1 15 Das Kundenmagazin von ABB Deutschland

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1 1 15 about Das Kundenmagazin von ABB Deutschland Rückgrat der digitalen Welt Rechenzentren 06 Ständige Verfügbarkeit als Basis der globalen Vernetzung Produkte und Innovationen 36 Neuheiten aus dem Angebot von ABB Impulse 44 Mehr als nur ein Strohfeuer MIT INTER- AKTIVEN INHALTEN

2 Inhalt Unser Titelbild Weltweit werden immer leistungsfähigere Rechenzentren gebaut, um den Bedarf nach Rechnen, Speichern und Vernetzen zu decken. Bei manchen kommt zur hohen Leistung ein großer ästhetischer Reiz hinzu wie bei Google in Georgia, USA. 06 Rückgrat der digitalen Welt Rechenzentren benötigen gewaltige Mengen Energie. ABB sorgt für eine effiziente und zuverlässige Stromversorgung. Foto Seite 2 links und Titel: Connie Zhou/Google; Foto Seite 2 rechts: Jeff Heger about 1 15 Hans-Georg Krabbe Vorstandsvorsitzender ABB Deutschland Sehr geehrte Leserinnen und Leser, Rechenzentren sind heute genauso unverzichtbar für unsere Gesellschaft und unsere Wirtschaft wie die Stromversorgung oder Verkehrswege. Wer zum Smartphone greift, an seinem Arbeitsplatz eine SAP-Transaktion auslöst oder im Rahmen von Industrie 4.0 eine virtuelle Inbetriebnahme steuert, bedient sich dabei einer leistungsfähigen Infrastruktur im Hintergrund, die rechnet, speichert und vernetzt. Deren globaler Energiebedarf übersteigt mittlerweile den Jahresverbrauch von Ländern wie Italien oder Spanien. In dieser Ausgabe der about betrachten wir ab Seite 6 Rechenzentren genauer: Lesen Sie zum Beispiel mehr über die Kosten, die durch Ausfälle von Rechenzentren entstehen. Zudem erfahren Sie, welche Komponenten zusammenspielen müssen, um die extrem hohe Zuverlässigkeit zu erreichen, die Kunden für ihre geschäftskritischen Applikationen fordern. Bei den Rechenprozessen entsteht sehr viel Wärme; rund 40 % des Energieverbrauchs in Rechenzentren werden für die Kühlung aufgewendet. Mit der Erfahrung aus der Industrie- und Automatisierungstechnik entwickelt und implementiert ABB nicht nur zuverlässige Produkte mit robustem Design und hoher Energie - effi zienz, sondern ganze Systeme, die sowohl die Stromversorgung als auch die automatisierte Überwachung und Steuerung abdecken. Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre. Ihr Augmented Reality Unser Digital-Magazin Erleben Sie die multimediale Welt der about : Immer wenn im Magazin dieses Symbol auftaucht, können Sie in die Augmented Reality, die erweiterte Realität, eintauchen entdecken Sie informative Videos, interaktive Bildergalerien und spannende Infografi ken. Scannen Sie einfach die Seite mit Ihrem Smartphone oder Tablet. Dazu benötigen Sie die App Layar, die Sie kostenlos im Google Play Store für Ihr Android-Gerät und im Apple App Store für Ihr iphone oder ipad herunterladen können. fi nden Sie unter new.abb.com/de/kundenmagazin 2 ABB about 1 15

3 Inhalt Fotos Seite 3: DONG Energy A/S (links), marcomayer/istock (rechts) 20 Adam und Eva in der Molkerei Der Sicherheitssensor Eden E sorgt bei den Zott-Werken dafür, dass die Produktion nur bei geschlossenen Schutzeinrichtungen läuft. 19 Symphony im Heizkraftwerk Avedøre 1 erzeugt Energie aus Biomasse. Gesteuert wird die Anlage von der Automationsplattform Symphony Plus von ABB. Fokus 06 Rückgrat der digitalen Welt Ständige Verfügbarkeit von Rechenzentren ist die Basis der globalen Vernetzung 12 Wir wollen die beste Lösung gemeinsam mit dem Kunden finden Andreas Ganz im Interview zur Entwicklung von Rechenzentren Energietechnik 14 In Rekordzeit zur Höchstform ABB erneuert Gas- und Dampfturbinen bei den Stadtwerken Leipzig 16 Zukunftsweisendes Schutzkonzept Glasfasernetz überträgt Schutzsignale bei der SÜC Coburg 18 Reif fürs Guinnessbuch DolWin2-Landkabel verlegt 19 Symphony im Heizkraftwerk Automation einer der weltweit effizientesten Energieanlagen Fertigungsautomation 20 Adam und Eva in der Molkerei Schutztüren sicher verschließen 22 Transparente Energie Energiezähler unterstützen Verbrauchsmonitoring von Unternehmen 24 Roboter bewegen edles Porzellan Vom Druckguss bis zur Bodenmarke 26 Automobilteile im Sekundentakt ABB-Roboter für präzise Schweißprozesse 28 Einfach Druck machen Flexible Pumpensteuerung in Hochhäusern 30 Vielseitige Schiffsantriebe Leinen los für SPS 31 Sicherheitskonzept für BASF SE Mitarbeiter rundum schützen Prozessautomation 32 Die Mischung macht s Genau überwachte Qualität in der Molkerei 34 Unter neuer Leitung Motorenprüfstand aufgerüstet Produkte 36 Neuheiten aus dem Angebot von ABB Impulse 44 Mehr als nur ein Strohfeuer Getreidehalme liefern klimaneutrale Wärmeenergie 04 Nachrichten 46 Blickpunkt 47 Leserservice, Impressum ABB about

4 Nachrichten ABB liefert Seekabel Das 38 km lange 155-kV-Drehstromkabel verbindet den Offshore-Windpark Butendiek mit der HGÜ-Konverterplattform SylWin alpha. Zürich. Für den niederländischen Übertragungsnetzbetreiber TenneT entwickelt, liefert und installiert ABB eine Drehstrom- Übertragungsleitung, die die Plattform des Offshore-Windparks Butendiek an die HGÜ-Konverterplattform SylWin alpha anschließen wird. Der Windpark Butendiek liegt etwa 30 km vor der Insel Sylt. Das dreiadrige, 38 km lange 155-kV-Drehstromseekabel soll 2015 installiert und in Betrieb genommen werden. Das Kabelsystem wird 114 MW Windstrom übertragen können das reicht aus, um etwa deutsche Haushalte mit Elektrizität zu versorgen. Durch die Nutzung von umweltfreundlicher Windenergie werden jährlich fast Tonnen CO 2 eingespart. Deutschland zählt zu den Vorreitern auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien und setzt sich engagiert für die Reduzierung der Umweltbelastung ein, sagt Claudio Facchin, Leiter der Division Energietechniksysteme von ABB. Wir haben ein breites Spektrum passender Technologien und verfügen über umfassende Erfahrung auf diesem Gebiet. Daher freuen wir uns sehr, TenneT bei der beschleunigten Projektumsetzung zu unterstützen. Mit dem Auftrag trägt ABB dazu bei, den Projektplan einzuhalten, nachdem das ursprünglich vorgesehene Hochspannungskabel im Juli bei einer Havarie im Mittelmeer verloren ging. Upgrade für mehr Effizienz Mannheim. ABB hat von Energinet.dk und 50Hertz einen Auftrag zur Modernisierung von Kontek, eines Interkonnektors zwischen Deutschland und Dänemark, erhalten. Die Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragungs-Verbindung (HGÜ) hat eine Kapazität von 600 MW. Das Upgrade-Projekt beinhaltet die Installation des neuesten Schutz- und Leittechniksystems MACH von ABB, Remote-Bedienstationen sowie Schulungen und Ersatzteile. Die Modernisierung der 1995 errichteten HGÜ-Verbindung wird für erhöhte Betriebssicherheit sorgen und den Wartungsaufwand reduzieren soll die modernisierte Verbindung in Betrieb genommen werden. Mit über weltweit laufenden Systemen ist das MACH-System von ABB die am häufigsten eingesetzte Schutz- und Leittechniklösung für HGÜ-Anwendungen und FACTS-Installationen (Flexible Alternating Current Transmission Systems). Weitere Infos: new.abb.com/de/presse 4 ABB about 1 15

5 kurz notiert Wechsel an der Vorstandsspitze Der Aufsichtsrat der deutschen ABB hat Hans-Georg Krabbe zum neuen Vorstandsvorsitzenden der ABB AG bestellt. Anfang des Jahres trat der 53-jährige Diplom-Volkswirt die Nachfolge von Peter Terwiesch an, der zeitgleich die weltweite Leitung der Division Prozessautomation in Zürich übernahm. Hans-Georg Krabbe war bislang Mitglied des Vorstands der ABB AG und zuständig für Automatisierungstechnik sowie für die Leitung der Division Niederspannungsprodukte in Zentraleuropa. IHK-Seminar Maschinensicherheit Gemeinsam mit ABB bietet die IHK-Technikakademie Reutlingen den neuen Lehrgang Fachkraft für Maschinensicherheit an. Bei dieser Qualifizierungsmaßnahme schulen Dozenten von ABB die Teilnehmer zu Themen wie der Maschinen richtlinie 2006/42/EG, zu Ri siko beur - teilung und -minderung sowie zu sicherheits bezogenen Tei len von Steue rungen für Industrie maschinen und Anlagen. Stabile Spannung Nachrichten ABB-Vorstandsmitglied Martin Schumacher (l.) und Joachim Schneider, Vorstandsmitglied von RWE Deutschland, nehmen symbolisch den LVR in Brilon in Betrieb. Brilon/Essen/Mannheim. RWE und ABB stellten im November 2014 den Prototypen eines neuen Längsspannungsreglers (LVR Line Voltage Regulator) vor, der die Spannungshöhe im Mittelspannungsnetz dezentral kontrolliert. Insbesondere bei der stark schwankenden Einspeisung regenerativer Energien stellt die Einhaltung des zulässigen Spannungsbereichs eine Herausforderung dar. Im ländlichen Raum ist die typische Leistung auf 2 bis 4 kw je Anschluss ausgelegt und berücksichtigt, dass nicht alle Kunden gleichzeitig die maximale Leistung von 30 kw in Anspruch nehmen. Zeitgleiche Einspeisungen aus Sonne und Wind liegen jedoch häufig bei einem Vielfachen dieser Leistung. Die Pilotinstallation des LVR in Brilon kann nun das Spannungsniveau um +/- 10 % regeln und ist gleichzeitig in der Lage, eine Übertragungsleistung von 8 MVA zu kontrollieren. So können mehr regenerative Erzeugungsanlagen an das Verteilnetz von RWE/Westnetz angeschlossen werden, als es ohne Spannungsregelung möglich wäre. Foto Seite 5 unten: MidoSemsem/shutterstock.com Weitere Infos: Smart-Home- Joint-Venture ABB, Bosch und Cisco vereinbarten Ende November 2014, ein internationales Unternehmen zu gründen, das eine offene Software-Plattform für das vernetzte Haus das Smart Home entwickeln und betreiben soll. Die Plattform soll den einfachen Datenaustausch zwischen Geräten sowie zahlreiche neue Dienstleistungen ermöglichen. Weitere Infos: Neuheitenkatalog mit CD Heidelberg. Aktuelle Produkte und Innovationen für die elektrische Ausrüstung und Automatisierung von Gebäuden, Maschinen und Anlagen stellt ABB Stotz- Kontakt in seinem Neuheitenkatalog für das Jahr 2014/2015 vor. Die Printausgabe wird ergänzt durch eine beiliegende CD mit der Preisliste für das gesamte Sortiment aus den Hauptkatalogen 2013/2014 Teil 1 bis Teil 3 sowie für die Neuheiten. Den Katalog, die Preisliste und Informationen zu weiteren Niederspannungsprodukten gibt es auch digital zum Download oder zur Bestellung unter stotzkatalog Stark nachgefragt: der Neuheiten-Katalog von ABB Stotz-Kontakt. ABB about

6 Fokus Rückgrat der digitalen Welt Rechenzentren sind das Rückgrat der digitalen und mobilen Kommunikation. Beim Rechnen, Speichern und Vernetzen konsumieren sie gewaltige Mengen Energie. Die aktuelle Herausforderung besteht darin, hohe Energie effizienz bei gleichzeitig extrem hoher Zuverlässigkeit zu erreichen. Die Erfahrungen aus der Energie- und Auto mati sierungstechnik versetzen ABB in die Lage, auch für kritische Anwendungen in der IT-Branche die passenden Lösungen bereitstellen zu können. 6 ABB about 1 15

7 Fokus Sehen Sie im Video, wie Rechenzentren funktionieren. Das Internet, seine Suchmaschinen oder mobile Anwendungen auf Smartphones sind mittlerweile allgegenwärtig und für unsere Gesellschaft praktisch unverzichtbar. Alle diese Technologien, genauso aber auch alle Unternehmen, benötigen eine leistungsfähige Infrastruktur im Hintergrund, die rechnet, speichert und vernetzt. Genau dies leisten hochspezialisierte Rechenzentren, die damit nicht nur das Rückgrat des Internet-Booms, sondern auch das Herzstück bei der Ausführung missionskritischer Unternehmensanwendungen bilden. Hochleistungsrechenzentren sind in Kombination mit schnellen Netzen unverzichtbar, wenn es darum geht, Industrie 4.0 und das Internet der Dinge voranzubringen. Foto: Jeff Heger Gewaltiges Wachstum Rechenleistung und Datenfluss wachsen weltweit seit vielen Jahren mit Steigerungsraten von ungefähr 50 % pro Jahr. ABB about

8 Fokus Deutschland und die Schweiz profitieren von ihren restriktiven Datenschutzbestimmungen, die im Zeitalter staatlicher Spionageprogramme eine neue Wertschätzung erfahren. Im Vergleich zu diesem rasanten Wachstum weisen die Zahlen für den Stromverbrauch eine spannende Abweichung auf: Nach gleichmäßigen Steigerungsraten von ungefähr 12 % jährlich bis 2008 zeigt sich seither ein Rückgang des Verbrauchs pro kwh elektrischer Energie wird eine immer höhere Rechenleistung erreicht. Entsprechend den wachsenden Anforderungen ist auf dem Markt für Rechenzentren ein rasantes Wachstum zu beobachten. Die Steigerungsraten für das Jahr 2013 reichen beispielsweise von ungefähr 25 % für die USA bis zu 60 % für die Türkei. Vom weltweiten Gesamtmarkt für Rechenzentren entfallen zehn Prozent auf Deutschland. Passend dazu ist Frankfurt gemessen am Datendurchfluss der Petersplatz 2005 (oben) und 2013: Smartphones sind heute auch in der Heiligen Stadt allgegenwärtig. größte Internet-Knotenpunkt der Welt. Nach aktuellen Schätzungen werden bis zu 2 % der weltweit erzeugten Energie von Rechenzentren verbraucht, in absoluten Zahlen sind das gewaltige 120 GW mehr als der Jahresverbrauch von Nationen wie Italien oder Spanien. Globaler Standortwettbewerb Verbesserte IT-Infrastrukturen und sinkende Preise für Netzanbindungen haben dazu geführt, dass es keine geografischen Einschränkungen mehr bei der Errichtung von Rechenzentren gibt. Bei diesem globalen Wettbewerb fallen verschiedene Standortfaktoren ins Gewicht: Von größter Bedeutung ist eine sichere und wirtschaftliche Stromversorgung, da Rechenzentren eine unternehmenskritische Funktion ausüben und der Betrieb sehr stromintensiv ist. Für viele Unternehmen gewinnt auch die Herkunft des konsumierten Stroms an Bedeutung. Darüber hinaus spielen Kriterien wie die politische, ökonomische und gesellschaftliche Stabilität eines Landes eine Rolle. Schließlich bedeutet die Errichtung eines Rechenzentrums ein langfristiges Engagement vor Ort am besten unter verlässlichen Rahmenbedingungen. Angesichts der genannten Faktoren verwundert es nicht, dass Deutschland und die Schweiz zu den beliebtesten Standorten für Rechenzentren in Europa gehören. Nach Großbritannien weist Deutschland die zweitgrößte Rechenzentrums-Bruttofläche auf, während die Schweiz hinter Irland über die zweithöchste Dichte an Rechenzentren, bezogen auf die Einwohnerzahl, verfügt. Neben ihrer geografisch zentralen Lage und ihren leistungsfähigen IT-Infrastrukturen profitieren beide Länder von ihren restriktiven Datenschutzbestimmungen, die im Zeitalter staatlicher Spionageprogramme eine neue Wertschätzung erfahren. Ein Ende des Rechenzentrum-Booms ist nicht in Sicht. Experten gehen davon aus, dass mehr als vier Fünftel aller Unternehmen ihre Rechenkapazitäten nach wie vor inhouse angesiedelt haben. Da jedoch die Anforderungen an die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit von IT-Systemen immer höher werden, wird eine Auslagerung für viele Firmen künftig zur wirtschaftlich sinnvolleren Lösung. Entsprechend erwartet das Beratungsunternehmen Broadgroup beispielsweise für die Schweiz im Zeitraum zwischen 2011 und 2016 einen Zuwachs der Rechenzentrumsfläche um 63 %. Foto Seite 8 oben: picture alliance/ap Images; unten: picture alliance / AP Photo 8 ABB about 1 15

