f+h fördern und heben 10/2017

PRODUKTE UND SYSTEME
UNSER NEU ENTWICKELTES RÜCKSPEISEPRINZIP ‚ENTSCHÄRFT‘
DEUTLICH DEN STROMVERLAUF
Mit der Fast-Maschinenlösung lassen sich laut Ihren Angaben
beim Einsatz eines Netzrückspeisers Energieeinsparungen bis zu
30 Prozent realisieren. Was ist im vorliegenden Fall die
Bezugsgröße?
Die Bezugsgröße ist der Betrieb des Regalbediengeräts mit einem
Bremswiderstand im Zwischenkreisverbund. Im Durchschnitt
wird bei einem Paletten-RBG zirka 30 Prozent der aufgenommenen
Netzenergie über Bremswiderstände verheizt. Dies wurde
durch diverse Messreihen in Anlagen verifiziert. Wenn diese
Energie ins Anlagennetz zurückgespeist und von anderen Verbrauchern
genutzt wird, verbessert sich die Energiebilanz entsprechend.
Behälter-RBGs haben einen etwas niedrigeren Wirkungsgrad,
hier lassen sich Einsparungen bis zu etwa 18 Prozent
realisieren.
Aufgrund der Rückspeisung kommt es zu einer Verzerrung des
sinusförmigen Verlaufs der Netzspannung. Gleichzeitig nutzen
die Rückspeiseeinheiten den Sinusverlauf der Netzspannung zur
Generierung ihrer Steuersignale. Wird die Verzerrung im Netz zu
groß, ist keine Rückspeisung mehr möglich und auch andere
Verbraucher werden gestört. Wie vermeiden Sie diese Effekte?
Der neu entwickelte Rückspeiser Lenze Smart Energy Recovery
r700 arbeitet mit einer für die Netzspannung weniger verzerrenden
Stromform, sodass sich das Gerät sehr gut mit dem Netz
synchronisieren kann. Bei allen bisher eingesetzten Rückspeisern
sind uns keine Fälle bekannt, wo die neue Rückspeisetechnik
wegen schlechter Netzqualität versagt hätte.
Die Stromoberwellen erzeugen Verzerrungen im Versorgungsnetz,
die als Blindströme über den Transformator fließen und
diesen belasten – der Transformator muss überdimensioniert
werden. Wie ist Ihre Antwort auf diesen Sachverhalt?
Das am häufigsten eingesetzte Rückspeiseprinzip beruht auf einer
Block-Kommutierung, welche für kurze Impulszeiten sehr hohe
Stromspitzen erzeugt und damit zu den erwähnten Spannungsverzerrungen
führen. Wir haben ein Rückspeiseprinzip entwickelt,
bei dem der Stromverlauf „entschärft“ wurde. Aus diesem
Grund kommen die Geräte mit geringerem Filteraufwand aus,
was sich im Gewicht und in der Größe widerspiegelt. Im Vergleich
zur verbreiteten einfachen Block-Kommutierung weist der Stromverlauf
unserer Technik ein günstigeres Oberschwingungsspektrum
auf.
Man darf in den Betrachtungen zu Netzrückwirkungen jedoch
nicht außer Acht lassen, dass nicht nur die Rückspeisung Spannungsoberwellen
im Netz verursacht, sondern Prinzip-bedingt
jeder angeschlossene Frequenzumrichter und jedes über einen
Eingangsgleichrichter betriebene Gerät durch nicht sinusförmige
Eingangsströme Spannungsverzerrungen im Netz hervorrufen.
Da allerdings in einer Maschine typischerweise die Rückspeiseleistungen
nur maximal die Hälfte der Einspeiseleistung beträgt,
sind die Netzrückwirkungen einer Rückspeisung absolut nicht
höher als die ohnehin vorhandenen Rückwirkungen der angeschlossenen
Umrichter. Tatsächlich werden die Netzrückwirkungen
bei gleichzeitigem Betrieb von Umrichtern im Motor-Betrieb
mit Umrichtern im Generator-Betrieb, bei denen die Energie zurückgespeist
wird, sogar teilweise kompensiert.
JOACHIM HANKE
Global Head Industry Sales,
Lenze SE
Die Netzrückspeisung hat also negative Auswirkungen auf die
Versorgungsinfrastruktur und erhöht die Herstellkosten. Was
halten Sie von der Idee, auf dem RBG mitfahrende Energiespeicher
einzusetzen?
Prinzipiell ist eine kurzeitige Speicherung von Energie in Energiespeichern
eine gute Lösung, um Energie auszutauschen
und Netzrückwirkungen zu vermeiden. Jedoch besteht bei
allen mobilen dynamischen Applikationen ein Ziel darin, so
wenig wie möglich bewegte Eigenmasse zu beschleunigen.
Aktuell führen Energiespeicher, die in der Lage sind, die generatorische
Energie beim Abbremsen des Fahrwerks oder Senken
des Hubwerks aufzunehmen, allerdings zu einem deutlichen
Mehrgewicht und durch diese zusätzliche Hardware zu
einem signifikanten Platzbedarf. Des Weiteren bewegen sich
die Kosten aktuell auf einem zu hohen Niveau, als dass sich
dies für ein Regalbediengerät im Schwerlastbereich rechnet.
Die Entwicklung und den potenziellen Einsatz von Energiespeichern
beobachten wir aber sehr genau.
Aus heutiger Sicht ist der Einsatz von modernen Rückspeiseeinheiten
wie unserem r700 die richtige Antwort, um die generatorische
Energie anderen Verbrauchern zur Verfügung zu
stellen.
Die Fragen stellte Winfried Bauer, Chefredakteur f+h
74 f+h 2017/10 www.foerdern-und-heben.de