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Prüfung Netzqualität

Elektrische Energie - Netzqualität

Elektrische Energie ist heute vermutlich der wichtigste Rohstoff in Industrie und Gewerbe!

Was bedeutet Netzqualität?

Eine Stromversorgung wäre perfekt, wenn sie jederzeit verfügbar wäre, sich jederzeit innerhalb der Toleranzbereiche von Spannung und Frequenz bewegte und eine reine, unverzerrte Sinusform aufwiese. Wie viel Abweichung von der Norm toleriert werden kann, hängt dann von den Anwendungen des Verbrauchers ab, von der Art seiner Anlagen und Geräte und von den Anforderungen, die seiner Ansicht nach erforderlich sind.

Die Mängel der Netzqualität – die Abweichungen von der Qualität – lassen sich in fünf Kategorien einteilen:

  • Verzerrung der Kurvenform
  • Totalausfälle
  • Unter- oder Überspannungen
  • Spannungseinbrüche und Überspannungen
  • Transienten

Jedes dieser Probleme der Netzqualität hat eine andere Ursache. Einige Probleme sind das Ergebnis der gemeinsam genutzten Infrastruktur. 

Risiken - Extreme Schäden 

Schätzungen zu Folge kosten Probleme mit der Netzqualität die europäische Industrie jährlich 10 Milliarden Euro. Nach einer im Auftrag des ECI durchgeführten Studie werden 50% aller Gebäude in Deutschland von Datenverlust in der IT, Datenstau, Computer-Abstürzen und dergleichen heimgesucht. Schlimmstenfalls kann dies direkt zu Produktionsstillstand und Umsatzverlust führen.

Nach und nach bekommen alle Unternehmen, die stark auf Datennetzwerke angewiesen sind, die Konsequenzen solcher Probleme zu spüren, wie etwa Finanzdienstleister, Verwaltung, Internet-Dienstanbieter, Rufzentren und der gesamte elektronische Handel.

Lösungen 

Es steht eine große Zahl verschiedener technischer Lösungen zur Verfügung, mit denen die Auswirkungen von Qualitätsproblemen bei der Energieversorgung behoben oder vermindert werden können. Die Kunden müssen daher über die Bandbreite der zur Verfügung stehenden Lösungen und die jeweiligen Kosten und Nutzen dieser Möglichkeiten informiert sein. 

Die Sicherstellung hoher Netzgüte erfordert:

  • von Anfang an gute Planung,     
  • wirksame Gegenmaßnahmen,     
  • die Zusammenarbeit mit dem Stromversorger,
  • häufige Überwachung und angemessene Wartung.     

Mit anderen Worten: Sie erfordert einen umfassenden Ansatz und tiefe Kenntnisse der Prinzipien und Praxis der Qualitätsverbesserung in der Stromversorgung. 

Unsere Leistungen

Wir sind erfahrene und qualifizierte Experten und unterstützen Sie mit Beratung, Analyse und der Entwicklung und Umsetzung von Lösungskonzepten, die Ihnen helfen, die erforderliche Qualität der Stromversorgung zu erreichen und langfristig zu sichern.

 

Hinweise und Erläuterungen zur Problematik

Elektrische Energie ist heute vermutlich der wichtigste Rohstoff in Industrie und Gewerbe. Sie stellt insofern eine ungewöhnliche Ware dar, als sie in Form eines kontinuierlichen Flusses benötigt wird – sie lässt sich nicht in nennenswerten Mengen lagern und entzieht sich auch einer Qualitätskontrolle vor Gebrauch. Sie wird so zum Inbegriff der „Just in Time“ - Philosophie, nach der Zulieferteile eines vertrauenswürdigen und zuverlässigen Lieferanten ohne Eingangskontrolle direkt ans Band geliefert werden. Erfolgreiches „Just in Time“ ist nur möglich mit ausgereiften Produkt-Spezifikationen, hoher Spezifikations- und Termintreue des Lieferanten und Kenntnisse des gesamten Verhaltens der Bauteile im Grenzbereich der Toleranzen. 

Bei der Netzqualität ist die Situation vergleichbar; Verfügbarkeitsgrad und die Redundanz des Prozesses hinsichtlich Veränderungen müssen bekannt sein. Tatsächlich aber unterscheidet sich die Elektrizität erheblich von jedem anderen Produkt – sie wird dezentral oder zentral in großer Entfernung vom Ort des Bedarfs erzeugt, wird gemeinsam mit der Produktion einer Vielzahl weiterer Generatoren ins Netz gespeist und erreicht den Abnehmer über mehrere Transformatoren und viele Kilometer Freileitungen und eventuell Erdkabel. Die Netzbetriebsmittel befinden sich im Eigentum und unter Verantwortung einer Vielzahl verschiedener Stellen. Die Qualität des gelieferten Produkts beim Verbraucher sicherzustellen ist keine leichte Aufgabe – und es ist nicht möglich, mangelhafte Ware vom Markt zu nehmen oder seitens des Abnehmers zurückzuweisen.

Der offensichtlichste Mangel sind der Totalausfall der Versorgung (der von wenigen Sekunden bis zu mehreren Stunden dauern kann) und Spannungseinbrüche, bei denen die Spannung kurzzeitig auf einen niedrigeren Wert fällt. Langfristige Ausfälle sind natürlich für alle Verbraucher ein Problem, doch viele Prozesse reagieren auch äußerst empfindlich auf selbst kürzeste Unterbrechungen. Beispiele solcher Prozesse sind:

  • Kontinuierliche Prozesse, bei denen kurze Unterbrechungen synchron laufende Maschinen aus dem Takt bringen können und große Mengen halbfertigen Materials zurücklassen. Ein typisches Beispiel ist die Papierindustrie, wo die Wiederinbetriebnahme des Prozesses aufwändig und teuer ist.
  • Vielstufige Chargen-Prozesse, bei denen die Unterbrechung eines Prozesses die Wertschöpfung vorheriger Stufen zerstören kann. Ein Beispiel hierfür ist die Halbleiterindustrie, wo die Herstellung eines Wafer ein paar Dutzend über mehrere Tage verteilte Stufen einnimmt und der Ausfall einer Stufe zur Katastrophe wird.
  • Datenverarbeitung, bei der der Wert der Transaktionen hoch, die Bearbeitungskosten gering sind, wie z. B. der Aktien- und Devisenhandel. Wenn kein Handel stattfinden kann, können große Verluste entstehen, die die Kosten des Vorganges selbst bei Weitem übersteigen. In einem Fall aus jüngster Zeit wurde ein Schadenersatz von 15 Millionen Euro für einen Stromausfall von zwanzig Minuten verlangt.

Dies sind Beispiele aus den sensibelsten Branchen, aber es ist überraschend, wie viele scheinbar ganz alltägliche Anwendungen bei der Stromversorgung die Erfüllung kritischer Bedingungen voraussetzen. Dazu gehören ebenso große Supermärkte mit EDV- gesteuerter Lagerhaltung und rechnergestützten Kassen, wie Fabriken mit dezentraler Steuerung der Produktionsabläufe. 

 

 

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