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Zukunft denken – Ideen verbinden. - Energie & Technik

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Elektromobilität und die Fertigung von Photovoltaikmodulen<br />

<strong>–</strong> beides hat mehr miteinander zu tun, als es auf den ersten<br />

Blick scheint. Wenn am 20. September 2011 die Pforten zur<br />

IAA öffnen, dann werden Elektroautos und die gesamte Infrastruktur,<br />

die für Elektroautos erforderlich ist, eine große<br />

Rolle spielen. Ob es um das Laden der Batterien geht, um den<br />

Aufbau von Stromtankstellen und Ladekonzepte für zu Hause<br />

und am Arbeitsplatz, um die Kommunikationsinfrastruktur<br />

für das Abrechnungssystem oder um die Steuerung des Antriebs<br />

in den Autos selbst <strong>–</strong> überall ist ausgeklügelte Elektronik<br />

erforderlich.<br />

Sensoren und deren Signalaufbereitung, Prozessoren und<br />

Controller, Leistungshalbleiter, analoge und HF-ICs werden<br />

ebenso gebraucht wie die ganze Palette der elektromechanischen<br />

Komponenten. Die Hersteller dieser Bauelemente<br />

versprechen sich durch den Höhenflug der Elektromobilität<br />

genauso gute Geschäfte wie die Hersteller von Embedded<br />

Systemen.<br />

Doch was hat das Ganze mit der Fertigung von Solarmodulen<br />

zu tun? Ganz einfach: Wenn Elektroautos ihren Beitrag zur<br />

CO 2-Reduktion liefern sollen, dann muss der Strom aus erneuerbaren<br />

<strong>Energie</strong>n kommen. Die Photovoltaik liefert hier<br />

wesentliche Beiträge. <strong>–</strong> Die Besucher der EU PVSEC können<br />

sich in Hamburg darüber informieren, welche Fortschritte die<br />

PV-Hersteller machen.<br />

Ausgeklügelte Prozesstechniken und -steuerungen tragen dazu<br />

bei, dass die Kosten für PV-Module sinken. Und hier lohnt<br />

es sich, wenn die Modul-Hersteller einen Blick auf die Hersteller<br />

von Autos werfen. Denn viele Erfahrungen aus der<br />

Automobilindustrie lassen sich auf die Modulfertigung übertragen,<br />

besonders wenn es um die Automatisierung geht.<br />

Hier schließt sich der Kreis und zeigt, wie wichtig es ist, die<br />

Brücke zwischen den unterschiedlichen Bereichen rund um<br />

die <strong>Energie</strong>effizienz zu schlagen: Immer getreu dem Motto<br />

der <strong>Energie</strong>&<strong>Technik</strong>: Wer die ganze Welt der <strong>Energie</strong>effizienz<br />

verstehen will, muss über den Tellerrand seiner Hauptdisziplin<br />

hinausschauen.<br />

Ihr Heinz Arnold<br />

Wie die Photovoltaik<br />

die Elektromobilität<br />

beflügelt <strong>–</strong> und<br />

umgekehrt<br />

Heinz Arnold,<br />

HArnold@energie-und-technik.de<br />

Chefredakteur <strong>Energie</strong>&<strong>Technik</strong><br />

Editorial<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

3<br />

Photovoltaik und LED Lichtlösungen<br />

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Als Großhändler bieten wir Ihnen hochwertige Photovoltaik-Komplettlösungen<br />

von Modulen über Wechselrichter<br />

bis hin zu den passenden Montagesystemen.<br />

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Ein Tochterunternehmen der Rutronik Gruppe www.rusol.com


Bild: Metacom<br />

Inhalt<br />

Blickpunkt • PV-Fertigungstechnik<br />

Manufacturing Execution System (MES)<br />

für die PV-Industrie:<br />

Erfahrungen aus der Automobilindustrie<br />

auf die PV-Produktion übertragen ............................................... 6<br />

Dünnschichttechnik wird an Bedeutung gewinnen:<br />

Die Gesamtkosten müssen stimmen .......................................... 8<br />

Teilautomatisierte Fertigungslinie für Solarmodule im<br />

Sonderformat:<br />

Module für die gebäudeintegrierte Photovoltaik<br />

flexibel fertigen .................................................................................10<br />

Partnerschaften aus Industrie und Forschung:<br />

»Gemeinsam noch stärker« ..........................................................13<br />

Messeausblick PVSEC<br />

4<br />

www.energie-und-technik.de<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Ansturm auf die<br />

traditionelle<br />

PV-Fachmesse:<br />

Die PVSEC<br />

ist ausgebucht .................15<br />

Messerundgang:<br />

Neuheiten auf der<br />

PVSEC 2011 ......................16<br />

Effiziente LED-Ansteuerung mit 8-Bit-MCU • Seite 38<br />

Schwerpunkt • Elektromobilität<br />

Wie Leistungselektronik den EVs<br />

zum Durchbruch verhilft:<br />

Elektromobilität braucht einen systemischen Ansatz .........21<br />

Welcher Motortyp für welches Fahrzeug?:<br />

Die Qual der Antriebstechnik-Wahl ............................................24<br />

Internationale Automobil-Ausstellung <strong>–</strong> IAA 2011:<br />

Stärkerer Fokus auf der Elektromobilität ..................................26<br />

Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

Skalierbares Werk für Wechselrichter:<br />

KACO erweitert Produktion um 4 GW .......................................29<br />

Kostensparende Photovoltaik-Wechselrichter<br />

auf Modul-Ebene:<br />

Enecsys: 360-Watt-Dual-PV-Inverter ..........................................30<br />

Überprüfung von Solarmodulen<br />

von der Fertigung bis zur Instandhaltung:<br />

Wärmebildkameras: Allrounder in der PV ................................32<br />

Anlagenbetreiber müssen sich mit Netzbetreibern<br />

und Behörden frühzeitig abstimmen:<br />

Netzanschluss von PV-Kraftwerken <strong>–</strong> gewusst wie! ............35<br />

Lighting<br />

Titel<br />

Fujitsu Semiconductor:<br />

Effiziente Ansteuerung mit 8-Bit-MCU:<br />

»Es werde Licht« ................................................................................38<br />

Prognose der LED-Lebensdauer,<br />

abhängig von Temperatur und Stromstärke:<br />

»Die LED ist immer als Teil eines Systems zu sehen« ............42<br />

Dilitronics:<br />

200-Watt-LED-Power hocheffizient aus Mini-Modul ...........45


Gas-Kompaktabzweige mit IO-Link • Seite 46<br />

Smart Grid /Smart Metering<br />

Kompaktabzweige mit IO-Link als moderne<br />

Schalttechniklösung für Gasversorgungsanlagen:<br />

Gas geben <strong>–</strong> aber sicher! ................................................................46<br />

