Magazin 50,2 Ausgabe 5/2022

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Netztechnik und -prozesse

Netztechnik und -prozesse

50,2 Magazin | 05.2022

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Intelligenz im Koffer

IEC-104 und LTE. Nach Auskunft von SAE können Strom und Spannung mit der mo bilen Messstation theoretisch an bis zu zehn Eingängen einphasig oder mehrpha sig gemessen werden. In Kempen befindet sich die kompakte Testausrüstung, die nach dem Projektlei ter Gregor Ulschmidt scherzhaft auch „Gre gor-Koffer“ genannt wird, ebenfalls seit dem vergangenen Jahr im regelmäßigen Einsatz. Das Fazit ist rundum positiv: „Der Koffer ist einfach zu bedienen, die Mes sung und Datenübertragung funktionieren einwandfrei“, berichtet Michael Kairies, Administrator Sekundärtechnik bei den Stadtwerken Kempen. Das Messintervall in Kempen beträgt pro Station vier Wo chen mit einer Überwachung der Trafobe lastung und der einzelnen Abgänge – fünf bis neun Niederspannungsabgänge wer den pro Trafostation gemessen. „Die Echt zeitdaten sind von hohem Wert für uns“, berichtet Ulschmidt. So habe man bei spielsweise im Zuge der Überprüfungen auf einer Leitung eine Stromstärke von

Niederspannungsmessung – Abgang 9

Kabel überhaupt kein Problem. Wird allerdings eine leistungsstarke Solaranlage angeschlossen, könnten 20 Hausanschlüsse schon zu viel sein.“ Sein Stellvertreter Gregor Ulschmidt ergänzt: „Ob unsere vorhandenen Betriebsmittel in der Niederspannung tatsächlich ausreichend dimensioniert sind, wenn Hausbesitzer eine PV-Anlage oder Gewerbebetriebe Ladestationen für die Mitarbeiter installie ren wollen, wissen wir oft nicht mit Sicherheit.“ Echtzeitdaten erforderlich Um Versorgungsproblemen vorzubeugen, müssten somit Aufgaben wie Störungserkennung und Fehlerortung, Netzqualitätsanalyse sowie perspektivisch auch Fernsteuerung oder sogar eine automa tisierte Trennstellenverlagerung von den Ortsnetzstationen über nommen werden. Daher werden im Netzgebiet der Stadtwerke Kempen auch rund ein Drittel der insgesamt über 300 Stationen di gitalisiert. Gleichzeitig stellt Bretzke aber klar: „Ein Rollout der sta tionären NS-Messung für alle Stationen würde für uns wirtschaftlich keinen Sinn machen und wäre vom organisatorischen Aufwand her gar nicht stemmbar.“ Auf der Suche nach einer Lösung reifte bei den Netzexperten im Kempen die Idee einer mobilen Messausrüstung, mit der sich die wichtigsten Parameter schnell und sicher überprü fen ließen. Damit, so Ulschmidt, könne man nicht nur Probleme an den Betriebsmitteln frühzeitig identifizieren, sondern gleichzeitig auch Anschlussanfragen von Kunden für Wallboxen oder PV-Anla gen effizienter bearbeiten. Da man eine solche Lösung idealerweise mit der im Betrieb vor handenen Technologie umsetzen und insbesondere die Messdaten nicht an eine Cloud, sondern in die eigene Leitstelle übertragen wollte, sprachen die Stadtwerke Kempen die SAE IT-systems an. „Wir arbeiten seit 2016 zusammen und sind absolut zufrieden“, betont Reinhard Bretzke. Fernwirkkoffer gemeinsam entwickelt Der Kölner Technologiepartner fand schnell Interesse an der neuen Produktidee, wie Dipl.-Ing. Stephan Kerkhoff, Technischer Vertrieb Büro West, berichtet: „Praktisch alle Netzbetreiber stehen vor der Herausforderung, Transparenz in den unteren Spannungsebenen schaffen zu müssen, ohne gleich sämtliche Betriebsmittel mit stati onärer Messtechnik ausstatten zu können.“ Ein geeignetes mobiles Tool gemeinsammit Praktikern zu entwickeln, sei daher eine große Chance gewesen, die man gerne ergriffen habe. Das Pilotprojekt startete und als Ergebnis konnte der Proto typ eines mobilen Messkoffers für die Niederspannung im Rah men der SAE-Expertentage im Oktober 2021 vorgestellt werden. Das Herzstück der mobilen Lösung ist das Fernwirk-Gateway FW-5-GATE-4G mit drei PM-1-R Baugruppen (für Rogowski-Spule) und Schnittstellen für die direkte Anbindung an das Leitsystemper

