Intelligenter Alleskönner

Institut für Computertechnik an der TU Wien entwickelt zusammen mit österreichischen Partnern ein intelligentes Schaltgerät für effizientes Energiemanagement in Industrie und Gewerbe.

Die stetige Zunahme erneuerbarer Energie erfordert intelligente und flexible Komponenten, um die neuen Anforderungen an unsere Stromnetze zu meistern. Das gilt nicht nur für die großen Übertragungsnetze, sondern auch für Niederspannungsnetze bis hin zu Stromkreisen in Industrie und Gewerbe. Ein österreichisches Konsortium mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft entwickelte ein intelligentes Schaltgerät, das bisher getrennte Funktionen vereint. Der im Rahmen des Leitprojekts iniGrid des Klima- und Energiefonds entwickelte „Smart Breaker“ bietet nicht nur Schalt- und Schutzfunktionen, sondern ermöglicht auch Monitoring und Fernbedienung und eröffnet damit völlig neue Möglichkeiten für das betriebliche Energiemanagement. Durch den Einsatz von Halbleitertechnik lässt sich der innovative Schalter der neuen Generation kompakt und kostengünstig herstellen – eine Innovation, die auch international für Furore sorgen soll.

All-in-one Lösung für mehr Energieeffizienz im Betrieb

Der intelligente Schalter bietet vor allem für Industrie und Gewerbe große Vorteile. Projektleiter Mark Stefan vom AIT erklärt eine typische Anwendung am Beispiel eines Produktionsbetriebs, der über verschiedene Stromkreise für Maschinen, Beleuchtung, Lüftung und andere Systeme verfügt. „Wenn man die Sicherungsautomaten dieser Stromkreise durch ‚Smart Breaker‘ ersetzt, ist der Schutz weiterhin gewährleistet, der Kunde gewinnt durch die zusätzliche Messfunktion aber gleichzeitig auch absolute Transparenz über die Energieflüsse in seinem Betrieb.“ Es ist dann etwa klar ersichtlich, welche Maschinen wieviel Strom verbrauchen oder welche Stromkreise auch nachts laufen, obwohl sie nicht gebraucht werden. Am Institut für Computertechnik wurde, in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Oberösterreich, im Rahmen des Projekts auch ein Energiemanagementsystem entwickelt, das den Datenfluss der Schalter auswerten und auf einem Bildschirm visualisieren kann. Der Betriebsleiter hat so die Energieflüsse jederzeit im Blick und kann bei Bedarf zentral steuernd eingreifen und so die Energiekosten optimieren. Das Energiemanagementsystem bietet außerdem Anbindungsmöglichkeiten für fortschrittliche Kontrollsysteme, die den Energieverbrauch vollautomatisch an dynamische Produktionsabläufe oder Preisentwicklungen am Energiemarkt anpassen können um die Effizienz des Betriebes weiter zu steigern.

Kostengünstig, kompakt und sicher

Wollte man diese Funktionalität mit herkömmlicher Technik realisieren, wären mehrere Geräte notwendig, also neben dem Sicherungsautomaten auch ein Messgerät, ein Fernauslöser und eine Kommunikationseinheit. Für die breite industrielle Anwendung wäre eine solche konventionelle Lösung zu teuer. Die Ausführung auf Halbleiterbasis erlaubt die Kombination all dieser Funktionen in einem kostengünstigen und kompakten Gerät. Dank dieser Kostenreduktion und der Orientierung an modernen Sicherheitsstandards bei der Umsetzung, ist nun auch der großflächige Einsatz dieser Technologien in Industriebetrieben und Produktionsanlagen möglich.

Seit Sommer 2017 wird das System in einem Feldtest in der Ausstellung „Sonnenwelt Großschönau“ in Niederösterreich im Realbetrieb getestet.

Ab Dezember 2017 wird ein Demonstrator die im Rahmen von iniGrid entwickelten Technologien im „Welios Science Center“ in Wels und ab März 2018 in der „Sonnenwelt Großschönau“ den Besuchern der Ausstellung die Energiezukunft auf interaktive Weise vor Augen führen.

Projektkonsortium

AIT Austrian Institute of Technology GmbH – Center for Energy & Center for Digital Safety & Security

Eaton Industries (Austria) GmbH

Fachhochschule Oberösterreich – F&E GmbH

Infineon Technologies Austria AG

Linz Strom Netz GmbH

MOOSMOAR Energies OG

Sprecher Automation GmbH

Technische Universität Wien – Institut für Computertechnik

Zelisko GmbH

Weitere (externe) Projektpartner

Ars Electronica Linz GmbH & Co. KG

SONNENWELT Großschönau

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