Spartenübergreifendes Smart Metering:<br />

Trotz EnWG-Novelle und Schutzprofil:<br />

OMS hat weiterhin Gültigkeit .......................................................50<br />

Für Smart-Home- und<br />

Smart-Metering-Anwendungen:<br />

Powerline-Kommunikation auf der Hutschiene ...................51<br />

Automatisierung<br />

Getriebe mit hohem Wirkungsgrad:<br />

Kräftig untersetzt ..............................................................................63<br />

Patentiertes »Betriebssystem« für Solarmodule<br />

soll deren Leistungsfähigkeit sicherstellen:<br />

Solarmodul-Monitoring schon in der Anschlussdose ..........64<br />

K-Ing. <strong>–</strong> Das Karrieremagazin .............................................. 53 - 62<br />

Rubriken<br />

Editorial ............................................................................................................................................. 3<br />

Inserentenverzeichnis ................................................................................................ 52<br />

Impressum ................................................................................................................................. 52<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

5<br />

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Blickpunkt • PV-Fertigungstechnik<br />

■ Manufacturing Execution System (MES) für die PV-Industrie<br />

Erfahrungen aus der<br />

Automobilindustrie auf die<br />

PV-Produktion übertragen<br />

Die Kosten für die PV-Produktion sind<br />

noch immer zu hoch, darin sind sich die<br />

Beteiligten der PV-Lieferkette einig. Die<br />

Stellhebel sind aber nicht nur beim Material<br />

und den Maschinen zu finden, sondern<br />

auch in der Prozesssteuerung. Hier<br />

habe die PV-Produktion noch Nachholbedarf<br />

gegenüber anderen Industriezweigen,<br />

erklärt Peter Pauls, Geschäftsführer<br />

des MES-Spezialisten InQu Informatics.<br />

Abhilfe schaffen will InQu mit einem<br />

MES-System, das genau auf die PV-Industrie<br />

zugeschnitten ist und deren Grundlagen<br />

in anderen Industriezweigen, z.B. der<br />

Automobilbranche, schon vielfach erprobt<br />

sind. Ingesamt 160 Installationen<br />

hat InQu Informatics bereits im Feld. Aber<br />

auch im PV-Bereich hat InQu bereits Kunden<br />

gewonnen, wie das PV-Start-Up-Unternehmen<br />

Odersun. Das PV-MES von<br />

InQu soll PV-Maschinenbauer, Modul-<br />

und Solarzellen-Hersteller dabei unterstützen,<br />

ihre Produktivität zu steigern<br />

und dabei gleichzeitig die Produktionskosten<br />

zu senken, und ist als MES-System<br />

für die Solarindustrie in dieser Form ein<br />

Novum. MES-Systeme gibt es von vielen<br />

Anbietern, aber ein dediziertes PV-MES<br />

hat bislang noch kein anderer Anbieter<br />

auf den Markt gebracht. »Unser PV-MES<br />

orientiert sich am erfolgreichen Qualitätsmanagement<br />

der Automobil- und Zulieferindustrie<br />

und überträgt die Prozesse<br />

auf die Bedürfnisse der Photovoltaik-Produktion«,<br />

führt Pauls aus. Dabei nutzt das<br />

System bewährte Standards, wie die EN<br />

ISO9001 oder TS 16949, denn auf Basis<br />

solcher Standards ließen sich signifikante<br />

Kosteneinsparungen erzielen, so der Firmenchef.<br />

Vor diesem Hintergrund beinhaltet das PV-<br />

MES von InQu Informatics beispielsweise<br />

6<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Herzstück des PV-MES ist das Performance-Cockpit,<br />

ein webbasiertes Visualisierungstool zur Echtzeit-Auswertung von Produktionsdaten.<br />

Komponenten für die Chargenrückverfolgung<br />

und das Lieferantenmanagement,<br />

aber auch Module für die Wareneingangskontrolle,<br />

die fertigungsbegleitende Qualitätssicherung<br />

sowie das Gewährleistungs-<br />

bzw. Reklamationsmanagement.<br />

»Ein Großteil der Kosten liegt im PV-Bereich<br />

bekanntermaßen in der Produktion«,<br />

gibt Pauls zu be<strong>denken</strong>, und hier stecke<br />

gleichzeitig das größte Potenzial, Kosten<br />

zu sparen. »Subventionskürzungen und<br />

die Konkurrenz aus Asien zwingen die<br />

» Subventionskürzungen und die Konkurrenz aus Asien zwingen die<br />

PV-Industrie durch die komplette Wertschöpfungskette hindurch dazu,<br />

ihre Kosten gründlich zu über<strong>denken</strong>. «<br />

Peter Pauls, InQu INformatics<br />

Bild: InQu


PV-Industrie durch die komplette Wertschöpfungskette hindurch<br />

dazu, ihre Kosten gründlich zu über<strong>denken</strong>.« Als<br />

besondere Herausforderung in der PV-Produktion nennt<br />

Pauls zum Beispiel die Variantenfertigung und die Fertigung<br />

kundenspezifischer Module, wo Europa gegenüber Asien nach<br />

wie vor punkten kann. Damit das auch so bleibt, sei es aber<br />

erforderlich, die Produktionsprozesse so optimal wie möglich<br />

zu gestalten, sagt Paul. Berücksichtigt hat InQu deshalb in<br />

seinem PV-MES auch das Variantenmanagement. »Diese Funktion<br />

ist besonders für die europäische Photovoltaik-Industrie<br />

sehr wichtig, denn neben der klaren Fokussierung auf die<br />

Qualität ihrer Produkte wird die Produktvielfalt zu einem entscheidenden<br />

Wettbewerbsfaktor«, erläutert Pauls. Die parallele<br />

Entwicklung von unterschiedlichen Produkten ist normalerweise<br />

mit hohen Kosten verbunden, die sich vor allem mit<br />

Hilfe eines durchdachten Variantenmanagements deutlich<br />

reduzieren lassen. Um ein möglichst effizientes Variantenmanagement<br />

zu realisieren, unterstützt das PV-MES die Hersteller<br />

sowohl dabei, unterschiedliche Losgrößen zu bewerkstelligen,<br />

als auch bei den Herausforderungen der stochastischen<br />

Fertigung.<br />

MES schließt die Lücke zwischen<br />

ERP-System und Produktionsebene<br />

Darüber hinaus hilft das PV-MES nicht nur bei der Produktionsplanung,<br />

sondern auch bei der Rüstoptimierung und nicht<br />

zuletzt beim <strong>Energie</strong>management, indem Spitzenlasten vermieden<br />

