Neue E-Technik macht sich bezahlt

Autor: David Tscholl , 15.12.2014

Ganz im Gegensatz zur weitgehend ausgereizten Technik der drehenden Maschinen ist es gerade in der Steuerungs-, Automations- und Leittechnik in der Wasserkraft...

...in den letzten Jahrzehnten zu einer geradezu sprunghaften Weiterentwicklung gekommen. Generell wurde eine konsequente Evolution von alten mechanischen Technologien, über analoge Steuerungsvarianten bis hin zur digitalen Technik vollzogen. In Österreich, der Schweiz, Deutschland und Südtirol laufen allerdings noch einige Tausend Kleinkraftwerke mit veralteter elektrotechnischer Ausrüstung. Ein umsatzträchtiger Markt, denn um eine Revitalisierung kommt kaum einer der Betreiber herum – und letztlich macht sich der professionelle Umbau auf eine moderne Steuerung fast immer bezahlt. Voraussetzung dafür ist jedoch ein kompetenter Partner – einer wie die Firma Schubert Elektroanlagen, die in ihrer langen Geschichte alle Entwicklungssprünge mitgemacht hat.

Angesichts der derzeitigen Tarifsituation an der europäischen Strombörse ist jeder Kleinkraftwerksbetreiber dazu gezwungen den Rechenstift zu spitzen. Speziell wenn es darum geht, Investitionen in die eigene Anlage zu tätigen, muss er oder sie sich heute dreimal überlegen, welcher Modernisierungsschritt wirtschaftlich sinnvoll ist – und was eventuell noch ein wenig warten kann. Natürlich geht es dabei nicht nur darum, was modernisiert werden soll, sondern vor allem auch wie. Oft können schon kleine Lösungen zu einer ganz wesentlichen Verbesserung beitragen. Immer gilt es im Vorfeld die jeweiligen Anforderungen abzustecken – und die hängen von verschiedenen Faktoren ab. Sie hängen sowohl mit der Geschichte, und der Charakteristik der Anlage als auch mit den Fragen nach den Erfordernissen des Betreibenden, oder den individuellen Funktionen und Aufgaben des Kraftwerks zusammen. All diese Parameter gilt es abzuklären, um eine maßgeschneiderte Lösung für die Verbesserung des Kleinkraftwerks zu finden.

Von analog zu digital
Selbstredend spielt dabei auch eine wesentliche Rolle, auf welchem Entwicklungsstand sich die elektro- und steuerungstechnische Ausrüstung des Kraftwerks befindet. In den letzten 50 Jahren hat sich gerade auf diesem Sektor sehr viel getan. Es wurde de facto eine Evolution, von den mechanischen Steuerungslösungen, über analoge Systeme bis hin zu komplexen digitalen SCADA-Systemen, vollzogen. Bereits die Ablöse der mechanischen Regler und die Umstellung von manuellen auf automatisierte Synchronsiereinrichtungen markierten vor 40 bis 50 Jahren einen Quantensprung in der Weiterentwicklung der Kraftwerkstechnik. Man kann vom Startschuss für die elektrotechnische Ausrüstung von Wasserkraftwerken sprechen. Ab den 1960er und 1970er Jahren dominierten somit Relaissteuerungen in den steuerungstechnischen Einrichtungen der Anlagen. Auch diese – anfangs klobigen und nicht immer verlässlichen Komponenten – wurden nicht zuletzt durch den permanenten Wettbewerb der Unternehmen immer kompakter und ausgefeilter. Mehr und mehr wurden sie in den Folgejahren von ersten programmierbaren Steuerungen ohne Analogwertverarbeitung abgelöst. Der letzte große Entwicklungsschritt erfolgte in den abgelaufenen 20 Jahren, in denen sich immer mehr die digitale Technik durchzusetzte. Heute werden SPS-Systeme mit komfortablen Regelungs- und Bedienfunktionen über Touch-Screen und Visualisierungssystemen mit Datenaufzeichnung und -auswertung sowie Fernsteuerungsmöglichkeiten über PC, Tablet oder Smartphone eingesetzt.