9 Fokus PS 28 Mrd. Rechenleistung 1 PS 0, ,7 7,1 28 Mrd. 10 0,1 0, Die Zahl der Transistoren je Prozessor verdoppelt sich im Schnitt alle zwei Jahre. Für das Jahr 2016 lassen sich 28 Mrd Transistoren prognostizieren die Steigerung seit 1996 entspricht dem Leistungsunterschied zwischen Mofa und Dragster. 40 Zettabyte Informationsspeicher Die weltweit gespeicherte Informationsmenge steigt jährlich um 50 % wird der Bedarf bei ungefähr 40 ZB* liegen das entspricht 57,1 Billionen CD-ROMs mit je 700 MB, die gestapelt von der Erde bis fast zum Mars reichen würden. 0, ,2 8,5 40 ZB *1 Zettabyte (ZB) = Byte Mbit/s Datenverkehr Der Internet-Knoten DE-CIX in Frankfurt am Main hat heute mit maximal 3 Mio Mbit/s weltweit den höchsten Datendurchsatz. Zum Vergleich: Der Durchfluss des Rheins beträgt an seiner Mündung 3 Mio Liter/s. Tbit/s DE-CIX, Frankfurt TWh %* %* Borderstep Institut, 2014 *CAGR TWh Stromverbrauch Hier steht ein Zitat, das bündig im Fließtext platziert werden kann. Alle Rechenzentren in Deutschland benötigen knapp 2 % des gesamten Stromverbrauchs, ungefähr 10 TWh pro Jahr. Trotz der fortlaufenden Leistungssteigerung sinkt dieser Wert seit 2008 wegen immer effizienterer Technik. Energie geht als Wärme verloren Rechenzentren bestehen aus drei wesentlichen Strukturelementen: IT, Stromversorgung und Kühlung. Diese drei Elemente der Infrastruktur müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein. In der IT werden vielfältige Softwareprogramme, Virtualisierungen, Datenbanken, Hosting-Dienste, Betriebssysteme und Clouds ausgeführt. Stromversorgung und Kühlung sind für den Betrieb der IT-Ausrüstung erforderlich. Der Netzstrom wird über komplexe Topologien aus Transformatoren, Schaltanlagen, Notstromaggregaten, unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV), Stromschienen und automatischen Netzumschaltern an die Server in den IT-Racks verteilt. Die dort ablaufenden Rechenprozesse erzeugen viel Wärme. In einem typischen Rechenzentrum entfallen etwa 60 % der verbrauchten Energie auf die Stromversorgung und etwa 40 % auf die Kühlung. Ein Großteil der eingesetzten ABB about

10 Fokus Verfügbarkeit ist oberstes Gebot Grundsätzlich kann jedes System ausfallen diese Tatsache sollte jedem bewusst sein, der sich mit technischen Ausrüstungen befasst. Das oberste Ziel von Betreibern von Rechenzentren ist es, Ausfälle zu vermeiden, um die volle Verfügbarkeit sicherzustellen. Ein einstündiger Ausfall schlägt mit durchschnittlich Euro zu Buche; auch Millionenverluste sind schnell möglich. Wegen der hohen Kosten ist die Verfügbarkeit der wichtigste Parameter für Auslegung, Betrieb und Wartung von Rechenzentren. Eine hohe Verfügbarkeit wird vor allem durch Redundanz im Aufbau, in der Ausrüstung von IT und Elektrotechnik, bei den elektrischen Versorgungswegen und bei der Software erreicht. Neben der Möglichkeit, ein großes Rechenzentrum an einem Ort mit hoher Sicherheit permanent verfügbar zu machen, wird immer mehr in Richtung virtueller Rechenzentren geforscht. Diese setzen sich aus mehreren kleineren Einheiten zusammen, die ähnlich den virtuellen Kraftwerken in der Energieversorgung Rechenleistung gemeinsam bereitstellen und so ein großes, virtuelles Rechenzentrum schaffen. Durch das virtuelle Zusammenspiel mehrerer dezentraler Einheiten lassen sich Verfügbarkeit und Steuerungsmöglichkeiten weiter erhöhen, sagt Andreas Ganz, Head of DataCenter Business Central Europe bei ABB (siehe Interview auf Seite 12). Oben: Mit Gleichstrom erreicht die Green Datacenter AG in einem Pilotprojekt eine um 10 % verbesserte Energieeffizienz und hat einen um 25 % geringeren Platzbedarf bei der Stromversorgung. Unten: Rechenzentren bestehen aus drei Strukturelementen: IT, Stromversorgung und Kühlung. elek trischen Energie geht als Wärme verloren. Diese muss abgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Betriebstemperaturen innerhalb der Toleranzen bleiben. Rechenzentren nutzen daher hochentwickelte Kühlsysteme wie Flüssigkeitskühlung, Luftkühlung, Tauchkühlung, Warmund Kaltgangeinhausung sowie Klima- und Lüftungsanlagen für EDV-Räume. Effizienz durch Gleichstrom Zu einem wichtigen Werkzeug zur Senkung des Energieverbrauchs von Rechenzentren kann die Gleichstromversorgung werden. Zu den bedeutsamen Vorteilen zählen geringere Verluste, da Umwandlungsschritte innerhalb der Versorgungskette wegfallen. So können die Energieverluste zwischen Netzeinspeisung und Servern um rund 10 % gesenkt werden. Bei einem Pilotprojekt von ABB mit der Green Datacenter AG in Lupfig kam neben der verbesserten Energieeffizienz als weiterer Vorteil ein um etwa 25 % geringerer Platzbedarf für die elektrischen Komponenten der Stromversorgung zum Tragen. Da weniger Komponenten zum Einsatz kommen, erhöht sich die Zuverlässigkeit. Aufgrund der einfacheren Architektur und der reduzierten Ausstattung sinken darüber hinaus die Kosten für Installation, Betrieb und Wartung. Rechenzentren eignen sich besonders für eine Versorgung mit Gleichstrom, da sie eine Vielzahl identischer oder zumindest ähnlicher Verbraucher, zum Beispiel Server, Netzwerkkomponenten und Speicher, enthalten; dies reduziert die Zahl der erforderlichen Spannungsniveaus. Allerdings ist die Gleichstromtechnologie keine allgemeingültige Patentlösung, um in Rechenzentren Energie einzusparen. Es gibt auch Anwendungen, für die Wechselstrom besser geeignet ist. Um die individuell effizienteste Energieversorgung zu finden, bedarf es einer ganzheitlichen Betrachtung und einer durchgän- 10 ABB about 1 15

11 gigen Planung von Rechenzentren von der Netzeinspeisung bis zum Server. Im Notfall Dieselgeneratoren Bei der Realisierung des Ziels einer 100-prozentigen Verfügbarkeit spielen zuverlässige Notstromsysteme eine wesentliche Rolle. Denn äußere Bedrohungen für das Stromnetz beispielsweise Stürme und Gewitter lassen sich nicht kontrollieren. Zudem kämpfen Energieversorger häufig mit alternden, unberechenbaren Stromnetzen. Die meisten Rechenzentren nutzen Notstrom-Dieselgeneratoren. Wichtig sind dabei ein leistungsfähiges Steuerungssystem, eine hohe Qualität der Systemkomponenten und eine professionelle Installation. Das Herzstück des ABB-Notstromkonzepts bildet die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). ABB nutzt ausschließlich hochwertige Dieselmotoren, die strenge Umwelt- und Bauauflagen erfüllen. Ein Zehnkämpfer am Steuer Immer stärker an Bedeutung gewinnt das Infrastruktur-Management von Re chenzentren (Data Center Infrastructure Management, DCIM). Das System Decathlon von ABB gibt den Betreibern die nötigen Werkzeuge zur Steuerung und Optimierung eines flexiblen Netzwerks aus IT, Stromversorgung und Kühlung an die Hand. Zudem stellt Decathlon beispielsweise verschiedene Standorte, Nutzungszwecke, Austauschintervalle der IT-Ausrüstung, aber auch Effizienzwerte wie SAP-Operationen pro eingesetztem MW Strom oder s pro Euro zur Verfügung. Kompetenz für Zuverlässigkeit Der Betrieb von leistungsfähigen Rechenzentren ist von essenzieller Bedeutung für unser mobiles Leben und den wirtschaftlichen Erfolg von Industrie und Produktion. ABB bietet Systeme mit inhärenter Zuverlässigkeit, robustem Design und hoher Energieeffizienz. Neben der Qualität der einzelnen Produkte besteht die besondere Kompetenz von ABB darin, ganze Systeme zu entwickeln und zu implementieren, die sowohl die Stromversorgung als auch die automatisierte Überwachung und Steuerung abdecken. Weitere Infos: Fokus Durch das virtuelle Zusammenspiel mehrerer dezentraler Einheiten lassen sich Verfügbarkeit und Steuerungsmöglichkeiten weiter erhöhen. Foto Seite 11: privat Parallelarchitektur für unterbrechungsfreie Leistung Netzstörungen treten nicht nur in der Form des kompletten Stromausfalls Blackout, sondern häufig auch als vorübergehende Spannungsschwankungen Brownouts oder Überspannungen auf. Eine USV konditioniert den ankommenden Strom und beseitigt Spitzen, Schwankungen und Rauschen. Bei einem kurzfristigen, vollständigen Stromausfall liefern Batterien oder andere Energiespeichersysteme den notwendigen Strom. Das USV-System Conceptpower DPA von ABB gewährleistet die Verfügbarkeit durch eine dezentrale Parallelarchitektur. Jedes USV-Modul beinhaltet die komplette, für den Betrieb des Systems erforderliche Hard- und Software. USV-Systeme von ABB haben wegen ihrer Skalierbarkeit, ihrer Modularität und ihrer hohen Energieeffizienz sehr niedrige Gesamtbetriebskosten. Effizient trotz höchster Leistungsanforderungen Herr Professor Lindenstruth, inwiefern sind Rechenzentren heute eine kritische Infrastruktur der digitalen Welt? In Zeiten von Big Data, Cloud-Diensten und wachsender Vernetzung werden entsprechend mehr IT-Ressourcen benötigt, die Kapazitäten in Rechenzentren beanspruchen. Rechenzentren sind somit eine zentrale und kritische Infrastruktur. Wie gestaltet sich die aktuelle Entwicklung bei Energieversorgung und -effizienz von Rechenzentren? Deutschland ist durch die hohen Energiesteuern im IT-Sektor benachteiligt. Es droht die Abwanderung von Unternehmen dieses äußerst wirtschaftskritischen Industriesektors. Das Höchstleistungsrechenzentrum Green-Cube, eine Entwicklung der Goethe-Universität und des Frankfurt Institute for Advanced Studies, ermöglicht bereits eine besonders hohe Energieeffizienz am Standort Deutschland mit einem PUE-Wert (power usage effectiveness) unter 1,1 und dies bei sehr geringen Investitionen, die deutlich unter den Ausgaben für vergleichbare Systeme liegen. Professor Volker Lindenstruth Institut für Informatik an der Goethe-Universität Frankfurt Wie schätzen Sie das Entwicklungs potenzial der Strukturelemente IT, Stromversorgung und Kühlung ein? In Bezug auf einen PUE-Wert unter 1,1 im Jahresmittel ist das Entwicklungspotenzial bei der Energieeffizienz auf Verbesserungen von maximal 10 % begrenzt. Diese Effizienzwerte werden durch den Einsatz von indirekter, freier Kühlung und mithilfe von Wasser- und Rücktürwärmetauschern erreicht. So lassen sich PUE-Werte von 1,05 erzielen. Batteriesysteme und Backupgeneratoren können wir durch redundante Stromversorgungen von verschiedenen Kraftwerken vermeiden. ABB about

12 Fokus Wir wollen die beste Lösung gemeinsam mit dem Kunden finden Vor welchen Herausforderungen stehen Rechenzentren angesichts der immer größer werdenden Datenflut? Im Interview erklärt Andreas Ganz, Head of DataCenter Business Central Europe Process Automation, wie ABB auf der Basis der Expertise aus der Industrie bei Rechenzentren neue Lösungswege beschreitet. about: Warum sind Rechenzentren so wichtig für das Funktionieren der digitalen Welt? Andreas Ganz: Rechenzentren spielen für jede Volkswirtschaft eine wesentliche Rolle, weil sie das Rückgrat der Digitalisierung darstellen. Es gibt klare Trends wie Big Data, immer mehr Traffic und Computing Power mit Steigerungsraten von jährlich 50 % sowie die Entwicklung zur Industrie 4.0, zum Internet der Dinge das alles müssen wir technologisch beherrschen. Und das passiert in einem Rechenzentrum durch Speichern, Rechnen und Vernetzen. Weltweit geht die Tendenz bei Rechenzentren in Richtung eines eigenständigen Sektors mit Merkmalen, die wir aus der Industrie kennen. Es geschieht nur alles in kürzeren Zeiträumen. Woher kommen heute die wesentlichen Impulse und wo sind die interessantesten Standorte? Bei der Erstellung kreativer und innovativer Softwarekonzepte zum Betreiben eines Rechenzentrums sind Amerikaner die Vorreiter. Die innovative Software läuft aber auf einer Infrastruktur und da sind wir in Europa immer noch die Weltmeister. In Deutschland profitieren wir von der historisch sehr guten elektrischen Infrastruktur, die weltweit einzigartig ist. Die Wahrnehmung hat sich zudem seit dem Bekanntwerden der NSA-Eingriffe deutlich gewandelt. Zuvor galt Deutschland als bürokratischer Standort mit zu teurem Strom und limitierten Möglichkeiten zur Internetnutzung; jetzt höre ich vielerorts: Wir wollen nach Deutschland, hier ist alles sicherer. Welche Aspekte sind die wichtigsten beim Betrieb von Rechenzentren? An oberster Stelle steht für alle Kunden die Verfügbarkeit. Kein Industrieunternehmen kann heute ohne seine IT-Infrastruktur funktionieren. Ausfälle der IT sind sofort geschäftskritisch für das gesamte Unternehmen; die entstehenden Umsatzausfälle und Kosten sind erheblich. Bei einem Co- Location-Rechenzentrum, in das verschiedene Kunden ihre IT-Hardware einbringen, bezieht sich die Verfügbarkeit eher auf Facility-Aspekte wie Gebäude, Strom und Kälte. Bei einem IT-Managed-Service- Kunden, der alles inklusive IT-Applikationen anbietet, bezieht sich die Verfügbarkeit eher auf die IT-Applikation. Nach der Verfügbarkeit kommt an zweiter Stelle sofort die Kosteneffizienz. Auf welche Weise kann Verfügbarkeit in Zukunft möglichst kosteneffizient gewährleistet werden? Diese Anforderung an die Rechenzentrumsbetreiber wird interessant, denn sie können die Verfügbarkeit auf verschiedene Weise sichern: entweder durch ein einzelnes, sehr großes Rechenzentrum mit vielfältigen Redundanzen oder durch mehrere kleinere, kostengünstige Rechenzentren, bei denen die physischen Risiken durch die geografische Verteilung unter Kontrolle sind und deren IT-Infrastruktur virtualisiert wird. Dieses Szenario einer verteilten Infrastruktur ist der nächste logische Schritt, denn als Nutzer ist es mir egal, wo die Rechenleistung, die hinter dem Service steht, gerade ausgeführt wird. Welchen Weg beschreitet ABB bei der Planung eines Rechenzentrums? Beim Design und bei der Planung eines Rechenzentrums bevorzugen wir den Weg, den wir von geschäftskritischen Anlagenteilen in der Industrie am besten kennen. Das heißt allerdings nicht, dass wir unseren Rechenzentren-Kunden von denen wir extrem viel lernen können eine industrielle Vorgehensweise verordnen. Wir sprechen mit den Kunden, definieren, was gewünscht ist, grenzen auch ab, setzen Milestones und dann wird die Lösung entsprechend umgesetzt. Dass wir als ABB sehr breit aufgestellt sind und viele verschiedene Ansätze verfolgen können, kommt uns hier sehr zugute. Wir sind innovative Ingenieure, die die beste Lösung gemeinsam mit dem Kunden finden wollen. Gleichzeitig können wir praktisch alle elektrotechnischen Komponenten anbieten, die bei Rechenzentren gebraucht werden. Inwiefern müssen Sie Überzeugungsarbeit leisten, um Innovationen in Rechenzentren umzusetzen? Die Entwicklung geschieht nicht über Nacht. Bei jedem neu gebauten Rechenzentrum versuchen wir, neue Gedanken Schritt für Schritt umzusetzen, um Innova- Foto Seite 13: Luca Siermann 12 ABB about 1 15

13 Fokus Andreas Ganz sieht wachsende Anforderungen bei Verfügbarkeit und Kosteneffizienz und einen Trend in Richtung Software und verteilter Systeme. tionen einzubringen so entwickelt sich in einem evolutionären Prozess die Zukunft. Wir wissen, dass kein Kunde in seinem Rechenzentrum eine Revolution akzeptieren würde, denn das wäre mit einem viel zu hohen Risiko verbunden, dass sein Geschäft negativ beeinflusst werden könnte. Unser Arbeitsstil ist, gemeinsam schrittweise an Innovationen weiterzuarbeiten. Und das schätzen nach meinen Erfahrungen auch die ABB-Kunden. Wie viel Innovationspotenzial besteht bei der Kühlung von Rechenzentren? Grundsätzlich besteht bei der Kühlung noch sehr viel Potenzial. In einem Rechenzentrum setze ich bisher fast genauso viel Energie dafür ein, die Hitze wieder wegzubekommen, wie für die Versorgung der IT. Wenn wir nicht den Mehrwert der IT- Applikationen hätten, wäre es aus physikalischer Sicht eine reine Energievernichtungsmaschine. Eine Optimierung könnte schon bei den einzelnen Netzteilen der IT-Hardware anfangen, die nicht besonders hochwertig sind und viel Hitze abgeben. Eine grundsätzlichere Lösung stellen unsere innovativen Kühlkonzepte dar, die präventiv ausgelegt sind. Dazu gehört, dass wir die Kühlleistung auf die Rechenleistung abstimmen und dass wir auch voroder nachkühlen. Wenn ich beispielsweise weiß, dass morgen mein Strom teurer wird, könnte ich heute das Rechenzentrum um ein paar Grade abkühlen und dann am Folgetag von diesem Kältepuffer zehren. Ich speichere also Energie in Form von Kälte. Ein Blick voraus: Welche Aspekte werden die Entwicklung bei Rechenzentren in den kommenden 10 bis 20 Jahren am stärksten beeinflussen? Der Leistungsbedarf beim Rechnen, Speichern und Vernetzen wird weiter zunehmen. Unsere Welt wird immer vernetzter sein. Wir müssen den wachsenden Anforderungen an Verfügbarkeit und Kosteneffizienz bei dem, was wir machen, gerecht werden. Der Trend geht in Richtung Software und verteilte Systeme; die Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten im Rechenzentrum und bei der Energieversorgung bekommt immer mehr Bedeutung. Die Frage standardisierter Schnittstellen wird deshalb in Zukunft eine immer größere Rolle spielen. ABB about

14 Energietechnik In Rekordzeit zur Höchstform Foto: Stadtwerke Leipzig GmbH Bei der Modernisierung ihres Kraftwerks Nord setzten die Stadtwerke Leipzig auf Systeme und Services von ABB. 14 ABB about 1 15

