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about about Das Kundenmagazin von ABB Deutschland 3 | 14 Den Lichtbogen beherrschen | 06 Stromkreise zu unterbrechen ist eine anspruchsvolle Aufgabe Produkte und Innovationen | 32 Neuheiten aus dem Angebot von ABB Impulse | 39 Leistungssprung durch Retrofit Einfach schalten

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aboutaboutDas Kundenmagazin

von ABB Deutschland

3 |14

Den Lichtbogen beherrschen | 06

Stromkreise zu unterbrechen ist eine anspruchsvolle Aufgabe

Produkte und Innovationen | 32

Neuheiten aus dem Angebot von ABB

Impulse | 39

Leistungssprung durch Retrofit

Einfach schalten

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2 ABB about 3 |14

Inhalt

Strom aus- oder einzuschalten bedeu-

tet, Stromkreise zu trennen oder zu ver-

binden: Schalten beruht auf einem ver-

gleichsweise einfachen Prinzip. Dennoch

ist es in der Praxis eine große Herausfor-

derung. Warum, lesen Sie im Fokus-Bei-

trag „Einfach schalten“ ab Seite 6. Das

Spektrum reicht vom Lichtschalter mit

haushaltsüblichen Bemessungswerten

bis zum hybriden Gleichstrom-Leistungs-

schalter, der in wenigen Millisekunden die

mit einem Großkraftwerk vergleichbare

Leistung abschalten kann.

Der Grund für die Komplexität vieler

Schaltanlagen: Ab einer gewissen Leis-

tungsdichte bildet sich zunächst ein

Schaltlichtbogen. Um ihn zu löschen,

kommen beispielsweise Schaltkammern,

in denen zunächst Vakuum herrscht oder

die mit Schwefelhexafluorid-Gas befüllt

sind, zum Einsatz. In einem anderen

Anwendungsfall löst ein Mikro-Gasgene-

rator einen Bolzenschuss aus, der eine

sichere Erdung zum Schutz von Perso-

nen und Anlagen herbeiführt. Dieses Funk-

tionsprinzip entfaltet übrigens auch bei

Airbags in Kraftfahrzeugen seine lebens-

rettende Wirkung.

Wenn Sie höchste Spannungen schal-

ten und Menschen sowie Betriebsmittel

schützen wollen, können Sie sicher sein:

Wir bei ABB setzen alles daran, dass die

vielfältigen Schaltprozesse, die in der Pra-

xis verwendet werden, wenn schon – von

der Physik her – nicht einfach, zumindest

für unsere Kunden möglichst leicht und

effizient zu beherrschen sind.

Eine Erinnerung: Seit der vorigen Aus-

gabe finden Sie die Beiträge der „about“

auch in unserem digitalen Kundenmaga-

zin – klicken Sie einfach mal rein, es lohnt

sich!

Martin SchumacherVorstandsmitglied

ABB Deutschland

about 3 |14

06Einfach schalten

Vom einfachen Lichtschalter bis hin zu

Schaltanlagen, die in wenigen Millisekunden

Großkraftwerke vom Strom trennen könnten.

Unser Titelbild

Bei einem elektrischen Überschlag

zwischen zwei Elektroden ionisiert

das elektrische Feld das Gas im

Entladungsraum – es wird leitfähig und

durch einen Funken kurzgeschlossen.

Fließt weiter ein großer Strom,

entwickelt sich ein Lichtbogen.

Im Netz Per QR-Code direkt zum Digital-MagazinDas neue Digital-Magazin lesen Sie ab sofort unter

new.abb.com/de/kundenmagazin

Sehr geehrte Leserinnen und Leser,

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3ABB about 3 |14

Inhalt

Fokus06 Einfach schalten

Stromkreise zu unterbrechen ist eine

anspruchsvolle Aufgabe

Energietechnik12 Kompakt und komfortabel

Gasisolierte Schaltanlagen für stationären und

mobilen Einsatz

14 Für mehr StabilitätSchalten im Gleichtakt

15 Netze clever führenMit Network Manager die Niederspannung im Griff

18 100.000 Tonnen weniger CO2

Neueste Technik für Heizkraftwerk

Fertigungsautomation19 Auf einer Welle

Dodge Grip Tight-Lager

20 Testen für ein langes LebenRobotergestützte Multiprüfzellen für

Dauertests von Armaturen

22 Ein Prosit auf mehr Energieeffi zienzEnergiesparen mit dem IE4-Generator

24 Glasklare MeisterleistungHochpräzise Glasbearbeitung mit ABB-Robotern

15

20

Netze clever führen

Betriebsführung auf der Basis importierter

Daten mit dem ABB Network Manager: Das

Beispiel Augsburg zeigt, wie es geht.

Testen für ein langes Leben

Armaturen müssen großen Belastungen

standhalten. Hansgrohe setzt bei seinen

Dauertests auf Robotertechnik von ABB.

Prozessautomation26 Automatisch das beste Papier

Neues Prüfsystem für Papierprofile ersetzt Handarbeit

28 Restlos überzeugendVerbundmaterialien mit der neuesten Version des

Freelance-Prozessleitsystems zu 100 % recyceln

30 Sicherheit im System integriertDas neue Gas-Terminal in Emden erhält

Automatisierungstechnik von ABB

Produkte32 Neuheiten aus dem Angebot von ABB

Impulse39 Neue Leistung einbauen Retrofit-Kits für die Niederspannung

40 Volle Effi zienz voraus Verbrauch genau messen

41 Zusätzlich sparen mit BACnetModernisierung bei laufendem Betrieb

04 Nachrichten 42 Blickpunkt43 Leserservice, Impressum

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Nachrichten

Payerne. Es ist ein weiterer entschei-

dender Schritt in der Geschichte der

Luftfahrt: Anfang Juni meisterte „Solar

Impulse 2“ erfolgreich seinen Jungfern-

flug. Im schweizerischen Payerne kreiste

der Solarflieger über zwei Stunden und

15 Minuten durch die Luft – ohne Treib-

stoff und Schadstoffemissionen. Das von

den Schweizer Luftfahrt-Abenteurern

Bertrand Piccard und André Borschberg

entwickelte Flugzeug wird ausschließlich

mit Solarenergie betrieben. 2015 wollen

die beiden Piloten damit die Erde umrun-

den. ABB sponsert das Projekt der bei-

den Pioniere. Zusammen wollen sie die

neuesten Technologien in den Bereichen

Leistungselektronik und erneuerbare Ener-

gien weiterentwickeln. Vier Elektromoto-

ren treiben die Turbinen des Flugzeugs

an; 17.200 Solarzellen liefern die Ener-

gie. „Diese Partnerschaft verbindet zwei

weltweit führende Schweizer Unterneh-

men, die mit Begeisterung die Grenzen

von Technik und Innovation überwinden,

um eine bessere Welt zu schaffen“, sagte

Ulrich Spiesshofer, Vorsitzender der Kon-

zernleitung von ABB. Piccard und Borsch-

berg haben mit ihrem weltweit bekannten

Projekt „Solar Impulse“ auf das enorme

Potenzial umweltfreundlicher Technolo-

gien aufmerksam gemacht und gezeigt,

wie es mit Pioniergeist gelingen kann, das

Unmögliche möglich zu machen.

Rekord-Umrichter Datteln. Die weltweit größte und leis-

tungsstärkste Umrichteranlage ging ter-

mingerecht in Betrieb: Ende April übergab

ABB am Bahnnetzknotenpunkt im nord-

rhein-westfälischen Datteln einen Bahn-

stromumrichter an den Energieversorger

E.ON. Mit einer Leistung von 413 MW –

das entspricht der Stärke von 1.100 Fer-

raris – deckt die Anlage bis zu 25 % des

Energiebedarfs der Deutschen Bahn. ABB

Schweiz in Turgi hat die Anlage entwi-

ckelt und installiert; die 350 t schweren

Transformatoren wurden am ABB-Stand-

ort Bad Honnef gefertigt. „ABB verfügt in

diesem Bereich über umfassende Kompe-

tenz“, betonte Martin Schumacher, Ener-

gietechnik-Vorstand von ABB Deutsch-

land, bei der offiziellen Einweihung. Seit

2007 betreute ABB das über 80 Millionen

Euro schwere Projekt. Die vier statischen

Umrichterblöcke für Bahnstrom wandeln

die im Stromnetz übliche Frequenz von

50 Hz in eine Frequenz von 16,7 Hz um,

mit der Bahnen in Deutschland, Öster-

reich, der Schweiz, Schweden und Nor-

wegen betrieben werden.

Neueste Technik an Bord

„Solar Impulse 2“ hat seinen ersten Testflug erfolgreich absolviert, 2015 soll die Weltumrundung glücken – auch mit Unterstützung von ABB.

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5ABB about 3 |14

Nachrichten

Mannheim/Eppelheim. 1924 patentiert,

bis heute bewährt – der Sicherungsau-

tomat von Hugo Stotz blickt auf eine

90-jährige Erfolgsgeschichte zurück. Im

Gegensatz zu den Schmelzsicherun-

gen, die bis zu Stotz’ Erfindung verwen-

det wurden, konnte seine Schutzschalt-

vorrichtung geschlossen und mehrfach

ohne Austausch ausgelöst werden. Hugo

Stotz kombinierte eine thermische Auslö-

seeinheit und eine Magnetauslöseeinheit

in einem Gerät. Seine wiedereinschaltba-

re Sicherung, bekannt als Stotz-Automat,

konnte den elektrischen Stromkreis im Fall

einer Störung unterbrechen, ohne dass

dabei ein Draht schmolz. Der 1980 interna-

tional eingeführte selektive Sicherungsau-

tomat ermöglicht es, selektiv kaskadierte

Schutzsysteme nur mit Leitungsschutz-

schaltern aufzubauen. Seit 1999 produ-

ziert ABB Stotz-Kontakt den „System

pro M compact Sicherungsautomaten“.

90 Jahre Stotz-Automat

Die Patentschrift mit detaillierter Skizze der Erfindung von Hugo Stotz.

kurz notiert

Wertvolle MarkeAls Neueinsteiger auf Platz 7 – das

ist eine respektable Leistung. Im Mai

wurden die „Best Swiss Brands

2014“ gekürt. Erstmals wurden auch

Marken aus dem Sektor Business-to-

Business (B2B) berücksichtigt. Mit

ihrem Platz ist ABB die höchst plat-

zierte Neueinsteigerin und nach

Meinung der Jury die wertvollste

B2B-Marke der Schweiz. „Wir sind

sehr stolz auf diese Anerkennung“,

sagt Ulrich Spiesshofer, Vorsitzender

der Konzernleitung von ABB. „Das

Ranking spiegelt unseren Status als

weltweit führender Anbieter im

Bereich Energietechnik wider.“

Weitere Infos: www.bestswissbrands2014.ch

Verkauf des HLK-

Geschäfts

ABB verkauft die Sparte Heizung,

Lüftung und Klimatechnik (HLK) von

Thomas & Betts für 260 Millionen

US-Dollar an die Nortek Inc. mit Sitz in

Providence, Rhode Island. Grund dafür

sind die begrenzten Synergien mit

dem ABB-Kerngeschäft. „Die Veräuße-

rung entspricht unserer Strategie,

unser Portfolio fortlaufend zu optimie-

ren und unsere Anstrengungen auf das

profi table Wachstum in der Energie-

und Automationstechnik zu richten“,

sagt Ulrich Spiesshofer, Vorsitzender

der Konzernleitung von ABB.

Lichtkunst mit

Industrieroboter

Bei der diesjährigen Luminale in

Frankfurt, einem Lichtkunstfestival im

Rahmen der Messe Light+Building,

nutzte die Berliner Künstler gruppe

realities:united einen ABB-Roboter,

den IRB 6640, für ihre Lichtkunst-

installation „ArKata“ – sehr sehens-

wert.

Weitere Infos: new.abb.com/de/

kundenmagazin

Lüdenscheid. Auch Steckdosen können

chic sein – das beweist die Schuko-USB-

Steckdose von Busch-Jäger mit Sitz in

Lüdenscheid. Sie wurde mit dem „Red

Dot Design Award“ ausgezeichnet, einem

international anerkannten Design-Preis.

Mit der Steckdose mit Kindersicherung,

die zudem über einen USB-Anschluss ver-

fügt, lässt sich das Smartphone genauso

aufladen wie das Tablet, die Digitalkame-

ra, das Navigationsgerät oder der MP3-

Player. Als besonders gelungen bezeich-

nen die Juroren, dass beide Anschlüsse

gleichzeitig genutzt werden können. Damit

hat das Hantieren mit mehreren Lade-

kabeln und Netzsteckern ein Ende. Der

maximale Ladestrom von 700 mA garan-

tiert effiziente Ladevorgänge. Die Steck-

dose eignet sich zudem gleichermaßen für

die moderne Elektroinstallation im Neubau

wie für die Modernisierung im Altbau. Das

neue Produkt ist für fast alle Busch-Jäger-

Schalterprogramme lieferbar. Der Gewinn

des „Red Dot Design Awards“ beinhaltet,

dass die prämierte Steckdose ein Jahr im

„Red Dot Design Museum“ in Essen aus-

gestellt wird.

Award für USB-Steckdose

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6 ABB about 3 |14

Fokus

Einfach schalten

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7ABB about 3 |14

Fokus

Strom sicher zu

schalten, ist eine

Kernaufgabe der

Energietechnik.

Egal, auf welcher

Spannungsebe-

ne und zu welchem

Zweck: Wo Strom

fließt, wird geschal-

tet. Mit dem hybri-

den HGÜ-Schalter

hat ABB einen Mei-

lenstein gesetzt – er

ist Teil eines Leis-

tungsspektrums,

das vom einfachen

Lichtschalter bis zu

gasisolierten Schal-

tern für über eine

Million Volt reicht.

F ür den Laien ist Schalten ein ein-

facher Prozess: Stromkreise ver-

binden oder trennen, den Strom

ein- und ausschalten. Allein schon

die Vielfalt der in der Energietechnik ver-

wendeten Schaltgeräte mit einer gewalti-

gen Bandbreite von elektrischen Kenngrö-

ßen und Anwendungen zeigt jedoch, dass

die Sache nicht ganz so einfach sein kann.

So schaltet ein alltäglicher Lichtschalter

als Lastschalter einen Strom von 10 A

bei 220 V während ein Leistungsschalter

im Übertragungsnetz von China Bemes-

sungswerte von 4.000 A und 1.100 kV hat

– bei Dreiphasenwechselstrom entspricht

das einer Nennleistung von 7.600 MW.

Dieser Leistungsschalter könnte innerhalb

von 50 ms den gesamten Strombedarf der

Schweiz ein- und ausschalten.

Labor mit ganz eigener Ästhetik: Die ABB-Testeinrichtungen für

Hochspannungsgleichstrom-Übertragung.

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8 ABB about 3 |14

Fokus

Schalter für vielfältige AufgabenEntsprechend den unterschiedlichen

Aufgaben lassen sich die wichtigsten

Schalter nach ihren spezifischen Eigen-

schaften einteilen:

– Lastschalter schalten Geräte und

Anlagenteile im ungestörten Zustand

ein und aus. Sie sind die alltäglichs-

ten Schalter und werden in der Nie-

der- sowie Mittelspannung eingesetzt.

– Leitungsschutzschalter – umgangs-

sprachlich: „Sicherung“ – schützen

Leitungen in der Niederspannung vor

Überhitzung, indem sie bei Überlast

oder Kurzschluss automatisch trennen.

Erfunden wurde diese Schalterart vor

knapp 100 Jahren von Hugo Stotz in

Heidelberg. Das von ihm gegründete

Unternehmen ist heute Teil von ABB.

– Leistungsschalter sind in gewisser

Weise Sicherungsautomaten für hohe

Ströme im Mittel- und Hochspan-

nungsbereich. Zusätzlich sind Funkti-

onen wie Fehlerstrom- und Erdschluss-

schutz sowie Energiemanagement

durch gezielten Lastabwurf integ-

riert. Der wegen der hohen Leistun-

gen unvermeidliche Lichtbogen wird

durch Druckluft, Schalten im Vakuum

oder in Schwefelhexafluorid-Gas (SF6)

gelöscht.

– Trennschalter schalten ohne Last, tren-

nen also strom- und spannungslos. Sie

schützen das Personal bei Arbeiten an

den Betriebsanlagen.

In Schaltanlagen kommen Kombina-

tionen von Schalterarten mit weiteren Sys-

temen für Schutz und Steuerung oder

Strom- und Spannungswandlern zum

Einsatz.

Lichtbogen macht den UnterschiedAuch wenn das Prinzip des Schal-

tens immer dasselbe ist, macht es doch

einen großen Unterschied, ob ein ganzes

Kraftwerk oder eine Glühbirne vom Netz

getrennt wird. Der Unterschied beruht auf

physikalischen Gesetzen und ihrer Beherr-

schung, in diesem Fall der Beherrschung

des Schaltlichtbogens: „Der Schaltlicht-

bogen ist auf den verschiedenen Span-

nungs- beziehungsweise Leistungsni-

veaus unterschiedlich beständig“, sagt

Christian Ohler, Leiter der Abteilung

Energietechnikprodukte und -sensoren

im ABB-Konzernforschungszentrum in

Dättwill. „Beim Lichtschalter erlischt der

Lichtbogen beim nächsten Nulldurchgang

der Wechselspannung von selbst. In die-

sem Fall reicht die Kühlleistung der Umge-

bungsluft, ein Neuanzünden des Bogens

danach zu verhindern.“

SF6 hat hohe Durchschlags festigkeitAuf der Mittel- und Hochspannungsebe-

ne herrschen andere Verhältnisse. In nor-

maler Umgebungsluft könnten die Kontakte

nicht schnell genug und nicht weit genug

getrennt werden. Ohne weitere Eingriffe

würde ein Lichtbogen gezündet, der immer

weiter brennt. Deshalb müssen für diese

Spannungsbereiche Leistungsschalter kon-

struiert werden, die den Schaltlichtbogen

aktiv auslöschen. In Freiluft-Anlagen wird

er mit starker Druckluft ausgeblasen, ähn-

lich einer Kerze. Zum Einsatz kam auch Öl

als isolierendes Medium. In diesem Fall zer-

setzt die hohe Temperatur des Lichtbogens

das Öl in den Löschkammern teilweise zu

Gas, das das Öl umwälzt und den Licht-

bogen verlöscht. Heute wird jedoch immer

häufi ger SF6 in hermetisch abgeschlosse-

nen Schaltern eingesetzt. SF6 hat eine weit

höhere Durchschlagsfestigkeit als Luft und

leitet Wärme besser. Beim Öffnen der Kon-

takte in einem SF6-Leistungsschalter wird

gleichzeitig das Druckgas komprimiert. Der

durch eine Düse geführte Gasstrom bläst in

den Lichtbogen und löscht ihn rasch aus.