werden sollen. Gerade die <strong>Energie</strong>kosten werden in<br />

der Produktion oft vernachlässigt und sind doch ein nicht zu<br />

unterschätzender Kostenfaktor. Generell gilt nach Ansicht von<br />

Pauls: Je tiefer die Wertschöpfung eines PV-Herstellers im<br />

eigenen Haus ist, umso mehr gewinnt ein MES an Bedeutung.<br />

Die Frage, ob nicht auch ein ERP-System ansatzweise die<br />

Aufgaben eines MES mit erfüllen kann, verneint Pauls: »Ein<br />

ERP-System kann seine Stärken im kaufmännischen Bereich<br />

ausspielen, bei der Echtzeitverarbeitung von Produktionsdaten<br />

tun sich solche Systeme aber schwer.« Aber das sei<br />

schließlich die Daseinsberechtigung für ein MES, so Pauls.<br />

Auch umgekehrt ersetzt kein MES ein ERP-System, sondern<br />

schließt <strong>–</strong> zumindest im Idealfall <strong>–</strong> die Lücke zwischen ERP<br />

und der Produktionsebene.<br />

Aufgebaut ist das PV-MES modular wie ein Legobaukasten<br />

und basiert auf der .NET-Plattform von Microsoft. Herzstück<br />

ist das Performance-Cockpit, ein webbasiertes Visualisierungstool<br />

zur Echtzeit-Auswertung von Produktionsdaten, die zu<br />

Kennzahlen verdichtet werden. Das Cockpit dient als Steuerungsinstrument<br />

und stellt branchentypische Kennzahlen wie<br />

die Overall Equipment Effectiveness (OEE-Index) oder die First<br />

Pass Yield (FPY) im Performance-Cockpit als individualisierbares<br />

Dashboard ortsunabhängig zur Verfügung. Die mobile<br />

und individualisierbare Software ist Drill-Down-fähig und erfüllt<br />

die Vorgaben der VDMA-Richtlinie 66412-1. (zü) �<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

7<br />

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Blickpunkt • PV-Fertigungstechnik<br />

■ Dünnschichttechnik wird an Bedeutung gewinnen<br />

Die Gesamtkosten<br />

müssen stimmen!<br />

Mit der neuen ThinFab-Produktionslinie will Oerlikon Solar die Silizium- bzw. Micromorph-Dünnschichttechnik<br />

wieder wettbewerbsfähig machen: Sie reduziert die<br />

Kosten für Solarmodule auf 0,50/Wp Euro und liegt damit auch gegenüber der derzeit<br />

noch führenden CdTe-Dünnschichttechnik gut im Rennen. Den ersten Auftrag<br />

für die 120-MW-ThinFab haben die Schweizer Maschinenbauer inzwischen in der<br />

Tasche.<br />

Noch vor einem Jahr sah es düster aus für<br />

die Solartochter des Oerlikon-Konzerns, die<br />

aufgrund der Finanzkrise in die roten Zahlen<br />

gerutscht war. »Wir mussten die neue<br />

ThinFab-Generation lancieren, um überhaupt<br />

wieder wettbewerbsfähig zu werden«,<br />

erklärt Arno Zindel, Head of Product<br />

Development und Mitglied der Geschäftsleitung<br />

von Oerlikon Solar. Vorgestellt wurde<br />

die neue Produktionslinie im Herbst<br />

2010. Seit der Markteinführung der ThinFab<br />

konnte Oerlikon Solar einige Upgrade-Aufträge<br />

bei Bestandskunden verzeichnen.<br />

Dass es dann etwa ein halbes Jahr dauern<br />

würde, bis die erste ThinFab verkauft ist,<br />

war zwar allen Beteiligten klar, aber die<br />

Erleichterung war dann doch groß, als die<br />

Schweizer zum 1. Juni offiziell den so<br />

wichtigen Verkaufsabschluss der ersten<br />

neuen ThinFab-Linie bekannt geben konnten.<br />

Den Kunden darf Oerlikon Solar nicht<br />

nennen, nur so viel gibt Zindel preis: »Es<br />

handelt sich um ein Unternehmen aus<br />

Asien, das bereits im Bereich der erneuerbaren<br />

<strong>Energie</strong>n tätig ist und nun entschie-<br />

8<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

den hat, in größerem Umfang in die Dünnschichtsilizium-<strong>Technik</strong><br />