Foto: Stadtwerke Kempen GmbH

Echtzeitwerte der einzelnen Abgänge stehen sofort im Leitsystem zur Verfügung. (Foto: Stadtwerke Kempen GmbH)

400 Ampère gemessen – also doppelt so viel wie zulässig – und dadurch ein nicht zulässiges Gerät in einem Gewerbebe trieb entdeckt, bevor ein Schaden ent stand. Insbesondere im Zusammenhang mit Anschlussanfragen für Wallboxen und PV-Anlagen wurden so einige „Hotspots“ entdeckt, wo Über- beziehungsweise Un terspannungen im Netz drohen könnten. „So erkennen wir auch strategisch wich tige Ortsnetzstationen, wo es sinn voll sein kann, eine stationäre NS Messung aufzubauen und können umgekehrt auch Stationen aus schließen, die aktuell nicht nach gerüstet werden“, beschreibt Rein hard Bretzke. Für die mittelfristige Planung werden die Daten im Leit system archiviert, um im Zuge der geplanten jährlichen Wiederholung der Messkampagne Entwicklungen zu erkennen und bei Bedarf statio näre NS-Messungen nachzurüsten. Ausbaufähige Standardlösung

E-world erstmals vorgestellt wurde. „Unser Ziel war es, ein Ergänzungsprodukt zu entwi ckeln, das vielseitig und flexibel einsetzbar ist und den Bedürfnissen der unterschied lichen Systeme und Anlagen unserer Kun den gerecht wird“, sagt Stephan Kerkhoff. Im Produktmanagement habe man dazu di verse Konzepte geprüft und Anforderungen gesammelt. „Der mobile Fernwirkkoffer soll nicht nur für temporäre Niederspannungs messungen in Ortsnetz- oder Verteilersta tionen eingesetzt werden, um bei der Erken nung und Analyse von Anomalien im Betrieb zu unterstützen, sondern auch in sonstigen mobilen oder stationären Anlagen, bei de nen eine vorübergehende Überwachung nö tig ist“, erläutert Kerkhoff. Darüber hinaus soll der mobile Fernwirkkoffer durch Mess einsätze bei der Planung und Validierung von baulichen Maßnahmen und als Unter stützung bei Inbetriebnahmen helfen. Das Ergebnis ist ein Basisprodukt, wel ches durch spezifische Ergänzungen an die Anforderungen unterschiedlicher Einsatz bereiche angepasst werden kann. „So wer den im Rahmen unseres Produktportfolios auch unterschiedliche Möglichkeiten der Kommunikation angeboten, wie beispiels weise 4G LTE, 450 MHz oder sogar eine VPN-Infrastruktur“, so Stephan Kerkhoff weiter. Weitere Ideen oder Anwendungs szenarien seien nach wie vor jederzeit willkommen. (pq) www.sae-it.de www.stadtwerke-kempen.de

Die Stadtwerke Kempen haben gemeinsam mit SAE IT-systems einen mobilen Fernwirk koffer entwickelt, ummögliche Überlastungen imNiederspannungsnetz zu identifizieren. A ls die heutigen Verteilnetze vor Jahren und Jahrzehnten ge plant wurden, legte man die Anzahl der zu versorgenden Kunden, typische Lastprofile, statistische Gleichzeitigkeits faktoren und eine ausreichende Sicherheitsmarge zugrunde. Doch seither hat sich durch die Einspeisung aus erneuerbaren Energie quellen und die Zunahme neuer elektrischer Lasten bekannter maßen einiges verändert. Da die genannten Einflüsse zum größten Teil auf das Niederspannungsnetz wirken, können dort schnell kri tische Betriebszustände und Überlastungen entstehen, wie Rein hard Bretzke, Leiter Stromversorgung der Stadtwerke Kempen am Niederrhein, an einem Beispiel erläutert: „Nach den klassischen Planungs- und Betriebsgrundsätzen sind 40 Netzanschlüsse pro

Das Gemeinschaftsprojekt mit den Stadtwerken Kempen nahm SAE zum Anlass, eine standardisierte Lösung zu erarbeiten, die auf der Der Prototyp des Messkoffers befindet sich bei den Stadtwerken Kempen seit 2021 im Praxiseinsatz. (Foto: SAE IT-systems GmbH & Co. KG)