Vakuum für die MittelspannungAuf der Mittelspannungsebene sind

häufig Vakuumschalter das geeignete

Schaltprinzip. Weltweit sind über drei Mil-

lionen Vakuum-Schaltkammern in Betrieb,

die bei ABB in Ratingen produziert wur-

den. Mit einer Jahresproduktion von

400.000 Stück ist ABB Weltmarktführer.

Die weltgrößte mit SF6 isolierte GIS an der Drei-Schluchten-Talsperre des Jangtsekiangs in China ist auf 550 kV ausgelegt.

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Fokus

Alltägliche IngenieurskunstKomplexe Technik im Sicherungsautomat

0 msBeginnÜbersteigt der Strom in der Spule

einen defi nierten Wert, wird der

Schlaganker gegen die Kraft der innen-

liegenden Fesselfeder angezogen.

1,5 msLichtbogen in LöschkammerDer Lichtbogen läuft in die Lösch-

kammer ein.

0,5 msLichtbogen bildet sich Der Schlaganker trennt die Kon-

takte. Zwischen beweglichem

und festem Kontakt entsteht ein

Lichtbogen.

2,0 msAufteilung des Lichtbogens Der Lichtbogen wird in der Lösch-

kammer in Teillichtbögen mit unge-

fähr 30 V Spannung aufgeteilt und

verlöscht.

1,0 msKontaktstelle offenDie Kontaktstelle ist vollständig

geöffnet und der Lichtbogen deut-

lich sichtbar.

10,0 msSchaltgriff fälltDer Schaltgriff erreicht seine End-

position wegen der Massenträg-

heit erst nach ungefähr 10,0 ms.

Nicht nur bei Geräten zum Schalten

höchster Ströme und Spannungen brin-

gen die ABB-Fachleute ihre Expertise

ein. Auch ein alltäglicher Leitungsschutz-

schalter ist ein Stück anspruchsvoller

Ingenieurstechnik. „Bei der Entwicklung

arbeiten Konstrukteure für die mecha-

nischen Teile und Elektrotechniker eng

zusammen“, sagt Joachim Becker, Pro-

duktmanager bei ABB Stotz Kontakt.

„Die Entwicklung einer neuen Geräte-

generation dauert ungefähr drei Jahre.

Eine Simulation am Computer kann bis

heute nicht alles zeigen. Deshalb müs-

sen verschiedene Elemente und Schritte

möglichst einzeln getestet werden, bei-

spielsweise das Einwandern des Licht-

bogens in die Löschkammer.“ Grundsätzlich besteht ein elek-

trischer Lichtbogen aus einer

sich selbst erhaltenden Gasent-

ladung zwischen zwei Elektro-

den. Wenn bei einem Schaltvor-

gang die geöffneten Kontakte

noch nicht weit genug voneinan-

der entfernt sind, reichen schon

geringe elektrische Feldstärken

aus, um die Luft durchgängig zu

ionisieren. Die Folge: Ein Licht-

bogen bildet sich – genauso wie

ein Blitz bei Gewitter. Bei Wech-

selstrom erlischt der Lichtbogen

im Nulldurchgang der sinus-

förmigen Stromkurve. Sind die

Kontakte beim erneuten Span-

nungsaufbau noch nicht weit

genug voneinander entfernt,

zündet der Bogen neu. Dies zu

vermeiden und den Lichtbogen

rasch auszulöschen, ist das Ziel

verschiedener Systeme: Sie bla-

sen den Lichtbogen beispiels-

weise mit Druckluft aus oder sie

führen Schaltvorgänge in Medi-

en mit hoher Durchschlagsfes-

tigkeit durch, im Vakuum oder in

Schwefelhexafluorid-Gas.

Wird ein Störlichtbogen nicht

schnell verlöscht, drohen große

Schäden. Dauert der Störlicht-

bogen bis zu 300 ms, besteht

bereits Brand- und Explosions-

gefahr. Je nach Design der

Schaltanlagen sind schwere

Verletzungen des Personals zu

befürchten.

Schaltlichtbogen

Kurzschlussausschaltung eines Leitungsschutzschalters S201 – B16:

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10 ABB about 3 |14

Fokus

„Für die Hochspannung ist das Vakuum

keine echte Alternative“, sagt Christian

Ohler. „ Die Durchschlagfestigkeit von

Hochvakuum ist zwar beträchtlich, aber

in Bezug auf die Feldstärke, die es ohne

Überschlag bewältigen kann, existiert im

Hochvakuum eine Sättigungsgrenze. Über

72 Kilovolt wächst der erforderliche Kon-

taktabstand überproportional an, womit

der spezifische Vorteil eines Vakuumschal-

ters – seine Kompaktheit – verloren geht.“

CO2 mit besserer ÖkobilanzEine Alternative zu SF6, das als stärks-

tes bekanntes Treibhausgas äußerst sorg-

fältig befüllt und kontrolliert werden muss,

könnte CO2 darstellen. ABB arbeitet an

einer neuen Generation von Leistungs-

schaltern ab 72,5 kV, die mit CO2 befüllt

sind. „Der Vorteil des CO2-isolierten Schal-

ters ist die bessere Ökobilanz über die

gesamte Lebensdauer gerechnet. Die

technische Funktion ist vollständig die

gleiche wie bei Leistungsschaltern mit

SF6“, sagt Christian Ohler.

Durchbruch beim GleichstromIm Gegensatz zur Wechselstrom-

Übertragung bleibt die Spannungsrich-

tung bei der Gleichstrom-Übertragung

immer gleich. Damit hat der Gleichstrom

auch keinen Nulldurchgang – und der

Schaltlichtbogen stellt damit ein essen-

zielles Problem dar. Bereits im Nieder-

spannungsbereich ist der Schaltlichtbo-

gen bei Gleichstromanwendungen sehr

stabil. In der Hochspannung schien es

über viele Jahrzehnte nahezu unmöglich,

einen Gleichstrom-Lichtbogen zu löschen

– man sprach in diesem Zusammenhang

sogar von einem Rätsel der Elektrotech-

nik. Doch in mehrjähriger Forschungsar-

beit wurde dieses 100 Jahre alte Rätsel

gelöst: Ende 2012 konnte ABB die Ent-

wicklung des weltweit ersten Leistungs-

schalters für die Hochspannungsgleich-

strom-Übertragung (HGÜ) bekannt geben.

Der Schalter kombiniert einen aus Leis-

tungshalbleitern bestehenden Schalter mit

einem ultraschnellen mechanischen Tren-

ner – deshalb auch die Bezeichnung hybri-

der HGÜ-Leistungsschalter. Er kann in nur

fünf ms Gleichstrom unterbrechen, der der

Leistung eines Großkraftwerks entspricht.

Der hybride HGÜ-Leistungsschalter ist

einer der Schlüssel für die weitere Planung

von Gleichstromübertragungsnetzen, die

eine effiziente Integration von erneuerba-

ren Energien über große Entfernungen

ermöglichen. Unter anderem musste bis-

her bei HGÜ-Systemen zur Beherrschung

eines Fehlers auf der Übertragungsstre-

cke das Gesamtsystem einschließlich der

Konverterstationen abgeschaltet und der

Leistungsschalter auf der Drehstromseite

geöffnet werden. Dieser relativ langwierige

Vorgang ist dann kritisch zu sehen, wenn

die Gleichstromübertragung in Zukunft

ein wichtiger Teil des vermaschten Über-

tragungsnetzes werden wird. Der hybri-

de HGÜ-Leistungsschalter beseitigt die-

sen kritischen Punkt und sorgt auf der

Gleichstromseite dafür, dass die Konver-

terstationen bei einem kurzzeitigen Fehler

– beispielsweise bei einem Blitzeinschlag

in eine Freileitung – weiter am Netz blei-

ben und damit durchgängig Systemdienst-

leistungen erbringen können.

Doch nicht nur der kontinuierliche

Betrieb von Konverterstationen wird durch

den HGÜ-Leistungsschalter ermöglicht.

„Der nächste logische Schritt besteht nun

darin, die Planung der aktuellen HGÜ-Pro-

jekte so vorzubereiten, dass man die ein-

zelnen Gleichstrom-Übertragungssysteme

in der Zukunft zu einem Gleichstrom-

netz erweitern kann“, sagt Raphael Gör-

ner, Leiter Marketing und Vertrieb für den

Geschäftsbereich Grid Systems bei ABB

in Mannheim. Die Interaktion zwischen

Gleichstrom- und Drehstromnetzen kann

heute schon in einem von ABB eingerich-

teten Simulationszentrum in Echtzeit simu-

liert und getestet werden. Frühzeitig kön-

nen die Beteiligten so Erkenntnisse für den

späteren Betrieb gewinnen. „Grundsätz-

lich ist mit der Entwicklung der selbstge-

„Grundsätzlich ist mit der

Entwicklung der selbstge-

führten HGÜ und dem von

uns vorgestellten hybriden

Leistungsschalter nun die

Basis geschaffen, eine

effiziente und zukunfts-

sichere Gleichstrom-Infra-

struktur in Deutschland zu

realisieren.“

Bundeskanzlerin Angela Merkel – in Begleitung von Forschungsministerin Johanna Wanka und des niederländischen Ministerpräsidenten Mark Rutte (2.v.r.) – informiert sich bei ABB im Gespräch mit Ulrich Spiesshofer, Vorsitzender der Konzernleitung von ABB (l.), und Peter Terwiesch, Vorstandsvorsitzender der deutschen ABB (3.v.l.), über den HGÜ-Leistungsschalter.

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Fokus

führten HGÜ vor mehr als 15 Jahren und

dem von uns 2012 vorgestellten hybriden

Leistungsschalter nun die Basis geschaf-

fen, eine effiziente und zukunftssichere

Gleichstrom-Infrastruktur in Deutschland

zu realisieren“, sagt Raphael Görner.

Weltrekord beim aktiven SchutzIn Sachen Schaltgeschwindigkeit setzt

ABB mit dem Ultraschnellen Erdungs-

schalter vom Typ UFES auf der Mittelspan-

nungsebene seit 2010 neue Maßstäbe:

Angetrieben durch einen Mikro-Gasgene-

rator – ähnlich dem Funktionsprinzip, nach

dem auch Airbags in Kraftfahrzeugen ihre

lebensrettende Wirkung entfalten – benö-

tigt das UFES-Primärschaltelement (PSE)

weniger als 1,5 ms für den schützenden

Schaltvorgang. Die PSE werden in kürzes-

ter Zeit durch die UFES-Elektronik aus-

gelöst, die den Störlichtbogenfehler über

die Fehlerkriterien Überstrom und Licht

erfasst. Nach der elektronischen Ansteu-

erung erzeugt der Mikro-Gas generator

einen schlagartigen Druckanstieg inner-

halb des ihn umgebenden Volumens im

Antriebskolben und treibt diesen samt

beweglichem Kontakt über die Schalt-

strecke in die Festkontaktseite. Die PSE

stellen eine 3-phasige Kurzschlusserdung

her und sorgen gemeinsam mit der schnel-

len Elektronik dafür, dass der UFES einen

Störlichtbogen in weniger als vier ms nach

seiner Erfassung verlöscht – das ist Welt-

rekord in der Mittelspannung.

In der Praxis reduziert die extrem kurze

Schaltzeit die wesentlichen Gefährdungen

für Personen und Anlage auf ein Minimum.

„Thermische und mechanische Schäden

an der Schaltanlage können wir nahezu

ausschließen“, sagt Wolfgang Hakelberg

von von ABB Energietechnik-Produkte in

Ratingen. „Die Druckspitze innerhalb der

Schaltanlage wird üblicherweise in 10 bis

15 ms nach dem Entstehen des Störlicht-

bogens erreicht, ab 100 ms sind thermi-

sche Schäden an der Anlage zu erwar-

ten. Der UFES reagiert im Fehlerfall jedoch

so schnell, dass diese kritischen Grenzen

nicht erreicht werden.“

Das kompakt aufgebaute Schaltgerät

ist prinzipiell in jeder neuen oder bereits

installierten, kurzschlussfesten Schalt-

anlage mit Bemessungsspannungen bis

40,5  V und Bemessungs-Kurzzeitströmen

bis 63 kA (1 s) einsetzbar. „Mit dem UFES

haben wir ein Schutzgerät im Portfolio, das

Herausragendes leistet. Die Motivation der

einzelnen Kunden für den Einsatz dieses

aktiven Störlichtbogenschutzes ist hierbei

ganz unterschiedlich. Generell profitieren

jedoch alle von einem deutlich erhöhten

Personen-, Anlagen- und Gebäudeschutz

sowie von einer signifikanten Kostenre-

duzierung im möglichen Fehlerfall“, sagt

Wolfgang Hakelberg. „Eine ganz wesent-

liche Rolle spielt auch, ob Ausfallzeiten

wie beispielsweise auf einer Ölplattform

besonders kritisch sind – da sind die

höchstens zwei Stunden, die der Aus-

tausch der UFES-Primärschaltelemente

nach einer Auslösung üblicherweise dau-

ern würde, ein starkes Argument.“

Herr Professor Franck, was sind Meilensteine in der Entwicklung des Schaltens? Der Wechsel des Isoliermediums von

Öl auf Druckluft und später auf SF6,

ebenso die Entwicklung der Blas-

kolben- und Selbstblasschalter sind

wie die ersten Vakuumschalter in

den 1960ern wichtige Meilensteine.

Aber nicht nur die Unterbrecherein-

heit selbst, auch der Antrieb und das

Schutzsystem sind immer zuverlässi-

ger und kompakter geworden.

Welche Forschungsziele stehen heu-te im Fokus?Die Suche nach einer Alternative zu

SF6 beschäftigt die Forscher. Hier

geht die Reise in Richtung Alterna-

tivgase und Vakuumschalter. Die

Vorteile von HGÜ zur Einbindung von

erneuerbaren Energien oder für den

verlustarmen Transport über große

Distanzen haben das Forschungsin-

teresse an HGÜ-Netzen und -Schal-

tern verstärkt.

Wie hängt unsere Lebensqualität davon ab, elektrischen Strom sicher zu schalten?Unser Leben basiert auf zuverlässi-

gen Energiesystemen. Da es öko-

nomisch unsinnig wäre, fehlerfreie

Systeme zu fordern, müssen wir die

wenigen Fehler kontrollieren. Hier

kommen leistungsfähige Schalter ins

Spiel: Sie schützen die elektrischen

Übertragungs- und Verteilnetze von

heute und morgen.

„Fehlerfrei ist öko-

nomisch unsinnig“

Interview

Professor Christian FranckInstitut für Elektrische Energieübertragung und

Hochspannungstechnik an der ETH Zürich

Der Ultraschnelle Erdungsschalter UFES ist aus einer elektronischen Einheit und den dazugehörigen Primärschaltelementen kombiniert. Im Fehlerfall stellt der UFES in weniger als vier ms eine 3-phasige Kurzschlusserdung her.

Weitere Infos: [email protected]

Per QR-Code direkt zum

Beitrag im Digitalmagazin mit

zusätzlichen Videos

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12 ABB about 3 |14

Energietechnik

Kompakt und komfortabelDas Höchstspannungsnetz in

Deutschland und mit ihm die

Umspannwerke wandeln sich. Die

wachsende Einspeisung erneuer-

barer Energien wird diesen Prozess

noch beschleunigen. ABB bietet ein

breit gefächertes Spektrum gas-

isolierter Schaltanlagen, wie aktuelle

Projekte in Simbach am Inn und in

Karben bei Frankfurt zeigen.

Eine viel befahrene Bundes straße

auf der einen Seite, Gewerbe-

und Wohngebiete auf der ande-

ren: Umspannwerke wie das im

niederbayerischen Simbach gibt es in

Deutschland viele. Häufig stehen kaum

Erweiterungsflächen zur Verfügung; den-

noch müssen sie ausgebaut werden, meist

sogar im laufenden Betrieb. In Simbach ist

die TenneT TSO GmbH als Netzbetreiber

gerade dabei, innerhalb von drei Jahren

das Umspannwerk mit einer ehemals luft-

isolierten 220-kV-Schaltanlage in eines mit

einer gasisolierten 420-kV-Hybridanlage

zu verwandeln. Aus Gründen der hohen

Netzauslastung und Versorgungssicher-

heit kann das Umspannwerk dabei zu kei-

nem Zeitpunkt vollständig abgeschaltet

Beim Aufbau der gasisolierten 420-kV-Hybridanlage in Simbach, die die bisherige luftisolierte 220-kV-Anlage ersetzen soll, durfte das Umspannwerk nie vollständig abgeschaltet werden.

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13ABB about 3 |14

Energietechnik

werden. Kompakte, modular aufgebaute

gasisolierte Schaltanlagen von ABB bie-

ten für solche Aufgaben geradezu ideale

Lösungsansätze. Hybrid bedeutet in die-

sem Fall, dass der Hauptteil der Kompo-

nenten in den Schaltfeldern, mit Ausnahme

der Sammelschienen, Spannungswandler

und Ableiter, SF6-gasisoliert ist.

Der Platzbedarf einer gasisolierten

420-kV-Hybridschaltanlage ist nur gut

halb so groß wie der einer luftisolierten

Bauart. Durch eine ausgeklügelte Auf-

stellung der Anlage lässt sich die Fläche

in Simbach derart optimal nutzen, dass

sogar noch eine neue 420-kV-Freileitung

in das Umspannwerk integriert werden

kann. Auf der 420-kV-Ebene ist die Anla-

ge in Niederbayern die erste ihrer Art, die

in Deutschland im Freien errichtet wird.