einzusteigen.« Die<br />

Auslieferung dieser ThinFab mit einer<br />

jährlichen Produktionskapazität von ca.<br />

850.000 Solarmodulen soll Anfang 2012<br />

beginnen. Mit inbegriffen ist ein TÜV- und<br />

ein UL-Zertifikat, unter dem der Kunde<br />

dann direkt produzieren und verkaufen<br />

kann, sowie eine Ramp-up-Garantie über<br />

eine bestimmte Zeit und den vereinbarten<br />

Ausstoß. Überhaupt ist Oerlikon mit der<br />

Resonanz sehr zufrieden, die die neue Produktionslinie<br />

am Markt hervorgerufen hat:<br />

»Wir sind davon überzeugt, dass dieser<br />

Auftrag das Interesse an unserer Technologie<br />

noch erhöhen wird«, betont Zindel.<br />

»Wir müssen Kostenvorteile gegenüber<br />

kristallinem Silizium bieten«<br />

Die Dünnschichttechnik ist <strong>–</strong> unabhängig<br />

von der Technologie <strong>–</strong> in der Anfangs-<br />

investition günstiger als kristallines Silizium,<br />

die Dünnschicht-Module sind allerdings<br />

auf dem Papier und bei Standard-<br />

Das neue TCO-Verfahren<br />

(TCO: Transparent Conductive Oxide) der<br />

neuen ThinFab-Generation bewerkstelligt<br />

nun 50 Prozent mehr Durchsatz.<br />

Die Gläser lassen sich schneller aufheizen,<br />

und die Depositionsrate wurde<br />

etwas erhöht. Außerdem hat Oerlikon<br />

ein weiteres Prozessmodul an die<br />

Maschine angehängt.<br />

testbedingungen (STC) weniger effizient<br />

als ihre kristallinen Konkurrenten. Ihre<br />

Vorteile kann die Dünnschichttechnik hingegen<br />

ausspielen, wenn es um die »realen<br />

Betriebsbedingungen« geht: z.B. bei bedecktem<br />

Himmel oder hohen Temperaturen,<br />

hier geht die Effizienz kristalliner<br />

Solarzellen deutlich zurück.<br />

»Bezogen auf unsere Silizium-Dünnschichttechnik,<br />

liegen wir bei der Effizienz etwa 4<br />

Prozent unter der kristallinen Siliziumtechnik,<br />

müssen also entsprechende Kostenvorteile<br />

bieten, um erfolgreich zu sein«, gibt<br />

Zindel zu be<strong>denken</strong>. Entscheidend, so Zindel<br />

»sind letztlich ohnehin die Kosten pro<br />

Watt respektive die Kosten pro Kilowatt-<br />

Bild: Oerlikon Solar


stunde«. Und hier steht die neue ThinFab-<br />

Generation mit Kosten von 0,5 Euro pro<br />

Watt peak sehr gut da. Noch vor drei Jahren<br />

lag Oerlikon bei 1,2 Euro pro Watt peak.<br />

Die Kostenkurve wird zunehmend flacher.<br />

»Mit dem weiteren Verlauf wird es natürlich<br />

härter, das noch vorhandene Verbesserungspotenzial<br />

zu heben und damit die<br />

Kosten weiter zu senken«, so Zindel. Dabei<br />

helfe Oerlikon aber der »Think Thin Gedanke«:<br />

weniger Material, schlankere Module<br />

und in Folge dessen weniger Material- und<br />

<strong>Energie</strong>verbrauch. Und besonders der geringe<br />

<strong>Energie</strong>verbrauch einer Produktionslinie<br />

wird nach Ansicht von Zindel in <strong>Zukunft</strong><br />

mehr und mehr an Bedeutung gewinnen<br />

<strong>–</strong> und hier liege Oerlikon in punkto<br />

<strong>Energie</strong>effiziente Produktion sehr weit vorne,<br />

wie Zindel betont.<br />

»Die <strong>Energie</strong>kosten werden erwartungsgemäß<br />

steigen. Das heißt, dass Verfahren, die<br />

hohe <strong>Energie</strong>kosten mit sich bringen, sich<br />

verteuern und daher auf Dauer nicht wettbewerbsfähig<br />

sein werden«, betont der<br />

Oerlikon-Manager. Und besonders darin<br />

sieht Zindel auch einen Vorteil der Silizium-<br />

Dünnschichttechnik im Vergleich zum kristallinen<br />

Silizium: Das Ausgangsmaterial ist<br />

dasselbe, aber »wir greifen viel früher in die<br />

Silizium-Wertschöpfungskette ein«, erklärt<br />

Zindel, »und haben nur rund 1 Prozent des<br />

Siliziumverbrauchs der kristallinen Siliziumtechnik<br />

<strong>–</strong> das schlägt sich auch deutlich<br />

in der <strong>Energie</strong>bilanz der Produktion nieder.«<br />

Überdies benötige die neue ThinFab-<br />

Generation nur etwa halb so viel <strong>Energie</strong><br />

wie die Vorgängerlinie.<br />

Dünnschicht-Silizium<br />

ist umweltfreundlich!<br />

Die Dünnschichttechnik wird insgesamt<br />

an Bedeutung gewinnen, davon ist Zindel<br />

überzeugt. So werde die Dünnschichttechnik<br />

besonders auf Solarfeldern zunehmen,<br />

auch wenn der größte Anteil der Module<br />

Arno Zindel, Oerlikon<br />

» Unser Ziel ist ein Wirkungsgrad von<br />

12 Prozent in den nächsten beiden Jahren. «<br />

nach wie vor auf die Dächer, vor allem<br />

größere Industriedächer, geht. »Die Luft<br />

für das kristalline Silizium wird dünner<br />

werden, und wir sind überzeugt davon,<br />

dass wir dem kristallinen Silizium Jahr für<br />

Jahr Marktanteile abnehmen können.«<br />

Und worin bestehen die Vorteile der Oerlikon-Micromorph-Technologie<br />

im Vergleich<br />

zu CdTe und CI(G)S? »CIGS wird<br />

zwar im Labor mit 20 Prozent Wirkungsgraden<br />

in Verbindung gebracht, aber in<br />

_057KI_SMT_Hybrid_ET_01.pdf;S: 1;Format:(186.00 x 65.00 mm);25. Jan 2011 10:00:10<br />

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der Produktion gibt es sehr große Schwierigkeiten.<br />

Erschwerend kommt die Verfügbarkeit<br />

der Rohstoffe wie Indium hinzu«,<br />

so Zindel. Indium ist auch ein sehr begehrtes<br />

Material auch in der Flachdisplay-<br />

Fertigung und daher teuer. Wobei CIGS in<br />

jüngster Zeit in punkto Massenproduktionstauglichkeit<br />

aufgeholt hat (<strong>Energie</strong>&<br />

<strong>Technik</strong> berichtete in Ausgabe 4).<br />

Kostenführer bei der Dünnschichttechnik<br />

ist noch immer First Solar, der als einziger<br />

Anbieter die Cadmiumtellurid-<strong>Technik</strong><br />

massenproduktionstauglich beherrscht. Allerdings<br />

hat CdTe den eklatanten Nachteil,<br />

dass giftige Rohstoffe wie Kadmium zum<br />

Einsatz kommen. Noch entfällt <strong>–</strong> aus Kostengründen<br />

<strong>–</strong> der größte Teil der Dünnschichttechnik<br />

auf die CdTe-<strong>Technik</strong>. »Doch<br />

sobald es eine umweltfreundliche <strong>Technik</strong><br />

schafft, mit den Kosten gleichzuziehen,<br />

sind die Tage der CdTe-Technologie gezählt«,<br />

ist Zindel überzeugt. In Japan beispielsweise<br />

sind CdTe-haltige Module verboten,<br />

auf Europa-Ebene haben Lobbyisten<br />

zumindest für den Moment eine Ausnahmeregelung<br />

erwirkt. Mit 0,5 Euro pro Watt<br />

peak ist die Silizium-Dünnschichttechnik<br />

von Oerlikon Solar jedenfalls schon sehr<br />

gut positioniert, um CdTe künftig Marktanteile<br />

abnehmen zu können.<br />

Intensiv geforscht wird bei Oerlikon Solar<br />

natürlich auch weiterhin: »Unsere Solartechnologie<br />

hat auf alle Fälle weiteres Potenzial<br />

zur Steigerung der Effizienz und der<br />

Produktivität, wie die ThinFab-Labor-Weltrekordzelle<br />

mit einem Wirkungsgrad von<br />

Entwicklung<br />

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5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

