Energie neu verdrahtet: Wie Automatisierung den Weg ebnet

Beim Umbau der Energiesysteme und dem Ausbau erneuerbarer Energie ist Tempo gefragt. Eplan, Rittal und Rittal Automation Systems adressieren das Thema nicht von ungefähr auf der «Automatisierungsmesse» SPS, denn digital gestützte Automatisierung ist ein relevanter Baustein dabei.

«Das übergreifende Handlungsprinzip ist die Industrialisierung gesamter Prozessketten mit durchgängigen Daten, abgestimmter Software, Systemtechnik und passenden Automatisierungs-Lösungen», sagt Raphael Görner, Leiter des Geschäftsbereichs Energy & Power Solutions bei Rittal. Wie gross die Bandbreite der Automatisierung sein kann, demonstriert Tim Kramer, Leiter Product Management & Product Marketing bei Rittal Automation Systems (RAS), anhand neuer Maschinen für die Bearbeitung dringend benötigter Kupferschienen.

Jan Oliver Kammesheidt, Global Vertical Market Manager Energy bei Eplan, erläutert: «Damit der digitale Workflow seine Wirkung entfaltet, braucht es von Anfang an eine hohe Datenqualität. Unsere Erfahrungen mit dem bereits erreichten Industrialisierungs-Grad im Maschinenbau zeigen das Potenzial. Diesen systemischen Nutzen bis hin zum ‚Automated Engineering‘ wollen wir noch stärker der Energiebranche zugänglich machen.»

Kammesheidt macht klar: «Wir sehen darin eine grosse Chance für die ‚All Electric Society‘ – und nicht zuletzt eine wirtschaftliche Entwicklungschance für die beteiligten Gewerke.»

Tempo mit übergreifender Datenqualität und Standardisierung

Wie das konkret aussehen kann, erläutert Kammesheidt am Beispiel eines Pilotprojekts bei der naturenergie netze GmbH in einem Umspannwerk. Mit den Software-Anbietern Eplan und entegra arbeitet der süddeutsche Verteilnetzbetreiber erstmalig an einem digitalen Zwilling, der gleich mehrere Dimensionen verbindet.

Für das virtuelle Abbild des Umspannwerks wurden die Daten sowohl für die stromführenden Komponenten – die Primärtechnik – als auch für die Steuerungsebene – die Sekundärtechnik – zusammengeführt und mit Daten der Gebäude und der gesamten Peripherie in Verbindung gebracht. Diese umfassende Transparenz beschleunigt die Planung und Ertüchtigung von Umspannwerken immens.

Auf der Messe zeigt Eplan, wie das Engineering auch in weiteren Bereichen die Prozesse beschleunigt – insbesondere, wenn Anwender auf vorgedachte Datenpakete zurückgreifen können, die aus Standardisierungsvorlagen, Industry Templates und Applikationsbeispielen bestehen. Das Angebot ist inzwischen auf dreissig Datenpakete gewachsen.

Der steigenden Relevanz von Stromverteilung auf dem Weg zu einer «All Electric Society» wird Eplan mit einem beispielhaft durchgängigen Workflow für die Planung und Fertigung von Schaltanlagen gerecht.

50 % schneller mit neuer Stromverteilungs-Plattform

Rittal präsentierte einen neu entwickelten Tempomacher in der Stromverteilungstechnik, der als neuer Industrie-Standard die Stromverteilung in Schaltschränken sicherer, schneller und einfacher machen soll: RiLineX, ein offenes Plattformsystem für die effizientere Planung und den Aufbau von 60mm-Sammelschienensystemen auf Basis von weltweit verfügbaren Standardschienen. Der Vorteil für den Anlagenbauer: Er ist bis zu 30 Prozent schneller im Engineering und bis zu 50 Prozent in der Montage, denn mit dem neuen System wird beispielsweise die Halterplanung komplett überflüssig. Das gesamte System ist auf Kurzschlussfestigkeit bis 52,5 kA vorgeprüft.

Die neue Plattform ist nicht nur als Komplettboard für Schaltschränke im Rittal System erhältlich, sondern auch als offener Modulbaukasten für den individuellen Systemaufbau, auch über 2,4 Meter hinaus. RiLineX ist dafür als reiner Kunststoffsatz erhältlich, bei dem sich Standardschienen einfach vor Ort einsetzen lassen. Rittal verfolgt dabei einen konsequenten Plattform-Ansatz: Hersteller von Geräten und Komponenten erhalten schon vor Verkaufsstart die notwendigen Schnittstellen-Daten für die eigene Entwicklung passender Produkte.

Mit RiLineX führt Rittal die Stromverteilung im Schaltschrank in die Zukunft. Die Plattform ist gleichwertig auch für den Einsatz in Gleichstrom-Anwendungen geeignet, die vor allem im Bereich von effizienten Industrieanwendungen und erneuerbaren Energien auf dem Weg in die «All Electric Society» eine wichtige Rolle spielen.

Mit Automatisierung das Beste aus den Daten holen

Auch die Nachfrage nach den Stromschienen selbst steigt dabei, nicht nur durch den Bedeutungszuwachs elektrischer Energie in allen Bereichen, von der direkten Erzeugung elektrischer Energie in Solar- und Windkraftanlagen bis hin zur E-Mobilität. In grossen Märkten wie den USA beschleunigen neue Regularien den Wechsel von Kabeln hin zu Stromschienen. «Wer als Schaltanlagenbauer diesen Markt in Zeiten knapper Fachkräfte erschliessen möchte, muss automatisieren», sagt Tim Kramer.

Er stellte das Punching Terminal PT S4 vor, das die automatisierte Bearbeitung dieser Stromschienen schon bei geringen Mengen rentabel macht. Von besonderem Vorteil ist dabei das Zusammenspiel von Eplan Engineering-Tools über die gesamte Wertschöpfungskette. Die Maschine wird über die Software-Lösungen von Eplan wie beispielsweise Eplan Pro Panel mit dem Modul Eplan Copper, oder andere Lösungen mit Daten versorgt. Das Bearbeitungscenter liest die Geometrie aus und stanzt dann selbstständig die gewünschten Löcher und Aussparungen in die zugeführten Rohlinge.

«Der Steuerungs- und Schaltanlagenbau zeichnet sich durch eine grosse Bandbreite an Betrieben verschiedener Grösse mit unterschiedlichem Digitalisierungsgrad aus», erläutert Kramer: «Unsere Kunden benötigen Lösungen, die zu ihrem individuellen Prozess passen und bei ihrem Durchsatz wirtschaftlich sind.»

Daher entwickelt Rittal Automation Systems Lösungen auf allen Ebenen weiter – vom smarten Werkzeug bis zum Hochleistungs-Vollautomaten, die den Kunden in Verbindung mit Eplan Daten auf unterschiedliche Art Nutzen in ihrer Wertschöpfungskette bringen. In den weltweit wachsenden Rittal Application Centers (RACs) können die Kunden die Maschinen live testen und Antworten auf ihre individuellen Automatisierungsfragen finden.

Einen Ausblick in die Zukunft gab es zum Schluss mit einer Concept Machine: Ein Roboter von Rittal Automation Systems verdrahtet live auf dem Stand automatisiert verschiedene Steuerungskomponenten und Klemmen mit unterschiedlichen Drahtquerschnitten – inklusive Drahtabzugskontrolle. Entscheidend für zukünftige Robotik ist die steigende Datenqualität für die zu verdrahtenden Komponenten im Eplan Data Portal.