In einer zunehmend elektrifizierten Welt spielen Schaltanlagen in nahezu allen Bereichen eine entscheidende Rolle für die konstante und zuverlässige Stromversorgung. Ihre Aufgabe ist es, die von Kraftwerken und Versorgungsnetzen kommende Energie von der Mittelspannungsebene (MS) mit bis zu 40,5 kV sicher und effektiv auf die in Verteilnetzen übliche Niederspannung (NS) mit bis zu 690 V zu übertragen. Schaltanlagen dieser Art umfassen verschiedene elektrische Geräte wie Leistungsschalter, Leistungsüberwachungsgeräte sowie Geräte zur Steuerung und zum Schutz von Motoren und Abzweigen.
Versteckte Kosten traditioneller Schaltanlagen
Traditionelle Schaltanlagen sind mit einer Vielzahl versteckter Kosten verbunden, die sich über deren Lebensdauer hinweg zu einem stattlichen Betrag summieren können. Dazu gehören z. B.:
• Die Kosten für die Implementierung der Geräte und Einstellung der richtigen Parameterwerte. Wenn die erforderlichen Informationen schwer zu finden sind, kann dies sehr zeitaufwändig sein.
• Reibungen bei der Koordination zwischen Engineering- und Inbetriebnahmeteams, wenn das Design nicht genau der Realität vor Ort entspricht.
• Testen der Anlage einschließlich der manuellen Erfassung von Betriebsdaten und Erstellung von Berichten, was wiederum eine kostspielige und zeitaufwändige Koordination zwischen Käufer, Betreiber und Hersteller erfordern kann.
Auch die Betriebskosten sind ein erheblicher Faktor bei traditionellen Schaltanlagen. Dazu gehören Kosten für regelmäßige Sichtprüfungen, Funktionsprüfungen und Wartungsarbeiten, die eher vorbeugend als bedarfsorientiert durchgeführt werden. Mangelnde Informationen über den wirklichen Zustand eines Geräts zwingen den Betreiber häufig sogar dazu, reaktive Wartungsmaßnahmen vorzunehmen, teure Ersatzteile vorzuhalten oder ein geschultes Wartungsteam zu unterhalten, falls ein Gerät ausfällt. Trotz der damit verbundenen Kosten und Unterbrechung der Energieversorgung ist eine reaktive Wartung noch immer gängiger als eine vorbeugende Wartung. Hinzu kommt, dass Schaltanlagen eine durchschnittliche Lebensdauer von 30 Jahren besitzen. Ändern sich während dieser Zeit die Leistungsanforderungen, kann es für den Betreiber schwierig sein, festzustellen, ob die vorhandene Anlage elektrisch und thermisch in der Lage ist, die neuen Anforderungen zu unterstützen. Dies kann dazu führen, dass unnötigerweise neue Geräte angeschafft werden.
Zugang zu Daten ermöglicht Kosteneinsparungen
Die elektrische Infrastruktur generiert bereits heute Daten. Schutzrelais zählen z. B. Schaltvorgänge und Auslösungen – Daten, die genutzt werden können, um den Kontaktverschleiß und andere Schalterzustände zu schätzen. Motorsteuergeräte – die in verschiedensten Anwendungen von Industrieanlagen bis hin zu Klimasystemen zum Einsatz kommen, können Daten über Motorlastzustände erfassen, die dem Betreiber dabei helfen, Probleme in Motoren oder angeschlossenen Maschinen zu erkennen. Doch die von solchen intelligenten Geräten generierten Daten sind nur nützlich, wenn der Nutzer in der Lage ist, diese zu erfassen, darauf zuzugreifen und in entsprechende Maßnahmen umzusetzen. In vielen Fällen verbleiben die Daten dort, wo sie sind, weil es am notwendigen Fachwissen fehlt, um die intelligenten Geräte, Feldbusse und die Ethernet-Kommunikation einzurichten und zu programmieren, die für den Zugriff auf die Daten erforderlich sind. Können die Daten jedoch abgerufen und in ein einziges System integriert werden, lassen sie sich zur Bestimmung der richtigen Schwellenwerte, zur laufenden Überwachung der Leistungsfähigkeit und zur Unterstützung kostengünstiger vorausschauender Wartungsstrategien auf der Basis des tatsächlichen Anlagenzustands nutzen – was deutlich besser ist, als auf einen teuren Ausfall zu warten. Mit digitalen Schaltanlagen ist es erheblich leichter, Daten aus den gerätebasierten Silos zu befreien und für Analysen zur Verfügung zu stellen, aus denen sich dann kostensparende Maßnahmen ableiten lassen.
Vorteile digitaler Schaltanlagen
Eine digitale Schaltanlagenlösung bietet dem Betreiber die Möglichkeit, Daten automatisch zu erfassen, zu speichern und zu analysieren, um datenbasierte Entscheidungen zu erleichtern und zusätzlichen Mehrwert durch Lebensdaueranalysen zu generieren. Die Daten können z. B. genutzt werden, um eine Zustandsüberwachung zu realisieren, die in der Lage ist: