Reise in die Zukunft

Auf der TRANSFORM in Hongkong präsentierte Reinhausen Technologien für die Heraus­forderungen von morgen.


Die Vereinten Nationen gehen davon aus, dass im Jahr 2050 etwa 68 Prozent der Weltbevölkerung in Städten und immer mehr Menschen in sogenannten Megacitys leben. Was bedeutet das für die Stromnetze und die Betriebsmittel? Reinhausen hat sich mit weiteren Premium­zulieferern zusammengetan und nach technischen Antworten gesucht. Das Ergebnis präsentierten sie auf der TRANSFORM 2019 in Hongkong.


Im Innovation Lab konnte das Fachpublikum eine Designstudie zum Transformator der Zukunft bestaunen. (© Geoffrey Cheng)

Sieben Lösungen für mehr Energie

Wenn immer mehr Menschen in Städte ziehen, kommen die Stromnetze zunehmend an ihre Grenzen. Wir zeigen, welche Herausforderungen das mit sich bringt und wie die Innovationen der Reinhausen-Gruppe dazu beitragen, sie zu lösen.

1. Herausforderung: Mehr Verkabelung

Der Bedarf an Energie und somit an Übertragungs­kapazitäten nimmt rasant zu, der Raum in der Stadt ist jedoch begrenzt. Angesichts des Platzmangels in Städten sind mehr Kabel die einzige Möglichkeit, den wachsenden Energiehunger zu stillen.

Die Lösung: Mobile Prüfsysteme

Inbetriebnahmeprüfungen werden somit wichtiger. Mit den mobilen Prüfsystemen von HIGHVOLT gehen neben Leistungs­transformatoren auch Hochspannungskabel und gasisolierte Schaltanlagen sicher in Betrieb. Im laufenden Betrieb hilft der HiRES DEI (Dynamic Event Indicator), dynamische Events in Netzbetriebsmitteln zu erkennen.

2. Herausforderung: Neue Einspeiser

Die Elektrifizierung des Verkehrs und der Anteil erneuerbarer Energien nehmen zukünftig immer mehr zu und damit steigt auch die Belastung der Stromnetze.

Die Lösung: Intelligente Netzführung

Was tun, wenn mit den erneuerbaren Energien auch die Volatilität der Netze wächst? Zusammen mit der PSI Software AG hat Reinhausen eine Lösung für Leitstellen entwickelt. Damit können Betreiber erstmals Transformatoren dynamisch überlasten und bisher ungenutzte thermische Reserven gefahrlos mobilisieren. Die Basis: Zustandsdaten des Transformators sowie Prognose­daten über Wetter und Last.

3. Herausforderung: Intelligente Trafos

Die Belastung der Netze nimmt mit steigendem Energiebedarf und ungenügendem Netzausbau zu. Es wird immer wichtiger, den Zustand des Transformators genau zu kennen: Nur dann lässt er sich intelligent steuern. Mit der Digitalisierung wächst aber auch die Angst vor Hackerangriffen.

Die Lösung: Intelligente Trafos

Mit ETOS® — dem Embedded Transformer Operating System — bietet Reinhausen eine offene und modulare Systemlösung zur Überwachung, Steuerung, Regelung und Digitalisierung von Leistungstransformatoren. Alle am Transformator gesammelten Daten werden durch intelligente Algorithmen ausgewertet und bewertet. Bei der Entwicklung von ETOS® stand die IT-Security an vorderster Stelle. Das System bietet maximalen Schutz vor Eingriffen von außen.

4. Herausforderung: Daten sammeln

Die Notwendigkeit, genaue Informationen über den aktuellen Zustand eines Betriebsmittels zu haben, gewinnt weiter an Bedeutung. Dafür sind immer mehr Daten gefragt.