Aufgrund ihrer kompakten Bauweise und

damit der größeren räumlichen Nähe ein-

zelner Komponenten mussten die Planer

erhöhte Anforderungen an das Wartungs-

und Sicherheitskonzept erfüllen. „Durch ein

intelligentes Schaltanlagenlayout haben wir

auch diese Herausforderungen gemeis-

tert“, erklärt Thomas Waldhofer, bei ABB

Key Account Manager für TenneT.

Die Rundum-Erneuerung des Um spann-

werks erfolgt in drei Abschnitten und soll

bis Ende 2014 abgeschlossen sein. „Mit

anspruchsvollen Projekten wie dem in Sim-

bach demonstrieren wir nicht nur unsere

Produkt-, sondern auch unsere System-

kompetenz“, unterstreicht Waldhofer.

420-kV-GIS mit acht Feldern für den Stromknotenpunkt Karben

Etwas anders sind die Hintergründe für

das Umspannwerk im hessischen Karben,

15 Kilometer nördlich von Frankfurt: Im

Rahmen der Energiewende soll die Anla-

ge zu einem Knotenpunkt aller drei in der

Region verlaufenden Hochspannungstras-

sen ausgebaut werden. Zu diesem Zweck

errichtet der Netzbetreiber TenneT ein

komplett neues Umspannwerk, das nach

seiner Fertigstellung Mitte 2015 die vor-

handene Anlage ersetzen soll. Außer für

die Errichtung der acht Schaltfelder ein-

schließlich einer Kupplung ist ABB auch

für die primärtechnische Planung, sämtli-

che Montageleistungen sowie umfangrei-

che Baumaßnahmen verantwortlich. Wie

in Simbach wird auch hier die gasisolierte

420-kV-Hybridtechnik eingesetzt.

TenneT überzeugte die Technik nicht

nur wegen ihrer hohen Verfügbarkeit und

ihrer Zuverlässigkeit, sondern auch wegen

ihres exzellenten Schottungs- und Hava-

riekonzepts. Im äußerst unwahrscheinli-

chen Fall einer Störung kann der Netz-

betreiber sehr schnell reagieren und die

Funktionstüchtigkeit der Anlage in weni-

gen Stunden wiederherstellen. Da ein

Teil der luftisolierten Sammelschienenab-

schnitte immer in Betrieb bleibt, ist die

Versorgungssicherheit stets gewährleistet.

Schaltanlagen-Container nach dem Fertighausprinzip

Eine besonders pfiffige Lösung für die

unterbrechungsfreie Modernisierung von

Umspannwerken hat ABB mit seinen mobi-

len Baueinsatz-Schaltanlagen geschaf-

fen. Die gesamte Technik einer kompak-

ten 420-kV-GIS der neuesten Generation

(ELK-3 C, 420 kV) ist in einem Container

untergebracht, ähnlich wie man ihn aus

der Logistik kennt. Die flexible und indivi-

duell konfigurierbare Schutz- und Steue-

rungstechnik befindet sich in einem zwei-

ten, kleineren Container. Durch einfache

Änderungen der Schutz- und Steuer-

software lassen sich unterschiedlichste

Anwendungen konfigurieren. Beide Con-

tainer können bequem per LKW praktisch

an jeden Einsatzort transportiert werden.

Die Steuerleitungen sind mit vorkon-

fektionierten Steckern verbunden, sodass

der Aufbau in kürzester Zeit erfolgen kann.

Durch umschaltbare Spannungswandler

ist die mobile 420-kV-Schaltanlage auch

auf der Spannungsebene 220 kV einsetz-

bar. Montage, Prüfung und ein Teil der

Inbetriebnahme erfolgen bereits in der

Fabrik. Im Umspannwerk lassen sich die

Arbeiten daher auf ein Minimum begren-

zen. „Das Konzept ähnelt dem eines

Fertighauses“, vergleicht es Thomas

Waldhofer.

Für die 220/380-kV-Ebene hat TenneT

zu Beginn dieses Jahres die erste Ein-

heit bestellt. Auf der 170-kV-Ebene sind

in Norwegen derzeit zwei solcher Anla-

gen im Einsatz, in Algerien auf der Ebe-

ne 66 kV sogar fast 20. Derartige Con-

tainerlösungen werden am ABB-Standort

Hanau-Großauheim realisiert. Außer bei

der unterbrechungsfreien Erneuerung

oder Erweiterung von Umspannwerken

eignen sich die mobilen Schaltanlagen

aufgrund ihrer Flexibilität besonders für

den Einsatz in Krisengebieten – zum Bei-

spiel dann, wenn Stationen nach Erdbe-

ben oder Überschwemmungen beschä-

digt und teilweise außer Betrieb sind.

Weitere Infos: [email protected]

„Mit anspruchsvollen Projekten

wie dem in Simbach demons-

trieren wir nicht nur unsere

Produkt-, sondern auch unsere

System kompetenz.“

Thomas Waldhofer betreut bei ABB als Key Account Manager den Kunden TenneT.

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14 ABB about 3 |14

Energietechnik

Vattenfall sorgt für ein leuchtendes Berlin-Mitte, wo auch die Europa-Zentrale des Konzerns sitzt.

Für mehr StabilitätSchalten im Gleichtakt

Ein Sammelsch ienenschutz

REB500 sorgt jetzt im 110-kV-

Umspannwerk Berlin-Mitte von

Vattenfall für mehr Stabilität und

Betriebssicherheit. Das Umspannwerk

ist für die Haupteinspeisung im Zentrum

Berlins und im Regierungsviertel zustän-

dig. Der Energiekonzern beauftragte ABB

2013 damit, in dem Werk ein modernes

Sammelschienensystem zu implementie-

ren. Ziel war ein umfassender Schaltan-

lagenschutz mit höchster Verlässlichkeit.

Ersatz bei laufendem BetriebIm Rahmen des Projekts wurden Geräte

aus Produktabkündigungen im laufenden

Betrieb schrittweise durch vier Schutzge-

räte vom Typ REB500 ersetzt – ohne die

Versorgungssicherheit zu beeinträchtigen.

Auch sollte das bisherige Konzept um die

Komponente des erweiterten Endfehler-

schutzes ergänzt werden.

Der Wert störungsfrei arbeitender Ener-

giesysteme zeigt sich insbesondere dann,

wenn ein Netzknoten ausfällt. Der nume-

rische Sammelschienenschutz REB500

trägt dazu bei, einen solchen Netzkno-

tenausfall zu verhindern. Er wird für den

schnellen, selektiven Schutz von Mittel-,

Hoch- und Höchstspannungsschaltanla-

gen eingesetzt. Sein Aufbau basiert auf

einer flexiblen, modularen Hard- und Soft-

ware, die einfach an die Konfiguration der

Schaltanlage angepasst werden kann.

Durch die hohe Systemflexibilität lassen

sich Anlagen mit Einfach- bis Vierfachsam-

melschienen, etwa mit Umgehungsschie-

nen, Ringsammelschienen oder 1½-Schal-

tersystemen, umfassend schützen.

Die besondere Herausforderung für die

intelligente Schutzeinrichtung REB500:

Anhand der aktuellen Schaltsituation muss

sie immer genau die Schutzzone erken-

nen, die im Fehlerfall aus dem Netz her-

ausgetrennt werden muss – und zwar mit

minimaler Rückwirkung auf das Gesamt-

netz. Im Bedarfsfall werden dann durch

den Sammelschienenschutz innerhalb

Der IEC-61850-kompatible Sam-

melschienenschutz REB500 wurde

entwickelt, um verschiedene Schutz-

konzepte zu unterstützen. Durch

die Zuordnung der Feldeinheiten in

die Feldschutzschränke kann ein

dezentrales Schutzsystem aufgebaut

werden. Alternativ kann eine zen-

trale Anordnung durch Integration

der Feldeinheiten in einen zentralen

Schutzschrank erreicht werden.

Sammelschienenschutz

REB500

weniger Millisekunden „im Gleichtakt“

nur die dazu notwendigen Hochspan-

nungsschalter der Schutzzone ausge-

löst, um die Auswirkungen eines Fehlers

zu minimieren.

Anlagenschutz von nahezu 100 %Der REB500 bietet für die Anwen-

dung im Umspannwerk Berlin-Mitte als

Funktio nalitäten einen Sammelschienen-

schutz für das Phasensystem mit separa-

ter Nullstrom-Differenzial-Funktion, einen

Endfehler- sowie Schalterversagerschutz.

Für eine maximale Verfügbarkeit wurden

alle Geräte des Schutzsystems mit redun-

danten Netzteilen ausgestattet. Mit die-

sem modernen Konzept von ABB erreicht

Vattenfall einen Anlagenschutz von nahe-

zu 100 %.

Weitere Infos: [email protected]

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15ABB about 3 |14

EnergietechnikF

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Netze clever führenDas Beispiel der Netze Augsburg GmbH

zeigt, dass es möglich ist, allein auf

Basis importierter Daten sowie weniger

Messwerte das Niederspannungsnetz

zu führen. Das Unternehmen hat sich für

das Netzleitsystem Network Manager

von ABB entschieden. Es vereinfacht

die Betriebsführung – die Mitarbeiter der

Leitwarte können schneller auf veränder-

te Netzsituationen reagieren.

Die Produkt iv i tät ste igern,

Betriebs- und Wartungskosten

senken, Ausfallzeiten minimie-

ren sowie Kunden mit zuver-

lässigen Stromlieferungen versorgen und

ihnen umfassenden Service bieten – die

Anforderungen an Energieversorger sind

vielfältig. Insbesondere durch die Energie-

wende und den schnellen Ausbau rege-

nerativer Energien ist es für Verteilnetzbe-

treiber entscheidend, den Zustand ihrer

Netze zu kennen, zu überwachen und fle-

xibel auf veränderte Situationen reagie-

ren zu können. Um diesen Anforderungen

gerecht zu werden, beauftragte die Netze

Augsburg GmbH 2006 ABB damit, ihr ein

neues Netzleitsystem zu erstellen.

Ausschlaggebend für eine erfolgrei-

che Umsetzung ist der effektive Einsatz

In der zentralen Leitwarte der Netze Augsburg GmbH können die Mitarbeiter den Betrieb mit dem Network Manager von ABB optimal führen.

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16 ABB about 3 |14

Energietechnik

Für die Betr iebsführung bei Net-

ze Augsburg bot es sich an, auch Nie-

derspannungsnetzbere iche v isue l l

auszuleuchten. Diese Darstellung ver-

anschaulicht, welcher Netzbereich bezie-

hungsweise welcher Kabelabschnitt

oder Verteilerschrank von einer Orts-

netzstation versorgt wird. Die Aussa-

ge basiert immer auf einem aktuellen

Schaltzustand, da alle vom Normalzu-

stand abweichenden Schaltzustände per

Nachführung in der Leitwarte aktualisiert

werden. Indem das Netz im Computer-

bild gezielt umgefärbt wird, lässt sich

überprüfen, wie ein Stromkreis verläuft,

welche Parallelkabel im Spiel sind oder

ob zwei Ortsnetztransformatoren über

das Niederspannungsnetz gekuppelt

sind. „Abgeleitet von der Topologie und

der zyklischen Netzberechnung können

wir die Lastflüsse in Betrag und Rich-

tung untersuchen und auch die Selek-

tivität und Staffelung der Sicherungen

beurteilen. Anhand der Navigation im

Netzbild stehen uns diese Informationen

schnell zur Verfügung“, erläutert Wer-

ner Falchner, Bereichsleiter Leittechnik/

Leitwarte Strom der Netze Augsburg. Da

die Niederspannungsdaten täglich aus

einem GIS importiert werden, kann die

Betriebsführung die Techniker vor Ort auf

Basis dieses aktuellen georeferenzierten

Weltbildes unterstützen. Zusätzlich hel-

fen importierte und hinterlegte Straßen-

karten, Luftbilder oder Katasterkarten.

Leitwartenprozesse optimierenStörungen kommen im Niederspan-

nungsnetz besonders häufig vor. Dem-

entsprechend aufwändig ist es, die Daten

für die Berichte an das Forum Netztech-

nik/Netzbetrieb im VDE (FNN) und an die

Bundesnetzagentur zu erfassen. „Diese

Prozesse zu optimieren, war eine unserer

wesentlichen Anforderungen“, sagt Wer-

ner Falchner. Indem die echten, zeitrichti-

gen Störungsdaten aus dem SCADA-Sys-

tem bereitgestellt und in ein Programm zur

Störerfassung und -auswertung übernom-

men werden, sind Schreib- und Übertra-

gungsfehler ausgeschlossen.

Geplante Versorgungsunterbrechun-

gen lassen sich mit dem Network Mana-

ger simulieren und die Zählpunkte ermit-

teln, die von der Abschaltung betroffen

sind. Mithilfe der Topologiefunktion lässt

sich eine Liste der betroffenen Haushalte

erstellen, die zur Information der Kunden

genutzt werden kann.

Rückspeisungen berechnen„Für die Modellierung von dezentra-

len Erzeugungsanlagen (DEA) im Nieder-

spannungsnetz haben wir den Ansatz

einer Referenzanlage entwickelt“, erläu-

tert Christoph Schwartze, Business Con-

„Abgeleitet von der Topologie

und der zyklischen Netz-

berechnung können wir die

Lastflüsse untersuchen und

auch die Selektivität und

Staffelung der Sicherungen

beurteilen.“

spezieller Informationstechnologie. Ins-

besondere wenn das Niederspannungs-

netz topologisch in einem SCADA-System

(Supervisory, Control and Data Acquisi-

tion) modelliert wird, ist der Schritt zur

Online-Netzberechnung nicht mehr weit.

Netze Augsburg entschied sich für das

Netzleitsystem Network Manager von

ABB, womit die Mitarbeiter der zentra-

len Leitwarte den Betrieb optimal führen

können.

Einheitliche Netzführung über alle Spannungsebenen hinweg

In den Network Manager werden täg-

lich relevante Daten aus einem Geoinfor-

mationssystem (GIS), einem System für

Energiedatenmanagement (EDM) und aus

SAP importiert. Mit diesen unterschiedli-

chen Informationen lässt sich das Hoch-

und Mittelspannungsnetz ergänzend und

das Niederspannungsnetz vollständig und

automatisch im Leitsystem modellieren.

Das ermöglicht eine einheitliche Netzfüh-

rung über alle Spannungsebenen hinweg.

Zudem sparen die Modellierung und die

auf sie aufbauende Online-Netzberech-

nung Sensoren ein und helfen, dezent-

rale Einspeisungen einer Ortsnetzstati-

on zuzuordnen. Auf der Grundlage dieser

Informationen können die Leitstellenmit-

arbeiter Rückspeisungen aus dem Nie-

derspannungsnetz erkennen.

Bildschirmsicht des ABB Network Manager: Der Versorgungsbereich einer Ortsnetzstation ist im aktuellen Schaltzustand ausgeleuchtet.

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17ABB about 3 |14

Energietechnik

Modellierung der Einspeiseleistung von DEA

sultant bei ABB. Hier stehen die im loka-

len Netzgebiet abgeleiteten Messwerte

auch im SCADA-System zur Verfügung

und werden in die Lastkalibrierung ein-

bezogen. Wahlweise kann die Einspeise-

leistung der DEA auch aus einer Messung

der Globalstrahlung oder einer Tempera-

turmessung abgeleitet werden. Rückspei-

sungen über einen Ortsnetztransformator

werden so sichtbar.

Insgesamt schafft die Zustandsschät-

zung durchgängig über alle Spannungs-

ebenen im Verteilungsnetz hinweg eine

konsistente Datenbasis, auf der sich eine

Reihe von Aspekten durch lastflussbasier-

te Simulationen und Optimierungen reali-

sieren lassen, zum Beispiel die Grenzwert-

überwachung auch für nicht gemessene

Betriebsmittel. Die Ergebnisse der Netz-

berechnung können als Anlagenbilder,

als ToolTip, als Auslastungseinfärbung in

einem Netzbild, als Stationszusammen-

fassung oder als vollständige tabellari-

sche Ausgabe im SCADA-System ange-

zeigt werden. Und der Network Manager

ist schnell: Für eine Lastkalibrierung für

ein Netz, das 100.000 Haushalte und

Gewerbebetriebe versorgt beziehungs-

weise 20.000 Knoten umfasst, benötigt

er auf aktueller Hardware etwa 20 s. Die

Lastflussberechnung basierend auf dem

Basisfall dauert nicht einmal 10 s.

„Liegen verschiedene Datenquellen in

entsprechender Qualität wie bei den Net-

zen Augsburg vor, ist der Network Mana-

ger das ideale Tool. Ist das nicht der Fall,

hat ABB ein weiteres spezielles Verfah-

ren zur Spannungsschätzung für das Nie-

derspannungsnetz entwickelt. Im Rahmen

des Smart-Planning-Prozesses wird dabei

nicht das gesamte Netz detailliert nach-

gebildet, sondern lediglich ein ,Fingerab-

druck‘ des Netzes zur Beobachtung der

kritischen Spannung genutzt“, sagt Britta

Buchholz, Leiterin Power System Consul-

ting bei ABB.

Mehr Infos: [email protected]

„Für die Modellierung

von dezentralen

Erzeugungsanlagen

haben wir den Ansatz

einer Referenzanlage

entwickelt.“

Prinzipbild der Modellierung am Beispiel Augsburg: Aus den Messwerten der Referenzanlage werden die aktuellen Einspeiseleistungen der dezentralen Erzeugungsanlagen (DEA) abgeleitet und im SCADA-System in die Lastkalibrierung einbezogen.

DEA

Messung der Erzeu-

gungsleistung an der

Referenzanlage

Modellierung und

Ableitung der

Einspeiseleistung

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18 ABB about 3 |14

Energietechnik

100.000 Tonnen weniger CO2 Neueste Technik für Heizkraftwerk

Im Berliner Stadtteil Lichterfelde baut

der Energieversorger Vattenfall ein

neues Heizkraftwerk. Der Geschäfts-

bereich Energietechnik-Systeme der

deutschen ABB ist für das Engineering

verantwortlich und liefert die Energie-

sowie Automatisierungstechnik.