9


Blickpunkt • PV-Fertigungstechnik<br />

11,9 Prozent beweist«, verkündet Zindel.<br />

Weiterhin will Oerlikon die Effizienz um<br />

0,8 bis 1 Prozent pro Jahr erhöhen. »Unser<br />

Ziel ist ein Wirkungsgrad von 12 Prozent<br />

in den nächsten beiden Jahren«, erklärt<br />

Zindel.<br />

Darüber hinaus forscht Oerlikon im Unternehmen<br />

Oerlikon Systems auch an der<br />

Speichertechnik für die Sonnenenergie.<br />

Verschiedene Speichertechniken basieren<br />

auf Dünnschicht, insofern liege es nahe,<br />

dass sich Oerlikon hier engagiere, so Zindel.<br />

Dieser Bereich wird nach Ansicht von<br />

Zindel rasant Fahrt aufnehmen, denn<br />

schließlich macht erst eine effiziente Speichertechnik<br />

die Solarenergie langfristig<br />

konkurrenzfähig.<br />

Und in welchen Märkten sieht Zindel das<br />

größte Potenzial für die ThinFab? »Noch<br />

wird die Solarenergie in Europa stark gefördert,<br />

und damit spielt dieser Industriezweig<br />

für Europa eine bedeutende Rolle.« Allerdings,<br />

so Zindel, müsse der Solarstrom in<br />

10<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

<strong>Zukunft</strong> auch ohne die Förderung konkurrenzfähig<br />

sein. Zwar hat die Kürzung der<br />

Einspeisevergütung in Deutschland den<br />

Preisdruck für die Maschinenbauer weiter<br />

erhöht, aber »es kann auch nicht sein, dass<br />

die Tarife gleich bleiben und sich die Solarindustrie<br />

auf Kosten der Stromkunden ausruht«,<br />

gibt Zindel zu be<strong>denken</strong>. Nur dürfe<br />

die Kürzung seiner Ansicht nach nicht zu<br />

schnell vonstatten gehen.<br />

Wichtig sei es, so Zindel, dass insgesamt<br />

die Kosten der PV-Wertschöpfungskette<br />

bzw. die BOS (Gesamtsystemkosten) minimiert<br />

werden. Ein Weg dazu seien Low-<br />

Voltage-Module, die sich durch weniger<br />

Verluste auszeichnen und gleichzeitig weniger<br />

Investitionskosten erfordern, weil<br />

man mehr Module in einem Strang schalten<br />

kann. »Wir können das Rennen natürlich<br />

nicht alleine gewinnen. Alle Beteiligten<br />

der PV-Wertschöpfungskette müssen hier<br />

an einem Strang ziehen«, fordert Zindel.<br />

Die Frage, wann die PV die Grid Parity erreichen<br />

werde, lässt Zindel schmunzeln:<br />

»Was bedeutet denn eigentlich Grid Parity?«,<br />

so seine Gegenfrage. »Letztlich geht es<br />

doch um den Preis im Vergleich zu den<br />

Herstellkosten und damit um die ’Herstellparität’«.In<br />

den sonnenverwöhnten Ländern<br />

Europas, Italien und Spanien, habe<br />

man diese schließlich schon erreicht, so<br />

Zindel. »Hier bewegen wir uns bei 9 oder<br />

10 Eurocent pro Kilowattstunde.«<br />

Künftig wird sich der Solarmarkt laut Zindel<br />

mehr und mehr in Länder verschieben,<br />

die viel Sonne und <strong>Energie</strong>zuwachs haben<br />

und ihren Strom über ein Solarkraftwerk<br />

selber herstellen wollen. Damit wird auch<br />

die Herstellung der Module in diese Regionen<br />

wandern, in der sie verbaut werden.<br />

Dass Europa für die Solarindustrie unbedeutend<br />

werden wird, glaubt Zindel aber<br />

nicht: »Europa wird weiterhin eine wichtige<br />

Rolle spielen, denn man muss neben<br />

den Kosten auch die Technologie beherrschen.<br />

Europa hat hier eine sehr gute Basis<br />

in der Forschung und der Entwicklung gelegt.«<br />

(zü) �<br />

■ Teilautomatisierte Fertigungslinie für Solarmodule im Sonderformat<br />

Module für die gebäudeintegrierte<br />

Photovoltaik flexibel fertigen<br />

Will man Gebäudefassaden für die Photovoltaik nutzen, sind<br />

die gestalterischen Anforderungen an die Module hoch. Damit<br />

dabei individuelle Farb- und Formwünsche nicht auf der Strecke<br />

bleiben, hat der österreichische Modulhersteller PV Products<br />

(PVP) in eine Fertigungslinie investiert, mit der sich kristalline<br />

Glas-Folie- und Glas-Glas-Module auch in Sonderformaten und<br />

fast beliebigen Farben auch in Europa wirtschaftlich fertigen lassen.<br />

Konzipiert hat das Produktionssystem die ACI-ecotec.<br />

Bilder: ACI-ecotec


Dass es die richtige Entscheidung<br />

war, nicht nur auf die Produktion<br />

konventioneller Glas-Folien-Photovoltaikmodule<br />

zu setzen, sondern<br />

das Produktionsequipment auch für<br />

die Fertigung qualitativ hochwertiger<br />

Glas-Glas-Solarmodule auszulegen,<br />

zeigt sich an den Aufträgen und Anfragen,<br />

die bei PVP eingehen. Die<br />

Hochleistungsmodule werden standardmäßig<br />

aus 156 x 156 mm großen<br />

mono- und polykristallinen Siliziumzellen<br />

in jeweils drei Produktserien<br />

mit 48, 60 und 72 Zellen gefertigt.<br />

Flexibel ist das 2009 gegründete<br />

Unternehmen aber auch, wenn es<br />

darum geht, Solarmodule in speziellen<br />

Abmessungen und Formen<br />

sowie Farben herzustellen. So bietet<br />

PVP Glas-Glas-Module in Größen bis<br />

3500 x 2100 mm in Verbundsicherheitsglas<br />

(VSG) sowie VSG-Isolierglas.<br />

Darüber hinaus sind runde und<br />

dreieckige Formen realisierbar. Laminiert<br />

werden die gläsernen Solarelemente<br />

mit PVB-Folie, die in einem<br />

breiten Farbspektrum zur Verfügung<br />

steht. Dadurch lassen sich auch individuelle<br />

Farbwünsche erfüllen:<br />

von Violett über Rot bis hin zu Grün<br />

<strong>–</strong> die Farbpalette ist weit gefächert.<br />

Als PV-Fläche nutzen lassen sich mit<br />

den Modulen nicht nur Fassaden,<br />

sondern beispielsweise auch Dächer,<br />

Brüstungen und Carports.<br />

Hohe Anforderungen<br />

an die Fertigungslinie<br />

Um diese hohe Fertigungsflexibilität<br />

wirtschaftlich umsetzen zu können,<br />

benötigte PVP eine teil automatisierte<br />

Produktionslinie, die exakt auf die<br />

Anforderungen des Unternehmens<br />

zugeschnitten ist. Dazu gehört auch,<br />

dass sich die Anlage sehr schnell für<br />

die Produktion der unterschiedlich<br />

großen Module umrüsten lässt. »Wir<br />

haben darüber mit verschiedenen<br />

Anlagenbauern gesprochen und uns<br />

Ein schnell auf unterschiedliche<br />

Stringlängen anpassbares Handlingsystem<br />

sorgt für die exakte<br />

Übergabe an den Roboter.