15 Energietechnik Energieerzeugungsanlagen auf dem neuesten Stand der Technik gehören zu den Erfolgsfaktoren der Stadtwerke Leipzig. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, setzt der bundesweit agierende Energieversorger auf die regelmäßige Modernisierung, Wartung und Instandhaltung seiner Kraftwerkstechnik. Dabei vertraut das Unternehmen seit 25 Jahren auf die Leistungen von ABB. Für die Stadtwerke Leipzig haben Investitionen in die Kraftwerkstechnik Priorität. Kontinuierlich optimierte Anlagen zur Stromund Wärmeerzeugung sind eine Voraussetzung für die Zukunftsfähigkeit des Unternehmens. Bei seinen regelmäßigen Wartungs-, Instandhaltungs- und Modernisierungsmaßnahmen weiß der Energieversorger einen zuverlässigen Partner an seiner Seite: Seit 25 Jahren setzt er auf Produkte, Systeme und Services von ABB. Das gilt auch für die jüngst abgeschlossene Modernisierung der Gasund Dampfturbinenanlage (GuD-Anlage) Leipzig Nord, bei der der Service Energietechnik von ABB seine Kompetenzen einbrachte. Bei dem Projekt haben wir nicht nur die Gasturbinen erneuert und die Effizienz im Wasser-Dampf-Kreislauf gesteigert, sondern auch unsere Leittechnik modernisiert sowie die Anlagenfahrweise unseres Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerks am Standort Nord flexibilisiert, sagt Uwe Lehnert, Leiter Kraftwerke bei den Stadtwerken Leipzig. Dies sind wesentliche Bausteine der Kraftwerksoptimierung. Schneller Umbau, hoher Investitionsschutz Die Modernisierung der Leittechnik startete im Januar Im Rahmen des ABB Lifecycle Managements erneuerten die Serviceexperten von ABB gemeinsam mit den Fachkollegen der Stadtwerke innerhalb weniger Monate die Technik für die Kraftwerksautomatisierung. Bis zum Sommer 2013 ersetzte das Team das bisherige Kraftwerksleitsystem System 800xA/ Contronic E durch das System 800xA/Melody, eine Lösung der neuesten Generation. Diese horizontale Migration leistet einen wichtigen Beitrag zum Investitionsschutz bei den Stadtwerken Leipzig, da der Support für das Altsystem ausgelaufen war. Die Hard- und Softwareanpassungen in der Automatisierungstechnik tragen maßgeblich dazu bei, die Flexibilität und Effi zienz bei der Stromerzeugung zu steigern. Unsere Maßnahmen erlauben eine optimale Anlagenfahrweise entsprechend den tagesaktuellen Marktanforderungen im Hinblick auf Strom und Wärme, erläutert Uwe Groll, ABB-Experte Service Prozessleittechnik, der den Stadtwerken Leipzig seit 1990 als Ansprechpartner zur Seite steht. ABB hat uns ein innovatives Modernisierungskonzept vorgelegt, sagt Uwe Lehnert. Überzeugt haben uns der hohe Investitionsschutz und die kurze Umbauzeit, ergänzt er. Beim Zuschlag für die Automatisierungstechnik spielte neben der Zuverlässigkeit der ABB-Technik auch die langjährige, erfolgreiche Zusammenarbeit eine wichtige Rolle: Die Serviceexperten kennen die Anlage bereits aus dem Effeff. Support rund um die Uhr Auch beim Kundenservice können sich die Stadtwerke Leipzig auf ihren Partner ABB verlassen. Im Rahmen von Serviceverträgen steht unser Support rund um die Uhr zur Verfügung und stellt jederzeit die Zuverlässigkeit der Systeme sicher, sagt Uwe Groll. Seit Mitte der 1990er-Jahre gibt es einen Servicevertrag für die Prozessleitsysteme an den Standorten, seit 2000 einen weiteren für die Netzleittechnik. Zu den darin definierten Leistungen gehören Reaktionszeiten für Hotline-Unterstützung, Remote-Fernwartung und Vor-Ort-Services. Ergänzend sind für die Prozessleitsysteme Softwareservices, Security- Checks sowie ein Installationsservice für Cyber-Security vereinbart. Darüber hinaus läuft ein Servicevertrag für das Netzführungssystem Network Manager. Die Netzleitstellenlösung für die Energieübertragung unterstützt die Stadtwerke Leipzig dabei, ihre Energiesysteme für Strom, Gas sowie Fernwärme zu überwachen und zu steuern. Ein 24/7-Sup- port beispielsweise stellt jederzeit reibungslose Abläufe sicher. Bei schweren Hardwarestörungen sind die ABB-Experten spätestens binnen sechs Stunden vor Ort. Zudem betreut ABB die fünf Linux- Server und die 13 WS500-Bedienarbeitsplätze des Network Managers. Außerdem greifen die Stadtwerke auch kurzfristig auf Serviceleistungen von ABB zurück, etwa bei den turnusmäßigen Wartungen von Transformatoren sowie Hoch- und Mittelspannungsanlagen. Die Verantwortlichen des Energieversorgers planen gemeinsam mit ABB bereits die nächsten Schritte, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig und kundenorientiert agieren zu können. Im April 2014 haben die Stadtwerke Leipzig den ABB- Service für weitere Modernisierungs- und Erweiterungsmaßnahmen beauftragt. Weitere Infos: gerald.bauermeister@de.abb.com uwe.groll@de.abb.com Stadtwerke Leipzig GmbH Die Stadtwerke Leipzig GmbH gehört zu den großen Energieversorgern in Deutschland. Der Marktführer für Strom und Wärme in Leipzig ist bundesweit und in Polen erfolgreich tätig. Das Unternehmen erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2013 mit rund 630 Mitarbeitern einen Umsatz von 3,2 Milliarden Euro. Dabei setzten die Stadtwerke im Versorgungsgebiet GWh Strom, GWh Fernwärme und GWh Gas ab. Weitere Infos: ABB about

16 Energietechnik Glasfaser ermöglicht nicht nur den schnellen Zugang zum Internet, sondern eignet sich auch als Basis für ein modernes Schutzkonzept. Zukunftsweisendes Schutzkonzept Wenn Netze wachsen, müssen auch Schutzkonzepte an die gestiegenen Anforderungen angepasst werden so wie im Fall der SÜC Coburg. Hier bestand die Herausforderung darin, ein fl ächenmäßig sehr großes Netzgebiet, das sowohl niederohmig geerdet als auch kompensiert betrieben wird, zuverlässig zu schützen. Foto: JarekJoepera/istock.com 16 ABB about 1 15

17 Energietechnik Mit dem Konzept von ABB haben wir es geschafft, die in Schnellzeit überwachte Kabelstrecke von 85 % auf volle 100 % zu steigern. Die Städtische Werke Überlandwerke Coburg GmbH versorgt rund Haushalte und Gewerbekunden im nordwestlichen Oberfranken und im angrenzenden Thüringen zuverlässig mit Energie, Wärme, Wasser, Mobilität und seit 2011 dank des Glasfaserausbaus auch mit schnellem Internet. Über das 20-kV-Netz Seßlach versorgt die SÜC derzeit auf einer Fläche von 90 km² circa Kunden. Die Größe des Gesamtnetzes macht es jedoch erforderlich, dass dieses Teilnetz nicht mehr kompensiert, sondern widerstandsgeerdet betrieben wird. Bestandteil der Planung und Inbetriebnahme des Netzes Seßlach war auch ein neues Schutzkonzept, das ABB gemeinsam mit dem Kunden erarbeitet und damit in einem für die Mittelspannung neuartigen Ansatz bewährte Schutztechnik mit moderner Kommunikationstechnologie verbunden hat. Hierbei kam uns zugute, dass die SÜC als modernes Unternehmen beim Netzausbau frühzeitig auf den Einsatz von Glasfaserkabeln gesetzt hat. Auf der Basis dieses Glasfasernetzes war es uns möglich, ein Schutzkonzept zu realisieren, das in dieser Form bisher nur in den Hochspannungsnetzen zum Einsatz gekommen war, erklärt Klaus Jost, der als Mitarbeiter des Fachvertriebs Netzautomatisierung die SÜC betreut und gemeinsam mit den Kollegen dort das Konzept erarbeitete. Das Glasfasernetz verbindet die einzelnen Anlagen sowohl untereinander als auch mit der Leitstelle in Coburg und eignet sich damit hervorragend für die Übertragung von Schutzsignalen. Kombination von Schutztechnik und Kommunikationstechnologie Vor der Modernisierung hatte die SÜC 85 % der Kabelstrecken in Schnellzeit und die restlichen 15 % mit einer Zeitverzögerung von circa 0,3 s überwacht. Um 100 % der Kabelstrecke in Schnellzeit zu erfassen, wurde nun ergänzend zu Distanzschutzeinrichtungen eine Schutzsignalübertragung zwischen den Stationen eingerichtet. Damit werden Auslösezeiten des Distanzschutzes von circa 70 ms für 100 % der jeweiligen Kabelstrecke erreicht. Bisher war die stationsinterne Kommunikation über IEC ausschließlich für Steuerungs- und Automatisierungs signale verwendet worden. Bei der SÜC werden hier über nun auch die Schutzsignale übertragen. Die Aus- und Einkopplung der erforderlichen Distanzschutzsignale erfolgt jetzt über einen Ethernet-basierten Bus mit GOOSE-Nachrichten, nicht mehr über viele direkt verdrahtete Schaltkontakte. Die Performance ist wesentlich besser als bei Lösungen mit Kupferkabeln. Niemand muss mehr mit dem Schraubendreher in der Hand losziehen. Das Rangieren der Signale geschieht ausschließlich über standardisierte Engineeringtools. Das ist schnell und flexibel, sagt Klaus Jost. Moderne Technologie und hochentwickelte Geräte ABB setzt mit dieser Lösung auf modernste Technologien und hochentwickelte Geräte: In unserem Konzept verwenden wir das Gerät zur Schutzsignalübertragung NSD570 als Gateway, das zwei räumlich voneinander getrennte Stationen über IEC miteinander verbindet, so Georg Neise, lokaler Produktmanager bei ABB in Mannheim. Es erfüllt die Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Übertragungszeit gemäß IEC und ist durch seine Vielzahl an Schnittstellen und unterstützten Übertragungsmedien extrem flexibel einsetzbar. Externe Zusatzgeräte wie Schnittstellen- oder Datenratenkonverter sind nicht nötig. Die Schnittstelle zu den Schutzgeräten kann entweder kontaktbasiert oder wie bei der SÜC über den Stationsbus erfolgen. Die Anbindung des NSD570 an den Stationsbus wird über eine GOOSE- Schnittstelle realisiert; die Anbindung an den Glasfaserring erfolgt über ABB-Switches AFS650. In den Schutzgeräten REF630 sind die Parameter sowohl für widerstandsgeerdete als auch für kompensierte Netze hinterlegt. Die Netzschutzgeräte im niederohmig geerdeten Netz können somit ferngewirkt auch auf ein kompensiertes Netz umgestellt werden. Auch die Logik, mit der die Schutzsignale an bestimmte Bedingungen geknüpft sind, ist als Standardbaustein bereits im Gerät implementiert. Die Lösung basiert auf dem internationalen Kommunikationsstandard IEC Damit erfüllt sie höchste Ansprüche in Bezug auf Interoperabilität und Zukunftsfähigkeit. Der aktuelle Gerätebestand lässt sich jederzeit herstellerunabhängig erweitern. Auch Jürgen Präcklein von der SÜC ist zufrieden: Ein Schutzsystem soll sämt liche Fehler auf einer Kabelstrecke sicher erkennen und innerhalb kürzester Zeit selektiv abschalten. Mit dem Konzept von ABB haben wir es geschafft, die in Schnellzeit überwachte Kabelstrecke von 85 % auf volle 100 % zu steigern, und bieten unseren Kunden damit eine verbesserte Versorgungssicherheit. Weitere Infos: klaus.jost@de.abb.com, georg.neise@de.abb.com ABB about

18 Energietechnik Reif fürs Guinnessbuch DolWin2-Landkabel verlegt Im August 2011 erhielt ABB vom niederländisch-deutschen Übertragungsnetzbetreiber TenneT den Auftrag zur Entwicklung, Konstruktion, Lieferung und Installation der Offshore-Plattform und der Konverterstation an Land für das Netzanbindungsprojekt DolWin2 in der deutschen Nordsee. Mit einem 916 MW starken Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-System (HGÜ-System) errichtet ABB derzeit die leistungsstärkste Netzanbindung für Offshore-Windparks. ABB ist außerdem für die See- und Landkabelsysteme verantwortlich, über die der Strom dreier Offshore-Windparks von der Offshore-Konverterplattform DolWin beta zur Onshore-Konverterstation Dörpen-West im niedersächsischen Heede transportiert und ins Übertragungsnetz eingespeist wird. Schutz für Flora und Fauna Von den 135 km Kabeltrasse verlaufen allein 90 km über das niedersächsische Festland. Bei ihrem Bau war eine Vielzahl natur- und gebietsschutzrechtlicher Vorgaben zu berücksichtigen. Empfindliche Bodenbeschaffenheiten erforderten den Einsatz von Kettenfahrzeugen. Die unterschiedlichen Bodenschichten mussten getrennt ausgehoben und entsprechend wieder verfüllt werden. Artenvielfalt in Flora und Fauna des Emslandes machte einen umfassenden Gebietsschutz notwendig, um beispielsweise die Brutzeiten einheimischer Vögel nicht zu beeinträchtigen. Da bis Ende des Jahres 2013 lediglich 9 km Inerhalb von nur fünf Monaten verlegte ABB 81 km der Landkabeltrasse zwischen den Konverterstationen DolWin beta und Dörpen-West. Landkabel verlegt werden konnten, erarbeitete das Projektteam eine neue Methode der Fortschrittsentwicklung, um das komplexe Projekt termin- und qualitätsgerecht abzuschließen. Der gesamte Bauverlauf der Kabelverlegung ließ sich nun zentral beobachten und steuern. Unterschiedliche Zeitpläne parallel verlaufender Arbeiten konnten detailliert entwickelt werden, um sie direkt mit dem aktuellen Baustand abgleichen zu können. Mit dieser Methode konnten auch die Informations- und Reaktionszeiten aller Projektbeteiligten verkürzt werden. Fortschrittssteuerung entscheidend So konnten die restlichen 81 km Landkabeltrasse allein von April bis August 2014 verlegt werden eine Leistung, fast reif für das Guinnessbuch. Stellenweise wurden bis zu 40 Baustellen parallel geführt, an denen bis zu 500 Spezialisten aus den Bereichen Tiefbau, Bohrtechnik und Kabelverlegung beschäftigt waren. Das gleichzeitige Führen so vieler Baustellen und Gewerke erschwert die Beurteilung des Gesamtfortschritts, erläutert Timo Hasenpflug, Projektleiter DolWin2- Landkabelverlegung. Es galt, Werte zu definieren, die es uns erlaubten, einzelne Aktivitäten zu messen und zu gewichten. Auch Sebastian Ebert, Leiter Kabelprojekte im Geschäftsbereich Grid Systems in Deutschland, betont die Wichtigkeit solcher Methoden: Es hat sich gezeigt, dass die detaillierte Fortschrittssteuerung essenziell für das Resultat eines erfolgreichen Projektmanagements ist. Nur so konnten wir diese rekordverdächtige In stallation im Landkabelbereich bei ABB realisieren, blickt Ebert stolz auf die Leistung des gesamten Teams zurück soll die Offshore-Netzanbindung DolWin2 in Betrieb genommen werden und künftig dazu beitragen, die CO 2 -Emissionen durch den Ersatz von Stromerzeugung mit fossilen Brennstoffen um über 3 Millionen Jahrestonnen zu senken. Weitere Infos: alexander.sonneck@de.abb.com 18 ABB about 1 15

19 Energietechnik Symphony im Heizkraftwerk Automation einer der weltweit effizientesten Energieanlagen Südlich von Kopenhagen, direkt an der Ostsee, liegt Avedøre 1. Das Kraftwerk gehört zu Nordeuropas führendem Energiekonzern Dong Energy. Foto Seite 19: DONG Energy A/S Die für die Stromerzeugungs- und Wasserindustrie entwickelte Automationsplattform Symphony Plus von ABB steuert und optimiert ein Heizkraftwerk, das zu den weltweit effizientesten Anlagen gehört Avedøre 1 von Dong Energy. Die langfristige Strategie des Unternehmens bis 2020 sieht die Transformation aller seiner Kraftwerke in Dänemark, von Befeuerung mit fossilen Brennstoffen bis hin zu sauberer Verbrennung von Biomasse, vor. Auf diese Weise erreicht der größte Energieproduzent Dänemarks eine massive Absenkung seiner CO 2 -Emissionen um fast 90 %. Hoher Wirkungsgrad Die Anlage Avedøre 1 befindet sich in der Nähe von Kopenhagen und nutzt die überschüssige Prozesswärme aus ihrem Stromerzeugungsprozess zur Produktion von Fernwärme für Privathaushalte und für gewerbliche Gebäude. Damit erzielt Avedøre 1 bei der Energieumwandlung einen außergewöhnlich hohen Wirkungsgrad von circa 92 %. In Verbindung mit der benachbarten Anlage Avedøre 2 werden Haushalte mit Wärme und circa 1,3 Millionen Haushalte mit Elektrizität versorgt. Vor der Realisierung der Umstellung des Verbrennungsprozesses von Kohle auf Biomasse in der Anlage Avedøre 1 benötigte Dong Energy ein Anlagen-Automatisierungssystem nach dem neuesten Stand der Technik, mit dessen Hilfe die Anlage mit erneuerbarer Biomasse flexibel und damit noch effizienter gefahren werden kann. Das System sollte außerdem einfach zu planen und zu konfigurieren sein, ohne dass die Beteiligung von Lieferanten erforderlich sein würde. Einfache und kostengünstige Weiterentwicklung Dong Energy wählte die Automationsplattform Symphony Plus, die als ABB- Flaggschiff für die Stromerzeugungs- und Wasserindustrie konzipiert wurde und die in diesen Industriezweigen das am häufigsten eingesetzte Leitsystem ist. Mit Automatisierungssystemen von ABB hatte Dong Energy bereits gute Erfahrungen in der Anlage Avedøre 1 gemacht, wo das Kesselleitsystem Contronic 3 und das Turbinenleitsystem Procontrol P13 seit 1990 über die gesamte Anlagenlebens dauer zuverlässig und effizient funktionierten. Dank der ABB-Strategie Evolution without Obsolescence (Evolution ohne Produktalterung) kann eine problemlose Weiterentwicklung früherer Produkte der Symphony-Familie wie Contronic hin zu Symphony Plus umgesetzt werden. In diesem Fall konnte ABB einen Großteil der Hardware des alten Automatisierungssystems beibehalten und wiederverwenden sowie damit Montagekosten und Projekt abwicklungszeiten deutlich senken. Symphony Plus wurde auf die Anforderungen von Generalunternehmern in der Stromerzeugungs- und Wasserwirtschaft sowie auf die Bedürfnisse von Betreibern aller Arten von Stromerzeugungs- und Wasseraufbereitungsanlagen zugeschnitten. Derzeit sind mehr als Prozessleitsysteme vom Typ Symphony weltweit in Betrieb, von denen über in Anlagen zur Strom- und Wasserversorgung im Einsatz sind. Weitere Infos: svend.muller@dk.abb.com ABB about