Es handelt sich um eine Kraft-Wärme-

Kopplungs-Anlage, die das alte Kraftwerk

auf dem gleichen Areal ersetzt. Die neue,

mit Erdgas betriebene Anlage soll bis zu

230 MW Fernwärme und 300 MW Strom

erzeugen. Im Vergleich zum bestehenden

Heizkraftwerk lässt sich durch den Neu-

bau der Kohlendioxidausstoß jährlich um

über 100.000 t reduzieren. Grundsteinle-

gung für das neue Kraftwerk war im Mai

2014; von Ende 2016 an soll es 100 000

Haushalte im Südwesten Berlins mit Strom

und Wärme versorgen.

Symphony Plus steuert AnlageABB liefert eine vollintegrierte Lösung

für Leittechnik, Elektrotechnik, Messtech-

nik und Mechanik, die gleichzeitig eine

schnelle Reaktion auf Bedarfsschwan-

kungen in den lokalen Energieverteilungs-

und Fernwärmenetzen ermöglicht. Teil der

ABB-Lösung ist das Automatisierungssys-

tem Symphony Plus, das als integriertes

Leitsystem konzipiert ist und die gesamte

Anlage steuert und überwacht. Die Sym-

phony-Familie für die Energie- und Was-

serwirtschaft wird von ABB seit über 30

Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und

verbessert.

Umfassende Verantwortung Darüber hinaus beinhalten die ABB-Lie-

ferungen Generatortransformator, Gene-

ratorschalter, Starkstromschutzeinrich-

tungen, Schaltanlagen und Hilfsanlagen.

Zudem wird ABB die elektrischen Neben-

anlagen und mechanischen Systeme wie

die Druckreduzierungsstation, Gasver-

dichter, Brandschutz- und Druckluftsys-

tem liefern. ABB ist für die Planung, das

Engineering, die Montage, die Systemin-

Um den Berliner Süden weiterhin effizient mit Strom und Fernwärme versorgen zu können, baut Vattenfall auf der Freifläche zwischen den Kühltürmen des alten Kraftwerks und dem Barnackufer ein deutlich effizienteres und klimafreundlicheres Gas-und-Dampfturbinen-Heizkraftwerk (GuD-Heizkraftwerk).

tegration und die Inbetriebnahme verant-

wortlich. Der spanische Kraftwerksbauer

Iberdrola Engineering baut das Kraftwerk

als EPC (Engineering, Procurement and

Construction). „Der Auftrag, den wir von

der spanischen Iberdrola Engineering and

Construction erhalten haben, ist einer der

größten, den ABB Deutschland im ver-

gangenen Jahr verbuchen konnte. Wir

freuen uns, dass wir mit unserem Engi-

neering-Know-how und unserem brei-

ten Technologie-Portfolio einen Beitrag

zur Sicherung der Energieversorgung in

Deutschland leisten können“, sagt Robert

Itschner, Leiter der Division Energietech-

nik-Systeme in Deutschland.

Weitere Infos: [email protected]

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19ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Auf einer WelleDodge Grip Tight-Lager

Wenn es um das Sortieren, Zuführen,

Verschrauben und Montieren geht,

sind Maschinen der Eckel & Sohn

Maschinenbau GmbH & Co. KG

führend. Sie kommen vor allem in

der Getränke- und Lebensmittelin-

dustrie zum Einsatz. Weltweit laufen

inzwischen über 10.000 Maschinen

im Dauerbetrieb für die unterschied-

lichsten Verschlusssysteme wie

Deckel und Schraubverschlüsse auf

Flaschen, Gläsern und Dosen.

Weitere Infos: www.eckel-sohn.de

Eckel & Sohn

Oben: Die einfach montier- und demontierbaren Dodge Grip Tight-Lager sparen Arbeits- und Instandhaltungskosten.

Links: Die Sortiersteilförderer vom Typ SSF von Eckel & Sohn führt Flat Caps lagerichtig zu.

Sie senken die Montagekosten,

erhöhen die Zuverlässigkeit

und erleichtern die Wartung –

die Eckel & Sohn Maschinenbau

GmbH & Co. KG profitiert vielfach von den

Dodge Grip Tight-Lagern von ABB, die

sie in ihren Sortiersteilförderern einsetzt.

Letztere sind eine Produktgruppe aus

dem umfangreichen Portfolio des Unter-

nehmens aus dem rheinhessischen Gau-

Odernheim, das Spezialmaschinen für die

vollautomatische Montage ein- und mehr-

teiliger Verschlüsse fertigt. Der Sortiersteil-

förderer führt sogenannte Flat Caps lage-

richtig der weiteren Verarbeitung zu. Mit

einer Sortierleistung von bis zu 240.000

Verschlüssen pro Stunde sind es sehr leis-

tungsstarke Maschinen.

In der Vergangenheit waren die Wel-

len der Förderer entweder durch Gehäu-

selager mit Standardstellschrauben oder

durch eine Exzenterringklemmung verbun-

den. Durch die Bewegungen der Anlage

fingen die Wellen jedoch an zu wandern

und mussten regelmäßig ausgerichtet und

nachgespannt werden. Jens Mühlbauer,

Abteilungsleiter Sortier- und Fördertechnik

bei Eckel & Sohn, nennt weitere Nachteile:

„Die alten Verbindungssysteme hatten die

Wellen mechanisch so stark beansprucht,

dass Kratzer oder Einkerbungen entstan-

den sind. Musste im Servicefall eine Wel-

le in die Ausgangslage zurückgebracht

oder ausgebaut werden, war eine einfa-

che Demontage infolge der Beschädigun-

gen an der Welle oft nicht mehr möglich.“

Dodge Grip Tight-Lager empfohlenAuf der Suche nach einem Gehäusela-

ger, das die Wellen nicht beschädigt und

axiale Verschiebungen verhindert, stieß die

Firma im Jahr 2010 auf die Dodge Grip

Tight-Lager. Die WVW Wälzlager-Vertrieb

Wiesbaden GmbH, technischer Händler

von Eckel & Sohn, hatte den Markt son-

diert und die Lager empfohlen.

Die Testläufe mit den Lagern erfüllten

die Erwartungen: Seitdem werden alle

Sortiersteilförderer und der Sport-Caps-

Sortierer C-2000 mit den Gehäuselagern

von Dodge ausgestattet, um die Antriebs-,

Umlenk- und Spanneinheiten der Haupts-

ortierkette zu tragen. Verwendet werden

Gehäuseeinheiten in Stahl- und Edelstahl-

ausführung als Spannkopf-, Flansch- und

Stehlager.

Durch das patentierte Zug-/Druck-

Adaptersystem mit 360° konzentrischem

Innenringkontakt ist das Dodge Grip Tight-

Lager eine einfach montierbare bezie-

hungsweise demontierbare Lösung für

die beschädigungsfreie Wellenmontage

und reduzierte Vibrationen. Passungsrost

und Riefenbildung an Wellen lassen sich

damit verhindern.

Weitere Infos: [email protected]

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20 ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Testen für ein langes Leben

Auf und zu, kalt und warm – eine Armatur

muss viel aushalten können. Der Bad-

und Sanitärspezialist Hansgrohe prüft

intensiv, ob seine Produkte diesen

hohen Belastungen standhalten. Bei

Dauertests setzt er auf robotergestützte

Multiprüfzellen.

Jetzt muss die Armatur Ausdauer beweisen: Alexander Fichter startet einen Prüfzyklus.

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esign macht den Unterschied:

Die Armaturen für Küche und

Bad von Hansgrohe überzeu-

gen nicht nur durch ihre Ästhe-

tik, sondern auch durch ihre Funktionalität

und Technik. Hinter dem attraktiven Äuße-

ren verbirgt sich eine aufwändige Mecha-

nik. „Viele denken, dass ein Wasserhahn

ganz einfach aufgebaut ist. Dabei kann

seine Kartusche, also sein funktionaler

Kern, aus bis zu 50 Einzelteilen beste-

hen“, erläutert Alexander Fichter, Prüftech-

niker und stellvertretender Laborleiter bei

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21ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Hansgrohe in Schiltach im Schwarzwald.

Zusammen mit seinem Kollegen Uwe Rit-

ter ist er für den Prüfstandsbau im F&E-

Labor verantwortlich.

Neben der Innovations- und Design-

führerschaft ist Nachhaltigkeit ein wich-

tiger Schlüsselfaktor für den Erfolg des

Unternehmens. Um eine konstant hohe

Qualität sicherzustellen, testet Hansgrohe

seine Produkte regelmäßig. Der Misch-

batterietest gehört zu den Aufgaben des

Labors: „Wir kümmern uns um Produkt-

freigaben und prüfen sämtliche Produk-

te, die Hansgrohe entwickelt und herstellt

– von der Prototypen- bis zur Freigabe-

prüfung“, sagt Michael Klüh, Leiter des

F&E-Labors und des Bereichs Internati-

onale Zulassung.

Belastbare Aussagen zur Lebensdau-

er der Produkte gewinnen die F&E-Mit-

arbeiter in erster Linie durch Dauertests.

Verschiedene Normen regulieren die

Vorgehensweise bei einer solchen Prü-

fung, etwa die europäische Norm DIN

EN 817. Der Dauertest beinhaltet insge-

samt 210.000 Öffnungs- und Schließvor-

gänge sowie 140.000 Schwenkvorgänge

von der Kalt- auf die Warmstellung und

zurück, also insgesamt 700.000 Bewe-

gungen. Ein Prüflauf kann bis zu sechs

Wochen dauern.

Robotergestützte Multiprüfzellen des

saarländischen Prüfstandbauers RESA

Systems mit insgesamt fünf ABB-Indus-

tr ierobotern ermögl ichen komplexe

Prüfabläufe und vereinfachen die Ver-

suchsvorbereitung deutlich. Die Multiprüf-

zellen ersetzen Prüfanlagen, mit denen in

den vergangenen zwei Jahrzehnten die

Dauertests mittels einer Gestängeappara-

tur durchgeführt und die Armaturen über

Servomotoren bewegt wurden. Der Nach-

teil: Der Griff der Armatur musste ent-

fernt werden, um sie überhaupt auf dem

Prüfstand montieren und testen zu kön-

nen. Zudem waren nur einfache Prüfab-

läufe wie Öffnen und Schließen möglich.

Für künftige Aufgaben gewappnetMit den neuen Prüfständen ist man bei

Hansgrohe rundum zufrieden. „Die ABB-

Roboter helfen uns in diesem Bereich sehr,

da sie extrem flexibel sind. Wir setzen seit

August 2013 vier Roboter des Typs IRB

140 in zwei Prüfständen ein sowie einen

weiteren Roboter in einem neuen Prüf-

stand, der in erster Linie für Thermostat-

prüfungen verwendet wird. Mit ihnen kön-

nen wir sämtliche Armaturen testen, die

Hansgrohe baut, jemals gebaut hat und in

Zukunft bauen wird“, erläutert Klüh.

Mit den Robotern gehe man einen gänz-

lich anderen Weg als früher: „Die Armatur

kann immer in ihrer natürlichen Einbaula-

ge bleiben, denn der Roboter ist flexibel

genug, die unterschiedlichsten Original-

griffe präzise zu bedienen. Wir müssen für

die Tests kein Prüfgestänge verwenden,

sondern können die komplette Armatur

mit Griff testen – ein Riesenvorteil“, erklärt

der Laborchef. Fichter ergänzt: „Nicht nur

die Produkte entwickeln sich weiter, son-

dern auch die Normen. Die Roboter geben

uns die Flexibilität, bei Bedarf problemlos

neue Prüfabläufe zu erstellen – im Gegen-

satz zum alten, sehr starren System.“

Vorteile durch Integrated Force ControlEinhellig positiv ist die Meinung der

Prüfspezialisten zu Integrated Force Con-

trol, dem Funktionspaket zur Kraft- und

Momentensteuerung von Robotern. Alle

fünf IRB 140 sind damit ausgestattet. Inte-

grated Force Control versetzt die Robo-

ter in die Lage, Prüfaufgaben mit vorde-

finierten Kräften und Bewegungsmustern

auszuführen. Kräfte und Bewegungen bei

Test- und Prüfzyklen können protokolliert

und später einfach ausgewertet werden.

In den Dauertests werden mit Integrated

Force Control die Betätigungskräfte und

Drehmomente gemessen, die während der

Bewegung der Armaturen auftreten. Mög-

liche Veränderungen der Werte während

des Prüfzyklus liefern Hansgrohe wichti-

ge Erkenntnisse über die Produktqualität:

So wird beispielsweise ersichtlich, ob die

Kartusche leicht- oder schwergängiger

geworden ist.

Der Einsatz modernster Robotertech-

nik spart Hansgrohe viel Zeit beim Einrich-

ten der Bewegungsabläufe, die notwen-

dig sind, um die Armatur anzufahren und

zu betätigen. Insbesondere beim Ther-

mostatprüfstand geht es jetzt sehr viel

schneller: Dauerte das Einrichten früher

einen ganzen Tag, ist es heute in einer

Viertelstunde erledigt. Fichter nennt einen

weiteren Vorteil: „Einmal programmiert,

können wir den Parametersatz der einen

Testanlage auf die anderen Anlagen über-

tragen. Muss der Test beispielsweise mit

derselben Armatur wiederholt werden,

etwa mit einer Mischbatterie, die zu Prüf-

zwecken der Produktion entnommen wur-

de, ist der gesamte programmierte Satz

schon auf der Anlage gespeichert. Man

kann ihn dann einfach aufrufen und die

Prüfzyklen erneut abfahren.“

Weitere Infos: [email protected]

Das internationale Unternehmen

Hansgrohe SE steht mit seinen

Marken Hansgrohe, Axor, Pharo

und Pontos weltweit für hochwer-

tige, designorientierte Produkte,

zukunftsweisende Badkonzepte

und umweltfreundliche Sanitär-

technologien. Der Bad- und Sani-

tärspezialist beschäftigt über 3.500

Mitarbeiter auf der ganzen Welt.

Mit zehn Produktionsstätten und

Repräsentanzen in 44 Ländern

gehört Hansgrohe zu den wenigen

Global Playern der Sanitärbranche.

Weitere Infos: www.hansgrohe.de

Hansgrohe SE

„Mit den ABB-Robotern

können wir sämtliche

Armaturen testen, die

Hansgrohe baut.“

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22 ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Ein Prosit auf mehr Energieeffizienz

Bei der Privatbrauerei Erdinger

Weißbräu sichert ein Energiemodul

von ENVA Systems eine erhebliche

Energie ein sparung beziehungsweise

-rück gewinnung bei der Prozess-

dampfdruck regelung. Eine zentrale

Komponente der Lösung ist ein hoch-

effi zienter IE4-Generator von ABB.

Die Privatbrauerei Erdinger Weiß-

bräu verbindet Tradition und

Innovation zu einem Erfolgs-

konzept, das die bayerische

Braue rei mit einem jährlichen Ausstoß von

1,72 Millionen Hektolitern an die Spitze

des nationalen und internationalen Bier-

marktes geführt hat. Bekanntestes Pro-

dukt ist das Erdinger Weißbier, das heu-

te mehr als 80 % aller Deutschen kennen.

Ihren Energieeinsatz überwacht die

Privatbrauerei schon seit geraumer Zeit

unter integrierten kosten- und umwelto-

rientierten Gesichtspunkten. Technische

Umrüstungen und ein effizientes Energie-

management reduzierten den Energiebe-

darf in den vergangenen Jahren um 40 %

pro Hektoliter.

Die Privatbrauerei Erdinger Weißbräu ist ein Vorreiter beim Einsatz energiesparender, umweltfreundlicher Produktionstechnik.

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23ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Herzstück der Weißbierbrauerei sind die

beiden hochmodernen Sudhäuser. Dort

dominierten einst mächtige, rot schim-

mernde Kupferpfannen. Heute wird das

Gersten- und Weizenmalz mit moderns-

ter Brauereitechnologie nach traditionellen

Verfahren in Maischpfannen aus Edelstahl

eingemaischt; diese lassen sich leichter

reinigen.

Die beim Brauen anfallende Abwärme

wird zum größten Teil in den Heizkreis-

lauf zurückgeführt. Das spart der Brau-

erei schon rund 80 % Primärenergie.

Zusätzliche Einsparpotenziale eröffnet

jetzt ein Energiemodul der ENVA Systems

GmbH, das speziell für die Optimierung

von Dampfprozessen in Brauereien entwi-

ckelt wurde. Prozessdampf, der im Sud-

haus die Würzpfannen beheizt, wird dabei

gezielt zur Stromerzeugung genutzt.

Zusätzliche EnergierückgewinnungENVA Systems mit Sitz im nordrhein-

westfälischen Marl hat spezielle Kompe-

tenzen in der Stromerzeugung aus Nieder-

druckdampf und Abwärme. Das von ENVA

Systems entwickelte Verfahren nutzt die

im Niederdruckdampf enthaltene Energie.

Der Dampf wird dabei mit einem Expan-

sionsaggregat direkt entspannt, um die

Energie zuerst in mechanische und dann

in elektrische Energie umzuwandeln.

Da die Dampfproduktion mit einem Kes-

sel nur auf einer Druckstufe erfolgen kann,

Die Privatbrauerei wurde 1886

gegründet. Mit einem Ausstoß von

1,72 Millionen Hektolitern, rund 480

Mitarbeitern und einem weltweiten

Vertriebsnetz ist die Traditionsbrau-

erei national wie international Markt-

führer in ihrem Segment. Mittlerweile

wird der bayerische Weißbier-Klassi-

ker in über 80 Länder exportiert.

Weitere Infos: www.erdinger.de

Privatbrauerei

Erdinger Weißbräu

muss der Druck gemindert werden. Dies

war bei Erdinger Weißbräu bislang über

eine sogenannte Dampfdruckreduziersta-

tion erfolgt. Mit einem entsprechenden

Energiemodul wird bei der Privatbraue-

rei nun seit Anfang 2013 der Druckmin-

derungsprozess wesentlich energieeffizi-

enter gestaltet.

Das Energiemodul wird zwischen der

Dampfverteilung mit 9,5 bar und der

Dampfabnahme auf der 6-bar-Schiene

eingesetzt und ersetzt dort ein mechani-

sches Druckreduzierventil. Das Herzstück

des Moduls ist ein Wälzkolbenexpander,

der über eine spezielle Kupplung mit einem

Generator verbunden ist und für die Ent-

spannung des Dampfes sorgt. Nach der

Expansion hat der Dampf mit 6 bar exakt

den Druck, der für die nachgeschalteten

Verbraucher und Wärmetauscher bereit-

gestellt werden muss. Bei einem Ausle-

gungsmassenstrom des Dampfes von cir-

ca 5,5 t/h werden mit dem Energiemodul

mehr als 50 kW elektrisch ins Stromnetz

der Brauerei eingespeist.

ABB lieferte die Komponenten für den

elektrotechnischen Teil des Energiemo-

duls und damit die komplette elektri-

sche Lösung von der Expanderwelle bis

ans Netz: einen IE4-Asynchrongenerator

für die Energierückgewinnung aus dem

Dampf, eine Dodge-Para-Flex-Kupplung,

den Schaltschrank mit einer SPS AC500

sowie Niederspannungstechnik für die

Anbindung ans Netz und die Überwa-

chung der Expansionseinheit via ABB Ser-

vice Internet Cloud.

Höhere StromausbeuteZum ersten Mal kommt damit in Deutsch-

land ein IE4-Asynchrongenerator von ABB

in einem Energiemodul zum Einsatz. Durch

den hohen Wirkungsgrad des Generators

wird die Stromausbeute bei der Druckre-

duzierung um circa 3 % gesteigert. Dies

ist gleichbedeutend mit einer jährlichen

Steigerung der Stromproduktion von über

7.500 kWh – die Effi zienz des Systems wur-

de erheblich verbessert.

Das Modul von ENVA Systems bietet

der Erdinger Weißbräu wichtige Vorteile.

Das zur Verfügung stehende Druckgefäl-

le beziehungsweise die in ihm enthaltene

freie Enthalpie wird genutzt und gleichzei-

tig wird die Dampfqualität (Druck und Tem-

peratur) an die Anforderungen des nach-

geschalteten Prozesses angepasst. Durch

die Nutzung des Energiemoduls können

jährlich rund 250.000 kWh Strom ins Netz

der Brauerei eingespeist werden. Die Pri-

vatbrauerei kann dadurch ihren Strom-

bezug von außen maßgeblich reduzie-

ren; zusätzlich wird die Umwelt entlastet.

Weitere Infos: [email protected]

Mit dem IE4-Generator von ABB wird die Stromausbeute bei der Druckreduzierung um rund 3 % gesteigert.

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24 ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Die Präzisions-Dreibackengreifer des IRB 140 sind für rotationssymmetrische Glasbauteile ausgelegt.

GlasklareMeisterleistungBearbeiten, Verschmelzen und Beschriften von besonders

chemikalien- und temperaturbeständigen Borosilicatgläsern –

das geht bei der ROBU Glasfilter-Geräte GmbH automatisch

in nur einem Anlagendurchlauf. Das Herz der Anlage, die mithilfe

des ABB-Tools RobotStudio geplant wurde, bilden ein

CO2-Laser und zwei sechsachsige ABB-Roboter.

Die ROBU Glasf i l ter-Geräte

GmbH aus Hattert im Wester-

wald produziert Glasfiltergerä-

te und Sinterfilter für Herstel-

ler von Laborgeräten und Laborbedarf.

Auf einer vollautomatischen, roboter- und

laserbasierten Handling-, Verschmelz- und

Beschriftungsanlage fertigt das Unterneh-

men Laborgläser aus Borosilicatglas 3.3.

Konzipiert wurde die Anlage von der Treb-

bin GmbH & Co. KG, die insbesondere auf

den Bau von Sondermaschinen speziali-

siert ist. Beteiligte Partner waren ABB und

die FEHA LaserTec GmbH. FEHA entwi-

ckelt und fertigt CO2-Laserstrahlungsquel-

len sowie optische Elemente zur Strahl-

führung und -formung.

In der hochtechnischen Anlage greift

zunächst einer der beiden Roboter des

Typs IRB 140 ein Borosilicatglasrohr; der

andere greift eine Glasfilterscheibe, die er

in das Rohr hineinschiebt. Beide Robo-

ter fahren das Werkstück synchron dre-

hend an eine Formrolle heran, die eine

Einschnürung in das vom CO2-Laser

erwärmte Glas einarbeitet.

Im folgenden Fügeprozess schmilzt

der CO2-Laser die Glasfilterscheibe in

das Glasrohr ein. „Für den Schmelzpro-

zess sind höchst präzise Roboter gefragt“,

erklärt Gunther Schäfer, Vertriebsingeni-

eur von ABB. „Positionierte der Roboter

die Glasfilterscheibe nicht exakt im Glas-

rohr, käme es zu einem Fehler, der erst im

späteren Einsatz auffallen würde.“ Wich-

tig ist auch der richtige Abstand des Glas- Fo

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25ABB about 3 |14

Fertigungsautomation

Die Roboter halten den komplexen Stauch- und Ziehprozessen stand, die ROBU benötigt, um das Glas präzise zu verformen. Gleichzeitig sind sie feinfühlig wie Glasbläser.

rohrs zum Brennpunkt; dieser verhindert

unbeherrschbare thermische Spannun-

gen. Sollte die Leistung des Lasers im

Fokus dennoch zu hoch oder zu niedrig

sein, verändern die Roboter ihren Abstand

zum Brennpunkt.

Wenn die Glasfilterscheibe in das Rohr

eingeschmolzen ist, rundet der Laser die

scharfen Kanten des Glasrohrs stirnseitig

rechts und links ab. Anschließend wer-

den noch Seriennummern sowie die für die

Medizintechnik relevanten rückverfolgba-

ren Chargennummern eingefügt.

Feinfühlig wie ein GlasbläserFür Geschäftsführer Gerhard Trebbin

vom Sondermaschinenbauer Trebbin

GmbH & Co. KG war es eine Herausfor-

derung, ein rotierendes, zwölfachsiges,

roboterunterstütztes Verfahren zu entwi-

ckeln. „Alle Prozessschritte müssen auf

einer Symmetrieachse ablaufen, also auch

sämtliche Roboterachsen. Unsere Anla-

ge ist die erste robotergestützte Glas-

drehbank, die ein rotierendes Glasrohr

im heiß zu verarbeitenden Zustand durch

kooperierende Roboter bewegen kann.

Die Roboter halten dabei den Stauch- und

Ziehprozessen stand, die wir benötigen,

um Glas zu verformen. Gleichzeitig sind

sie feinfühlig wie Glasbläser.“ Die Grundla-

ge für die Teamarbeit der beiden Roboter

hat ABB mit der Funktionalität MultiMove

geschaffen, die es ermöglicht, bis zu vier

Roboter und 36 externe Achsen über eine

einzige Steuerung anzusprechen.

Nach der Konzeptentwicklung hat

Trebbin mithilfe der Offline-Programmier-

und Simulationssoftware RobotStudio

von ABB die geplanten Abläufe der Anla-

ge simuliert. „Die Software ist dafür aus-

gelegt, bereits in der Konzeptionspha-

se eines Projektes mehrere alternative

Lösungen zu visualisieren und zu bewer-

ten. So ist es möglich, Roboterprogram-

me noch vor der Auslieferung der Roboter

und anderer Ausrüstung in RobotStudio

realitätsgetreu zu testen und zu verifizie-

ren“, erläutert Vertriebsingenieur Schäfer.

Trebbin hat mithilfe von RobotStudio die

Machbarkeit der Anlage untersucht. Hier-

bei ging es insbesondere um die geforder-

te Genauigkeit. Hätte einer der Roboter

etwas langsamer gedreht, wären Beschä-

digungen am Glas unvermeidbar gewe-

sen. Simuliert wurde auch der optimale

Arbeitsbereich der Roboter, um möglichst

viele Freiheitsgrade zu erzielen. „Ein Vorteil

von RobotStudio liegt in der erheblich ver-

kürzten Programmierzeit. Außerdem fallen

die Kosten für das Engineering sowie die

Programmierung und folglich für die Inbe-

triebnahme geringer aus. Hinzu kommt

eine Fehler- und Risikominimierung.“

Weltweit einmalige LösungDie Bearbeitung von Borosilicatglas in

nur einem Anlagendurchlauf ist weltweit

einmalig. Neben den beiden IRB 140 ist

vor allem der Laser der Schlüssel zum

Erfolg. Durch die Parametrierbarkeit der

Laserquelle kann ROBU die Filter mit

einem einzigen Laser bei hoher Leistung

in das Borosilicatglas einschmelzen und

in einem späteren Schritt die Außenwän-

de der Glasfiltertiegel − ohne Mikrostruktu-

ren zu zerstören − mit reduzierter Leistung

beschriften. Stephan Curland, Geschäfts-

führer von ROBU, erklärt die Vielseitigkeit

der Anlage: „Da wir mehrere werkstück-

spezifische Greifer und Formrollen ver-

wenden, sind wir in der Lage, Gläser mit

verschiedenen Geometrien, Wanddicken,

Rohraußen- und -innendurchmessern, Fil-

terfeinheiten und Längen zu produzieren.

Die thermischen und roboterspezifischen

Prozesse werden jeweils darauf ausge-

richtet.“ Zudem sind alle Prozessstufen

parametrierbar und der Gesamtprozess

lässt sich modular zusammenstellen und

auf neue Produkte abstimmen. Überdies

ist die Steuerungssoftware für den Bedie-

ner frei zugänglich. Er kann daher unter-

schiedliche Strahlbewegungen und für die

ABB-Roboter wechselnde Gravurbilder

eingeben.

Weitere Infos: [email protected]

Borosilicatglas (Bor-Tonerde-Glas)

zeichnet sich durch eine erhöhte

Widerstandsfähigkeit gegenüber

Chemikalien wie Säuren oder Salz-

lösungen sowie gegenüber sehr

hohen Temperaturen (circa 1200 °C)

und plötzlichen Temperaturschwan-

kungen aus. Der Bor-Anteil verringert

den Ausdehnungskoeffizienten des

Glases und damit dessen Empfind-

lichkeit gegenüber raschem Erhitzen

und Abkühlen. In den handelsübli-

chen Glassorten ist neben Boroxid

in der Regel auch Tonerde enthal-

ten, was die Bruchfestigkeit deutlich

erhöht. Aus Borosilicatglas werden

insbesondere Glasgeräte für Labore

hergestellt, aber auch Glaskochge-

schirr zur Verwendung im Haushalt

wird gefertigt.

Borosilicatglas

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26 ABB about 3 |14

Prozessautomation

Die Perlen Papier AG prüft die Qualität von Papierprofilen auf

neuartige Weise.

Automatisch das beste Papier

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27ABB about 3 |14

Prozessautomation

Eine höhere Kapazität, geringere Produktionskosten: Diese Ziele

erreichte die Perlen Papier AG mithilfe eines neuen Prüfsystems

für Papierprofile. Mit diesem wurde die bislang manuell durchge-

führte Qualitätsprüfung automatisiert. Installiert hat das System

Lorentzen & Wettre (L&W), ein Unternehmen der ABB-Gruppe.

An ihrem Schweizer Standort

stellt die Perlen Papier AG auf

zwei Papiermaschinen Maga-

zin- und Zeitungspapier her.

Die Gesamtproduktion beträgt etwa

575.000 Jahrestonnen. Anfang Septem-

ber 2010 ist eine neue Papiermaschine,

die PM7 für Zeitungsdruckpapier, ange-

laufen. Um deren Kapazität von 300.000 t

Papier im Jahr 2011 auf 365.000 t Papier

im Jahr 2014 zu steigern, beauftragte

das Unternehmen im Februar 2013 L&W

mit der Installation eines Prüfsystems für

Papierprofile. L&W ist der weltweit führen-

de Hersteller von Systemen für die Qua-

litätskontrolle und Prozessoptimierung in

der Zellstoff- und Papierindustrie – mehr

als 350 L&W-Autoline-Systeme sind rund

um den Erdball installiert.

Für eine effizientere Produktion ist ent-

scheidend, die Papierherstellung schritt-

weise zu optimieren. Dies erfordert

jedoch exakte Messungen im Prozessab-

lauf. Zahlreiche Informationsquellen und

Messwerkzeuge unterstützen Papierfa-

brikanten bei der Herstellung ihrer Pro-

dukte. Online-Sensoren liefern allerdings

kein vollständiges und ausreichend klares

Bild von der Leistung einer Papiermaschi-

ne; vielmehr werden Qualitätsprüfungsda-

ten von Quellen außerhalb der Maschine

– also offline – benötigt. Hierbei ist eine

rasche Rückmeldung der Messdaten für

die Prozesssteuerung von größter Bedeu-

tung. Auf diese Marktanforderungen ist

das automatische Prüfsystem von L&W

genau zugeschnitten.

Probe durch Barcode identifiziertFür die Papierprüfung müssen die Test-

proben stets in gleicher Weise geschnitten

werden. Dafür verwendet Perlen Papier

den L&W Profile Sample Cutter. Mithil-

fe dieses Probenschneiders können die

Proben von einer Person am Tambour

geschnitten werden. Darüber hinaus wird

der Probenstreifen direkt im Schneider

aufgewickelt, was Falten und Verschmut-

zungen vermeidet. Die Proben sind mit

einem Barcodeaufkleber versehen. Über

eine Datenschnittstelle zum Fabriknetz-

werk wird die Prüfstraße davon in Kenntnis

gesetzt, dass eine Analyse durchgeführt

werden soll. Die Mitarbeiter nehmen die

aufgerollte Probe und legen diese in ein

leeres Fach des Probenladers. Das Sys-

tem erkennt die Probe über den Barcode

und führt diese automatisch in die Prüf-

straße ein, wo sie vermessen wird. Mit der

vergebenen Schrittweite werden die Qua-

litätsparameter erfasst.

Messung von 50 Eigenschaften Mit dem Einlegen der Probe in die

L&W Autoline ist die Arbeit des Bedie-

ners schon getan. Die Probe wird automa-

tisch durch das System geführt, während

die Messungen vorgenommen werden. Da

das Instrument mehr als 50 verschiede-

ne Papiereigenschaften messen und aus-

werten kann, ist in vielen Fällen lediglich

ein Prüfsystem für mehrere Papiermaschi-

nen an einem Produktionsstandort erfor-

derlich. Der dann noch notwendige Per-

sonalaufwand ist gering.

Maschine statt manueller RoutineGeschwindigkeit, Präzision und Häu-

figkeit der vorgenommenen Messungen

ermöglichen neben kurzfristigen Prozess-

verbesserungen auch langfristige Prozess-

veränderungen im Sinne der Herstellung

eines Produkts von hoher, homogener

Qualität. Diese Art der Automatisierung

verändert den Betrieb der Papierfabrik

fundamental: Dem Personal bleiben jetzt

eintönige Routinearbeiten erspart, da die-

se mit geringerem Zeit- und Kostenauf-

wand maschinell durchgeführt werden.

Vielmehr bleibt ihm mehr Zeit, sich wich-

tigeren Dingen wie der Weiterentwicklung

und Verbesserung der Prozessabläufe und

der Produktqualität zu widmen.

Durch den exakten Vorschub wird die

Probe jedes Mal an der gleichen Position

gemessen. Das erleichtert zudem Verglei-

che einer bestimmten Querrichtungspo-

sition bei der Analyse von Variationen in

Maschinenrichtung.

Ergebnisse in wenigen MinutenDie im Vergleich zur manuellen Prüfung

größere Zahl von Messungen des Quer-

profils ergibt ein zuverlässigeres statisti-

sches Mittel. Somit lassen sich mit einem

automatisierten System wesentlich größe-

re Datenmengen erfassen. Perlen Papier

erfasst zahlreiche Qualitätsparameter,

etwa beidseitig den Papierglanz, optische

Eigenschaften, Papierdicke oder Weiter-

reißfestigkeit in Maschinen- und Querrich-

tung. An den Bediener wird eine Warnung

ausgegeben, wenn die Messergebnisse

nicht innerhalb der spezifizierten Ziele und

Grenzen liegen.

Die Testergebnisse sind je nach Ver-

fahren, nach Zahl der getesteten Eigen-

schaften und nach Probenlänge in weni-

gen Minuten erstellt. Bei der Perlen Papier

AG liegt die durchschnittliche Messzeit

das Standardprüfprogrammes für die PM4

bei circa acht Minuten und für die PM7

bei circa 14 Minuten. Die Messwerte wer-

den direkt auf das Datenerfassungssystem

übertragen und stehen den Mitarbeitern

fast in Echtzeit zur Verfügung. Die Ergeb-

nisse dienen dazu, die Papierqualität zu

verifizieren und den Prozess zu optimie-

ren. Der Maschinenbediener kann auch

bei minimalen Veränderungen der Papier-

qualität sofort gegensteuern.

Weitere Infos: [email protected]

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28 ABB about 3 |14

Prozessautomation

Restlos überzeugend

Eine neue industrielle Pilotanlage der Saperatec GmbH

kann Verbundmaterialien wie Getränkekartons, Photo-

voltaikmodule oder Verbundglas zu 100 Prozent recyceln.

Ein flexibles Freelance-Prozessleitsystem von ABB in der

neuesten Version 2013 steuert die Anlage.

Der Technologieanbieter Saperatec mit

Sitz in Bielefeld bietet eine neuartige Mög-

lichkeit, Verbundmaterialien vollständig zu

recyceln. Mit speziell entwickelten Mikro-

emulsionen lassen sich die Verbundmate-

rialien so sauber trennen, dass sämtliche

einzelne Bestandteile als Sekundärroh-

stoffe wiederverwendet werden können.

