Wie der Austausch des Leistungsschalters die Nutzungszeit von Nieder- und Mittelspannungsschaltanlagen verlängert
Was tun, wenn eine Schaltanlage in die Jahre kommt? Gerade wenn baugleiche Ersatzteile des Herstellers nicht mehr verfügbar sind, erscheint die Anschaffung einer neuen Anlage zunächst unumgänglich. Neben den hohen Kosten bringt ein solcher Austausch aber noch weitere Probleme mit sich: lange Lieferzeiten, etwaige Umbaumaßnahmen, Produktionsstillstände und – falls sich mit der neuen Anlage die Bedienung ändert – entsprechende Umschulungen des Personals. Nachhaltig ist die Entsorgung einer größtenteils noch voll funktionsfähigen Anlage selbstverständlich auch nicht. Eine Alternative bieten Elektrotechnik-Unternehmen in Form eines sogenannten Retrofit an: Anlagen mit moderner Technik nachrüsten, ohne sie komplett ersetzen zu müssen. Bei Schneider Electric heißt das EcoFit.
Zentrale Komponente Leistungsschalter
Leistungsschalter sind das Herzstück einer Schaltanlage. Da sie für eine gewisse Zeit auch Überlast- und Kurzschlussströme aushalten, werden Leistungsschalter in der Mittelspannung zur abgesicherten Verteilung elektrischer Energie und bei der Sicherung von Transformatoren oder Generatoren eingesetzt. Auch im Störfall reagieren sie zuverlässig und innerhalb weniger Millisekunden. Kompaktleistungsschalter oder offene Leistungsschalter dienen im Niederspannungsbereich als Haupt-, Leitungsschutz- sowie Motorschutzschalter und verhindern kostspielige Schäden an Maschinen und Anlagen. Das bedeutet: Mit dem Leistungsschalter wird bei einem Retrofit auch das wichtigste und ausfallgefährdetste Bauteile ausgetauscht. Die Anlage als solche bleibt jedoch bestehen – Aufbau, Bedienung, Gehäuse und Anschlüsse ändern sich nicht.
Vorteile des EcoFits
Ein EcoFit lohnt sich aus verschiedenen Gründen. Zunächst ist es natürlich deutlich günstiger, nur den Leistungsschalter und nicht die gesamte Schaltanlage zu ersetzen. Bezieht man die längere Lebensdauer der übrigen Komponenten mit ein, ergeben sich auch Vorteile mit Blick auf die Nachhaltigkeit. Zudem ist der Prozess skalierbar, denn Betreiber können einzelne Komponenten Schritt für Schritt austauschen, was sowohl das Budget als auch die geplanten Stillstände besser planbar macht. Außerdem muss weder Personal umgeschult, noch eine neue Schaltanlage baulich eingepasst werden. Entsorgungskosten entstehen ebenfalls kaum – stattdessen erhöht sich die Lebensdauer der Anlage um bis zu 30 Jahre. Durch einen EcoFit fallen insgesamt weniger Instandhaltungsmaßnahmen an und die Ersatzteilverfügbarkeit für das ersetzte Gerät ist erneut gewährleistet. Da das Konstruktionsprinzip unverändert bleibt, entfällt auch eine erneute Zertifizierung nach IEC61439.
Die Digitalisierung der Energieversorgung vorantreiben
Mit neuen Leistungsschaltern halten gleichzeitig zusätzliche Funktionen Einzug in die Anlagen, mit denen sich Energieeffizienz und Sicherheit weiter erhöhen lassen. Beispiele dafür sind integrierte Messfähigkeiten der Genauigkeitsklasse 1 für aktive Leistungs- und Energiemessung sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren. Letztere erlauben die frühzeitige Identifikation potenzieller Störungen, wenn beispielsweise ein leitendes Bauteil zu warm wird oder die Abdichtung der Anlage gegen eindringende Feuchtigkeit beschädigt ist. Aufgrund der IoT-Fähigkeit dieser Sensoren können die erhobenen Daten zudem in eine Energiemonitoring-Software eingebunden werden, wo sie frühzeitig eine smarte Alarmierung auslösen und eine Überprüfung der Anlage veranlassen.