20 Fertigungsautomation Die Molkerei Zott verarbeitet jährlich mehrere hundert Millionen Liter Milch. Allein für ein Kilogramm Mozzarella werden acht Liter Kuhmilch benötigt. Adam und Eva in der Molkerei Die Zott-Werke setzen in der Mozzarella-Produktion auf den ABB-Sicherheitssensor Eden E er erfüllt die hohen Anforderungen für den Einsatz in der Käserei. Die Anlage muss bei der Reinigung dicht verschlossen sein. Mit herkömmlicher Technik war es immer wieder zu unvorhergesehenen Ausfällen gekommen. Riesige Lastwagen rollen über süddeutsche Landstraßen auf ihrem Weg von einem Milchbauern zum nächsten. Sie füllen nach und nach ihre Tanks auf, die etwa Liter fassen. Anschließend liefern sie die Milch bei der Zott-Molkerei im bayrischen Mertingen ab. Dort werden jährlich mehrere Hundert Millionen Liter Milch verarbeitet, die aus Betrieben, größtenteils in Bayern und Baden-Württemberg, stammen. Zott stellt Joghurt, Desserts, Sahne, Rahm und verschiedene Käsesorten wie den Zottarella her. Allein für ein Kilogramm Zottarella braucht die Molkerei acht Liter Kuhmilch. Die Mozzarella-Produktion ist weitgehend automatisiert. Das Unternehmen hält sich dabei an strengste Hygienevorschriften. Die Anlagen durchlaufen regelmäßig eine Cleaning-in-Place (CIP)-Reinigung: Sobald sie dicht verschlossen sind, wird in ihrem Inneren alles gespült, ausgewaschen, abgesäuert und desinfiziert. Mitarbeiter von Zott gehen zudem mit Hochdruckreinigern durch das Werk und sorgen auch außerhalb der Maschinen für Sauberkeit. Die Reinigungsmittel sind so konfektioniert, dass sie in jede noch so kleine Ritze eindringen und selbst winzigste Verschmutzungen entfernen. Für die Anlagentechniker ist das erfreulich; zugleich ist dies aber eine Herausforderung für die Technik. Normale Elektrokomponenten wie Sicherheitsschalter oder Foto Seite 20: marcomayer/istock; Seite 21: Luca Siermann 20 ABB about 1 15

21 Lichtschranken würden mit der Zeit durch eindringende Reinigungsmittel beschädigt oder zerstört werden. Daher werden hohe Anforderungen an alle Elektrokomponenten der Zott-Anlagen gestellt, die Sicherheitskomponenten mit eingeschlossen. Alles muss hundertprozentig dicht sein. Genau deshalb setzt Zott auf die ABB- Technik Eden E und die Sicherheitszuhaltungen MKey8Z. Signal 200 Mal pro Sekunde Eden ist ein berührungsloser Sicherheitssensor, der aus zwei Teilen besteht: Adam und Eva. Er ist für verriegelte, trennende Schutzeinrichtungen wie Türen, Tore oder Hauben gedacht und wird entweder über das Steuergerät Vital oder wie bei Zott über den Safetycontroller Pluto gesteuert. Pluto schickt 200 Mal pro Sekunde ein positiv codiertes Pulssignal an Adam, das dieser an Eva weiterleitet. Eva dreht das Signal um und schickt es wieder zurück. Wenn das geänderte Signal nicht zurückkommt, haben Adam und Eva keinen Signalkontakt und die Schutztür ist geöffnet, erklärt ABB- Experte Sascha Aufderheide vom Vertrieb Maschinen- und Anlagensicherheit Südbayern. Der Controller reagiert dann im Bruchteil einer Sekunde und schickt ein Stoppsignal an die Maschinen oder Pumpen. Zudem verhindert der Sensor in diesem Fall, dass die Anlage bei geöffneter Schutztür anläuft. Ein Techniker hat nun Zeit, den Verschluss zu überprüfen. Die Transponder-Technik des Eden- Sicherheitsschalters ist ein Novum: Bisher setzten Unternehmen in ihren Produktionsanlagen vor allem Magnetschalter zur Überwachung von trennenden Schutzeinrichtungen ein. Dabei kam es allerdings immer wieder zu Störungen. Die Magnetschalter reagieren auch auf starke Vibrationen und Erschütterungen sie halten die Anlage an, selbst wenn die Unterbrechung nur einen kurzen Augenblick dauert. Man spricht hier von Zweikanaligkeitsfehlern. Da der Schalter bei Erschütterungen jedoch gleich wieder in den Zustand geschlossen wechselt, müssen die Techniker erst einmal herausfinden, welcher Sensor den Stillstand ausgelöst hat. Eden ist extrem unempfindlich gegenüber Vibrationen oder Ruckeln, sagt Aufderheide. In einer solchen Situation würde der Sensor nie ungewollt einen Anlagenstopp auslösen. Insgesamt lassen sich 30 Eden-Sensoren in Reihe bei unverändertem Sicherheitsniveau schalten. Adam wird dabei über ein Kabel mit Strom versorgt; Eva funktioniert kabellos. Zwischen Adam und Eva kann der Abstand bis zu etwa 15 mm betragen, damit das Signal noch zuverlässig übertragen wird. Ein weiterer Vorteil von Eden ist, dass der Sensor in alle Richtungen funktioniert ganz im Gegensatz zum Magnetschalter. Daher lässt sich Eden nahezu überall anbringen. Zott hat in seiner Mozzarella-Produktion die Variante Eden E installiert. Das E steht für Enhanced und bedeutet, dass diese Ausführung für raue Umgebungsbedingungen gemäß der Schutzart IP69K geeignet ist. Er ist somit resistent gegenüber Säuren, Laugen, Reinigungsmittel, Spritzwasser und Strahlwasser. Für Zott ein immens wichtiger Aspekt: Wir hatten bei den Vorgängermodellen ständig das Problem, dass Reinigungsmittel eingedrungen sind und die Dichtungen beschädigt wurden, sagt Joachim Stippler, der in der Mozzarella-Produktion für die Elektronik verantwortlich ist. Sie wurden undicht. Feuchtigkeit und Elektronik vertragen sich bekanntlich schlecht, weshalb die Anlagen regelmäßig ausfielen. Die ABB-Sensoren, die im Jahr 2013 installiert wurden, funktionieren hingegen zuverlässig. Edelstahl in aggressiver Umgebung Zott setzt auch die Sicherheitszuhaltung MKey8Z von ABB ein. Damit lassen sich Klappen und Hauben sicher verschließen und erst dann wieder öffnen, wenn über den Controller ein entsprechendes Signal gesendet wird. Die Zuhaltung verfügt über drehbare Kopfstücke, was die Montage erheblich erleichtert. Wie Eden ist auch MKey8Z in verschiedenen Materialien erhältlich. In der Lebensmittelbranche sind insbesondere Schalter mit Edelstahlgehäuse gefragt. Edelstahl ist ein chemisch sehr stabiles Material, sagt Sascha Aufderheide. Bei Aluminium oder Kunststoffen können die Reinigungsmittel Reaktionen auf der Oberfläche hervorrufen und dabei unerwünschte Rückstände hinterlassen. Edelstahl dagegen reagiert nicht mit aggressiven Reinigungsmitteln. Daher kommt bei Zott ausschließlich die Edelstahlvariante MKey8Z zum Einsatz. Zott möchte auch in Zukunft auf die ABB-Technik zurückgreifen. Wir sind mit Eden und MKey sehr zufrieden, da sie absolut zuverlässig sind, sagt Stippler. Wir haben noch einige ältere Anlagen, bei deren Modernisierung wir ebenfalls das ABB-System eingeplant haben. Weitere Infos: info.desto@de.abb.com Fertigungsautomation Wird die Schutztür geöffnet, reagiert der Controller im Bruchteil einer Sekunde und schickt ein Stoppsignal an die Maschinen. Mit dem berührungslosen Sensor Eden wird sichergestellt, dass die Produktion nur bei geschlossenen Schutzeinrichtungen läuft. ABB about

22 Fertigungsautomation Transparente Energie Ein umfassendes Energiemonitoring eröffnet Unternehmen die Möglichkeit, Kosten zu senken. Voraussetzung dafür ist ein automatisches Auslesen der Medienströme über ein Bussystem. Hier erweisen sich die Software ProView der Hermes Systeme GmbH und Energiezähler von ABB Stotz-Kontakt als leistungs fähige Kombination. Angesichts weiterhin steigender Energiepreise bleibt die Reduzierung des Energieverbrauchs zentral für die Kostensenkung von Unternehmen. Haben in der Vergangenheit meist Großkonzerne ressourcenschonende Verfahren implementiert, bietet nun die DIN EN auch kleinen und mittelständischen Unternehmen einen fi nanziellen Anreiz dazu, ihre Energiebilanz zu verbessern. Die Norm beschreibt die Anforderungen an ein Energieaudit und knüpft mögliche monetäre Vorteile an dessen Durchführung. Im produzierenden Gewerbe ist ein jährliches Audit bereits seit 1. Januar 2013 verpfl ichtend, um weiterhin staatliche Vergünstigungen im Rahmen des Spitzenausgleichs zu erhalten oder die EEG-Umlage erstattet zu bekommen. Tammo Rathkamp von ABB (l.) und Tim Hogeback von Hermes betrachten auf einem Monitor die von der Software ProView analysierten Energiedaten. 22 ABB about 1 15

23 Fertigungsautomation Controlling durch Analyse Ein Energieaudit nach DIN EN untersucht systematisch den Energieverbrauch eines Unternehmens. Aus der Analyse der internen Prozesse und des Nutzerverhaltens lassen sich geeignete Kennzahlen und Sparmaßnahmen ermitteln. Um ein solches Audit durchführen zu können, ist ein Energiemonitoring-System erforderlich, das die Energieflüsse transparent darstellt, Schwachpunkte aufdeckt und so das Einsparpotenzial aufzeigt. Mit ProView bietet die Hermes Systeme GmbH eine leistungsstarke Software, die die Verbrauchsdaten unterschiedlicher Medien wie Wasser, Strom, Gas, Wärme, Druckluft und Kälte beobachtet und analysiert. Um die Daten zu erfassen, setzt das Unternehmen mit Sitz in Wildeshausen nahe Bremen auf Energiezähler von ABB Stotz-Kontakt. Zum Einsatz kommen die M-Bus-Zähler B für Wechsel- und B für Drehstrom. Wir entwickeln für unterschiedlichste Branchen Lösungen in der Gebäudeund Prozessleitechnik. Bei den Automatisierungsaufgaben werden oft auch Verbrauchsdaten und Betriebsstunden der angesteuerten Antriebe erfasst und an eine übergeordnete Visualisierung übermittelt, erklärt Andreas Behrendt, der bei Hermes Systeme mit der Entwicklung von Sonderanwendungen betraut ist. Teilweise gilt dies auch für Daten von mechanischen Zählwerken mit Impulssammlern. Diese Erfassung hat sich mittlerweile als Energiemonitoring etabliert. Die Energiezähler von ABB Stotz-Kontakt erfassen die Verbrauchsdaten von Medien wie Wasser, Strom, Gas und Wärme. Kompatibel mit Fremdsystemen Die modulare Software ProView bietet die Möglichkeit, über das M-Bussystem eigenständig Energiezähler mit entsprechender Schnittstelle auszulesen. Zudem sind manuell erfasste Werte implementierbar. Die Software tauscht Prozessinformationen problemlos mit Fremdsystemen aus, zum Beispiel mit einer übergeordneten Gebäude- und Prozessleittechnik. Die Auswertung erfolgt auf der Basis von Standard-Dateiformaten wie.csv,.txt,.html,.xml und.xls. Die vielfältigen Funktionen von ProView lassen sich flexibel an kundenspezifische Bedürfnisse anpassen. So ist es unter anderem möglich, die Energiekennzahlen gradtagszahlabhängig zu berechnen und die Daten in verschiedenen Objektebenen und Zeitbasen zu verdichten. Eine Vielzahl von Tabellen, Grafiken und vorprogrammierten Diagrammen unterstützt die Auswertung und Analyse der Messdaten. Der Vergleich von aktuellen und histo rischen Daten macht die Verbrauchsentwicklung nachvollziehbar. Mit gutem Beispiel voran Als Anbieter von Energiemonitoring reicht es in der heutigen Zeit nicht mehr aus, ein genau auf die Aufgabenstellung des Kunden zugeschnittenes Produkt anzubieten, sagt Andreas Behrendt. Um Glaubwürdigkeit zu vermitteln, muss man Energieeffizienz im eigenen Unternehmen leben. Daher geht Hermes in seiner Firmenzentrale mit gutem Beispiel voran und macht seine Energieverbrauchswerte transparent: Auf einem Monitor im Eingangsbereich des Unternehmenssitzes können Mitarbeiter und Besucher alle Daten ablesen, die in den 471 Messstellen im Gebäude auflaufen. Neben der Strom einspeisung des Energieversorgers werden auch Gasverbrauch, konsumierte Wärmemenge und Wasserverbrauch sowie die sich aus den Verbrauchsdaten ergebende Kostenentwicklung dargestellt. Vergleichbare Energiemonitoring-Systeme hat Hermes auch bei einigen seiner Kunden installiert und setzt dort ebenfalls auf das Zusammenspiel von ProView und den Energiezählern von ABB Stotz- Kontakt. Voraussetzung für eine wirtschaftliche Lösung sind Komponenten, die auf die Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten, zuverlässig und gleichzeitig preisgünstig sind, sagt Tim Hogeback, bei Hermes zuständig für das Energiemonitoring. Hier bietet ABB Stotz- Kontakt genau das Portfolio, das man sich als Anbieter solcher Konzepte wünscht. Man hat bei den Energiezählern die Wahl zwischen der Standard variante und der gehobenen Ausführung, bei der die erfassten Daten besonders umfangreich sind. Weitere Infos: Hermes Systeme GmbH Die Hermes Systeme GmbH entwickelt innovative Lösungen für unterschiedliche Anforderungen im Bereich der Mess-, Steuerungsund Regelungs- sowie der Automatisierungstechnik. An den beiden Standorten Wildeshausen und Oschersleben beschäftigt das Unternehmen mehr als 150 Mitarbeiter. Das Leistungsspektrum reicht von der Modernisierung von Anlagen über die Wartung und Reparatur bestehender Technik bis zur Lieferung und Installation komplett neuer Systeme. Weitere Infos: ABB about

24 Fertigungsautomation Roboter bewegen edles Porzellan Wer seinen Tee oder Kaffee genussvoll aus einer Tasse von Villeroy & Boch trinkt, wird meist edles Porzellan aus Torgau in der Hand halten. Dort produziert der Keramikhersteller Tassen und andere Geschirrteile aus dem Unternehmensbereich Tischkultur voll automatisiert und mit Industrierobotern von ABB. Fotos Seite 24 und 25: Stefan Trappe 24 ABB about 1 15

25 Fertigungsautomation Roboter im Sechser-Pack: 2014 wurden sechs neue IRB 2600 im Werk Torgau installiert. Die Entwicklung des Standorts Torgau ist eine echte Erfolgsgeschichte. Mehr als zehn Millionen Tassen, Teller und andere Geschirrartikel aus Porzellan stellte Villeroy & Boch dort 2013 her. Wegen der großen Nachfrage nach hochwertigem Porzellan made in Germany wird die Produktionskapazität nun um weitere Teile pro Jahr erhöht. Dafür wurde 2014 eine zusätzliche vollautomatische Glasierlinie installiert. Seit 2006 hat Villeroy & Boch in Torgau mehr als 10 Millionen Euro in den Ausbau seiner Kapazitäten investiert. Profi tiert haben von diesem Wachstum auch die Menschen in der Region. Trotz des steigenden Automatisierungsgrads haben wir seit 2009 etwa 50 neue Arbeitsplätze geschaffen und beschäftigen mittlerweile 160 Mitarbeiter, erklärt Randolf Maaß, Produktionsleiter in Torgau. Einfache Bedienbarkeit Eine wirtschaftliche Fertigung mit hoher Produktivität erreicht Villeroy & Boch durch robotergestützte Automatisierung. Industrierobotern von ABB kommt dabei eine zentrale Rolle zu wurden die ersten Roboter in Torgau installiert. Inzwischen sind es insgesamt 64 geworden. Die ältesten ABB-Roboter mit durchschnittlich gut Betriebsstunden wurden im Jahr 2014 gegen sechs neue Roboter aus der Familie IRB 2600 ausgetauscht. Die gute Bedienbarkeit der Roboter war zu Beginn der Zusammenarbeit maßgebend für die Entscheidung für ABB. Randolf Maaß erläutert: Wir benötigen eine einfache Möglichkeit zum Nachteachen und Korrigieren. Denn Keramik hat ihre ganz besonderen Eigenheiten und kein Produktionsprozess gleicht zu 100 Prozent dem anderen. Millimetergenaues Entgraten Torgau ist Sitz des Kompetenzzentrums Druckguss von Villeroy & Boch. Im Druckgussverfahren können anspruchsvolle Formen in einem Stück hergestellt werden. Hier entsteht im wahrsten Sinne des Wortes der fertige Artikel aus einem Guss, sagt Randolf Maaß. Nachdem der Gießzyklus beendet ist, übernehmen ABB- Roboter vom Typ IRB 2400/16 mit Sauggreifern die unbearbeiteten Rohteile und setzen sie auf ein Förderband, das die Teile zu einer Bearbeitungsstation bringt. In der Bearbeitungsstation werden Pressgrate von den Rohteilen entfernt und ihre Oberflächen mit Schwämmen bearbeitet. Diese Arbeitsschritte heißen Fertigmachen. In den räumlich begrenzten Bearbeitungszellen sind Roboter vom Typ IRB 2400L mit schlanker Bauform und 1,8 m Reichweite im Einsatz. Beim Führen der rohen, noch ungebrannten Teile entlang einer Spindel und verschiedener Schwämme kommt es auf hohe Präzision an. Ein Millimeter Abweichung ist schon zu viel. Dann ist das Teil Ausschuss, betont Randolf Maaß. Neben dem Entladen der Druckgussmaschinen und dem Fertigmachen übernehmen ABB-Roboter in Torgau das Belegen der Glasiermaschinen und bringen die charakteristische Bodenmarke auf. ABB Robot Care minimiert Risiken Die Zusammenarbeit mit ABB hat über die Jahre gut funktioniert und ist in einen ABB-Robot-Care-Wartungsvertrag gemündet, so der Produktionsleiter. Mit ABB Robot Care können wir die Kosten für die Instandsetzung planen und 24 Stunden am Tag auf Ersatzteile und einen Servicetechniker zugreifen. Sollte es tatsächlich zu einem Anlagenstillstand kommen, garantiert ABB, dass die Anlage innerhalb eines Tages wieder läuft. Durch die Fernüberwachung der Anlagen erkennt ABB außerdem potenzielle Fehler rechtzeitig und informiert uns über vorbeugende Wartungsmaßnahmen. Weitere Infos: gunther.schaefer@de.abb.com Villeroy & Boch AG Villeroy & Boch mit Sitz in Mettlach (Saarland) hat Produktionsstätten in Europa, Mexiko und Thailand. Mit Produkten für Bad und Wellness sowie für Tischkultur und Fliesen ist der Keramikhersteller in 125 Ländern vertreten. Das börsennotierte Unternehmen blickt auf eine mehr als 265-jährige Firmengeschichte zurück. Weitere Infos: ABB about