Blickpunkt • PV-Fertigungstechnik<br />

dann für die Zusammenarbeit mit ACIecotec<br />

entschieden. Ausschlaggebend dabei<br />

waren einerseits die Beratungsleistung<br />

und das Anlagenkonzept der S30M des<br />

Schwarzwälder Unternehmens. Andererseits<br />

stimmt die menschliche Komponente,<br />

so dass wir sehr konstruktiv zusammenarbeiten«,<br />

berichtet Karl Kürbisch, einer der<br />

Geschäftsführer von PVP. Das neue Produktionsequipment<br />

mache es möglich,<br />

neue Produkte zu fertigen, wie es zuvor <strong>–</strong><br />

trotz einer gewissen Vielfalt <strong>–</strong> mit konventionellen<br />

Fertigungsmethoden nicht möglich<br />

war. Die Fertigungslinie S30M ermöglicht<br />

es in der derzeitigen Ausbaustufe,<br />

Solarmodule mit einer Kapazität von 30<br />

12<br />

Das Löten der Querverschaltung erfolgt induktiv.<br />

Das gewährleistet erstklassige Verbindungen.<br />

IC zu heiss?<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Anzeigen<br />

Celsi® Temperatur-<br />

Etiketten wissen es!<br />

_05H3H_SSV_ET_03.pdf;S: www.celsi.com<br />

1;Format:(44.93 x 66.47 mm);12. Apr 2011 12:20:28<br />

SPIRIG _06AWF_Spirig_DS_08.pdf;S: 1;Format:(43.45 x 20.42 mm);16. Aug 2011 07:58:26<br />

MW/a vollautomatisch herzustellen. Darüber<br />

hinaus verfügt sie über Manufaktureinheiten<br />

für die Produktion von 5 MW. Die<br />

Integration eines zweiten Stringers sowie<br />

weiterer Roboter für die Herstellung der<br />

Querverschaltung hat ACI im Konzept bereits<br />

berücksichtigt. Damit lässt sich die<br />

Produktionskapazität auf rund 60 MW/a<br />

erhöhen.<br />

Kombinierte Linien-<br />

und Manufakturproduktion<br />

Erste Station des Produktionssystems ist<br />

die Glasreinigungsanlage, die mit einem<br />

Kran bestückt wird. Nach der automatischen<br />

Reinigung und Trocknung erfolgt<br />

in einem manuellen Arbeitsschritt das<br />

Auflegen der ersten Einkapselungsfolie.<br />

Sonderformate werden dann zu den Manufaktureinheiten<br />

ausgeschleust, während<br />

es für Glasscheiben in Standardmaßen<br />

zur Layup-Station weitergeht. Gleichzeitig<br />

werden die Solarzellen im Stinger<br />

vereinzelt, mittels eines Kamerasystems<br />

geprüft, genau ausgerichtet, die Busbars<br />

aufgebracht und verlötet. Je nach Modul<br />

kann man zwei oder drei Stromsammelschienen<br />

auflegen. Bis zum Verlöten hält<br />

ein Klemmsystem die Busbars exakt in<br />

Position. Das gewährleistet, dass sich auch<br />

bei sehr langen Strings eine akkurate Linie<br />

und damit eine einwandfreie Optik erzielen<br />

lässt. Die fertigen Strings positioniert<br />

ein Handlingsystem zur Abnahme durch<br />

einen Roboter. Bevor dieser die Strings auf<br />

der Glasplatte ablegt, fährt er zunächst zur<br />

Kontrolle der Lötung durch eine Prüfein-<br />

heit, anschließend werden die Busbars<br />

automatisch auf die erforderliche Länge<br />

gekürzt. »Eine Besonderheit der Layup-<br />

Station ist das spezielle Schubladensystem.<br />

Es ermöglicht uns, Strings in der arbeitsfreien<br />

Zeit am Wochenende »auf Vorrat«<br />

zu produzieren und darin zu lagern.<br />

Dadurch können wir die Kapazität komplett<br />

nutzen«, erklärt Kürbisch.<br />

Im nächsten Arbeitsschritt erfolgt die Querverschaltung.<br />

Dafür sind zwei Roboter im<br />

Einsatz. Der erste legt die Kupferbänder<br />

auf. Sie werden von einer Klemmeinrichtung<br />

bis zum Verlöten durch den zweiten<br />

Roboter in Position gehalten. ACI-ecotec<br />

hat hier zum Einsatz eines induktiven Lötverfahrens<br />

geraten, »und damit erzielen wir<br />

erstklassige Verbindungen«, so der Geschäftsführer.<br />

»Außerdem hat es den Vorteil,<br />

dass weder Lötzinn noch Flussmittel<br />

erforderlich ist, das die Qualität oder Haltbarkeit<br />

der Module beeinträchtigen könnte«,<br />

so der Geschäftsführer. An den Manufakturarbeitsplätzen<br />

gefertigte Module werden<br />

vor dem Auflegen der zweiten Einkapselungsfolie<br />

sowie der Deckfolie bzw. der<br />

zweiten Glasplatte wieder in die Linie eingeschleust.<br />

Dreistufiger Laminierprozess<br />

Speziell für die S30M-Fertigungslinie von<br />

PVP maßgeschneidert haben die Maschinenbauer<br />

von ACI ecotec auch der Laminator,<br />

der für einen dreistufigen Prozess<br />

ausgelegt ist: Im ersten Schritt wird in einer<br />

Membranpresse vorlaminiert. Daran<br />

schließt sich ein zweiter Laminationsschritt<br />

in einer konventionellen Presse an,<br />

dem der Kühlprozess folgt. »Mit dieser<br />

Lösung können wir beim Laminieren parallele<br />

Prozesse fahren, was zu einer deutlichen<br />

Steigerung der Kapazität führt«, so<br />

Kürbisch. Um die Leistungsfähigkeit des<br />

Laminators optimal zu nutzen, fasst PVP<br />

jeweils mehrere Module zu einem Batch<br />

zusammen. Konventionelle Glas-Folien-<br />

Solarmodule werden anschließend an den<br />

Seiten mit Isolierband eingefasst, sie werden<br />

vollautomatisch gerahmt, und der<br />

Aluminiumrahmen wird vercrimpt. Danach<br />

erfolgen das Aufkleben und Vergießen<br />

der Anschlussdose. (zü) �


■ Partnerschaften aus Industrie und Forschung<br />

»Gemeinsam noch stärker«<br />

Ob Dünnschicht oder kristallines Silizium: Nuancen entscheiden im Herstellungsprozess<br />

