antriebstechnik 4/2017

STEUERN UND AUTOMATISIEREN
Das Teatr Wielki (dt. Großes Theater) in Łódź ist der künstlerische
Nachfolger der berühmten Oper Łódź. Dank der Leidenschaft
und des Engagements des „Vereins der Freunde der Oper“ kam es zur
Gründung des Theaters. Zu den Hauptvertretern zählten Władysław
Raczkowski und Tomasz Kiesewetter (beides polnische Dirigenten
und Pianisten) sowie Mieczysław Drobner (polnischer Komponist,
Musikwissenschaftler und Pädagoge). Seit 1967 hat das Teatr Wielki
288 Premieren inszeniert, darunter Klassiker aus Oper, Ballett, Musicals
und Operetten wie etwa Werke moderner polnischer Künstler.
Mit der Zeit gewann das Teatr Wielki zunehmend an Ansehen, wurde
aber auch immer älter: Der Zahn der Zeit machte an vielen Teilen der
Bühne Modernisierungsarbeiten erforderlich. Ihr manuelles Steuerungssystem
fiel immer häufiger aus. Dank der Förderung eines europäischen
Fonds konnte das Gebäude 2012 schließlich grundlegend
modernisiert werden – zum ersten Mal seit über 40 Jahren.
„The show must go on“
Mit dem von der EU geförderten Infrastrukturprojekt am Teatr Wielki
sollte insbesondere die regionale kulturelle Identität in der Provinz
Łódź mithilfe von Opernkunst geformt und entwickelt werden. In
diesem Zusammenhang erhielt Mitsubishi Electric das Angebot,
sich an der Ausgestaltung eines Konzepts zu beteiligen und mit entsprechenden
Komponenten zu unterstützen. Dazu schlugen die
Automatisierungsexperten den Einsatz moderner regenerativer
Frequenzumrichter vor.
Schon damals verfügte Mitsubishi Electric über einige Erfahrungen
speziell im Theaterbereich, denn mehrere seiner Steuerungssysteme
waren bereits in Spielstätten wie Tarnów und Koszalin installiert
worden. Aus diesem Grund trat das polnische Unternehmen
AB Industry, das den Zuschlag für das Gesamtprojekt erhalten hatte,
mit einem Kooperationsvorschlag an Mitsubishi Electric heran.
Die Modernisierungsmaßnahmen sollten letztlich einen schnelleren
Szenenwechsel ermöglichen, damit selbst anspruchsvolle Vorstellungen
perfekt auf die Bühne gebracht werden können. Mit einem
schnelleren Bühnenbildwechsel, ermöglicht u. a. durch Frequenzumrichter,
sollte auch der Übergang von manueller zu automatisierter
Bedienung der Technik eingeleitet werden. Denn bis dahin war
die Bühnentechnik durch mehrere Bediener gesteuert worden.
Die Modernisierungsarbeiten starteten 2013 unter der Federführung
von Grzegorz Kruchły, Leiter für Infrastruktur des Teatr Wielki,
und Grzegorz Kozioł, Product Manager Inverters & LVS, Mitsubishi
Electric Europe B.V. in Polen. „Ein regenerativer Umrichter reduziert
die Kosten, die für die Energieversorgung und die Realisierung
der Elektroinstallation anfallen. Dadurch senken sich auch die Gesamtbetriebskosten“,
erklärt Grzegorz Kozioł.
Allerdings unterschied sich dieses Projekt in einigen Aspekten
deutlich von früheren Aufträgen. Aus der Kombination von unterschiedlichen
Steuermodi (von vollautomatisiert bis manuell) und
der Synchronisation mehrerer Antriebe per Glasfaserkommunikation
ergaben sich besondere Anforderungen. Um diese zu erfüllen, war
letztlich die Entwicklung spezieller Umrichter-Software nötig. Dabei
unterstützten nicht zuletzt die Applikationsexperten von Mitsubishi
Electric am Unternehmenssitz in Japan, die eng mit den polnischen
Kollegen zusammenarbeiteten. Für den Automatisierungsanbieter
war das Projekt die erste Anwendung dieser Art in Europa.
Das Automatisierungskonzept im Teatr Wielki umfasste nicht nur
die Installation von 62 Frequenzumrichtern, sondern auch die Integration
einer Mitsubishi Electric Melsec iQ Platform mit Motion-
Modulen zur Bewegungssteuerung, HMI-Bediengeräte der Got-Serie
und ein Scada-System.
Neue Schauspieler, regenerative Umrichter
Die Reduzierung des Energieverbrauchs sowie zusätzlich 60 % Einsparungen
beim Installationsaufwand und 40 % Einsparungen
beim Platzbedarf für den Schaltschrank bedeuteten eine Reduzierung
der gesamten Inbetriebnahme- und Betriebskosten.
„In vergangenen Jahren hatten wir bereits mehrere Projekte in
Theatern realisiert, aber die Herausforderung, die uns in Łódź erwartete,
war etwas Besonderes. Der wichtigste Aspekt war für uns,
mit unserer Arbeit Kunst zu fördern und auch für die Zukunft großartige
Inszenierungen zu ermöglichen. Dazu kam in diesem Fall die
Herausforderung der unterschiedlichen Steuerungsmodi. Deshalb
haben wir eng mit den Ingenieuren aus Japan zusammengearbeitet.
Dank der Unterstützung von AB Industry konnten wir das Projekt in
nur 18 Monaten abschließen”, berichtet Grzegorz Kozioł.
Regenerative Umrichter verfügen über eine integrierte Bremsfunktion
zur Rückgewinnung der Bremsenergie. Dadurch lassen
sich auch in Anwendungen mit einem hohen Drehmoment Energie
einsparen und Kosten reduzieren, wie etwa bei Seilwinden, Aufzügen,
Wickelmaschinen, Förderbändern, Testmaschinen und zentripetalen
Schneidern. Außerdem erlaubt die Regenerationsfunktion
kleinere und günstigere Automatisierungssysteme. Auch einfachere,
kompaktere Verteilersysteme sind möglich, was sich positiv auf den
Platzbedarf in Schaltschränken und auf die damit zusammenhängenden
Kosten auswirkt.
Mit regenerativen Umrichtern lassen sich drei wesentliche Probleme
effektiv lösen, die insbesondere bei Antriebssystemen in Anwendungen
mit hohem Drehmoment und hoher Leistung auftreten
können. Zum einen sind solche Anwendungen ein maßgeblicher
Faktor im Gesamtenergieverbrauch. Zum anderen benötigen sie in
der Regel viel Platz. Und letztlich bringen sie große Probleme in Bezug
auf die Wärmeausbreitung mit sich. Über das in den Umrichtern
integrierte System zur Energierückgewinnung kann der Antrieb
regenerative Bremsenergie ohne nennenswerten Verlust in
das Stromnetz zurückspeisen. Diese Energie kann dann für andere
Zwecke genutzt werden, was wiederum dazu beiträgt, den Gesamtenergieverbrauch
und die Betriebskosten zu reduzieren. Außerdem
erzeugt regenerative Energie weniger Wärme als gewöhnliche