26 Fertigungsautomation Automobilteile im Sekundentakt In nur 37 Sekunden vom Blechrohling zum fertigen Bauteil die neuen ABB-Roboter im Wolfsburger Werk des Automobil - zulieferers KWD Automobiltechnik machen dies möglich. Sie stehen in acht Schweißzellen und produzieren Radhäuser, Schweller und A-Säulen für einen deutschen Automobilhersteller. Fotos Seite 26 und 27: Detlev Wecke 26 ABB about 1 15

27 Fertigungsautomation ABB-Roboter bei KWD im Einsatz. Fast lautlos öffnet sich das Rolltor der Schweißzelle. Ein KWD-Mitarbeiter legt mehrere Blechrohlinge sowie ein bereits zuvor von einem Roboter beklebtes Teil in die Halterung eines Drehtisches ein und schließt das Tor wieder. Jetzt sind die Schweißroboter an der Reihe: Im Inneren der Schweißzelle positioniert der Drehtisch die Rohlinge vor zwei Industrierobotern des Typs IRB 6640, die mehrere Schweißpunkte setzen und die Rohlinge so fest zusammenfügen. Anschließend entnimmt ein weiterer IRB 6640 das zusammengefügte Teil und positioniert es unter einer stationären Schweißzange, die weitere Schweißpunkte setzt. Abschließend wird das Bauteil zur Markierung unter einen Ritzpräger gefahren. Der ganze Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Dann liegt das fertige Radhaus an der Ausgabestation. Schnell und kompakt Neben Radhäusern fertigt der Automobilzulieferer KWD Automobiltechnik A-Säulen und Schweller für ein neues Modell eines deutschen Automobilherstellers. Die dafür benötigten Teile ließen sich nicht auf unseren bestehenden Anlagen produzieren, sagt KWD-Produktionsleiter Randy Koch. Das Unternehmen investierte daher in acht neue automatisierte Schweißzellen. Ein wichtiges Kriterium bei der Auftragsvergabe war die Einhaltung der vorgegebenen Taktzeit. Vom Einlegen der Rohlinge bis zum fertigen Bauteil sollten zum Beispiel an einer Station nicht mehr als 37 Sekunden vergehen, erklärt Randy Koch die Anforderungen an die neuen roboterbasierten Zellen. Diese Taktzeit konnten die ABB-Ingenieure dank intensiver Vorab-Simulationen garantieren. Ein Pluspunkt für ABB, sagt Guido Wittenberg, bei KWD verantwortlich für die technische Planung. Die Konzepte der anderen Anbieter lagen im Schnitt rund 10 % über unserer Vorgabe. Die Schweißzellen überzeugten zudem durch ihre Kompaktheit. Wir haben in unseren Produktionshallen wenig Platz, erläutert Guido Wittenberg. Das raumsparende Design der Roboter von ABB kam uns sehr entgegen. Insgesamt arbeiten nun 20 ABB IRB 6640 und ein ABB IRB 2600 in den vier neuen Anlagen. Auch Sicherheitskomponenten wie Zutrittskontrollen, Einhausungen, Lichtschranken und Rolltore hat ABB geliefert und installiert. Als Systemlieferant war ABB für Planung, Konstruktion, Fertigung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der Anlagen verantwortlich. Millimetergenau mit ABB-Software Einen weiteren Pluspunkt sammeln die ABB-Roboter dank ihrer Präzision: Wir bewegen uns als Automobilzulieferer innerhalb sehr enger Toleranzen, sagt Randy Koch. Die strikten Anforderungen bei Handhabungs- und Schweißprozessen erfüllen die IRB 6640 problemlos: Die leistungsstarke IRC5-Robotersteuerung ermöglicht ein millimetergenaues Arbeiten. Die Schweißpunkte sitzen bei jedem Teil an exakt der gleichen Stelle. Die Steuerung überwacht zudem die internen Lasten des Roboters, was das Risiko von Überlastsituationen reduziert und somit zu einer längeren Lebensdauer führt. Mit Blick auf Wartungs- und Instandhaltungskosten war das für uns ein wichtiges Argument, betont Guido Wittenberg. Zum ersten Bauteil in sechs Wochen Zufrieden ist KWD auch mit der Projektabwicklung. Beeindruckend war die geringe Implementierungszeit, sagt Randy Koch. Von der Lieferung der Anlagen bis zur Produktion des ersten Teils vergingen nur sechs Wochen. Da mit ABB der dritte Roboterhersteller im Werk vertreten ist, waren zunächst insbesondere die Anlagenbediener skeptisch gewesen. Guido Wittenberg: Für die Kollegen bedeutet das anfangs einen erhöhten Schulungsaufwand und eine Umgewöhnungsphase. Durch umfangreiche theoretische Schulungs- und praktische Trainingsmaßnahmen stellte ABB eine kurze Umstellungsphase sicher. Weitere Infos: dietmar.seeger@de.abb.com Interview Hohe Qualität ist ein Muss Randy Koch Produktionsleiter bei der KWD Automobiltechnik GmbH in Wolfsburg Was waren die entscheidenden Kriterien für die Wahl von ABB als Lieferanten? In erster Linie waren die Kompaktheit der Anlagen und die Zuverlässigkeit der in den Zellen verwendeten Komponenten für uns entscheidend. Hinzu kam, dass das ABB-Konzept als einziges unsere gewünschten Taktzeiten erfüllen konnte. Wie wichtig ist bei so einer Investitionsentscheidung die Qualität der am Ende gefertigten Teile? Die Einhaltung von strikten Qualitätskriterien ist ein absolutes Muss. Gerade in der Automobilindustrie gelten sehr hohe Standards, die auch wir als Zulieferer unbedingt zu erfüllen haben. Wir müssen in der Lage sein, die geforderten Stückzahlen in gleichbleibend hoher Qualität zu produzieren. Das ist nur mit hochpräzise und zuverlässig arbeitenden Anlagen möglich. Welche Stückzahlen streben Sie mit den neuen Schweißzellen an? In der Serienfertigung für Radhäuser, Schweller und A-Säulen wollen wir im Dreischichtbetrieb jeweils rund Stück am Tag produzieren. Das ist bei der geringen Taktzeit der Anlagen problemlos möglich. ABB about

28 Fertigungsautomation Einfach Druck machen Um den Wasserdruck in Hochhäusern zu erhöhen, werden häufig die Zwei- und Drei-Pumpensysteme des kanadischen Pumpenspezialisten Plad Equipment eingesetzt. Die leichte Konfigurierbarkeit der SPS-Reihe AC500 vereinfacht die Planung der Systeme. Nahezu jedes Druckerhöhungssystem in der Gebäudetechnik muss auf betrieb liche Anforderungen ausgelegt und zu einem gewissen Maß individuell angepasst werden. Um die Konfiguration der Pumpensteuerung zu vereinfachen, nutzt Plad Equipment jetzt die SPS AC500 von ABB als Standard für Wasserdruckerhöhungssysteme. Vor dem Wechsel hatte das Unternehmen seit geraumer Zeit ABB-Frequenzumrichter verwendet, die speicherprogrammierbare Steuerung aber von verschiedenen Lieferanten bezogen und das Steuerungssystem selbst integriert. Der Bezug von Komponenten mehrerer Lieferanten führte allerdings immer wieder zu Problemen bei der Systemintegration. Um diese Schwierigkeiten zu beheben, war das Unternehmen sehr an der laufenden Entwicklung der neuen, modularen Wasserbibliothek für die SPS-Software von ABB interessiert, die über viele Foto oben: siro46/shutterstock.com 28 ABB about 1 15

29 Fertigungsautomation relevante Pumpenregelungs- und Datenerfassungsfunktionen verfügt. Flexibles Steuerungsprogramm ABB schlug eine neue Lösung für die Pumpensteuerung vor. Die Basis bilden Frequenzumrichter vom Typ ACS550 in Verbindung mit der AC500. Um die Effizienz der Kombination zu erhöhen, entwickelte ABB ein flexibles Steuerungs programm mit zahlreichen Pumpenregelungsfunk tionen aus der Software der Wasser bi bliothek. Den Pumpenspezialisten macht diese Lösung sehr flexibel. Er kann ein Master-Softwarepaket für Zwei- und Drei-Pumpensysteme erstellen mit der Auswahl der notwendigen Betriebsparameter für die verschiedenen Ausführungen der Wasserdruckerhöhung in Hochhäusern. Im Unterschied zu den bisherigen Steuerungssystemkonfigurationen von Plad entfällt durch die Verwendung des Modbus-RTU-Netzwerks die Geräteverkabelung und die Systemmontage wird einfacher. Die umfangreiche Funktionsbausteinbibliothek der AC500 standardisiert auch den Datenaustausch mit den ABB-Frequenzumrichtern, beschleunigt die Entwicklung von Steuerungssystemen und erleichtert die Wartung. Die vorgeschlagene Steuerungslösung sowie die Bereitschaft von ABB, bei steuerungstechnischen Fragen umfangreichen Support zu bieten, erwiesen sich für Plad Equipment als sehr attraktiv. Plad entschied sich deshalb für den Wechsel und spezifiziert nun SPS-Systeme und Antriebssysteme von ABB für alle seine Pumpensysteme in der Gebäudetechnik. Umfassende Unterstützung Wir sind in erster Linie Pumpenspezialisten, sagt Robert Delisle, Director of Equipment bei Plad Equipment. Deshalb ist eine Standardisierung mit einem einzigen Lieferanten von Steuerungssystemen absolut sinnvoll. Damit vermeiden wir potenzielle Probleme bei der Systemintegration. Der entscheidende Faktor pro ABB sei die Bereitschaft des Automatisierungsspezialisten gewesen, als technischer Partner umfassende Unterstützung zu bieten. Diese Partnerschaft wird für Unternehmen mittlerer Größe wie dem unseren sehr attraktiv werden. Wir können unsere technischen Ressourcen auf unsere Pumpentechnologie und unser Applikations- Know-how konzentrieren, meint Delisle. Die Pumpensysteme zur Wasserdruckerhöhung in Hochhäusern lassen sich in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie dem vorhandenen Wasserdruck oder der Gebäudegröße vielfältig konfigurieren. Um diese Komplexität zu beherrschen und die Lösung an die Anwendung anzupassen, verfügt Plad über ein umfangreiches Angebot an Pumpensystemen mit zahlreichen Konfigurationsmöglichkeiten. Die Druckerhöhungssysteme werden üblicherweise auf kleinen Schlitten montiert. Die bei jedem System erforderliche Pumpleistung kann sehr unterschiedlich sein; nahezu jedes ausgelieferte System verfügt über individuelle Bedienpanels. Mehr Flexibilität und Konnektivität Die Kombination des Frequenzumrichters ACS550 und der SPS AC500 ergänzt den energieeffizienten Betrieb der Pumptechnikreihen von Plad Equipment um Flexibilität und Konnektivität. Das vereinfacht die Wartung. Künftige Anpassungen an veränderte Anforderungen verursachen nur einen geringen Engineering-Aufwand für einen SPS-Ingenieur. Die AC500 dient auch als zentrale Schnittstelle für mehrere Pumpen oder ACS550-Frequenzumrichter zum HMI-Bedienpanel CP600. Das gewährleistet eine offene Interaktion, Überwachung und Visualisierung einzelner Pumpen sowie des gesamten Pumpensystems. Weitere Infos: SPS AC500 Die SPS-Familie AC500 ist passgenau skalierbar für individuelle und kundenspezifische Automatisierungsaufgaben und zwar hinsichtlich der Leistung (verschiedene CPU-Typen), des E/A-Mengengerüsts, der Standard-Feldbusse, beispielsweise PROFIBUS, CANopen oder Modbus, und der Vernetzungen (zum Beispiel Ethernet, PROFINET). Durchgängig kleine bis große Applikationen sind dadurch möglich. ABB about

30 Fertigungsautomation Vard-Electro-Lösungen mit an Bord: Dieses von Vard gebaute Spezialschiff versorgt Ölplattformen auf hoher See. Vielseitige Schiffsantriebe Leinen los für SPS Vard Electro ist auf die Systemintegration, die Entwicklung und die Lieferung individueller, mariner Elektroniklösungen für Offshore-Schiffe spezialisiert. Das norwegische Unternehmen suchte einen Lieferanten für Umrichter und Steuerungstechnik, der eine Antriebsplattform mit vielen Konfigurationsmöglichkeiten bietet. Vard Electro Vard Electro AS entwickelt, produziert und unterstützt moderne Elektroniklösungen und schlüsselfertige Elektroanlagen für den industriellen Schiffs- und Offshorebereich. Das Unternehmen gehört zur international tätigen Vard-Gruppe, einem der weltweit wichtigsten Schiffsbauunternehmen für Hochseefrachter und Spezialschiffe mit Mitarbeitern und Hauptsitz in Norwegen. Die Wahl fiel auf ABB und auf die modularen, flüssigkeitsgekühlten Frequenzumrichter ACS800 und die SPS AC500. Der hohe Grad an Modularität der Controller und Frequenzumrichter, die fortschrittlichen SPS-Entwicklungstools in Form der Engineering Suite Automation Builder, zusammen mit der Vor-Ort-Programmierung inklusive Anzeige der Frequenzumrichter selbst, gewährleisteten die Wirtschaftlichkeit und Vielseitigkeit, die Vard Electro von der Antriebsplattform verlangte. Die Frequenzumrichter und Steuerungssysteme von ABB sind jetzt Teile der neuen, intelligenten Energietechniksystem-Baureihe SeaQ Power von Vard Electro. Vard Electro wurde mit der Lieferung von 6-MW-Schiffsantrieben für sechs Bohrinselversorgungsschiffe beauftragt, die in Japan gebaut werden. ABB stellt für jeden der Antriebe fünf durch die SPS gesteuerte Frequenzumrichter zur Regelung der Antriebe bereit: zwei Antriebssysteme mit 2 MW für die Hauptmotoren, zwei 730-kW-Antriebe für die Bugstrahlruder und einen 730-kW-Antrieb für das doppelt eingespeiste Bugstrahlruder, der auch bei Ausfall eines der beiden Schiffsgeneratoren noch arbeitet. Einheitliches Entwicklungstool Die Integration der Komponenten wurde durch den Automation Builder erleichtert. Die integrierte Engineering Suite von ABB stellt ein einheitliches Entwicklungstool für alle in dieser Applikation verwendeten Komponenten dar: SPS, Antriebe, HMIs, Feldbus, Netzwerk und Webservice. Vor der Auslieferung des neuen elektrischen Schiffsantriebsleitsystems führte Vard Electro umfangreiche Tests mit der Kombination SPS und Frequenz umrichter im Prüflabor in Søvik, Norwegen, durch. Das integrierte Steuerungssystem bestand sämtliche Prüfungen. Vard Electro hat mittlerweile die Schiffsantriebssysteme für die beiden ersten Schiffe ausgeliefert. Eines davon hat Mitte 2014 seinen Betrieb aufgenommen. Weitere Infos: motors.drives@de.abb.com Foto Seite 30: Vard Group AS 30 ABB about 1 15