Erfahrung aus 500 Referenzanlagen
In der großen Schar an Kleinkraftwerken im alpinen Raum finden sich heute Vertreter aller Technologien der vergangenen Jahrzehnte. Ein Unternehmen, das dafür Revitalisierungen der E-Technik anbietet, sollte damit bestens vertraut sein. Aus diesem Grund setzen viele erfahrene Wasserkraftbetreiber auf die Kompetenz des E-Technik-Spezialisten Schubert Elektroanlagen. Seit über 40 Jahren hat das Unternehmen aus Ober-Grafendorf Erfahrung in der elektrotechnischen Ausrüstung von Kraftwerken gesammelt. In dieser Zeit hat Schubert jeden Entwicklungssprung in der Technik mitgemacht, kennt alle Bauteile, alle Vor- und Nachteile bestimmter Komponenten und Systeme und kann auf mehr als 500 erfolgreich errichtete Referenzanlagen verweisen. „Wir haben eine große Sammlung alter Planungsunterlagen archiviert. Schließlich wollen wir unser Wissen auch an die nächste Generation weitergeben“, sagt Ing. Lothar Wessely, Leiter des Bereichs Energie bei Schubert Elektroanlagen. Mit diesem Erfahrungsschatz gilt Schubert  als der ideale Partner für eine effiziente und an die vorhandenen Anlagenteile angepasste Revitalisierung von in die Jahre gekommenen Kleinwasserkraftanlagen.

Respekt vor dem Anlagencharakter
Als wichtigen Punkt streichen die erfahrenen Techniker von Schubert den Respekt vor dem jeweiligen Anlagencharakter heraus, den es zu bewahren gilt. „Je nach Zustand oder Bauart sind wir bemüht, im Rahmen eines Revitalisierungskonzeptes vorhandene Anlagenteile weiter zu erhalten und nur wichtige Komponenten zu ersetzen und in ein neues Konzept einzubinden, das nicht nur wieder viele Jahre einwandfrei funktioniert, sondern auch durch Optimierung effizienter arbeitet – und überdies komfortabler und einfacher zu bedienen ist“, erklärt Ing. Christian Schwarzenbohler, Gruppenleiter Kraftwerkstechnik. Wie wichtig es ist, individuelle Lösungen zu finden, betont Ing. Lothar Wessely: „Von über 500 realisierten Projekten sind keine zwei Anlagen gleich. Selbst wenn zwei Kraftwerksausrüstungen auf den ersten Blick gleich aussehen, gibt es sicher gravierende Unterschiede bei den Regelungsfunktionen. Eine passende individuelle Lösung kann dabei auch häufig nur so zentrale Komponente betreffen, wie einen Leistungsschaltertausch oder den Austausch von Steuer-/Regeleinheit durch einen Umbau vor Ort, oder den Austausch von Steuer-/Regeleinheit durch Paneel-Tausch oder den Austausch des kompletten Steuerschrankes. Es kommt immer auf die individuellen Bedürfnisse an.

Zukunftsfähige Konzepte vom Profi
Da Schubert von der Schaltschrankfertigung über die Ausrüstung der Hoch- und Mittel-spannungsanlagen bis zur Programmierung von Steuer- und Regelanlagen sowie Leittechniksystemen im eigenen Haus realisiert, ist man auch in der Lage, für alle Bereiche einer Kleinwasserkraftanlage zwischen 5 kW und 20 MW Leistung ein optimales und zukunftsfähiges Konzept für teilweise oder komplette Erneuerungen auszuarbeiten, anzubieten und zu realisieren. Die Nachrüstung von dynamischen Restwasser-Abgaberegelungen, oder der Einbau von verlustarmen Transformatoren, oder die Umrüstung von Generator und Erregereinrichtungen gehört längst zum täglichen Brot der Schubert Projektingenieure. Heute profitieren die Kunden vom großen Erfahrungsschatz im Hause Schubert Elektroanlagen.

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Vorher - Nachher

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Die alten Steuerschränke vor dem Austausch li. und danach re.

Foto: Schubert

Vorher

05Steuereinheit vor Paneeltausch side

 

Steuereinheit vor dem Vorort-Umbau

Foto: Schubert

Nachher

06Steuereinheit nach Paneeltausch side

 

Steuereinheit nach erfolgtem Umbau

Foto: Schubert

Neues Leistungsschalterfeld

02Leistungsschalterfeld nach Umbau side

 

Das neue Leistungsschalter Feld

Foto: Schubert