aboutaboutDas Kundenmagazin
von ABB Deutschland
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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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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
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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,
Titelfo
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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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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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Fokus
Einfach schalten
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.
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:
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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11ABB about 3 |14
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]
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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.
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]
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.
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.
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
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]
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
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.“
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.
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
26 ABB about 3 |14
Prozessautomation
Die Perlen Papier AG prüft die Qualität von Papierprofilen auf
neuartige Weise.
Automatisch das beste Papier
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]
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.
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.
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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assco
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.
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
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
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
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
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
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
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]
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.
41ABB about 3 |14
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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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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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Leserservice
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HerausgeberABB AG, Klaus Treichel,
Kallstadter Straße 1, 68309 Mannheim
Redaktionsleitung Rainer Hofmann, Stierstädter Straße 5,
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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
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