Mehr Automatisierung, mehr Sicherheit
Neue Geräte bringen zudem Möglichkeiten der Automatisierung mit sich, etwa durch einen nachrüstbaren elektrischen Antrieb für den Schalter. Neben der erleichterten Einbindung in Netzleitsysteme erhöht die Bedienung über eine Software den Personenschutz, da eine direkte Berührung entfällt. Alternativ ist mit dem elektrischen Antrieb auch eine Fernsteuerung und -überwachung umsetzbar, welche die Wartungs- und Personalkosten reduziert. Wird das Servicepersonal beispielsweise über den Software-Service von Schneider Electric mit Echtzeit-Gerätedaten ausgestattet, weisen datengestützte Analysen proaktiv auf kritische Werte hin. Das ermöglicht eine schnelle Untersuchung, mit der ein Ausfall potenziell verhindert oder verkürzt werden kann.
Kooperation mit Partnern vor Ort
Zusätzlich zum EcoFit-Programm hat Schneider Electric mit dem sächsischen Schaltanlagen-Spezialisten und EcoXpert Master Partner SZM (SchaltanlagenZubehör Bad Muskau) weitere herstellerunabhängige Retrofit-Lösungen für eine Vielzahl verschiedener Schaltanlagen entwickelt. Gemeinsam unterstützen die beiden Unternehmen beispielsweise Energieversorger, Industrieunternehmen und Großabnehmer bei der Modernisierung ihrer Schaltanlagen und können dafür auf ein Portfolio von über 300 Modernisierungslösungen zurückgreifen. Hierfür wird nach einer unverbindlichen Bestandsaufnahme durch die Spezialisten eine auf die individuellen Anforderungen zugeschnittene Retrofit-Lösung erarbeitet.
Im Handumdrehen erledigt
EcoFits lassen sich meist zügig vollziehen. Handelt es sich etwa bei einem Altgerät um den Masterpact M von Schneider Electric, ist ein Austausch in nur einer halben Stunde möglich, da das neue Gerät baulich in das bestehende Gehäuse passt. Doch auch bei Altgeräten anderer Unternehmen ist es dank spezieller Anschlusslösungen kein Problem, sie durch den MasterPact MTZ von Schneider Electric zu ersetzen. Im Durchschnitt dauert ein solches Retrofit zweieinhalb Stunden.
Bei Mittelspannungsschaltanlagen bedeutet ein EcoFit mehr Aufwand, da neben der komplexen, meist individuellen Konzeption der ursprünglichen Schaltanlage auch zahlreiche sekundäre Faktoren wie maximale Umgebungstemperaturen eine Rolle spielen. Doch auch in der Mittelspannung können sowohl die Leistungsschalter von Schneider Electric wie auch Leistungsschalter anderer Fabrikate durch ein aktuelles Modell ersetzt werden.
Fazit
Gegenüber der Entsorgung ganzer Bestandsanlagen und anschließender Neuanschaffung bietet ein EcoFit eine Reihe von Vorteilen. Der Wechsel weniger Teile hält die Anschaffungs- und Entsorgungskosten gering und auch Montagezeiten sind dadurch deutlich begrenzt. Nicht nur sind mit einem neuen „Herzstück“ der Anlage weniger Instandhaltungsmaßnahmen nötig als zuvor; die Ersatzteilverfügbarkeit für den neuen Leistungsschalter ist gesichert, sodass sich die Anlagenlebensdauer deutlich erhöht. Anstatt die gesamte Anlage tauschen zu müssen, stellt der EcoFit also eine echte Alternative dar – gut fürs Budget und gut für die Nachhaltigkeitsstrategie.
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