SIMON - Recycling für's Energieversorgungsnetz

SIMON - Recycling für's Energieversorgungsnetz

Oberschwingungen im Energieversorgungsnetz sind für produzierende Unternehmen und ihre Maschinen gefährlich, denn sie können zum Ausfall der Anlagen führen und ganze Produktionsstraßen stilllegen. Dies ist mit hohen Ausfallkosten verbunden. Entsprechende Gegenmaßnahmen sind bislang sehr ineffizient. Das Projekt SIMON möchte das ändern, indem es den "Müll" im Energieversorgungsnetz beseitigt und recycelt und als nutzbare Energie ins Netz zurückspeist. SIMON ist also eine "Recycling-Anlage" für unser Stromnetz.

Aus Verbrauchersicht ist Strom eine einfache Sache: Er ist immer da, völlig unkompliziert, an nahezu jedem Ort für wenig Geld unmittelbar verfügbar. Doch auch scheinbar einfache Produkte wie Strom und Spannung unterliegen Qualitätskriterien, die in Normen festgelegt sind. Oberschwingungen entstehen aufgrund von nicht-linearen Verbrauchern. In einem Produktionsbetrieb ist ein nicht-linearer Verbraucher z.B. ein Motor, der über einen Frequenzumrichter angesteuert wird. So kann die Drehzahl des Motors an die momentane Lastsituation angepasst werden. Aber auch im Alltag gibt es zahlreiche nicht-lineare Lasten wie unsere Netzteile für Computer und Handys oder LED-Leuchtmittel. Alle nicht-linearen Verbraucher speisen Oberschwingungsströme ins Netz ein. Oberschwingungsströme treffen im Netz auf die Netzimpedanz und erzeugen einen Spannungsabfall, der die Netzspannung verzerrt.

Durch die Belastung werden Betriebsmittel erwärmt und ihre Lebensdauer verkürzt

Im schlimmsten Fall kann eine verzerrte Netzspannung dazu führen, dass Anlagen in einem Produktionsbetrieb ausfallen. Die Folgen sind verheerend. Ganze Produktionsstraßen stehen still, weil die Spannung verzerrt ist. Da die Kosten für solche Ausfälle immens sind, gilt es solche Netzzustände unbedingt zu vermeiden. Aber auch wenn es zu keinen Ausfällen kommt, kann es notwendig sein, die Netzqualität zu verbessern. Denn Oberschwingungsströme belasten elektrische Betriebsmittel wie Transformatoren und Kabel zusätzlich. Durch die zusätzliche Belastung werden die Betriebsmittel erwärmt und somit die Lebensdauer verkürzt.

Wenn in einem produzierenden Unternehmen die Netzqualität nicht sichergestellt ist, werden Maßnahmen zur Reduktion der Oberschwingungsströme und zur Dämpfung von Schwingungen im Netz notwendig. Bisherige Lösungen, wie klassische Aktivfilter, sind unter energetischen Gesichtspunkten ineffizient. Ändern möchte das das Projekt SIMON. Die Abkürzung des Gemeinschaftsprojekts der Condensator Dominit in Brilon und des Labors für Elektrische Maschinen, Antriebssysteme und Leistungselektronik der Fachhochschule Südwestfalen in Soest steht für "Simulation Ohmscher Netze" und bezeichnet eine aktive Netzbedämpfungsmaßnahme, bei der Oberschwingungsenergie nicht in Wärme umgesetzt wird, sondern recycelt wird und dann erneut in 50-Hz-Energie ins Netz eingespeist werden kann.

Ein Teil der Investitionskosten wird durch die Energieeinsparung amortisiert

Ein Schwerpunkt der konkreten Projektarbeit ist die Entwicklung der Regelung und der Aufbau eines hocheffizienten leistungselektronischen Systems. Letztlich schafft SIMON es so, die Spannungsqualität zu verbessern. Die Einhaltung der Norm zur Spannungsqualität hilft dann dem sicheren und energieeffizienten Betrieb von Maschinen und Anlagen. Der wesentliche Nutzen für die Kunden besteht darin, dass diese technisch notwendigen Bedämpfungsmaßnahmen nicht mehr nur Geld kosten, sondern ein Teil der Investitionskosten durch die Energieeinsparung amortisiert wird - oder im besten Fall sogar zusätzliche Energiekosten eingespart werden können.



Facts & Figures

960.952 Euro Gesamtinvestition
davon:
480.476 Euro EFRE Fördermittel
119.542 Euro NRW Landesmittel


Projektpartner

Condensator Dominit Dr, Christian Dresel Gesellschaft für Leistungselektronik, Energietechnik und Netzqualität mbH
Fachhochschule Südwestfalen


Schwerpunkt

Verbesserung Innovationsfähigkeit von Unternehmen


Laufzeit

01.03.2016 - 31.08.2018