31 Fertigungsautomation Sicherheitskonzept für BASF SE Mitarbeiter rundum schützen Das größte zusammenhängende Chemieareal Europas rund um die Uhr mit Ersatzteilen zu versorgen, ist eine logistische Meisterleistung. Diese stemmt das Lager- und Verteilzentrum der BASF SE in Frankenthal. Ob winzige Schrauben und Dichtungen oder komplexe Anlagenkomponenten bei Bedarf erhalten die Produktionsbetriebe im nahe gelegenen Werk in Ludwigshafen die gewünschten Teile innerhalb von zwei Stunden. Lager- und Verteilzentrum Frankenthal Seit 2005 versorgt das Lager- und Verteilzentrum in Frankenthal die 160 Produktionsbetriebe am BASF- Standort Ludwigshafen mit Ersatzteilen. Täglich werden in der Qualitätssicherung rund 550 Positionen vereinnahmt und geprüft. In dem m 2 großen Logistikzentrum arbeiten knapp 110 Beschäftigte. Zum Betrieb gehören sechs Förderanlagen sowie 30 Kommissionierund Gabelstapler. Im Lager- und Verteilzentrum der BASF müssen Transporte schnell gehen und dabei sicher sein: Montagegitter in den robusten Montagesäulen Bjorn schützen vor Kollisionen. Quick-Guard spart Zeit und Kosten Die Forderung nach hoher Verfügbarkeit setzt einen reibungslosen Ablauf vo raus. Um die Mitarbeiter zu schützen und Unfälle zu vermeiden, setzt die BASF auf ein umfassendes Sicherheitskonzept von ABB. Eine zentrale Komponente: die Einhausung der sechs Förderanlagen auf dem Lagergelände mit dem ABB-Schutzzaunsystem Quick-Guard individuell ausgelegt auf die Anforderungen der BASF. Das patentierte Schraubverriegelungssystem spart Zeit und Kosten: Vormontierte Beschläge machen gesonderte Bohrungen in die Profile überflüssig, sodass sich das Zaunsystem ohne großen Aufwand errichten und flexibel an veränderte Anforderungen anpassen lässt. Zudem hält Quick-Guard höchsten Belastungen stand: Die Punktschweißgitter und Polycarbonatplatten bleiben auch bei Kollisionen fest im Aluminiumprofil. Wirkungsvolle Zugangskontrolle Drei Sicherheitscontroller Pluto B46 v2 steuern alle Sicherheitsfunktionen der Förderanlagen. Die Zugänge zur Aufgabeund Abnahmestation sowie zur Kommissionierzone der Anlagen überwachen die ABB-Sicherheitslichtgitter Focus II. Sie stellen optischen Personenschutz mit einer Reichweite von bis zu 40 m sicher und erfüllen die international geltenden Anforderungen für berührungslos wirkende Typ-4-Schutzeinrichtungen gemäß der Norm EN Montiert sind die Lichtgitter in den robusten Montage säulen Bjorn. Sie schützen vor Kollisionen mit Gabel- und Kommissionierstaplern, was Materialschäden sowie kostspielige Anlagenstillstände verhindert. Nach erfolgter sicherheitstechnischer Bewertung wurde gemeinsam mit der Fachstelle Fördertechnik der BASF SE ein Sicherheitskonzept erarbeitet und umgesetzt. Dadurch wird an den Hubtischen die Gefahr von schweren Quetschund Scherverletzungen verhindert. Die Zusammenarbeit der Fachstelle Fördertechnik mit ABB ergab zusammen mit dem innovativen Produktportfolio ein schlüssiges Gesamtkonzept, sagt Ralf Poh, First Line Manager im BASF Lager- und Verteilzentrum in Frankenthal. Weitere Infos: info.desto@de.abb.com ABB about

32 Prozessautomation Die Asendorfer Kräuterbutter gehört zu den Spezialitäten der Molkerei Grafschaft Hoya. Die Mischung macht s In der Lebensmittelindustrie kommt einer optimalen Prozessüberwachung eine entscheidende Rolle zu. Nur sie kann eine gleichbleibend hohe Produktqualität gewährleisten. Zwei Beispiele zeigen, wie der Bildschirmschreiber RVG200 und der CoriolisMaster FCH350 den Prozess in einer Molkerei auf höchster Quali tätsstufe überwachen und für die richtige Rahmstufe sorgen. Frische Butter, Schichtkäse spe zialitäten, Buttermilch, Trinkmilch, Sahne und Kräuterbutter die Molkerei Grafschaft Hoya produziert eine große Vielfalt an Milchfrischprodukten. Im Herbst 2013 ließ die Genossenschaft ihre Prozessüberwachung im zentralen Betriebsraum erneuern. Zur Qualitätssicherung sollten die Überwachung eines Milch- und eines Rahmerhitzers modernisiert, die Temperaturen der Schlammkochung und von sieben Lagertanks angezeigt sowie die Daten digital aufgezeichnet und archiviert werden. RVG200 als Kern der Lösung Durchgeführt hat die Modernisierung die Harzer Antriebstechnik GmbH. Als zentrales Gerät installierte die Firma den Foto Seite 32: Molkerei Grafschaft Hoya 32 ABB about 1 15

33 Prozessautomation Wir haben mit dem Umbau die Qualität der Prozessführung deutlich erhöht. Bildschirmschreiber RVG200 mit Touchscreen. Er verfügt über 24 Aufzeichnungskanäle und kann maximal 24 Ein-/Ausgänge verarbeiten. Einen der vier Steckplätze belegt eine Hybridkarte mit sechs Ausgängen und fünf Digitaleingängen. Über sie gelangen die Rückmeldesignale der Umschalt ventile an den Erhitzern und die Zustandssignale der Erhitzer an den Schreiber. Drei Steckplätze belegen 18 Analogeingänge für die Temperaturen und Drücke an den Erhitzern sowie für die Temperaturen der Schlammkochung und der Lagertanks. In einer Übersicht sieht der Bediener alle Signale auf einen Blick. Mit Tipp- und Wischbewegungen am Touchscreen gelangt er zu Gruppendarstellungen mit Charts, Balken- oder Digitalanzeigen und kann auf Einzeldarstellungen, Alarm- oder Ereignislisten umschalten. Neben aktuellen lassen sich auch historische Daten aus dem Ringspeicher visualisieren. Die Sicherheit der Aufzeichnung erfüllt den FDA-Standard gemäß 21 CFR Part 11. Übersichtliche Auswertung Um die Daten auszuwerten, überträgt der Anwender sie per SD-Karte oder via Ethernet-Schnittstelle auf einen Rechner mit dem Aus wertungsprogramm DataManager Pro. Die Daten werden in einem Diagramm zusammengefasst. Da rüber hinaus kann der Mitarbeiter Alarmlisten aufrufen, die Grenzwertverletzungen und andere Warnungen beinhalten. Ereignislisten zeigen Änderungen oder aufgetretene Fehler. Der Umbau hat die Qualität der Prozessführung deutlich erhöht, sagt Geschäftsführer Heinrich Steinbeck. Zudem können wir unseren Dokumenta tionspflichten sehr viel einfacher nachkommen als in der Vergangenheit. Mit Coriolis Rahmdurchfluss messen Ein anderes ABB-Produkt, das in der Lebensmittelindustrie gute Dienste leistet, ist der Coriolis-Massedurchfluss messer. Er hilft beispielsweise dabei, der Milch den richtigen Fettgehalt zu verleihen. Dieser schwankt je nach Jahreszeit, da er von der Futtersituation der Kuh Weidehaltung im Sommer, Stallhaltung im Winter abhängt. Die Molkereien versuchen, den Fettgehalt möglichst genau auf den vorgegebenen Wert zu standardisieren. Dies erfolgt in einer automatischen Standardisiereinrichtung: Die Rohmilch wird zunächst über einen Separator vollständig entrahmt, das heißt in Rahm und Magermilch getrennt. Danach wird der Magermilch wieder so viel Rahm beigegeben, dass sich der gewünschte Fettgehalt möglichst genau einstellt. Um eine exakte Mischung herstellen zu können, muss der Durchfluss der Komponenten Rahm und Magermilch sehr genau gemessen werden. Aber auch die aktuelle Konzentration des Rahms muss genau erfasst werden, um hier even tuelle Schwankungen ausregeln zu können. Ein ideales Gerät zur Messung des Rahmdurchflusses und seiner Konzentration ist der CoriolisMaster FCH350, der den Durchfluss über die Corioliskraft erfasst und die Dichte des Rahms unabhängig über die Resonanzfrequenz des gefüllten Messsystems ermittelt. Das Gerät kann direkt in der Produktleitung eingesetzt und problemlos gereinigt werden. Konzentration exakt bestimmen Für die reine Dosierung des Rahms sollte der Massedurchflussmesser dazu eine möglichst hohe Durchflussgenauigkeit haben, beispielsweise 0,1 % vom Messwert. Da die Konzentration des Rahms aber schwanken kann und ausgeglichen werden muss, ist für diese Anwendung auch die Genauigkeit der Erfassung der Dichte entscheidend, über die die Rahmkonzentration bestimmt wird. Es wird darum ein FCH350 mit einer absoluten Genauigkeit von 1 g/l eingesetzt, mit einer Reproduzierbarkeit von 0,1 g/l. Die Dichte wird über eine im Gerät hinterlegte Dichte- und Konzentrationsmatrix temperaturkompensiert in die Rahmkonzentra tion umgerechnet und direkt ausgegeben. Unabhängig von den Genauigkeiten des Gerätes muss es die Möglichkeit für einen einfachen Feldabgleich bieten. Im echten Prozess können Bedingungen auftreten, die die Dichte leicht verändern, zum Beispiel können sich durch Druckabfälle über Rohrleitungseinschnürungen oder eingebaute Armaturen kleine Dampf blasen bilden, die die wirkliche Dichte der Flüssigphase etwas verändern. Über einen Feldabgleich gegen die Laborwerte lassen sich diese Ungenauigkeiten ausgleichen. Bei größeren Verschiebungen kann eventuell auch die Matrix angepasst werden. Die Techniken und der CoriolisMaster FCH350 lassen sich nicht nur für Milchstandardisierungen einsetzen, sondern ebenso für die Mischung und Verschneidung zur Herstellung von anderen Produkten wie Fruchtsäften, Softdrinks oder Spirituosen, bei denen die Konzentration der Stoffe ausreichend genau über die Dichte bestimmt werden kann. Weitere Infos: wolfgang.stueber@de.abb.com FCH3000 ABB bietet weltweit eines der umfassendsten Programme an Durchflussmessern, sowohl hinsichtlich der Zahl bewährter Messprinzipien als auch hinsichtlich der Typenvielfalt und der Anwendungen. Der CoriolisMaster FCH330 und der FCH350 zeichnen sich durch einen besonders niedrigen Druckverlust, eine hohe Messleistung und eine einfache Bedienung aus ideal für die besonderen Anforderungen in der Lebensmittelindustrie. ABB about

34 Prozessautomation Unter neuer Leitung KRIKO, Experte für Systemintegra tionen, hat im Rahmen einer Modernisierungsmaßnahme für ABB Schweiz die Steuerungs- und Regelungstechnik eines Generatoren- und Motorenprüfstands auf das Prozessleitsystem 800xA umgesetzt. Das hat die Flexibilität, die Genauigkeit und die Sicherheit deutlich erhöht. Ein Umzug war die Gelegenheit für einen Neubau: Da die ABB Schweiz AG ihre Produktion von Birr nach Kleindöttingen verlagerte, beauftragte sie Anfang 2012 das unabhängige Systemhaus KRIKO mit der Planung und dem Bau eines neuen, effizienten Generatoren- und Motorenprüfstands. KRIKO mit Sitz in Merzhausen in Baden-Württemberg weist große Kompetenz in der Entwicklung und Realisierung von maßgeschneiderten Prüfständen für Motoren und Pumpen auf. Der in den 1960er-Jahren in Birr gebaute Prüfstand war lange Zeit der größte und vielfältigste für elektrische Maschinen im europäischen Raum. Bei der Kon- 34 ABB about 1 15

35 Prozessautomation zeption des Neubaus wurde sehr auf die Wiederverwendbarkeit von bestehenden Anlagenteilen geachtet, auch, um die Kosten im Rahmen zu halten. Das war bei den wesentlichen Großbauteilen auch möglich; sie wurden dafür auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Im Bereich der Antriebstechnik wurden alle bisher vorhandenen rotierenden Erregermaschinensätze durch statische Erregungen mit ABB-Stromrichtern DCS800 ersetzt. Dabei wurden auch die Prozessoren der wiederverwendeten Stromrichter vom Typ DCS600 auf DCS800 hochgerüstet. Die Lieferung von ABB für die elektrische Ausrüstung umfasste zwölf Stromrichter DCS800, acht Schutzgeräte REF615 sowie jeweils ein Schutzgerät der Typen REM615, RET650 und REF524plus. Im Zuge des Neubaus sollte von der konventionellen Steuerungs- und Regelungstechnik auf die moderne Leittechnik von ABB auf der Basis des Systems 800xA umgestellt werden. Die Lieferung aus einer Der neue Prüfstand der ABB Schweiz AG, Motors and Generators, in Aktion: Er steht im Schweizer Ort Kleindöttingen. Hand führt zu wertvollen Synergieeffekten, etwa durch die Nutzung harmonierender Softwarekomponenten und die hohe Flexibilität des Prozessvisualisierungs- und Leitsystems, das eine durchgängige Integration von klassischer Prozessleittechnik, sicherheitsgerichteter Steuerung und Elektrifizierung ermöglicht. Leittechnik mit Sicherheitsfunktionen Bei der Automatisierung des Prüfstands wurde konsequent auf ein Prozessleitsystem mit integrierten Sicherheitsfunktionen gesetzt. Das System 800xA besteht aus zwei Engineering-/Operator-Stationen sowie aus zwei Controllern der Produktfamilie AC 800M: einem Controller PM866 mit neun S800-Remote-I/Os und einem High-Integrity-Controller PM865 mit drei S800-Remote-I/Os SIL für sicherheitskritische Applikationen. Seine Skalierbarkeit ermöglicht es, mit einem System zu starten und dieses modular mit der Anlage wachsen zu lassen. Aufgrund der hohen Flexibilität, die der Prüfstand bieten muss, wurden leistungsstarke Controller eingesetzt. Die Leittechnikaufgaben wurden mittels des Engineeringtools Function Designer projektiert. Daneben mussten auch diverse sicherheitstechnische Funktionen umgesetzt werden. Hier kam ein nach SIL 3 zertifizierter Controller vom Typ AC 800M zum Einsatz, in dem die gesamten Not- Aus-Funktionen sowie die Maschinensicherheitsfunktionen mittels des Engineeringtools Control Builder realisiert wurden. Die moderne Leit- und Sicherheitstechnik erhöht die Flexibilität, die Genauigkeit und die Sicherheit des Prüfstands, dessen Steuerung, Messung und Regelung zuvor auf Relaistechnik basiert hatte. Die übliche Konstellation mit zwei getrennten Systemen für Prozessleittechnik und sicherheitsgerichtete Steuerung und damit unterschiedlichen Engineeringtools sowie Bedien- und Beobachtungsplätzen entfällt. Zudem ist eine exakte, schnelle Überwachung der Motordrehzahl sichergestellt. Durch die Integration aller Aufgaben in einem System können auf einem Monitor alle relevanten Informationen dargestellt und beobachtet sowie der komplette Prüfstand von einer Stelle aus bedient werden. Sicherheit deutlich verbessert Durch die intelligente Kombination der Maschinensätze lassen sich im Prüfstand Spannungen bis 1,49 kv DC und 16 kv AC mit einer Frequenz von 0 bis 150 Hz erzeugen. Leerlaufversuche an Gleichund Wechselstrommaschinen mit Leistungen bis 40 MW und einem Maschinengewicht bis zu 75 t sowie Belastungstests bis 4 MW sind dadurch möglich. Die Rüstzeiten und die Sicherheit des Prüfstands konnten mithilfe der ABB-Leittechnik deutlich verbessert werden. Manuelle Prüfschaltungen durch den Schaltmeister entfallen heute werden die vordefinierten Prüfschaltungen vollautomatisch angefahren und jeder einzelne Schritt wird durch das System überprüft. Obwohl KRIKO bei diesem Projekt erstmals ein Leitsystem 800xA integrierte, konnte der neue Prüfstand bereits Anfang 2013 erfolgreich in Betrieb genommen werden. Hilfreich waren die gute Handhabbarkeit des Systems sowie die Schulung durch ABB. Weitere Infos: rainer.r.hofmann@de.abb.com ABB about

36 Produkte Neuheiten ABB bietet ein breites Spektrum an innovativen Produkten. Auf den folgenden Seiten stellen wir einige Highlights unserer neuesten Entwicklungen vor maßgeschneiderte Lösungen für anspruchsvolle Aufgaben. Niederspannung Komfortabel zu bedienen Softstarter PSTX die neueste Entwicklung bei Motorsteuerung und -schutz Integrierter Bypass spart Energie Die neue Softstarter-Baureihe PSTX bietet kompletten Motorschutz in nur einem Gerät und arbeitet auch bei Last- und Netzunregelmäßigkeiten zuverlässig. PTC- und PT100-Anschluss, Rotorblockier- und Unterlastschutz, Fehlerstrom- sowie Über- und Unterspannungsschutz sichern den Motor umfänglicher als je zuvor. Die neuen Strombegrenzungsvarianten Standard, Zweifach und Rampe ermöglichen die volle Kontrolle des Motors während des Starts und den sicheren Motorbetrieb in schwächeren Netzen. Mit dem Erreichen der vollen Rampenspannung aktiviert der PSTX seinen Bypass. Dies spart Energie und reduziert die Wärmeentwicklung des Geräts. Die Drehmomentregelung bietet einen effizienten Weg, Pumpen zu starten und zu stoppen ohne Wasserschlag und Druckstöße. Die Pumpenreinigungsfunktion kehrt den Durchfluss um und säubert so die Leitungen, was die kontinuierliche Verfügbarkeit von Pumpsystemen gewährleistet. Außerdem ermöglicht der PSTX einen langsamen Tippbetrieb sowohl vorwärts als auch rückwärts und erhöht damit deutlich die Flexibilität beim Bedienen und Einrich- ten von Anlagen. Serienmäßig ist die Softstarter-Reihe mit einer abnehmbaren Tastatur ausgestattet. Sie lässt sich an der Schaltschranktür anbringen, sodass der Anwender vor Ort Statusinformationen lesen und Einstellungen ändern kann. Das große Grafikdisplay mit Volltextanzeige in 14 wählbaren Sprachen erleichtert die Handhabung des Geräts. Dank Basisdaten und selbsterklärender Kennzeichnungen an der Vorderseite erkennt der Anwender wichtige Informationen auf einen Blick. Weitere Infos: Vorteile 3-phasengesteuert Betriebsspannung 208 bis 690 V AC Betriebsstrom 30 bis 640 A (W3) Integrierter Bypass Drehmomentregelung Flexible Startoptionen 3 Strombegrenzungsoptionen Jog mode (Einrichten vor-/rückwärts) Limp mode (2-Phasenstart) Umfassender Motorschutz EOL-Funktion PTC-/PT100-Anschluss Beschichtete Leiterplatten Abnehmbares Display (IP66) Volltextanzeige in 14 Sprachen Analogausgang 36 ABB about 1 15