über den Erfolg einer Fertigungstechnik. Um ein optimales Ergebnis zu<br />

erzielen, setzen die PV-Maschinen-Hersteller Manz und Centrotherm ganz nach<br />

dem Motto »alleine sind wir stark, aber gemeinsam noch stärker« auf Kooperationen<br />

mit Partnern aus der Industrie und Forschung.<br />

Effizientere Solartechnologie bei sinkenden<br />

Herstellungskosten »made in Germany« <strong>–</strong><br />

das ist das Ziel zweier Entwicklungskooperationen<br />

von Manz mit verschiedenen Partnern<br />

aus der Industrie und der Forschung.<br />

Das erste Verbundprojekt ist Manz mit dem<br />

CIGS-Modulhersteller Würth Solar und<br />

dem Stuttgarter Zentrum für Sonnenenergie-<br />

und Wasserstoff-Forschung (ZSW) eingegangen.<br />

Ziel dieses Projekts ist es, die im<br />

Rahmen der exklusiven Know-how- und<br />

Kooperationsvereinbarung mit der Würth<br />

Solar lizenzierte CIGS-Dünnschichttechno-<br />

_05WCZ_isabellenhuette_ET_04.pdf;S: 1;Format:(210.00 x 146.00 mm);01. Jun 2011 15:04:47<br />

Erhöhen Sie<br />

Ihren Wirkungsgrad:<br />

Wir sind der Maßstab<br />

Regeln Sie präziser als je zuvor:<br />

Schnelle Phasenstrommessung mit Ausgaberaten bis 300 kHz<br />

Die shuntbasierten Messmodule der IPC-Reihe sind<br />

galvanisch getrennt und können je nach eingesetztem<br />

Shunt Strombereiche von 20 A bis mehrere tausend<br />

Ampere mit einer Auflösung von 12 <strong>–</strong> 16 Bit (Abtastraten<br />

von 50 <strong>–</strong> 300 kHz) messen.<br />

IPC-Varianten:<br />

auf das PWM-Signal triggerbare Stromerfassung<br />

Möglichkeit der externen Spannungsversorgung<br />

erhöhte Spannungsfestigkeit bis 5 kV<br />

logie noch schneller weiterzuentwickeln.<br />

CIGS-Module erreichen schon heute den<br />

höchsten Wirkungsgrad aller Dünnschichttechnologien.<br />

Wie die Laborweltrekordzellen<br />

des ZSW mit 20,3 Prozent Wirkungsgrad<br />

zeigen, ist das Potential für die Steigerung<br />

der Wirkungsgrade in der Massenproduktion<br />

noch enorm. Die rasche Steigerung<br />

der Wirkungsgrade sowie die gleichzeitige<br />

Reduktion der Investions- und Produktionskosten<br />

sind die vorrangigen Ziele des<br />

Projekts, das ein Gesamtvolumen von rund<br />

12,5 Millionen Euro hat. Manz erhält in den<br />

kommenden vier Jahren vom Bundesumweltministerium<br />

eine Fördersumme von<br />

insgesamt 3,8 Millionen Euro.<br />

Eine weitere Entwicklungskooperation<br />

startete Manz mit dem Solarmodulhersteller<br />

Schott Solar und dem größten Solarenergie-Forschungsinstitut<br />

Europas, dem<br />

Fraunhofer-Institut für Solare <strong>Energie</strong>systeme<br />

(ISE). Im Mittelpunkt dieses vom<br />

Bundesforschungsministerium geförderten<br />

Verbundprojekts steht die Entwicklung von<br />

Schlüsseltechnologien für die kostengün-<br />

Telefon: +49 (27 71) 9 34-250<br />

isascale@isabellenhuette.de<br />

www.isabellenhuette.de<br />

Innovation aus Tradition


Blickpunkt • PV-Fertigungstechnik<br />

stige industrielle Massenproduktion von<br />

kristallinen Silizium-Solarzellen. Konkret<br />

geht es auch hierbei um neuartige Verfahren,<br />

die einerseits dazu beitragen, den Wirkungsgrad<br />

der Solarzellen zu erhöhen,<br />

anderseits aber auch Möglichkeiten eröffnen,<br />

die Materialkosten deutlich zu reduzieren.<br />

Die Fördersumme des zweiten Verbundprojekts<br />

beträgt insgesamt 1,85 Millionen<br />

Euro bei einem Gesamtprojektvolumen<br />

von 7,7 Millionen Euro.<br />

»Es geht um die internationale Wettbewerbsfähigkeit<br />

Deutschlands in unserer<br />

Branche«, sagt Dieter Manz, Gründer und<br />

CEO von Manz, »und da konkurrieren wir<br />

mit starken Forschungsinitiativen, nicht<br />

nur in China.« Für Manz sei eine solche<br />

Unterstützung wichtig auf dem Weg zum<br />

strategischen Ziel, führender Anbieter voll<br />

integrierter Produktionssysteme zu werden,<br />

so der Firmenchef weiter. Die Bundesregierung<br />

fördert innerhalb der im<br />

August 2010 ins Leben gerufenen »Innovationsallianz<br />

Photovoltaik« ausgewählte<br />

Projekte der Industrie, um möglichst<br />

schnell die so genannte Grid Parity der<br />

Solarenergie zu ermöglichen, also die kostenseitige<br />

Wettbewerbsfähigkeit gegenüber<br />

anderen <strong>Energie</strong>quellen.<br />

18,5 Prozent Wirkungsgrad<br />

mit Selektive-Emitter<br />

Mit Hilfe ihrer selektiven Emitter-<strong>Technik</strong><br />

die Effizienz von kristallinen Solarzellen zu<br />

steigern, das ist das Ziel der Kooperation<br />

des Laser-Spezialisten Rofin-Baasel und<br />

des PV-Equipment-Herstellers Centrotherm:<br />

Vor kurzem gelang den Partner mit<br />

der selektiven Emitter-<strong>Technik</strong> ein entscheidender<br />

Schritt: Unter Produktionsbedingungen<br />

erzielten die Maschinen-Hersteller<br />

aus Blaubeuren einen Wirkungsgrad<br />

von mehr als 18,5 Prozent. Gemessen wurden<br />

diese Werte erstmals in der Produktion<br />

des chinesischen Solarzellenherstellers<br />

Dongfang Magi Solar.<br />

Der Laserhersteller und der PV-Fertigungsausrüster<br />

arbeiten bereits seit Herbst 2009<br />

zusammen und sind zufrieden mit der bisherigen<br />

Entwicklung ihrer Kooperation:<br />

»Die Zusammenarbeit mit Rofin trägt gute<br />

14<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Dr. Peter Fath, Centrotherm<br />