Die Mikroemulsionen nutzen die Wirkung

von Tensiden und trennen die Schich-

ten des Verbundmaterials auf. Im ersten

Schritt des Verarbeitungsprozesses wird

das Material zerkleinert, um möglichst viel

Oberfläche für den Angriff der Mikroemul-

sion zu schaffen und um das Material-

handling im Prozess zu erleichtern. Der

Mit seinen Bestandteilen Kunst-

stoff, Aluminium und Papier

ist der Getränkekarton ein

klassisches Beispiel für eine

Verbundverpackung. Neben Verpackun-

gen gibt es viele weitere Verbunde: So

bestehen etwa Photovoltaikmodule aus

Glas, Halbleitern und Kunststoffen und

auch Autoglas setzt sich aus unterschied-

lichen Werkstoffen zusammen. Alle ein-

gesetzten Rohstoffe wiederzuverwerten,

ist nicht nur ökologisch, sondern auch

wirtschaftlich sinnvoll. Nach Aussage der

Saperatec GmbH wandern in Deutschland

Jahr für Jahr Verbundmaterialien im Wert

von über einer Milliarde Euro in den Müll.

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29ABB about 3 |14

Prozessautomation

Kernprozess ist die Behandlung des zer-

kleinerten Verbundmaterials in der Mikro-

emulsion. Unter Rühren und bei geringer

Temperatur vollzieht sich der Trennpro-

zess, bis die Einzelfraktionen in der Emul-

sion vorliegen. Die Produkte werden

anschließend abgefiltert, gereinigt, sor-

tiert und gegebenenfalls noch getrocknet.

Pilotanlage bildet Prozess abUm den Gesamtprozess des Recyclings

von Verbundmaterialien demonstrieren

zu können, hat Saperatec im November

2013 an ihrem Firmensitz eine Pilotanla-

ge in Betrieb genommen. Sie bildet den

gesamten verfahrenstechnischen Prozess

in industriellem Maßstab ab und zeigt die

Lösung kundenspezifischer Trennaufga-

ben. In der Anlage ist der gesamte Trenn-

prozess bis zur Gewinnung der Einzel-

fraktionen realisiert: die Anmischung

der Mikroemulsion, die Behandlung des

Verbundmaterials in der Emulsion, das

Waschen des Materials, die Rückführung

der Mikroemulsion und die Sortierung der

gewonnenen Einzelfraktionen. Die Anlage

wird in erster Linie dazu genutzt, repräsen-

tative Mengen an Verbundmaterial für Kun-

den zu behandeln und daraus die Parame-

ter für die Auslegung kundenspezifischer

Anlagen abzuleiten.

Die HMR RAUTEC Automatisierung und

Prozesstechnik GmbH aus Bielefeld hat

das Leitsystem für die Pilotanlage reali-

siert. Aufgrund ihrer langjährigen Erfah-

rung im Schaltschrankbau und bei der

Abwicklung von Projekten im Bereich der

Prozessleittechnik hatte sie den Auftrag

bekommen. Bei der Frage nach der pas-

senden Leittechnik hatte HMR RAUTEC

den Saperatec-Verantwortlichen das

dezentrale Leitsystem Freelance von

ABB vorgestellt. Die Firma ist ein Spe-

zialist für Freelance und wurde 2013 von

ABB für hervorragende Leistungen für die-

ses Leitsystem mit dem Freelance-Preis

ausgezeichnet.

Einfaches Konfigurieren„Freelance war die erste Wahl bei der

Systemauslegung. Aufgrund der einfachen

und durchgängigen Systemstruktur konn-

te Saperatec leicht davon überzeugt wer-

den, dieses Prozessleitsystem einzuset-

„Freelance war die

erste Wahl bei der

Systemauslegung.“

Die Saperatec GmbH ist Technolo-

gieführer beim Auftrennen von ver-

klebten und beschichteten Strukturen

und bei der dadurch ermöglichten

Rückgewinnung von wertvollen

Rohstoffen. Intelligent werden phy-

sikalische und chemische Prinzi-

pien genutzt, um innovativ Sekun-

därrohstoffe zu produzieren. Das

Saperatec-Verfahren wurde mehrfach

ausgezeichnet, unter anderem mit

dem Innovationspreis der deutschen

Wirtschaft und dem „Deutschen

Rohstoffeffizienz-Preis“.

Weitere Infos: www.saperatec.de

Saperatec GmbH

zen. Nicht nur die langjährige Erfahrung

mit Freelance, sondern auch die vielen

Vorteile des Systems haben dazu geführt,

dass Saperatec sich schnell damit iden-

tifizieren konnte. Dazu zählen beispiels-

weise die Verwendung nur eines Enginee-

ring-Tools, die durchgängige, systemweite

Plausibilisierung der Anwenderprogram-

me über alle Prozess- und Leitstationen

hinweg sowie die grafische Konfiguration

mit leistungsfähigen Editoren“, erklärt Pro-

jektleiter Hans Peter Schwartz von HMR

RAUTEC.

In der Pilotanlage von Saperatec

kommt als eine der ersten Anwendungen

ein Freelance-System der neuen Versi-

on 2013 zum Einsatz. HMR RAUTEC

lieferte den Controller AC 900F mit

S700-E/A-Modulen, die Freelance-Soft-

ware, die Lizenzen für das Engineering-

Tool Control Builder F Professional und

die Operator-Software DigiVis sowie den

Schaltschrank. Der Automatisierungsspe-

zialist zeichnete zudem für die Erstellung

der Dokumentation und für die Elektro-

montage verantwortlich.

Zentrale Anbindung der E/AsAugenscheinlichste Neuerung der

jüngsten Freelance-Version ist der kom-

plett neu entwickelte Controller AC 900F.

Er erweitert das Hardware-Portfolio des

Prozessleitsystems um zahlreiche Optio-

nen, ist doppelt so leistungsfähig wie ein

AC 800F Controller und dabei vollkom-

men kompatibel. Entscheidend für Sape-

ratec war die Möglichkeit, E/As direkt an

die CPU anzuschließen. Das vereinfach-

te den Aufbau des Leitsystems. Durch die

höhere Performance des AC 900F ver-

fügt das Freelance-System außerdem über

Leistungsreserven für die Zukunft, was bei

einer Pilotanlage wie dieser von Vorteil ist.

„Das Prozessleitsystem Freelance hat

sich beim Betrieb unserer Technikums-

anlage bewährt. Besonders wichtig ist

für uns die schnelle und einfache Anpas-

sung unserer Steuerung bei Anlagenän-

derungen und Erweiterungen, die uns Zeit

und Kosten spart“, betont Dr. Sebastian

Kernbaum, Geschäftsführer der Saperatec

GmbH.

Weitere Infos: [email protected]

Doppelt so leistungsstark wie das Vorgänger-modell: der neu entwickelte Controller AC 900F.

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30 ABB about 3 |14

Prozessautomation

Sicherheit im System integriertDas Gassco-Terminal im ostfriesischen Emden wird bis 2016

neu gebaut. ABB rüstet das neue Gas-Anlandeterminal als Main

Automation Vendor automatisierungstechnisch aus. Besonderes

Highlight des Projekts ist die Integration des Leitsystems und

des Safety Systems.

Der bisherige Norpipe Gas Terminal (NGT) in Emden wird im Zuge des Gassco Emden Projects (GEP) durch einen Neubau ersetzt.

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31ABB about 3 |14

Prozessautomation

Das staatl iche norwegische

Unternehmen Gassco betreibt

die untermeerischen Gastrans-

portsysteme von den norwegi-

schen Gasfeldern nach Großbritannien

und Mitteleuropa. An der mitteleuropä-

ischen Nordseeküste sind derzeit vier

Gassco-Anlandeterminals in Betrieb: Im

belgischen Zeebrügge und im französi-

schen Dünkirchen sowie in Emden und

Dornum, den beiden deutschen Standor-

ten in Niedersachsen. In allen Anlagen ist

bereits Automatisierungstechnik von ABB

in unterschiedlicher Ausprägung instal-

liert – dies war ein Grund dafür, dass ABB

auch für das neue Emder Terminal, das im

Rahmen des Gassco Emden Project (GEP)

die bereits seit 1977 bestehende Anlage

ersetzt, beauftragt wurde.

Terminals in Emden und DornumDen Auftrag hat ABB von dem Unter-

nehmen Linde Engineering in Dresden

erhalten, dem EPC (Engineering Procure-

ment Construction)-Partner der Gassco

für das GEP. Gleichzeitig mit dem Neu-

bau des Terminals in Emden werden eini-

ge Subsysteme der direkt angrenzenden

Europipe Metering Station (EMS) sowie

der Europipe Receiving Facilities (ERF)

im knapp 50 km nördlich gelegenen Dor-

num modernisiert. Der Gesamtumfang

der Aufträge liegt im mittleren einstelli-

gen Millionen-Euro-Bereich.

Besonderes Highlight dieses Projektes

ist die Integration des Leitsystems und des

Sicherheitssystems. Letzteres umfasst

die Fire and Gas (F&G)-, Process Shut-

down- (PSD) und Emergency Shutdown

(ESD)-Systeme sowie zwei Critical Action

Panels (CAP) in beiden Messwarten. Wäh-

rend für das normale Process Control and

Data Aquisition (PCDA)-System im Gas-

terminal Emden und auch für die Mig-

ration des Leitsystems in der EMS die

bewährte Kombination aus 800xA-Ope-

rations und AC800M-Controller zum Ein-

satz kommt, werden die sicherheitsrele-

vanten Subsysteme mit dem AC800M HI

(High Integrity)-Controller ausgestattet.

Eine weitere Anforderung ist die stand-

ortübergreifende Darstellung aller sicher-

heitsrelevanten Informationen auf den Cri-

tical Action Panels in Dornum und Emden.

Vorteil durch VereinheitlichungABB zeichnet für die komplette Hard-

und Software-Lieferung verantwortlich,

wie auch für das Engineering und die

Integration der unterschiedlichen Sys-

teme. Auf der Prozessebene arbeiten

zwölf re dundante AC800M-Controller

und 13 redundante AC800M HI-Control-

ler. Neben den üblichen Dokumentations-

und Schulungsunterlagen wird ABB auch

ein Operator Training System (OTS) liefern,

auf dem mittels eines Prozessmodells die

Bediener der unterschiedlichen Anlagen-

teile intensiv geschult werden können.

Die Vorteile für den Betreiber ergeben

sich aus der Vereinheitlichung: Einerseits

wird sich die komplette Systemtechnik an

den beiden Standorten Emden und Dor-

num in Zukunft entsprechen, andererseits

werden die unterschiedlichen Subsyste-

me zur Steuerung und Regelung sowie

die sicherheitsgerichteten Steuerungen

einheitlich. Alle Automatisierungsanlagen

genügen den einschlägigen Normenan-

forderungen und zusätzlich den Gassco-

internen Standards.

Für den Betreiber sind die regionale

Präsenz und das langjährige technische

Know-how von ABB auf dem Gebiet der

Gas-Industrie von wesentlicher Bedeu-

tung. Der Wegfall von Schnittstellen

zwischen den Lieferungen der unter-

schiedlichen Gewerke verringert das

Ausführungsrisiko und beschleunigt die

Abwicklung der Arbeiten. Und schließlich

sichert ABB einen umfassenden Service

in allen Phasen der Teilprojekte einschließ-

lich einer Life-Cycle-Betreuung der Anla-

gen nach Fertigstellung. Die Errichtung

der unterschiedlichen Systeme erfolgt

zeitlich gestaffelt nach einem festgeleg-

ten Zeitplan des Kunden und wird Ende

2015 abgeschlossen sein.

Weitere Infos: [email protected]

Die regionale Präsenz

und das langjährige tech-

nische Know-how von

ABB auf dem Gebiet der

Gas-Industrie sind von

wesentlicher Bedeutung.

Am Standort Dornum werden Subsysteme für die Steuerung der ERF modernisiert.

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32 ABB about 3 |14

Produkte

Vorteile – Hohe Personensicherheit

– Universelle Anschlussmöglichkeit

– Ausführungen mit integrierter

V-Klemme

– Umfangreiches Zubehör wie

Hilfskontakte, Sicherungsüber-

wachung, Wandler u.v.m.

– Ausführung in rostfreien Werk-

stoffen (Edelstahl)

Für höchste Stabilität und SicherheitDie neuen NH-Sicherungslasttrennschalter

InLine ZLBM/ZHBM für einfachen, zuverläs-

sigen Schutz von 160 A bis 630 A

Niederspannung

Tiefe Raumvolumen in Kabelvertei-

lungen ein. Die H-Version hat eine um

32,5 mm größere Tiefe. Dadurch lassen

sich Stromwandler auf der Rückseite

einfach integrieren. Zudem bieten die

Sicherungslasttrennschalter univer-

selle Anschlussmöglichkeiten: Die

Alternativen sind ein Bolzen- oder ein

Schraubanschluss.

Weitere Infos: [email protected]

(Ein/Aus) und das einfache Wechseln

der NH-Sicherungen gewährleisten eine

hohe Personensicherheit während des

Betriebs und der Wartung. Die stan-

dardisierten Sicherungscharakteristiken

und hohen Strombegrenzungswerte

ermöglichen eine einfache und effektive

Koordination zwischen den Sicherun-

gen und anderen Schutzgeräten. Die

neuen NH-Sicherungslasttrennschalter

sind in den beiden alternativen Höhen

L (ZLBM) und H (ZHBM) verfügbar. Die

L-Ausführung spart durch die geringere

Einfach zu wechseln Die Sicherung ist ein ausgezeichnetes

Kurzschlussschutzelement in Bezug

auf den maximal zulässigen Abschalt-

strom (Spitzendurchlassstrom) und den

Energiewert. Sie ist umso wichtiger, je

höher die Spannung und die prospek-

tive Fehlerhöhe sind. Mit InLine ZLBM/

ZHBM bietet ABB eine Baureihe von

Sicherungslasttrennschaltern, Siche-

rungsunterteilen und Lasttrennschaltern,

die die hohen Anforderungen an mo-

derne Schaltgeräte mit NH-Sicherungen

bestens erfüllen. ABB verfügt über

langjähriges Know-how in der Entwick-

lung und Produktion dieser Gerätetypen,

die sie bereits seit 1967 fertigt. Die

neue Reihe InLine besteht aus ein- und

dreipolig schaltbaren Sicherungslast-

trennschaltern. Anwendungsgebiete

sind Kabelverteiler, Niederspannungs-

verteiler in Transformatorstationen,

Verteilerstationen für die Industrie und

den Gebäudebereich sowie Installati-

onen. Die Geräte haben ein modernes

Design, sind einfach und schnell zu ins-

tallieren und bieten eine hohe Flexibilität.

Die sichere, zuverlässige Bedienung

Neuheiten ABB bietet ein breites Spektrum an innovativen Produkten.

Auf den folgenden Seiten stellen wir einige Highlights

unserer neuesten Entwicklungen vor – maßgeschneiderte

Lösungen für anspruchsvolle Aufgaben.

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33ABB about 3 |14

Produkte

Einfache Konfi guration Die CamLine Nockenschalter vom Typ OC beinhalten eine Serie von Schaltern

für verschiedenste Steuerungsanwendungen. Das modulare Design ermöglicht

robuste Schalter für anspruchsvolle Anwendungen. Fingersichere Tunnelklem-

men (IP20) und Griffe mit hoher Schutzart (IP54, IP65, IP67) gewährleisten

einen jederzeit sicheren Betrieb. Es stehen diverse Varianten für die Tür-, DIN-

Schienen- und Trägerplatten-Montage zur Verfügung. Eine schnelle und einfache

Installation spart Zeit und senkt die Kosten. Neben Standardprodukten sind auch

kundenspezifische Nockenschalter lieferbar, die mit dem bedienerfreundlichen

Tool CamWeb2 schnell und einfach konfiguriert werden können. Spezifikationen

müssen nicht mehr manuell durchgeführt werden. Da es sich um eine Browse-

ranwendung handelt, ist keine zusätzliche Softwareinstallation nötig. Durch die

große Auswahl an Zubehör und Kontaktkonfigurationen steht stets der passende

Schalter für die jeweilige Anwendung zur Verfügung.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Leistungsstarke, sichere Nocken-

schalter

– Vielseitige Montagemöglichkeiten

– Bedienerfreundliches Konfi gurati-

onstool CamWeb2

– Maßgeschneiderte Schalter

– Einfache und schnelle Montage

Garantiert sicher schaltenCamLine Nockenschalter vom

Typ OC in den Größen 10 A bis 25 A

Niederspannung

werte gemäß der VDE AR-N 4105

(Niederspannung) eingestellt; für die

Einspeisung in Mittelspannungs-

netze steht eine weitere Voreinstellung

gemäß BDEW zur Verfügung. Es

können weitere Schwellwerte relativ zur

Nennspannung konfiguriert werden.

In einem Alarmspeicher werden die

letzten 99 Abschaltursachen und deren

jeweiliger Zeitpunkt abgelegt. Die durch

die Anwendungsregel AR-N 4105 gefor-

derten Eigenschaften des NA-Schutzes

werden durch das Netzeinspeiseüber-

wachungsrelais sichergestellt.

Weitere Infos: [email protected]

Einfehlersicherheit gewährleistet Das neue Netzeinspeiseüber-

wachungsrelais CM-UFD.M31

kontrolliert Spannungen und Frequen-

zen in ein- und dreiphasigen Netzen.

Das Relais entspricht in Verbindung

mit Wechselrichtern mit integrierter

Inselnetzerkennung den Anforderungen

der VDE AR-N 4105. Das CM-UFD.M31

ist zweikanalig und dadurch einfehlersi-

cher aufgebaut. Durch die Auswertung

von Rückmeldekontakten wird die

Funktion der Kuppelschalter überwacht.

