« am Abend schaffte dann den Rah- im Vordergrund. eigentliche Graben könnte in Zukun woan-
men für wertvolles Networking, das Prof. ders verlaufen: Während wirtschalich und
Peglow nutzten konnte, um mit Teilnehmern wissenschalich florierende Regionen in
und Referenten der gesamten IFF-Wissen- Treffen mit dem Vorstandsvorsitzen- Ost und West weiter zulegen, laufen andere
schastage in Kontakt zu treten und Erfah- den des RKW Sachsen-Anhalt e. V. Gegenden Gefahr, unter das schon erreichte
rungen auszutauschen. Dabei gab es mehre- Niveau zurückzufallen – und das gilt für den
re Gelegenheiten, den VDI-Landesverband Am 03.09.2018 traf sich der Vorsitzende Osten wie den Westen. Deshalb hat das BMBF
im Gespräch einfließen zu lassen. des VDI-Landesverbandes Sachsen-Anhalt, das Programm weiterentwickelt. Es wird
Prof. Mirko Peglow, zu einem Strategietref- in Zukun deutschlandweit den Wandel in
fen beim RKW Sachsen-Anhalt gemeinsam strukturschwachen Regionen durch eine spe-
mit dem Vorstand der ÖHMI AG, Herrn Dr. zifische, themenoffene Innovationsförderung
Carsten Transfeld. Eingeladen hatten der unterstützen. Dabei ist das Programm »WIR!«
Vorstandsvorsitzende des RKW Sachsen- das erste von mehreren geplanten Förderpro-
Anhalt e. V., Herr Ralf Luther, sowie die Ge- grammen. Nunmehr können deutschland-
schäsführerin der RKW Sachsen-Anhalt weit Verbünde in strukturschwachen Regio-
GmbH, Frau Heidi Werner. Gesprächsinhalt nen miteinander kooperieren.
war u. a. eine strategische Ausrichtung des Ziel des Besuches von Herrn Hiepe war es,
RKW Sachsen-Anhalt und die mögliche per- mit dem Vorsitzenden des VDI-LV Sachsen-
spektivische Stärkung der Kooperation des Anhalt wertvolle Erfahrungen auszutau-
VDI-Landesverbandes Sachsen-Anhalt mit schen, inwieweit sich das Förderprogramm
dem RKW Sachsen-Anhalt e. V. neben der bisher bewährt hat, denn die IPT Pergande
Die Anlagensteuerung lässt sich anhand der So- langjährigen bestehenden gemeinsamen GmbH, die Herr Prof. Peglow leitet, war für
ware CPPSprocessAssist simulieren, bevor die Herausgabe der Mitteldeutschen Mitteilun- ein Pilotprojekt im Förderprogramm WIR!
eigentliche Produktion beginnt. gen. ausgewählt worden.
MITTELDEUTSCHE MITTEILUNGEN 4/2018 17Sie können auch lesen