Die Lösung: Intelligente Sensoren

Für die Steuerung und Überwachung der Betriebsmittel sind intelligente Sensoren und Schutzeinrichtungen notwendig. Sie liefern die für die Digitalisierung und die intelligente Steuerung wichtigen Daten und ermöglichen so den störungsfreien Betrieb. Reinhausen bietet mit den Produkten der Tochter MESSKO ein breites Angebot unterschiedlicher Sensoren. So überwacht beispielsweise der MSENSE® DGA den Gasgehalt im Öl und die hochintelligente Lösung MESSKO® MTeC® EPT303 steuert die Lüfteranlagen — eine wichtige Voraussetzung für den Betrieb bei Überlast.

5. Herausforderung: Datenaggregation

Die Komplexität der Netze wächst, aber auch die Anzahl verwertbarer Informationen nimmt immer weiter zu. Intelligente Steuerungs- und Überwachungssysteme zur Verdichtung von Informationen sind gefordert.

Die Lösung: Flottenmonitoring

Die von Reinhausen entwickelte Lösung zum Flottenmonitoring TESSA® FLEET MONITORING erstellt aus den am Transformator gesammelten Daten ein Zustandsbild und ist damit das intelligente Tool zur Überwachung aller Betriebsmittel. Netzbetreiber können dank Echtzeitüberwachung die Wartungsintervalle verlängern und Begehungen der Anlagen reduzieren. Mit dem Frühwarnsystem können Betreiber reagieren, bevor eine Störung eintritt. Aufwendige Reparaturen werden vermieden.

6. Herausforderung: Mehr Leistung auf kleinem Raum

Kompakte Betriebsmittel mit hoher Leistung werden in dicht besiedelten Ballungsräumen wichtiger. Zudem nimmt die Bedeutung von Umweltschutzaspekten zu.

Die Lösung: Hochtemperaturschalter

Reinhausen bietet Hochtemperatur-Laststufenschalter und -Umsteller, die aus Ester-gefüllten Transformatoren deutlich mehr Leistung herausho­len.

Hochtemperaturfähige Transformatoren können damit dieselbe Leistung in reduzierter Baugröße beziehungsweise eine höhere Leistung bei gleichbleibender Baugröße erreichen. Damit sind platzsparende Lösungen bei steigendem Energiebedarf möglich. Zudem ist Ester die umweltfreundliche Alternative zu Mineralöl und minimiert somit das Risiko im Schadensfall.

7. Herausforderung: Alternde Betriebsmittel

Der Investitionsbedarf im Energienetz steigt gewaltig.Die finanziellen Mittel für neue Betriebsmittel sind knapp. Für deren strategischen Einsatz benötigen Netzbetreiber intelligente Entscheidungshilfen.

Die Lösung: Flottenmanagement

Wie geht es meiner Trafoflotte? Mit der herstellerunabhängigen Flottenmanagementlösung TESSA® FLEETSCAN 2D lassen sich kritische Einheiten rechtzeitig identifizieren. In das zweidimensionale Bewertungsschema fließt die Wahrscheinlichkeit für einen Funktionsausfall ein. Der Ausfallrisikoindex liefert wichtige Anhaltspunkte für die Instandhaltungsstrategie des Netzbetreibers. Die zweite Dimension betrachtet den Lebensdauerverbrauch und ist für langfristige Investitionsentscheidungen wichtig.

Das steckt dahinter

Die sieben Herausforderungen basieren auf den Ergebnissen einer Studie zu Megacitys, die Reinhausen und die TRANSFORM-Partner in Auftrag gegeben haben. Durchgeführt hat sie das international tätige Ingenieur­beratungs­unternehmen P3. Es sollte herausfinden, welche Probleme und Herausforderungen die zunehmende Urbanisierung mit sich bringt. P3 befragte dazu 39 Experten aus der Energiewirtschaft.


IHR ANSPRECHPARTNER

Haben Sie Fragen zum Trafo der Zukunft?
Dr.-Ing. Martin Wolfram ist für Sie da:
M.Wolfram@reinhausen.com

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