Erfolgt ein Alarm, schaltet das Gerät

automatisch die Kuppelschalter ab; die

Fehlerursache wird auf dem Display

angezeigt. Werksseitig ist das

CM-UFD.M31 auf die Standard-

50,2-Hz-Problem fest im GriffNetz- und Anlagenschutz mit Netzeinspei-

seüberwachungsrelais CM-UFD.M31

Niederspannung

Vorteile – NA-Schutz nach AR-N 4105 und

BDEW-Richtlinie

– Spannungs- und Frequenzüber-

wachung mit Neutralleiterbruch-

erkennung

– Vektorsprungerkennung und Fre-

quenzgradientenüberwachung

(ROCOF) zuschaltbar

– Einfache Bedienbarkeit durch

großes Display und fl ache Menü-

struktur

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34 ABB about 3 |14

Produkte

Funktioniert berührungslos Der kodierte, berührungslose Schal-

ter der Reihe Sense7 ist ideal, um

Hänge-, Schiebe- und abnehmbare

Türen zu verriegeln. Er eignet sich für

Umgebungen, in denen der höchste Si-

cherheitslevel erforderlich ist. Dank der

geringen Größe lässt sich der Schalter

in Türen und Hauben integrieren. Er ist

schmutzabweisend und wasserdicht.

Da die Oberfläche keine Vertiefun-

gen hat, in denen sich Rückstände

ablagern könnten, ist Sense7 überall

dort die richtige Wahl, wo Hygiene

oberste Priorität hat. Das auf mechani-

scher Berührungslosigkeit basierende

Funktionsprinzip garantiert eine lange

Lebensdauer. Sense7 ist ein vollelektro-

nischer Magnetschalter ohne die sonst

sehr störanfälligen Reed-Kontakte. Der

Schaltabstand von Sense7 beträgt 14

mm; die Schalter haben eine hohe Ver-

satztoleranz. Um Manipulationen durch

Unbefugte zu verhindern, kann der

kodierte Magnetschalter nur mithilfe des

kodierten Magneten betätigt werden.

Weitere Infos: [email protected]

Ohne Werkzeuge Wenn es auf Zeit geht, ist das Adaptalok

ATS Sortiment genau das richtige: Mit

seinem einzigartigen Stecksystem wurde

es speziell für die Schnellmontage

konzipiert. Das Sortiment besteht aus

einteiligen, spritzgegossenen Anschlüs-

sen: Verriegelung und Dichtung sind

in den Anschluss eingebaut, sodass

keine Teile verloren gehen können.

Zudem lässt sich der IP68-Schutzgrad

(vier bar) durch einfaches „Drücken

und Drehen – Ziehen“ erreichen, ganz

ohne Werkzeuge. Im Maschinenbau

sind die außergewöhnlichen Kabel-

schutzeigenschaften von Adaptalok

ATS ideal, etwa für Anwendungen in

der Lebensmittelindustrie. Das gesamte

Adaptalok ATS Sortiment besitzt eine

Vielzahl an Zulassungen, beispielsweise

die RU- und die CSA-Zulassung, die

speziell für Maschinenbauer, die ins

Ausland exportieren, von Vorteil sind.

Die Anschlüsse von Adaptalok ATS gibt

es in den Größen 13 mm bis 54 mm, im

geraden, 90°- sowie 45°-Bogen-Format

sowie mit festem oder schwenkbarem

Nylon- oder Metallgewinde.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Kleine, kompakte Bauform

– Vollelektronisch, keine Reed-

Kontakte

– Einfach zu installieren dank

M12-Stecker mit vorkonfektio-

nierten Kabeln

– Bis zu IP69K; LED-Statusanzeige

Vorteile – IP66, PI67, IP68 (4 bar/30 Minu-

ten), IP69K-Leistung als Stan-

dard

– Einzelteile gehen nicht verloren

– Kürzere Montagezeit

– Weniger Fehler bei der Montage

Lange LebensdauerSicherheitsmagnet-

schalter Sense7

Schnelle MontageAdaptalok ATS Sortiment

Niederspannung Sicherheitstechnik

Vielseitig und effi zient Die neuen Rettungszeichenleuchten

aus der Serie Primora überzeugen nicht

nur durch ihre Funktionalität, sondern

auch durch ihre Ästhetik. Mit dem edlen

Metallgehäuse aus Aluminium und der

rahmenlosen, eindrucksvoll ausge-

leuchteten Piktogrammscheibe lassen

sich die Leuchten in jedes Ambiente

integrieren. Die Primora-Modelle

kommen mit nur wenigen Leuchtenbau-

teilen aus, die allerdings ein Maximum

an Kombinationsmöglichkeiten bieten.

Es sind alle Montagearten erlaubt – ob

an der Wand angebracht, in die Decke

eingebaut oder als Pendel von der

Decke hängend. Im Installationsset sind

verschiedene Standardpiktogramme

enthalten, sodass man vor Ort ent-

scheiden kann, welches man einsetzt.

Die Leuchten erfüllen lichttechnisch alle

Anforderungen der entsprechenden

Normen und sind sowohl als Zentral- als

auch als Einzelbatterieleuchten mit drei-

oder achtstündiger Überbrückungszeit

mit einer Erkennungsweite von 22 und

32 m erhältlich. Eine optimale Lichtver-

teilung nutzt die Energie effizient aus.

Weitere Infos: [email protected]

Dezente EleganzLED-Rettungszeichen-

leuchten Primora

Sicherheitsbeleuchtung

Vorteile – Edles, stabiles Metallgehäuse

– Durchgangsverdrahtung, Klem-

men 2,5 mm2

– Lange Wartungsintervalle

– Geringe Betriebskosten

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35ABB about 3 |14

Produkte

Vorteile – Um sechs Monate verlängerte

Gewährleistung

– Direkter Kontakt zum Kunden-

support

– Schneller Zugriff auf Produkt-

handbücher

Intelligentes ToolApp für Antriebe vereinfacht Registrierung

und Service

austauschbare Module führen zu sehr

niedrigen Lifecycle-Kosten. Der HMC-4

lässt sich einfach an alle Leistungsschal-

tertypen adaptieren. Er verfügt über

eine Schnittstellenkompatibilität mit dem

Vorgängermodell HMB-4 und hat einen

nahezu gleichen Bewegungsablauf wie

dieser. Dank Letzterem ist ein „alter-

native drive test“ nach IEC 62271-100

möglich.

Weitere Infos: [email protected]

www.abb.com/highvoltage

Höchste LeistungsdichteTypische Anwendungen des neuen

Leistungsschalterantriebs HMC-4

sind Freiluftleistungsschalter (LTB),

Kesselschalter (DTB), Generatorleis-

tungsschalter (GCB) und gasisolierte

Schaltanlagen (GIS). Sein technologi-

sches Grundprinzip ermöglicht einen

sehr kompakten Aufbau des Antriebs.

Der HMC-4 bietet höchste Schaltzuver-

lässigkeit durch neue Designprinzipien

wie den Zylinder aus Stahl und Grau-

guss, eine neue Ventiltechnik, durch

Abstreifer geschützte Dichtsysteme,

eine getriebelose Pumpeneinheit und

einen vereinfachten Federwegschalter.

Wartungsfreiheit für 10.000 CO-Schal-

tungen und gut zugängliche, leicht

Vorteile – Zuverlässiger Federspeicheran-

trieb mit modularem Aufbau,

wartungsfrei für die ersten

10.000 CO-Schaltungen

– Extrem kompaktes Design

ermöglicht sehr kompakte Leis-

tungsschalter

– Einfach und schnell an alle Leis-

tungsschalter adaptierbar

Zuverlässig schaltenNeuer Antrieb HMC-4 für Hochspannungsleistungs-

schalter von 245 kV bis 550 kV

Energietechnik

Antriebstechnik

er seinen Namen und die Applikati-

onsdaten eingeben. Die Eintragung

dieser Informationen bietet zudem die

Möglichkeit, die Einsatzbedingungen

und Betriebsparameter erfassen und

Serviceempfehlungen daraus ableiten zu

lassen.

Weitere Infos: [email protected]

Verlängerte GewährleistungEndnutzer, Maschinenbauer, OEMs,

Schaltschrankbauer und Systemintegra-

toren können von einer automatischen

Gewährleistungsverlängerung für

ausgewählte Niederspannungsfrequenz-

umrichter profitieren, wenn sie ihre

Umrichter online oder über eine smarte

App registrieren. Auf diese Weise kann

ABB den Nutzern rechtzeitig Emp-

fehlungen zur vorbeugenden Wartung

beziehungsweise Nachrüstung geben.

Die App lässt sich unter dem Stichwort

„ABB Drive Services“ aus dem App

Store oder von Google Play auf ein

Smartphone laden. Sie vereinfacht die

Registrierung erheblich: Der Kunde kann

die Seriennummer des Geräts schnell

und bequem einscannen. Zudem muss

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36 ABB about 3 |14

Produkte

Ohne SeltenerdmagneteEin neues Technologiekonzept von ABB

auf Basis des Synchronreluktanzmotors

hebt Energieeffizienz auf eine neue

Stufe: Ausgehend von IE4, der derzeit

höchsten, standardisierten Wirkungs-

gradklasse, hat ABB jetzt durch eine

Reduzierung der Verluste um weitere

20 % den künftigen Wirkungsgrad IE5

erreicht. Das neue Konzept ist eine

Weiterentwicklung der Synchronreluk-

tanz-Technologie, die 2011 vorgestellt

wurde. Das Besondere an dem neuen

Motorenkonzept SynRM2: Es werden

keine Permanentmagnete aus Selten-

erdmetallen verwendet. Stattdessen

setzt ABB kostengünstigere und leicht

erhältliche Ferritmagnete ein. Dies

hat Produkte zur Folge, die sowohl in

wirtschaftlicher als auch in ökologischer

Hinsicht nachhaltiger sind. Derzeit wird

das größte Geschäftspotenzial für die

neuen Motoren im Leistungsbereich von

einem bis 15 kW gesehen sowie bei

OEMs, die Pakete aus Motor und Um-

richter benötigen, deren Eigenschaften

anwendungsspezifisch optimiert werden

können.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Ultra-Premium-Effi zienz IE5

– Maßgeschneiderte Motor-

Antriebs-Pakete für OEMs

– Hohe Flexibilität

Energieeffizienz auf neuer StufeNeue Motorentechnologie SynRM2

bietet IE5-Wirkungsgrad

Antriebstechnik

Portfolio-Erweiterung Kurzschluss im Netz oder Fehler bei der Stromerzeugung? Kein Problem: Der

Generatorschalter VD4G-50 schaltet zuverlässig ab und schützt dadurch Netz

und Generator. Der VD4G-50 erweitert das Generatorschalterportfolio von ABB

um einen kompakten Vakuumleistungsschalter. Prüfungen nach der aktuellen

Version der Generatorschalternorm einschließlich des Entwurfs der IEC/IEEE

62271-37-013 belegen, dass der neue Generatorschalter VD4G-50 die Ab-

schaltung von Kurzschlussströmen von bis zu 50 kA bei systemseitigen und bei

generatorseitigen Fehlern sicherstellt. Auch Ströme mit erhöhter Gleichstrom-

komponente und somit längerer Lichtbogenzeit können zuverlässig abgeschaltet

werden. Aufgrund des spezifischen Aufbaus von Netzwerken und Generatoren

variieren die Anforderungen je nach Anwendungsfall. Der Leistungsumfang von

ABB beinhaltet deshalb auch eine Eignungsanalyse anhand der vom Kunden

bereitgestellten technischen Daten.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Eignungsprüfung des Leistungs-

schalters inklusive

– Kompakte Abmessungen

– Wartungsarm

Zuverlässige AbschaltungVD4G-50: neuer Vakuumleistungsschalter für

Generatoranwendungen

Energietechnik

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37ABB about 3 |14

Produkte

Für eine Vielzahl von Anwendungen Die neue IRB 1200-Roboterfamilie ist in

zwei Varianten mit fünf und sieben kg

Handhabungskapazität sowie 900 mm

beziehungsweise 700 mm Arbeitsbe-

reich erhältlich. Die Designsprache

mit glatten, leicht zu reinigenden

Oberflächen sowie komplett innen

geführten Kabeln macht den IRB 1200

zum perfekten Kleinroboter für eine

Vielzahl von Anwendungen. Der Roboter

lässt sich in jedem beliebigen Winkel

montieren und kann entweder hinten am

Sockel oder aber unterhalb des Sockels

an Leistungs- und Signalkabel ange-

schlossen werden. Der IRB 1200 hat in

Achse 2 keinen Offset. Er kann so ohne

Beeinträchtigung der Funktionalität sehr

nahe an Werkstücken platziert werden.

Mit dem neuen IRB 1200 lassen sich

im Vergleich zu anderen Kleinrobotern

um 15 % kleinere Zellen und um 10 %

kürzere Zykluszeiten realisieren.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Großer Arbeitsbereich auf kleiner

Fläche ermöglicht kürzere Zyklen

– Alle Kabel im Inneren des Robo-

ters

– Schutzart IP 40 standardmäßig,

Schutzart IP 67 optional

– Kein Offset in Achse 2

Kleiner ganz großNeuer Kleinroboter IRB

1200 für Montage- und

Handhabungsaufgaben

Robotics

Für sicheren KesselbetriebDer integrierte Uvisor SF810i ist

Nachfolger der mit 37.000 Installatio-

nen erfolgreichen Baureihen. Er ist in

integrierter Ausführung aus Flammener-

fassung und Analyse sowie in klassisch

getrennter Ausführung verfügbar. Die

Dual-Sensorik des Universal-Flammen-

wächters erfasst vom ultravioletten bis

zum infraroten Strahlungsbereich. Das

verfügbare Zubehör erlaubt einen Einbau

in Sichtrichtung auf die Flamme. Über

eine fl exible Kabeloptik können beliebige

andere Einbaulagen realisiert werden.

Neben den sicherheitsgerichteten

Ausgängen stehen für die Kommunikation

mit dem Leitsystem redundante Modbus/

Profi bus-DP-Schnittstellen zur Verfügung.

Der optionale PC-basierte Flame Explorer

ermöglicht neben der Fernkonfi guration

auch die Analyse, die Überwachung und

die Langzeitauswertung von Flam-

men. Eine pyrometrische Messung der

Flammentemperatur und -qualität stellt

optional Signale für Regelungsanwendun-

gen zur Verfügung.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Analyse von Flammen über ein

breites Brennstoffspektrum

– Auswertung mit Flame Explorer

– Flammtemperaturmessung

Kein Flam-menverlustUvisor SF810i kombiniert

Flammenüberwachung

und -optimierung

Verbrennungstechnik

Individuelle Konfi gurationMit dem Resibloc One reagiert ABB auf

den Wunsch vieler Kunden nach kurzen

Lieferzeiten: Nur sechs bis acht Wochen

ab der Bestellung dauert es, bis der

Transformator fertiggestellt ist. Und das

in gewohnter Qualität sowie mit den

bewährten Leistungsmerkmalen, die

Resibloc-Transformatoren auszeichnen:

Sicherheit, Langlebigkeit, Zuverlässigkeit

und Umweltfreundlichkeit. Im Unter-

schied zum herkömmlichen Resibloc ist

die Fertigung des Resibloc One stärker

standardisiert, was sich nicht nur in der

kürzeren Lieferzeit, sondern auch in

einem günstigen Preis niederschlägt.

Verschiedene Zubehörteile können

gegen Aufpreis hinzugewählt werden,

beispielsweise Kugelanschlussbolzen,

Schwingmetalle oder Querstromlüfter.

Routine-Prüfungen gemäß VDE 0532/

IEC 60076 sind im Preis enthalten.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Fertigstellung innerhalb von

sechs bis acht Wochen

– Lieferung frei Baustelle

– Zahlreiche Zubehörteile individu-

ell wählbar

– 24 Monate Gewährleistung

– Kostenoptimierung durch intelli-

gente Standardisierung

Kurze LieferzeitGießharztransformator

Resibloc One

Transformatoren

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38 ABB about 3 |14

Produkte

Pick-&-Place-Linien bequem und schnell am PC erstellenSeit über 25 Jahren bietet ABB

innovative Programmierlösungen,

präzise Bewegungssteuerungen sowie

roboterbasierte Pick-&-Place-Lösungen

für die Industrie. Das umfassende

Wissen auf diesen drei Gebieten ist in

die Entwicklung von Picking PowerPac

eingeflossen, einem Add-on für die

Softwarelösungen RobotStudio und

PickMaster 3. Mit dem Picking

PowerPac können sowohl Einsteiger

als auch erfahrene Anwender ganz

einfach Pick-&-Place-Linien planen und

simulieren, die nachher in der tatsächli-

chen Produktionsumgebung eingesetzt

Vorteile – Bewertung der materialfl uss-

technischen Machbarkeit vor

Inbetriebnahme

– Sowohl neue als auch beste-

hende Anlagen können am PC

optimiert werden

– Basierend auf der Programmier-

logik von RobotStudio und

PickMaster 3

Einfach programmieren und simulierenPicking PowerPac

Robotics

werden sollen. Hauptvorteil ist dabei,

dass die Leistung von Pick-&-Place-

Linien durch eine vorgeschaltete virtuelle

Optimierung noch vor Inbetriebnahme

gesteigert werden kann. Bei der Arbeit

mit dem Picking PowerPac werden Ro-

boter und andere Systemelemente eher

„konfiguriert“ als programmiert, wodurch

bis zu 80 % der Programmierzeit im

Vergleich zu herkömmlichen Methoden

eingespart werden kann. Statt intensiver

Programmierung können Produkt- und

Containertypen ausgewählt sowie einfa-

che Parameter wie Produktgrößen und

Containergrößen parametriert werden.

Anschließend erstellt die Software das

Programm. Das spart Zeit und ermög-

licht die Validierung einer Lösung, bevor

eine Pick-&-Place-Linie tatsächlich in

Betrieb geht.

Weitere Infos: [email protected]

Für schwierige Bedingungen Mit dem neuen ABB-Laseranalysator LS4000 lässt sich Sauerstoff direkt im

Prozessstrom (in situ) messen – auch in explosionsgefährdeten Bereichen.