37 Produkte Niederspannung Sicherheit an erster Stelle Zubehör für SlimLine XR Einfaches Trennen und Verbinden Für den Lasttrennschalter SlimLine XR ist die neue Sicherungsüberwachung EFM mit werksseitig vorkonfektioniertem Platinenstecker verfügbar. Sie wird auf die interne Verdrahtungsseite des Multisteckers aufgesteckt. Löst eine Sicherung aus oder wird sie aus dem Gerät entnommen, signalisiert eine rote LED die Fehlermeldung. Sobald die Sicherung gewechselt und wieder eingesetzt wurde, quittiert der SlimLine XR die Fehlermeldung automatisch, indem eine grüne LED den Betriebszustand signalisiert. Die EFM versorgt sich über die Leiste selbst mit Spannung und benötigt daher keine externe Spannungsversorgung. Die neuen Multistecker der XR-Leisten stellen die Betriebszustände der Sicherungsüber wachung über einen potenzialfreien Wechslerkontakt zur Verfügung. Auch die Varianten mit integriertem Motor oder Stromwandlern verfügen über neue Multistecker und stellen dem Kunden alle Signale am Multistecker zur Verfügung. Dies erlaubt das einfache Trennen und Verbinden von Geräten, ohne die Verdrahtung zu lösen. Um der neuen Norm IEC gerecht zu werden, verfügen alle XR-Leisten über einen auf der linken Seite im Gerät sitzenden Ver riegelungs bolzen, der beim Einschalten des Gerätes ausfährt. Mechanisch ist die Bolzen führung an die Bewegung der Hauptkontakte gekoppelt. Dies verhindert, dass die Leisten im eingeschalteten Zustand aus dem Schaltschrank herausgezogen oder in ihn hineingeschoben werden können. Vorteile Werksseitig vorkonfektionierter Platinenstecker Rote und grüne LEDs signalisieren den Betriebszustand Sicherheitsversorgung versorgt sich selbst mit Spannung Multistecker zur Bereitstellung der Signale Verriegelungsmechanismus verhindert Ein- und Ausschub der XR-Leiste im eingeschalteten Zustand Weitere Infos: Niederspannung AC und DC vereint Neue Zulassungen für Sicherungsautomaten S 200 M UC Ein Alleskönner für jede Anwendung Der Sicherungsautomat S 200 M UC vereint Gleich- und Wechselstrom- Anwendbarkeit bis 440 V in einem Gerät. Dies erleichtert Lagerhaltung und Projektierung sowie Planung, Installation und Wartung der Anlagen. Der S 200 M UC verfügt unter anderem über VDE- sowie UL-Zulassungen und ist nach IEC/EN , DIN EN (VDE ) sowie IEC/ EN , DIN EN (VDE ) zertifiziert. Neu sind die zahlreichen Zulassungen vor allem im maritimen Bereich mit dem BV-, dem LRS- oder dem DNV-Zertifikat. Als Teil des Systems pro M compact kann die Vorteile Anwendbar bei Gleichund Wechselstrom Verfügt über eine Vielzahl an Zulassungen Höchste Performance bei kleinen Abmessungen neue Baureihe S 200 M UC mit allen vorhandenen Zubehörbauteilen und Phasenschienen genutzt werden. Über die Rot/Grün-Schaltstellungsanzeige sind der Schaltzustand und die Position der Hauptkontakte jederzeit eindeutig ablesbar auch im Fehlerfall. Über die Anschlussklemme können Leitungen bis zu einem Querschnitt von 35 mm 2 angeschlossen werden. Die integrierte Druckplatte schützt selbst dünne oder flexible Leitungen vor Beschädigungen. Weitere Infos: info.desto@de.abb.com ABB about

38 Produkte Niederspannung Kompetenz im Nahverkehr Bahn FI/LS-Schalter DS 250 N-UC trennt sicher vom Netz Kabelschutzsysteme Keine Chance für Feuer Metalladapter mit intumes zierendem Material Hohe Verfügbarkeit der angeschlossenen Betriebsmittel Die Schalter der Baureihe DS 250 N-UC sind spezielle FI/LS-Kombinationen für den Einsatz im Bereich von Gleichstrom-Nahverkehrsbahnen. Dort können zusätzlich zu den üblichen Fehlerarten Kurzschluss, Überlast und Erdfehlerstrom auch hohe Ausgleichs-Gleichströme zwischen dem Neutralleiter des allgemeinen Netzes und dem Rückleiter des Gleichstrom-Bahnnetzes auftreten. Im Oberleitungsbereich sind Bahn FI/LS-Schalter in Steckdosen- und Endstromkreisen nach der VDV-Schrift 509 Einsatz von Fehlerstrom (FI)-Schutzschaltern in elektrischen Energieanlagen von Gleichstrom-Nahverkehrsbahnen ausdrücklich vorgeschrieben. Anwendung finden die Geräte zum Beispiel in Bahnhöfen, an Straßenbahnhaltestellen, bei Tunnelsteckdosen und Weichenheizungen. Die Baureihe ist mit zwei gegenläufig geschalteten Neutralleiterpolen in UC-Ausführung ausgestattet, die Ausgleichs-Gleichströme polaritätsunabhängig schalten. Der FI-Teil, Typ B, ist allstromsensitiv und kurzzeitverzögert; Letzteres verhindert ungewollte Auslösungen. Der FI-Teil erfasst Wechselfehlerströme sowie pulsierende und glatte Gleichfehlerströme; zudem besitzt er eine LED-Anzeige für die Typ-B-Funktionalität. An den DS 250 N-UC kann Zubehör wie Signalkontakte, Hilfsschalter, integrierte Hilfsschalter oder Arbeitsstromauslöser angebaut werden. Alle für das Gleichstrom- Nahverkehrsbahnnetz relevanten Schutzfunktionen sind in einem Gerät vereint, was Montageaufwand spart und Montagefehler vermeidet. Bei einem auftretenden Fehler wird das jeweilige Betriebsmittel im fehlerbehafteten Stromkreis oder der Steckdosenstromkreis allpolig vom Netz getrennt. Weitere Infos: Vorteile 2- und 4-polige Ausführung FI- oder LS-Fehlerauslösung an der Position der Schalthebel erkennbar Allpoliges, sicheres Abschalten in allen Fehlerfällen Hohe Resistenz gegen unerwünschte Auslösungen mit 3 bzw. 5 ka Stoßstromfestigkeit Hohe Kurzschlussfestigkeit und Schaltvermögen von 10 ka Kein zusätzlicher thermischer Schutz des FI-Teils erforderlich Brandschutz in der Bahn Vorbeugender Brandschutz bei Schienenfahrzeugen ist wichtig für die Sicherheit der Fahrgäste. Wo Kabel durch Brandschutzwände verlaufen, besteht die Gefahr, dass sich die Ausbreitung von Feuer und Rauchgasen nicht eingrenzen lässt. Ein ähnliches Szenario ergibt sich im Maschinenbau, wo Feuer und Rauchgase zum Beispiel in Schaltschränken abgeschottet werden müssen. In Verbindung mit seinem Kabelschutzsystem hat PMA eine Brandabschottung entwickelt, die für nahezu jede Einbausituation eine sichere Lösung bietet. Der Metalladapter ist mit intumeszierendem Schaummaterial ausgestattet, das sich bei großer Hitze bis auf sein 40-faches Volumen ausdehnt. So können Flammen und Rauchgase nicht in angrenzende Bereiche gelangen und zwar für mindestens 30 Minuten. Diese Zeit reicht in der Regel für eine sichere Evakuierung aus. Weitere Infos: pma-de.info@tnb.com Vorteile Abschottung des Brandbereichs Aufschäumendes Material verhindert Übergreifen der Flammen und Ausbreitung von Rauch gasen Geprüft nach EN Höchste Flexibilität für jede Einbausituation 38 ABB about 1 15

39 Produkte Niederspannung Passendes Zubehör Einspeiseklemme S1-PB1-25 und Phasenverbinder PB für Motor- und Transformatorschutzschalter Für 1-phasige Anwendungen Bei 3-phasigen Motorschutzschaltern mit Phasenausfallempfindlichkeit machen 1-phasige Lasten die Reihenschaltung aller Strompfade erforderlich. So werden die drei Bimetalle des Schutzgeräts gleichermaßen mit Strom versorgt, was ein vorzeitiges Auslösen aufgrund einer Stromunsymmetrie verhindert. Typische Beispiele für 1-phasige Lasten sind Wechselstrommotoren, Gleichstrommotoren und Steuertransformatoren. Damit die Motorschutzschalter MS116 und MS132 sowie der Transformatorschutzschalter MS132-T auch bei solchen Anwendungen eingesetzt werden können, ist für sie ab sofort das passende Zubehör erhältlich. Die Einspeiseklemme S1-PB1-25 sorgt für den unkomplizierten Anschluss von Leitungsquerschnitten bis 25 mm 2, zum Beispiel bei kurzschlussfesten Zuleitungen. Der Phasenverbinder PB ermöglicht eine schnelle und komfortable Verdrahtung. Weitere Infos: Vorteile Gleichmäßige Stromversorgung der drei Bimetalle des Schutzgeräts Unkomplizierter Anschluss von Leitungsquerschnitten bis 25 mm 2 Schnelle und komfortable Verdrahtung Niederspannung Modulares System UMC100.3 vereint Schutz-, Überwachungsund Kontrollfunktionen Vorteile Kompaktes Design mit integriertem Messsystem Für Drei- und Einphasen-Motoren Bis zu 14 Digitaleingänge und 9 Digitalausgänge Bis zu 6 Analog- oder Temperatur eingänge Spannungsmessung bis 690 V Flexible Kommunikation über die gängigen Feldbus-Systeme Profi bus DP, DeviceNet und Modbus RTU Damit Motoren lange leben Der UMC100.3 ist ein flexibles und erweiterbares Managementsystem für Niederspannungsmotoren mit konstanter Drehzahl. Seine wichtigsten Aufgaben sind der Motorschutz und die Vermeidung oder Verringerung von Ausfallzeiten. Nur wenn Informationen über potenzielle Motorprobleme frühzeitig verfügbar sind, lassen sich ungeplante Anlagenstillstände vermeiden. Aufgrund seiner Eigenschaften kommt der Motor Controller UMC100.3 weltweit bei Projekten in ganz unterschiedlichen Branchen zum Einsatz. Die erforderliche Verkabelung wurde gegenüber früheren Modellen erheblich verringert, da jetzt alle notwendigen Schutz-, Überwachungs- und Kontrollfunktionen in einem Gerät integriert sind. Dank seiner modularen Erweiterungsmöglichkeiten lässt sich das System optimal an die jeweilige Anwendung anpassen. Bereits die Basisversion erfüllt die Anforderungen an eine Vielzahl von Einsatzbereichen. Der UMC100.3 agiert unabhängig und schützt den Motor auch, wenn das Kontrollsystem oder der Feldbus ausfällt. Das präzise elektronische Messsystem ermöglicht eine optimale Motornutzung. Das Motormanagementsystem überträgt die Betriebs- und Servicedaten an die Kontrollinstanz. Tritt ein Fehler auf, erleichtert das Diagnosetool dessen Lokalisierung und Behebung, sodass die Ausfallzeit minimal bleibt. Weitere Infos: info.desto@de.abb.com ABB about

40 Produkte Robotics Kleine Steuerung, große Leistung Zweite Generation der Robotersteuerung IRC5 Compact ist um 9 % kleiner Kraftwerksleittechnik Zukunftssicher Controller PM 877 für Symphony Plus Melody Passend für 19-Zoll-Racks Die neue IRC5 Compact ist die platz sparende Steuerungslösung für Kleinroboter von ABB. Sie bietet die bekannten Leistungsmerkmale der bewährten IRC5-Steuerung in einem besonders kompakten Format. Die einphasige Stromversorgung mit 220/230 V, Steckverbindungen für alle Signale sowie ein integriertes, erweiterbares E/A-System mit 16 Ein- und 16 Ausgängen ermöglichen eine besonders schnelle und einfache Installation. Programmierung und Betrieb sind genauso wie bei der IRC5, sodass kein zusätzlicher Schulungsaufwand für die Bediener entsteht. Mit der IRC5 Compact können Roboter vom Typ IRB 120, IRB 140, IRB 260, IRB 360, IRB 1200 und IRB 1600 betrieben werden. Im Vergleich zur ersten ist die zweite Generation der IRC5 Compact um 9 % kleiner. Eine Integration in ein 19-Zoll- Rack ist nun problemlos möglich. Dank des neuen Designs sind alle Anschlüsse leicht zu erreichen und die Wartung funktioniert einfacher denn je. Die IRC5 Compact kann mittels Remote Service fernüberwacht werden. So sind Anwender immer über den aktuellen Zustand des Robotersystems informiert. Darüber hinaus stehen die meisten Optionen der Steuerungssoftware RobotWare wie zum Beispiel QuickMove und TrueMove auch für die IRC5 Compact zur Verfügung. Außerdem verfügt die neue IRC5 Compact über eine Schnittstelle für zusätzliche Hardware wie etwa das ABB-Bildverarbeitungssystem Integrated Vision. Weitere Infos: peter.herbrich@de.abb.com Vorteile Kompakte, platzsparende Bauweise Leistungsstark wie die bewährte IRC5-Steuerung Passt in 19-Zoll-Racks Schutzart IP20 Kontinuität in der Produktentwicklung Seit vielen Jahren ist Symphony Plus Melody als stabiles und bewährtes Leitsystem für Kraftwerke bekannt. Seine flexible Struktur erlaubt den Aufbau von Leitsystemen für viele unterschiedliche Anwendungen. Symphony Plus Melody zeichnet sich vor allem durch das integrierte, effiziente und VGB-konforme Engineering-Werkzeug aus. Der neue Controller PM 877 ist das Nachfolgemodell der früheren Generationen CMC 50, CMC 70, PM 875 sowie PM 876 und stellt die Lieferfähigkeit von Kraftwerken auch in Zukunft sicher. Da er auf neuester Hardwaretechnologie basiert, bietet er Betreibern langfristige Investitionssicherheit. Weitere Infos: powertech@de.abb.com Vorteile Reduzierter Wartungsaufwand: keine Batterie erforderlich Sicher gegen Angriffe über LAN- Schnittstellen dank höchster Anforderungen an die Netzwerksicherheit Austausch von Controllern vorheriger Generationen ohne Umbauaufwand 40 ABB about 1 15

41 Produkte Antriebstechnik Erhöhter Anwendernutzen ACS880 mit neuen Merkmalen und zusätzlichen Funktionen Höhere Flexibilität Mit ihren neuen Merkmalen bieten die Industrial-Drive-Frequenzumrichter der Serie ACS880 den Kunden zusätzlichen Nutzen durch einen erweiterten Funktionsumfang und eine höhere Flexibilität in der Antriebs- und Motorregelungstechnologie. Die Features decken ein breites Spektrum von Kundenanforderungen ab von der Oberschwingungsreduzierung und der Energierückspeisung bei den Single-Drive-Frequenzumrichter-Schrankgeräten bis zur optimierten rückspeisefähigen Gleichrichtereinheit (RRU) für den Einsatz in Multidrive-Frequenzumrichtern. Die rückspeisefähigen Single-Drive-Frequenzumrichter-Schrankgeräte sind eine komplette, kompakte Antriebslösung. Für einen sehr geringen Oberschwingungsgehalt sorgen die neuen Low-Harmonic- Drive-Schrankgeräte. Die rückspeisefähige Gleichrichtereinheit ACS880 (RRU) kommt in Mehrmotoren-Anwendungen zum Einsatz, die eine kosteneffiziente und robuste Netzrückspeisung erfordern. Zulassungen für Schiffe und explosionsgefährdete Umgebungen runden das Portfolio ab. Des Weiteren ist es möglich, über Mobilgeräte die Antriebe zu warten und auf Informationen zuzugreifen. Weitere Infos: Vorteile Nutzung zurückgespeister Bremsenergie Schonung des Versorgungsnetzes Informationsabruf mit Mobilgeräten Antriebstechnik Für raue Bedingungen ACS580 jetzt auch in Schutzart IP55 erhältlich Vorteile Geeignet für den Einsatz unter schwierigen Betriebsbedingungen Energieeffi ziente Regelung von Prozessen Leistungsbereich von 0,75 bis 250 kw (208 bis 480 V) Kompakte Abmessungen Die Standard-Frequenzumrichter ACS580 stehen jetzt auch in der hohen Schutzart IP55 zur Verfügung. Sie eignen sich für den Einsatz in staubhal tigen, feuchten und anderen schwierigen Umgebungen. Ihr Footprint wurde optimiert und unterscheidet sich nur unwesentlich von dem der IP21- Geräte. So ergibt sich für den gesamten Leistungsbereich und für den Einsatz unter rauen Betriebsbedingungen eine hohe Schutzklasse in einem kompakten Gehäuse. Die robuste und schützende Konstruktion macht weder ein Zusatzgehäuse noch zusätzliche Komponenten erforderlich. Der Antrieb lässt sich einfach an der Wand montieren. Zu den weiteren Ausstattungsmerkmalen gehört ein Komfort-Bedienpanel hinter einem Schutzfenster, das die Schutzart IP55 auch dann sicherstellt, wenn das Bedien panel nicht an den Frequenzumrichter angeschlossen ist. Der ACS580 in IP55-Ausführung gewährleistet die Sicherheit von Maschinen und Personal, senkt den Aufwand für Wartung und Engineering, spart Materialkosten und verkürzt die Einstell- und Inbetriebnahmezeit. Weitere Infos: ABB about

