24. JANUAR 2019

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Täglich das Unmögliche versuchen


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Phoenix Contact. - Unter der Leitung von Dr. Martin Wetter wurde ein neuesBlitz-Monitoringsystem für Windanlagen entwickelt. Das Produkt kam zur rechtenZeit. Windrad-Hersteller sind sehr daran interessiert, so Wetter. Wir sprachenmit ihm über die Herausforderung, heute die Produkte von morgen zu entwickeln.
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Doktor Wetter, die Stromproduktion in Deutschland wird zunehmend von Windstärke und Sonnenstand beeinflusst. Was bedeutet das für Ihren Geschäftsbereich Netz- und Signalqualität?

Erneuerbare Energie ist für uns ein ganz großes Geschäftsfeld. Windenergie und Photovoltaik finden draußen statt und sind Gewittern und anderen Witterungseinflüssen ausgesetzt. Das erfordert entsprechende Vorkehrungen beim Blitz- und Überspannungsschutz. Aber es geht auch um Versorgungssicherheit. Energie muss stetig da sein. Im Kern geht es in beiden Bereichen um das Motto unserer Business Unit: Verfügbarkeit von Anlagen. Für Phoenix Contact als Komplettanbieter im elektrotechnischen Bereich sind das zwei Geschäftsfelder, die enormes Wachstum hatten und weiteres Wachstums-potenzial versprechen. Sie stehen bei uns im Mittelpunkt.

Sie bauen gerade ein Prüflabor für Blitzströme bis 100 Kiloampere und Kurzschlussströme bis 50 Kiloampere. Es wird in diesem Jahr in Betrieb genommen. Bislang konnten Ströme in dieser Größenordnung nicht hier vor Ort erzeugt werden. Spiegelt diese Investition auch die gestiegene Bedeutung der Anlagenverfügbarkeit wider?

Ja. Die Business Unit ist in den letzten Jahren kontinuierlich gewachsen, und wir werden uns bei Bedarf weiter verstärken. Es gibt in Deutschland nur ein oder zwei Prüflabore, die Überspannungsschutzgeräte prüfen; umso wichtiger ist die Investition in ein eigenes Labor. Typische Standardblitze in Deutschland erreichen Werte zwischen 30 und 50 Kiloampere. Die Norm geht davon aus, dass der stärkste Blitz 200 Kiloampere Amplitude hat. Alle Blitzschutzsysteme, die normativ korrekt entwickelt werden, richten sich nach diesem Maximalwert von 200 Kiloampere. Wegen der Stromaufteilung in Erder und Anlage sind dann für den Überspannungsschutz maximal 100 Kiloampere relevant.

Ihre Mitarbeiter haben ein Blitz-Monitoringsystem speziell für Windkraftanlagen entwickelt. Es wurde im Vorjahr mit dem Hermes Award prämiert. Inzwischen ist es lieferbar. Wie hat der Markt auf das neue Produkt reagiert?

Die Windenergieanlagenhersteller sind sehr interessiert an diesem Gerät; im Moment entstehen Pilotanlagen. Bevor das Ganze in Serie geht, wollen die Hersteller natürlich Erfahrungen sammeln und abwarten, was die nächste Gewittersaison bringt. Aber wir haben gute Aussichten, dass es einmal ein Standardprodukt für Windenergieanlagen wird.

Mechanische Schäden nach Blitzschlag werden bislang spätestens bei der nächsten turnusmäßigen Wartung entdeckt und behoben. Das kann man nicht automatisieren. Welche Vorteile hat es für die Betreiber, wenn die Anlagen künftig mit dem Monitoringsystem ausgestattet sind?

Es ist in der Lage, in Windenergieanlagen Blitzströme zu messen und diese gemessenen Daten online dem Anwender zur Verfügung zu stellen. Das heißt, man kann bereits während eines Gewitters kontrollieren, ob die Anlage von einem Blitz getroffen wurde beziehungsweise wie stark der Blitz war und in welches Rotorblatt er eingeschlagen hat. Daraufhin kann der Betreiber sofort Wartungsmaßnahmen einleiten oder was noch viel wichtiger ist Wartungsmaßnahmen terminieren. Das Besondere an dem System ist, dass zum Beispiel Wartungseinsätze an Offshore-Anlagen künftig genau terminiert werden können. Schlägt ein Blitz einer bestimmten Größenordnung mit bestimmter Amplitude in das Rotorblatt ein, dann muss ein Techniker hin und Wartung durchführen. Liegen die Blitzamplituden unterhalb eines bestimmten Wertes, dann muss ich eben nicht hinfahren. Mit anderen Worten: Mit Hilfe unseres Systems lässt sich aus der Ferne analysieren, ob der Blitzschlag aller Voraussicht nach gravierende Schäden angerichtet hat oder nicht. Folglich reduzieren sich die Wartungskosten. Insgesamt trägt das zu einer erheblichen Steigerung der Verfügbarkeit dieser Anlage bei.

Das System arbeitet mit Lichtwellenleitern. Aus welchen Komponenten besteht es?

Wir setzen ein rein optisches Messverfahren ein. Blitzströme zu messen ist immer gefährlich. Deswegen enthält der Sensor nur optische Komponenten, kein leitfähiges Material. Wir nutzen den Faraday-Effekt und messen via Lichtwelle die Stromstärke. Das gab es in der Form noch nicht. Die Nutzung des Faraday-Effekts gab es in Ansätzen schon vor 20 Jahren; aber eine so leistungsfähige Auswerteelektronik gab es bisher nicht.

Ist das System komplett hier im Haus entwickelt worden?

Das System haben wir mit Partnerfirmen entwickelt. Die Idee und das ganze Konzept kommen hier aus dem Haus.

Im Vorjahr hat Phoenix Contact eine Demonstrationsanlage am Hermannsdenkmal im Teutoburger Wald installiert. Liegt Ihnen schon ein erster Erfahrungsbericht vor?

Leider nicht. Wir waren etwas zu spät im letzten Jahr. Die Gewittersaison war schon vorbei. Wir haben noch keinen echten Blitzeinschlag gemessen, nur einen Testblitz, den wir mit einem Generator dort erzeugt haben. Die Ergebnisse sind im Internet abrufbar. Wir warten jetzt auf die nächste Gewittersaison. Ich habe es mal durchgerechnet, vom Gefährdungspegel her erwarten wir ein bis zwei Einschläge pro Jahr. Aber die Anlage am Hermannsdenkmal ist natürlich nur eine reine Vorzeigeanlage. Da geht es nicht um Blitzschutz oder um Wartung, sondern da geht es wirklich um das System selbst, wir wollen lokal entwickelte Technologie hier in der Region zeigen.


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Ausgabe:
g+h 02/2013
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2 Unternehmens-Videos:
  • Phoenix Contact..
  • Axioline Realti..

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