Das Gerät nutzt das hoch selektive, optische Messverfahren der Laserabsorp-

tionsspektroskopie (TDLAS), das darauf basiert, dass Gase Licht spezifischer

Wellenlängen absorbieren. Die enge Spektralweite des Laserstrahles führt zu

einer hohen Selektivität und Genauigkeit der Messergebnisse. Insbesondere unter

rauen Prozessbedingungen spielt der LS4000 seine Stärken aus: Er eignet sich

für Messungen bei Temperaturen von bis zu 1500 °C und bei Drücken von bis

zu 20 bar. Zudem erleichtert das innovative Gehäuse-Design, den LS4000 zu

montieren, in Betrieb zu nehmen und zu warten. Das Gerät ist nach ATEX, IECEx

und CSA zertifiziert. Eingesetzt wird der LS4000 vor allem in der chemischen und

petrochemischen Industrie, der Eisen- und Stahlindustrie sowie in Kraftwerken.

Weitere Infos: [email protected]

Vorteile – Höchste Präzision

– Für schwierige Prozessbedingun-

gen geeignet

– Für die Verwendung in

explosions gefährdeten Bereichen

zugelassen

– Einfache Wartung

– Kompakte und leichte Bauweise

– Druckfest gekapseltes Gehäuse

(Ex d)

Genaue ErgebnisseLS4000 In-situ-Laseranalysator misst

kontinuierlich Gaskonzentrationen

Prozessautomation

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39ABB about 3 |14

Impulse

Neue Leistung einbauenRetrofit-Kits für die Niederspannung

Regelmäßige Instandhaltung macht Anlagen leistungsfähiger und schützt vor Ausfällen: Ideal dafür sind die Retrofit-Kits von ABB, mit denen sich alte Leistungsschalter schnell austauschen lassen.

Sie sind das Herz jeder Nieder-

spannungsschaltanlage – die

Leistungsschalter. Ihre regelmä-

ßige Wartung wird immer wichti-

ger. Zum Einen steigen die Anforderungen

an eine gesicherte und redundante Strom-

versorgung, zum Anderen reglementieren

Richtlinien eine nachhaltige Instandhal-

tung immer stärker, etwa die berufsgenos-

senschaftlichen Vorschriften für Sicherheit

und Gesundheit.

Auch für Produkte von Vorgängern ABB bietet eine effiziente und kosten-

günstige Lösung: Retrofit heißt das Stich-

wort. Damit ist der Austausch betagter

gegen Leistungsschalter der neuesten

Generation gemeint. Mithilfe spezieller

Umbausätze, den sogenannten Retro-

fit-Kits, wird der neue Leistungsschal-

ter an das Sammelschienensystem der

Schaltanlage angepasst – ohne aufwän-

dige Umbaumaßnahmen. Der Austausch

geht schnell, Stillstandszeiten beschrän-

ken sich auf ein Minimum und das Sys-

tem wird sowohl elektrisch als auch

mechanisch leistungsfähiger. Existieren-

de Schaltanlagen können auf diese Weise

erhalten bleiben. Die Umbau-Kits basieren

auf aktuellen Baureihen wie den Gerätefa-

milien Emax und Tmax. Sie sind für ver-

schiedene bewährte Schaltergenerationen

von ABB-Leistungsschaltern inklusive Pro-

dukten von deren Vorgängerunternehmen

wie SACE, ASEA und BBC erhältlich. Das

sind zum Beispiel die Gerätefamilien Mega-

max, Novomax oder Otomax. ABB unter-

stützt den gesamten Modernisierungspro-

zess von der Aufnahme und Analyse der

installierten Basis über die Konzeption und

Planung bis hin zur Durchführung. Alle Ret-

rofi t-Kits plant ABB mithilfe von 3D-Model-

len und konstruiert und fertigt sie nach

hohen Qualitätsstandards. Diese Prozes-

se sind durch internationale, den ISO-Nor-

men entsprechende Akkreditierungsstel-

len zertifi ziert.

Präventive WartungskonzepteMarcus Damm, zuständig für den

SACE-Service bei ABB, empfiehlt, jähr-

lich eine Inspektion und alle drei Jahre eine

Wartung durchzuführen. Zwar werde in

den Vorschriften der BGV-A3 ein maxi-

males Wartungsintervall von vier Jahren

vorgeschlagen; entscheidend seien aber

die jeweilige Anwendung und der Anla-

genzustand: „Die Intervalle können sehr

unterschiedlich sein, da Umweltbedingun-

gen wie Verschmutzungsgrade, Raumtem-

peraturen oder Betriebsbedingungen wie

Schalthäufigkeiten oder Oberwellenbelas-

tungen berücksichtigt werden müssen“,

erläutert Damm. Die Einführung präventi-

ver Wartungskonzepte nach DIN 13306,

etwa die Verkürzung von Intervallzyklen,

erhöhe die Betriebssicherheit zusätzlich

und senke die Wahrscheinlichkeit eines

ungeplanten, störfallbedingten Anlagen-

stillstands. Korrektive Instandhaltungskon-

zepte seien nicht mehr zeitgemäß. Somit

finde heute bei Betreibern sowie Anlagen-

verantwortlichen zunehmend eine Umstel-

lung auf vorbeugende zustandsorientierte

Instandhaltungsmaßnahmen statt, schließt

Damm ab.

Weitere Infos: [email protected]

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40 ABB about 3 |14

Impulse

Volle Effizienz vorausVerbrauch genau messen

Bekannt ist der Coriolis-Master

für seinen Einsatz in zahlrei-

chen Industrieanwendungen,

um den Masse- und Volumen-

durchfluss von Gasen und Flüssigkeiten zu

messen. ABB hat jetzt eine neue Anwen-

dung erschlossen: die Hochsee-Schiff-

fahrt. Auf Containerschiffen und anderen

Ozeanriesen lässt sich damit der Kraft-

stoffverbrauch ermitteln. Das beweisen

zahlreiche, seit Herbst 2013 betriebene

Pilotinstallationen auf Hochsee-Schiffen.

Brennstoffverbrauch errechnenDerartige Schiffe verfügen typischer-

weise über mehrere Verbrennungsma-

schinen für den Antrieb beziehungswei-

se die Erzeugung von elektrischem Strom

und Prozessdampf. Als Kraftstoff dient in

der Regel HFO (Heavy Fuel Oil). Moderne

Schiffe können zudem in Hafen- oder Küs-

tennähe auf Diesel-Kraftstoff umstellen.

Das HFO für die Haupt- und Neben-

antriebe wird vor der Einspritzung in die

Maschine auf mehr als 130 °C erhitzt,

wodurch die dynamische Viskosität von

zum Teil über 700 cSt auf rund 12 cSt

sinkt. Vor und hinter jeder Maschine sind,

abhängig von der Leistung und damit des

Verbrauchs, Coriolis-Geräte mit Nennwei-

ten zwischen DN 15 und DN 50 installiert.

Aus der Differenz der gemessenen Mas-

senströme errechnet sich der Brennstoff-

verbrauch. Dieser dient dazu, Betriebsef-

fizienzwerte genau zu ermitteln oder eine

CO2-Bilanz zu erstellen.

Exakt trotz VibrationenVor dem Einsatz der Coriolis-Geräte in

Schiffsinstallationen musste geprüft wer-

den, ob die Vibrationen an Bord das auf

Schwingungen beruhende Messprinzip

stören und die Ergebnisse verfälschen

würden. Die ABB CoriolisMaster basieren

auf einem Doppelrohr-Design und arbeiten

mit einer Frequenz oberhalb von 300 Hz,

was sie unempfindlich gegen die nieder-

frequenten Störvibrationen in der Schiff-

fahrt macht. Sie eignen sich zudem für

den Einsatz bei Temperaturen von bis zu

200 °C und liefern so auch unter den spe-

ziellen Bedingungen auf hoher See exak-

te Ergebnisse.

Die robusten Coriolis-Durchflussmess-

geräte benötigen keine Ein- und Auslauf-

strecken, sind kompakt aufgebaut und

somit ideal für den Einbau in den beengten

Verhältnissen an Bord. Die Geräte haben

keine beweglichen Teile, was sie sehr

zuverlässig und wartungsarm macht. Die

Messgenauigkeit ist hoch und die auftre-

tenden Druckverluste besonders gering.

Da die Einsatzbedingungen (Druck, Tem-

peratur, Durchflussmenge) auf den unter-

schiedlichen Schiffen stark voneinander

abweichen können, hat ABB einen spe-

ziellen Fragenkatalog entwickelt. Er dient

dazu, die optimale Dimensionierung der

CoriolisMaster-Durchflussmessgeräte für

den jeweiligen Schiffstyp zu bestimmen.

Weitere Infos: [email protected]

Hochsee-Frachtschiffe müssen künftig noch viel effizienter betrieben werden. Wichtige Voraussetzung: eine genaue Erfassung des Kraftstoffverbrauchs.

FCB300

ABB bietet weltweit eines der umfas-

sendsten Programme an Durchfluss-

messern, sowohl hinsichtlich der Zahl

bewährter Messprinzipien als auch

hinsichtlich der Typenvielfalt und der

Anwendungen. Der CoriolisMaster

FCB330 sowie der FCB350 zeichnen

sich durch einen besonders niedrigen

Druckverlust, eine hohe Messleistung

und eine einfache Bedienung aus –

ideal für die speziellen Anforderungen

auf Hochsee-Schiffen.

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Zusätzlich sparen mit BACnetModernisierung bei laufendem Betrieb

Neue Technik senkt die Kosten für das Gebäude der ERGO-Hauptverwaltung 1 in Hamburg.

Der HLK-Umrichter ACH550 kann mit dem integrierten BACnet MS/TP in Gebäude-managementsysteme eingebunden werden.

Die Gebäudetechnik der ERGO

Lebensversicherung bei lau-

fendem Betrieb zu moderni-

sieren – das war die Aufgabe

der Hamburger Niederlassung der Plüth

Gebäudeautomation, einem Tochterun-

ternehmen der DEOS AG. Der Umbau

betraf die Hauptverwaltung 1 (HV1) des

Versicherungsunternehmens in Hamburg.

Der Auftrag beinhaltete den Austausch

der gesamten vorhandenen DDC-Technik

(Direct Digital Control) sowie den Einsatz

eines Energieoptimierungssystems für die

Lüftungsanlagen.

Einsparungen von einer Million EuroDie 1974 bezogene HV1 hat eine Büro-

fläche von rund 40.000 m². In dem voll

klimatisierten Gebäude können bis zu

2.000  Personen arbeiten. Berechnun-

gen von ERGO hatten ergeben, dass

sich durch die Modernisierung der Klima-

anlagen jährlich rund eine Million Euro an

Energiekosten einsparen lassen.

Mit der Plüth Gebäudeautomation, die

verantwortlich für Montage und Inbetrieb-

nahme der neuen DDC-Technik war, hatte

ERGO bereits beim Umbau der Hauptver-

waltung 2 gute Erfahrungen gemacht. Der

Spezialist für Gebäudeautomationssys-

teme konnte außerdem zusichern, dass

die Etagendecken durch den Einsatz des

besonderen Energieoptimierungssystems

nicht ausgetauscht werden müssten – ein

wichtiger Aspekt, da der Umbau während

des laufenden Bürobetriebs erfolgte.

Keine Kosten für zusätzliche RouterFür die Regelung der Lüftungsaggre-

gate werden 65 ACH550 mit Leistungen

von 1,5 kW bis 75 kW verwendet. Die

ABB-Frequenzumrichter sind einfach zu

bedienen und für mehrere HLK-Anwen-

dungen vorprogrammiert. Sie sind zudem

mit Tools zur Energieeinsparung und

zur Erfassung des Energieverbrauchs

ausgestattet.

Im Gebäude Ü35 der ERGO wurden

die Frequenzumrichter mit den Controllern

COSMOSopen der DEOS AG verbunden.

Diese Controller unterstützten als native

BACnet-Geräte das BACnet-Protokoll und

kommunizieren über das Ethernet-Netz-

werk mit anderen BACnet-Geräten. Da

sie über BACnet MS/TP verfügen, konn-

ten die ABB-Umrichter mit ihrer serienmä-

ßigen BACnet-MS/TP-Schnittstelle direkt

mit ihnen verbunden werden. Dies ist ein

großer Vorteil, da hierbei Kosten beispiels-

weise für zusätzliche Router entfallen.

Die ACH550 regeln präzise die Dreh-

zahl der Lüfter und tragen so dazu bei,

den Energieverbrauch der HLK-Anlagen

zu senken. Durch die BACnet-Anbin-

dung können jederzeit zusätzliche Sig-

nale ausgetauscht werden. Beispielswei-

se kann auch die verbrauchte Leistung der

Pumpen und Lüfterantriebe über BACnet

übertragen werden. Auf einen externen

Kilowattstunden-Zähler kann dadurch ver-

zichtet werden.

Weitere Infos: [email protected]

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42 ABB about 3 |14

Blickpunkt

Die Sonnenseite

des Ty-Rap

UV-beständiger KabelbinderIn ihrer bunten Pracht leuchten die

Ty-Raps mit der Sommersonne um die

Wette – und das Beste: Schädliche

Strahlen können den Kabelbindern von

Thomas & Betts nichts anhaben – sie

sind UV-beständig. Damit eignen sie

sich insbesondere zur Verwendung im

Freien, etwa für Kabelbündelungen bei

SAT-Anlagen. Durch die große Auswahl

– neben klassischem Schwarz gibt es

neun weitere Farben – sind sie zudem

ideal für Einzelkennzeichnungen. Der UV-

beständige Ty-Rap bietet die gewohnte

Thomas-&-Betts-Qualität: Den Kabel-

binder gibt es in einer großen Vielfalt an

Längen und Breiten für jeden Zweck, alle

Modelle sind leicht zu montieren und ihre

Zugfestigkeit sorgt für große Stabilität.

Damit hält der Ty-Rap garantiert länger

als nur einen Sommer.

Weitere Infos: [email protected]

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43ABB about 3 |14

Leserservice

about 3 | 14

Das Kundenmagazin von ABB Deutschland

HerausgeberABB AG, Klaus Treichel,

Kallstadter Straße 1, 68309 Mannheim

Redaktionsleitung Rainer Hofmann, Stierstädter Straße 5,

60488 Frankfurt am Main

RealisierungPublik. Agentur für Kommunikation GmbH,

Rheinuferstr. 9, 67061 Ludwigshafen

Gesamtauflage: 30.000

Service für Informationen, Kritik und [email protected]

Adressänderungen und [email protected]

Tel. +49 621 33839-38

Mo. – Fr. 9.30 bis 12.00 Uhr und

13.30 bis 16.00 Uhr

Telefax: +49 621 33839-33 (0,14 €/Min. aus dem

deutschen Festnetz, maximal 0,42 €/Min. aus dem

Mobilfunknetz)

Titel: ABB © ABB AG, Vervielfältigung und Veröffent-

lichung, auch in Auszügen, nur mit Genehmigung

der ABB AG. Disclaimer: Die Informationen in dieser

Publikation enthalten lediglich allgemeine Beschrei-

bungen bzw. Leistungsmerkmale, die im konkreten

Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen

Form zutreffen. Durch Weiterentwicklung der Produkte

können sich die Merkmale auch ohne weitere Ankün-

digung ändern. Leistungsmerkmale sind nur dann

verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich

vereinbart werden.

Messen & Veranstaltungen

Transformer Life Management Tagung 201411./12. September 2014, Düsseldorfnew.abb.com/de/messen-events/tlm-symposium

SMM – the leading international maritime trade fair9. bis 12. September 2014, Hamburgwww.smm-hamburg.com

Automation & Power Tour23. September 2014, Leipzig (Porsche Werk)

25. September 2014, Hannover (Peppermint Pavillon)

new.abb.com/de/messen-events/

automation-power-tour

Network Management Forum 201423. bis 25. September 2014, Heidelberg

InnoTrans 201423. bis 26. September 2014, Berlinwww.inotrans.de

WindEnergy23. bis 26. September 2014, Hamburgwww.windenergyhamburg.com

World Control Tour – Germany (fi nd out what is new in ABB‘s System

800xA version 6)

30. September 2014, Ladenburgnew.abb.com/control-systems/

the-world-control-tour

Aluminium 20147. bis 9. Oktober 2014, Düsseldorf

www.aluminium-messe.com

Seminare & Workshops

DOC Akademie (EV 1)4. bis 5. September 2014

Systemwissen im Schaltanlagenbau (EV 2)3. September 2014

Workshop Emax/Tmax/TmaxXT/X1 (NSP 4)24. September 2014

Alle Termine fi nden in Heidelberg statt.

Anmeldung: [email protected]

System 800xA

DE442 – System 800xA Konfigura-tion von Grafikbildern und Design der Bedienoberfläche15. bis 19. September 2014,

Frankfurt am Main

T309 – System 800xA Safety Konfi-guration und Wartung AC 800M HI29. September bis 2. Oktober 2014,

Frankfurt am Main

T305 – System 800xA Administration und Installation8. bis 12. September 2014,

Frankfurt am Main

Anmeldung: www.abb.de/abbuniversity

ABB ServiceFacebook-Highlights

Schadt besucht Special Olympics Daniela Schadt, Schirmher-

rin von Special Olympics

Deutschland, lobte das lang-

jährige Engagement von ABB.

WM unter Strom ABB sichert bei der Fußball-

WM mit Mittelspannungs-

schaltanlagen die Stromversor-

gung im Stadion „Fonte Nova“.

Ihr Kontakt zu ABB:

0800 2222526Für Anrufe aus Deutschland

entstehen keine Kosten.

ABB Termine: Eine Auswahl

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Impressum

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ABB setzt sich als verlässlicher Partner der Bahnindustrie für einen sicheren, zuverlässigen und umweltschonenden Verkehr ein. Mit einem breiten Angebot an Spitzentechnologien, schlüsselfertigen Anlagen und einem umfassenden Service bietet ABB energieeffiziente und kostenoptimierte Lösungen für Hersteller von Schienenfahrzeugen und Bahninfrastrukturbetreiber an. Um mehr über ABB-Lösungen in der Bahnindustrie zu erfahren, besuchen Sie www.abb.com/railway

ABB — Ihr globaler Partner für einen nachhaltigen Verkehr.

InnoTrans, Berlin, 23. – 26.09.2014ABB Stand #204 / Halle 9www.abb.com/innotrans