42 Produkte Sicherheitssystem Weniger Risiko High Integrity Safety System verfügt über TÜV-Zertifizierung Niederspannung Durchgängig verbunden Einfache Planung mit dem Netzwerkadapter PNQ22 Mit Leitsystemen von Drittanbietern kompatibel Das neue High Integrity Safety System von ABB bietet Nutzern unterschiedlicher Leitsysteme ein zuverlässiges, zertifiziertes Sicherheitssystem und reduziert die Risiken bei Engineering, Betrieb und Wartung. Das Standalone-Produkt eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen keine tiefgreifende Integration in das Prozessleitsystem erforderlich ist. Die vom TÜV zertifizierte Version ermöglicht die Anbindung aller notwendigen Datenquellen an das bestehende Leitsystem und die Bedienschnittstelle. Mit dem unabhängigen High Integrity Safety System verfügen die Kunden über volle Flexibilität bei der Nachrüstung ihrer Sicherheitssysteme und bringen die vorhandene Technik auf ein Niveau, das der neuesten Version der Normen IEC und IEC entspricht. Das Produkt beinhaltet eine objektorientierte Engineering-Umgebung mit SIL-zertifizierten Safety-Bibliotheken. Zu den Kernfunktionen gehören die Zugriffskontrolle, die Bestätigung von Aktionen, die Zwangsführung, die Zeitstempelung im Millisekundenbereich, die Systemdiagnose und die Protokollierung von Abweichungen. Diese Funktionen bilden eine zusätzliche Authentifizierungsebene bei Wartungsbypässen und Zwangsführung sowie eine verbesserte Fehlersuche und Ursachenanalyse. Kommunikationsschnittstellen wie Modbus und OPC ermöglichen den Anschluss an Prozesspanels und ABB- Leitsysteme oder an die Software und Leitsysteme anderer Anbieter. Spezielle Protokolle gewähren über beliebige Displaytypen den Lesezugriff auf die Daten des Sicherheitssystems. Weitere Infos: Vorteile Stand-alone-Produkt Nutzbar für beliebige Applikationen mit SIL 1 3 Benutzerfreundlicher Diagramm-Editor schützt vor nicht SIL-konformen Konfi gurationen Verbesserte Fehlersuche und Ursachenanalyse Ein Gerät, vier Anschlüsse In Großanlagen findet Ethernet als durchgängige Technik zunehmend den Weg vom Leitsystem in den Schaltschrank: Der Netzwerkadapter PNQ22 integriert bis zu vier Motor Controller vom Typ UMC100 in Industrial-Ethernet- Netzwerke. Er kommuniziert über das standardisierte Profinet-I/O-Protokoll sowie über konventionelle Verbindungskabel mit den Motor Controllern. Dies ermöglicht die einfache Verdrahtung des Einschubes und die unterbrechungsfreie Kommunikation bei herausgezogenem Einschub. Der PNQ22 verfügt über einen integrierten Switch und kann in die Topologien Bus, Stern und Ring eingebunden werden. Im Fehlerfall stellt er zeitgestempelte Diagnoseinformationen über die angeschlossenen Geräte und die Profinet-Verbindung bereit. Weitere Infos: info.desto@de.abb.com Vorteile Ideal für den Einsatz in Motorschaltschränken Einfache Verdrahtung für die Anwendung in Einschubtechnik Keine Netzwerkunterbrechung bei herausgezogenem Einschub 42 ABB about 1 15

43 Produkte Antriebstechnik Chinesischer Standard Erste DC-Schnellladestation nach GB Richtlinien Nennleistung von bis zu 50 kw Terra 53 Z ist die erste DC-Hochleistungsschnellladestation, die den chinesischen GB Standard erfüllt. Sie kann an öffentlichen Ladestationen, Autobahnraststätten und Standorten von Elektrofahrzeugflotten zum Laden von Elektro-Pkws, -Minibussen und -Lieferfahrzeugen genutzt werden. Die Ladestation nach GB Standard hat eine Nennleistung von bis zu 50 kw. Mit ihr lässt sich ein normales Elektrofahrzeug in 20 Minuten so weit aufladen, dass es anschließend eine Reichweite von rund 150 km hat. Das Z-Modell macht die Terra-53-Serie zur weltweit ersten Baureihe von DC-Schnellladestationen, die die drei globalen, offenen Ladestandards SAE Combo, CHAdeMO und China GB erfüllt. Die Stationen der Terra-53-Serie kommen bei mehreren internationalen Projekten zum Einsatz, unter anderem beim landesweiten EV-Ladenetz in den Niederlanden, das 2015 fertiggestellt wird. Weitere Infos: motors.drives@de.abb.com Vorteile DC-Hochleistungsschnell ladestation nach chinesischem Standard Schnelles Aufl aden von Elektrofahrzeugen Terra-53-Serie erfüllt die drei globalen, offenen DC-Lade standards USV-Systeme Hocheffizient und zuverlässig Neue dreiphasige USV-Anlage PowerWave 33 S3 Vorteile Niedrigere Betriebskosten Parallelfähig bis zu zehn Ein heiten Geringerer Platzbedarf Hoher Leistungsfaktor Die neue PowerWave 33 Serie 3 ist die aktuelle Weiterentwicklung von ABB in der Produktgruppe der dreiphasigen USV-Anlagen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung zeichnet sich durch hohe Energieeffizienz aus und ist in der Leistungsklasse von 60 bis 120 kw erhältlich. Dank True-Online-Doppelwandler bleibt die Netzqualität konstant; Störspannungen, Frequenzänderungen und Spannungsspitzen werden eliminiert. Ein Wirkungsgrad von 96 % im Doppelwandlungsmodus minimiert die Betriebskosten; die sehr flache Effizienzkurve ermöglicht eine hohe Wirtschaftlichkeit auch bei niedrigen Lastniveaus. Die Batterieüberbrückungszeit ist variabel und lässt sich an die Kundenvorgaben anpassen. Dies verhindert eine Überdimensionierung bei der Batteriebestückung. Ein großer Vorteil ist der hohe Leistungsfaktor: kva = kw. Bis zu zehn Einheiten können parallel konfiguriert werden, was einer Gesamtleistung von über 1 MW entspricht. Die Skalierbarkeit ermöglicht eine genaue Anpassung der Anlage an den tatsächlichen Leistungsbedarf. Mit nur 0,30 m² Stellfläche ist sie zudem eines der kompaktesten USV-Systeme. Weitere Infos: ups-deabb@de.abb.com ABB about

44 Impulse Alles auf einen Blick: Über das Leitsystem 800xA können die Mitarbeiter der zentralen Warte schnell auf die Prozessinformationen zugreifen. Mehr als nur ein Strohfeuer Vom landwirtschaftlichen Nebenprodukt zu umweltfreundlicher Wärme energie im emsländischen Emlichheim steht das erste Heizkraftwerk Deutschlands, das ausschließlich Stroh für die Produktion von Strom und Wärme nutzt. ABB lieferte einen Großteil der elektround automatisierungstechnischen Ausrüstung. 44 ABB about 1 15 Als erster Energieerzeuger in Deutschland setzt die Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH & Co. KG (BEKW) in großem Umfang Stroh als Brennstoff ein. Mit einer Feuerwärmeleistung von fast 50 MW versorgt das Unternehmen Industrie und Haushalte aus der Region. Eigens für diesen Zweck gegründet, arbeitet es seit 2006 gemeinsam mit der Emsland-Group und der BE Bioenergie daran, eine sichere, planbare und umweltschonende Energieversorgung zu realisieren. Um beim Verbrennen des Strohs einen möglichst hohen Wirkungsgrad aus der eingesetzten Primärenergie zu erzielen, setzt das Bioenergiekraftwerk Emsland auf das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Der eine Teil der Energie wird in elektrischen Strom umgewandelt, der andere Teil als Prozess-/Heizwärme nutzbar gemacht. Ein Pufferspeicher, der m³ Wasser fasst, kompensiert Lastschwankungen bei der Prozessdampf- und Wärmeabnahme, um einen durchgängig wärmegeführten Betrieb Foto: BEKW Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH & Co. KG

45 Impulse sicherzustellen. Das BEKW macht auf diese Weise bis zu 90 % der im Stroh enthaltenen Primärenergie nutzbar. Vom Kessel in den Heizkörper Die Energieproduktion funktioniert in einem Strohheizkraftwerk nach dem klassischen Rankine-Prinzip, das die Erzeugung von Dampf in einer Kesselanlage und dessen Entspannung in einer Turbine beschreibt. Über eine Brennstoffbrücke werden die Strohballen im ersten Schritt auf Förderbändern vom Lager zum Kesselhaus transportiert. Kurz vor dem Kessel zertrennen die rotierenden Schaufeln der Ballenauflöser die Strohballen und befördern das lose Stroh in den Feuerraum, wo es auf einem wassergekühlten Vibrationsrost verbrennt. Durch Öffnungen zirkuliert die Primär- und Sekundärluft und garantiert so den vollständigen Ausbrand des Strohs, geringe Emissionswerte und einen hohen Wirkungsgrad. Die freigesetzten Gase werden gefiltert und über einen Kamin mit Emissionsmessanlage kontrolliert nach außen abgelassen. Die Wärme, die bei der Verbrennung entsteht, wird zunächst zum Verdampfen des Wassers in den Kesseln genutzt. Die nachgeschalteten Überhitzer steigern die Temperatur des Dampfes auf 522 C, bevor der angekoppelte Generator die Rotationsenergie der Turbine in elektrische Energie umwandelt. Über eine Dampfleitung wird der Prozessdampf zur Emsland-Group transportiert; über das Nahwärmenetz wird Heizwärme an die angeschlossenen Privathaushalte und öffentlichen Einrichtungen geliefert. Komplexe Prozesse einfach steuern Für die elektro- und automatisierungstechnische Ausrüstung setzte BEKW auf die Unterstützung seines Kooperationspartners Stadler + Schaaf, der wiederum als langjähriger Engineeringpartner von ABB über reichlich Erfahrung auf diesem Gebiet verfügt. Mit der kompetenten Unterstützung von Stadler + Schaaf wurden die verfahrenstechnischen Konzepte automatisierungstechnisch umgesetzt, die Prozesse optimiert sowie Planungsänderungen kurzfristig und fachmännisch realisiert, sagt Wilhelm Pieper, Geschäftsführer des BEKW. Das eingesetzte Leitsystem basiert auf dem System 800xA von ABB. Den Kern bilden zwei redundante Controller vom Typ AC 800M. Das System ist skalierbar und bietet durch die Integration von Applikationen und Geräten eine leistungsstarke Informationsstruktur. Für das Bedienpersonal ist eine einheitliche Visualisierung mit schnellem Zugriff auf alle Prozess informationen von der zentralen Warte aus vorgesehen. Eine vollständig integrierte Engineering-Umgebung erlaubt einen durchgängigen Informationsfluss über alle Engineering-Phasen bis hin zur Inbetriebnahme und über den gesamten Lebenszyklus des Systems hinweg. Das BEKW ist so ausgelegt, dass es 72 Stunden ohne Beaufsichtigung gefahren werden kann. Das Leitsystem gehört zu den Die Blockregelung muss Prozessdampflieferung und Nahwärme berücksichtigen. ersten in Deutschland installierten virtualisierten Systemen, das heißt, einige der notwendigen Server für die verschiedenen Dienste des Leitsystems werden mit dem Softwarepaket VMware virtualisiert. Das verringert die Kosten für die eingesetzte Hardware. Kommunikation über Lichtwellenleiter Die Verbindung zu den Feldgeräten wird über 27 Remote-I/Os vom Typ S800 gewährleistet. Redundant ist neben der Controller-Architektur auch die komplette Kommunikation über Lichtwellenleiter (LWL) zu den Remote-I/Os. Die drei Bedienstationen sowie die Engineering- Station kommunizieren ebenfalls über eine re dundante Netzwerkstruktur. Sie verfügen über insgesamt zehn Monitore und zwei Großbildschirme. Eine ebenfalls re dundante Profibus-Verbindung koppelt die sicherheitsgerichtete HIMA-Steuerung für den Kesselschutz an das Leitsystem an. Das Leistungsspektrum des ABB-Engineeringpartners Stadler + Schaaf umfasste neben der Erstellung des Pfl ichtenheftes das Detailengineering sowie die Installation und Verkabelung der gesamten Elektround Automatisierungstechnik. Dazu gehören neben dem Leitsystem die komplette Instrumentierung und die Einbindung der zahlreichen unterlagerten SPS-Steuerungen über OPC. Auch die Niederund Mittelspannungsanlagen wurden von Stadler + Schaaf errichtet. Allein 130 Schaltschränke fertigten und lieferten die Automatisierungsexperten aus Offenbach an der Queich. Nach dem Loopcheck und der Inbetriebnahme erfolgte im Juli 2013 die erste Dampfeinspeisung im Kraftwerk. Zu den besonderen Herausforderungen zählte unter anderem die Blockregelung inklusive der Minutenreserve unter Berücksichtigung der Prozessdampf lieferung und Nahwärme, erläutert Peter Schandin, Projektleiter bei Stadler + Schaaf. Auch die Koordination und system neutrale Integration der Fremdgewerke und Black boxes in das Prozessleitsystem war technisch und organisatorisch anspruchsvoll, so Schandin weiter. Kontrolle weiterer Anlagenteile Im Mittelspannungsbereich verbaute Stadler + Schaaf drei Frequenzumrichter vom Typ ABB ACS800 für den Frischlüfter, den Saugzug und die Speisewasserpumpe. Weitere 42 ABB-Frequenzumrichter der Typen ACS850 beziehungsweise ACS350 sind im Niederspannungsbereich installiert. Rund MSR-Signale hauptsächlich aus ABB-Temperatur- und Druckmessgeräten und weitere 650 Signale aus der elektrotechnischen Ausrüstung des Kraftwerkes laufen im Leitsystem zusammen. Dazu kommen dann noch über Signale aus SPS-Steuerungen, die über OPC übertragen werden. Damit werden weitere Anlagenteile des Kraftwerkes kontrolliert und koordiniert, wie die Schnecken synchronisation, die Turbine, die Prozessdampf- und Wärmeauskopplung oder die Rauchgasreinigung. Weitere Infos: harry.weigand@de.abb.com ABB about

46 Blickpunkt Schutzengel der Strom versorgung Conceptpower DPA Schon kurze Netzunterbrechungen von 50 Tausendstel Sekunden können ganze Rechenzentren lahmlegen und sogar Leben gefährden. Um schlimme Folgen zu vermeiden, sind Krankenhäuser und die Sicherheitssysteme öffentlicher Verkehrsmittel auf eine lückenlose Stromversorgung angewiesen. Der Schutzengel der Stromversorgung heißt Conceptpower DPA, eine einschubmodulare Anlage mit dezentraler Parallelarchitektur zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV). Sie ist in skalierbaren Leistungsstufen von 10 kva bis 3000 kva erhältlich und überbrückt Unterbrechungen von bis zu 60 Minuten und mehr. Ihre Batterien können mehrere Tonnen schwer sein. Der redundante Aufbau ist fehlertolerant, weil überzählige Komponenten die Aufgaben ausgefallener Teile bei Bedarf sofort übernehmen. Weitere Infos: Alle Vorteile der USV Conceptpower DPA erklärt im Video. 46 ABB about 1 15

47 Leserservice Social-Media-Highlights ABB Service Grüner Strom Wie Strom aus Windenergie vom Meer ans Festland kommt, lernten die Studenten der Dualen Hochschule am Beispiel des Offshore-Projekts DolWin2. Leben in Smart Cities Die Gestaltung unseres Lebens in der Zukunft diskutierte Jochen Kreusel beim VDE-Kongress Lesen Sie die ganze Geschichte in seinem Blog. Ihr Kontakt zu ABB: Für Anrufe aus Deutschland entstehen keine Kosten. Hier kommen Sie direkt zur Auswahl der Social-Media-Highlights. ABB Termine: Eine Auswahl Impressum Foto Seite 43 oben rechts: sean / istockphoto.com Seminare & Workshops Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen für Industrie maschinen und Maschinenanlagen nach EN ISO / : Anwendung 1 (MS A), : Anwendung 2 (MS B) und : Bewertung m. SISTEMA (MS S) je in Heidelberg; : Grundlagen (MS C-1) in München und in Heidelberg; : Praxis 1 (MS C-2), : Anwendung 3 (MS D) und : Praxis 2 (MS C-2) je in Heidelberg Systemwissen Schaltanlagenbau (EV 2) 12. Februar, Heidelberg DOC Akademie (EV 1) 13. bis 15. Februar, Heidelberg Fachseminar Industrietechnik (NSP 3) 10. bis 12. März, 14. bis 16. April, Heidelberg Workshop Emax/Tmax/X1 (NSP 4) 27. Februar, 20. März, Heidelberg Anmeldung: eventmanager-hd@de.abb.com DE xA Tipps und Tricks 11. bis 12. Februar 2015, Frankfurt/M. T331/S313 AC870P/Melody Engineering mit Composer 23. bis 27. Februar 2015, Frankfurt/M. T564 Freelance Aufbaukurs Konfiguration Prozessebene 2. bis 6. März 2015, Frankfurt/M. DE450 System 800xA Virtualisierung mit VMware ESX 17. bis 20. März 2015, Frankfurt/M. Anmeldung: Messen & Veranstaltungen Besuchen Sie den ABB-Stand auf der Hannover Messe 13. bis 17. April 2015 in Halle 11 A34 E-world 10. bis12. Februar 2015, Essen Neplan Anwendertreffen 26. Februar 2015, Mannheim neplan@de.abb.com acrps 5. bis 6. März 2015, Leipzig about 1 15 Das Kundenmagazin von ABB Deutschland Herausgeber ABB AG, Klaus Treichel, Kallstadter Straße 1, Mannheim Redaktionsleitung Rainer Hofmann, Stierstädter Straße 5, Frankfurt am Main Realisierung Publik. Agentur für Kommunikation GmbH, Rheinuferstr. 9, Ludwigshafen Gesamtauflage: Service für Informationen, Kritik und Anregungen redaktion.about@agentur-publik.de Adressänderungen und Bestellungen service@ssm-mannheim.de Tel Mo. Fr bis Uhr und bis Uhr Telefax: (0,14 /Min. aus dem deutschen Festnetz, maximal 0,42 /Min. aus dem Mobilfunknetz) Titel: ABB ABB AG, Vervielfältigung und Veröffentlichung, auch in Auszügen, nur mit Genehmigung der ABB AG. Disclaimer: Die Informationen in dieser Publikation enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, die im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen. Durch Weiterentwicklung der Produkte können sich die Merkmale auch ohne weitere Ankündigung ändern. Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. ABB about

48 Gemeinsam stark! Special Olympics Inzell 2015 Fotos: SOD / Sigi Jantz, Inzeller Touristik GmbH Gemeinsam stark: Die Special Olympics Athleten Tanja Kirsch und Stefan Birnbacher mit dem mehrfachen Olympiamedaillengewinner Tobias Angerer. Premium Partner von Special Olympics Deutschland Ausrichtergemeinde Top Förderer Sponsor Förderer specialolympics.de Deutschland