» Die Zusammenarbeit mit Rofin trägt<br />

gute Früchte. Durch den eingesetzten<br />

Rofin-Laser, der nur geringe zusätzliche<br />

Investitionskosten erfordert, verbessert<br />

sich die Effizienz der Solarzellen deutlich. «<br />

Früchte. Durch den eingesetzten Rofin-Laser,<br />

der nur geringe zusätzliche Investitionskosten<br />

erfordert, verbessert sich die<br />

Effizienz der Solarzellen deutlich«, erklärt<br />

Dr. Peter Fath, Technologievorstand von<br />

Centrotherm. »Dadurch sinken die Herstellungskosten<br />

pro Wattpeak, und unsere<br />

Kunden können ihre Kostenführerschaft<br />

ausbauen.« Ein weiterer Vorteil sind die<br />

sehr geringen Verbrauchskosten bei der<br />

Laser-Technologie. Centrotherm rechnet<br />

dieses Jahr mit einem Absatzpotenzial für<br />

die selektive Emitter-Technologie im zweistelligen<br />

Millionen-Euro-Bereich. Mittlerweile<br />

hat Centrotherm die höheren Wirkungsgrade<br />

durch Upgrades bei weiteren<br />

Zellherstellern in der Massenproduktion<br />

nachgewiesen. Bei mehreren asiatischen<br />

Kunden wird der selektive Emitter aktuell<br />

nachgerüstet. Außerdem wurden Turnkey-<br />

Projekte für Produktionslinien mono- und<br />

multikristalliner Silizium-Solarzellen mit<br />

der selektiven Emitter-Technologie erfolgreich<br />

abgeschlossen. Mehrere Millionen<br />

hocheffiziente selektive Emitter-Solarzellen<br />

wurden bereits in der laufenden Dreischicht-Produktion<br />

hergestellt.<br />

Die mit dem Rofin-Laser entwickelte Technologie<br />

zur Herstellung selektiver Emitter-<br />

Dieter Manz, Manz<br />

» Es geht um die internationale<br />

Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands in<br />

unserer Branche, und da konkurrieren wir<br />

mit starken Forschungsinitiativen,<br />

nicht nur in China. «<br />

Strukturen erhöht den Solarzellen-Wirkungsgrad<br />

um bis zu 0,4 Prozentpunkte.<br />

Herkömmliche Emitter weisen eine hohe<br />

Phosphorkonzentration auf, die dazu führt,<br />

dass ein erheblicher Teil des einfallenden<br />

Lichtes in Wärme anstatt Strom umgewandelt<br />

wird. Die selektive Emitter-Technologie<br />

reduziert diese Verlustwärme deutlich, indem<br />

nur in den erforderlichen Bereichen die<br />

hohe Phosphorkonzentration per Laser eingestellt<br />

wird. Infolgedessen wandelt die Solarzelle<br />

mehr Licht in Strom um. Ein weiteres<br />

Einsatzgebiet für die Rofin-Laser ist die<br />

centaurus-Rückseitentechnologie von Centrotherm.<br />

Die neue Rückseitentechnologie<br />

ersetzt die Aluminiumrückseite durch eine<br />

ganzflächige Passivierschicht mit lokalen<br />

Kontakten. Dadurch erhöht sich die Empfindlichkeit<br />

für langwelliges Licht, und es<br />

wird mehr Strom generiert. Außerdem verbessert<br />

sich die Zellspannung. Somit werden<br />

Zellwirkungsgrade von deutlich über 19 Prozent<br />

erreicht. »Laser sind universelle Werkzeuge<br />

für die Materialbearbeitung und eignen<br />

sich hervorragend für Anwendungen in<br />

der Photovoltaik«, so Stephan Geiger, Geschäftsführer<br />

von Rofin-Baasel. »Wir sorgen<br />

mit unserem Laser dafür, dass bei der selektiven<br />

Emitter-Technologie noch leistungsfähigere<br />

Solarzellen entstehen.« (zü) �


Bilder: Metacom<br />

Messeausblick PVSEC<br />

■ Ansturm auf die traditionelle PV-Fachmesse<br />

PVSEC<br />

ist ausgebucht<br />

Mit 80.000 m 2 Ausstellungsfläche ist die PVSEC in diesem<br />

Jahr komplett ausgebucht. Die größte Ausstellergruppe<br />

stellen mit 40 Prozent die PV-Produktionsmaschinen-Hersteller,<br />

dicht »gefolgt« von Solarzellen- und -Modulherstellern.<br />

Die Messe und der begleitende Kongress finden vom<br />

5. bis 8. (Messe) bzw. bis 9. (Kongress) September in Hamburg<br />

statt.<br />

Es geht nichts mehr auf dem Hamburger Messegelände. Die<br />

global gesehen gute Auftragslage der Solarindustrie lässt die 26.<br />

PVSEC buchstäblich aus allen Nähten platzen: Für Spätentschlossene<br />

hat der Veranstalter eine Warteliste eingerichtet. Im<br />

vorigen Jahr belegten die Aussteller etwa 65.000 m2 Fläche auf<br />

dem Gelände der Feria Valencia in Spanien. Nun konnte die<br />

Messe noch einmal ordentlich zulegen. Die Besucheranzahl<br />

wird sich mit 40.000 laut den Erwartungen des Veranstalters<br />

aber etwa auf dem gleichen Niveau wie letztes Jahr bewegen.<br />

Mit 82 Sessions und über 1200 Posterpräsentationen erreicht<br />

auch die 26. EU PVSEC Fachkonferenz eine neue Dimension.<br />

In sieben Keynote Speeches geben außerdem Repräsentanten<br />

internationaler Forschungseinrichtungen und der globalen PV-<br />

Industrie einen Überblick über die aktuellen Technologien und<br />

einen Ausblick auf die zukünftigen Herausforderungen der Pho-<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

15<br />

Messetermine<br />

Pioneering new technologies<br />

Pioneering new technologies<br />

powerMELA ® -mBMS ®<br />

Modulbaukasten<br />

� Modulares Batterie Management System<br />

� für Lithium Ionen Batterien bis 800V<br />

� für Muster und Serienanwengungen<br />

powerMELA ®<br />

Antriebstechnologie<br />

� Hybridsystem für mobile Arbeitsmaschinen<br />

� Motor, Generator, Leistungselektronik<br />

in verschiedenen Leistungsbereichen<br />

� Konstruktion und Entwicklung vom<br />

Prototyp bis zur Serie<br />

IAA, Frankfurt am Main<br />

13. <strong>–</strong> 25.09.2011<br />

Halle 4, Stand C23<br />

Agritechnica, Hannover<br />

13.<strong>–</strong>19.11.2011<br />

Halle 16, Stand A16<br />

Sensor-<strong>Technik</strong> Wiedemann GmbH<br />

Am Bärenwald6·87600 Kaufbeuren, Deutschland · Telefon +49 (0) 83 41-95 05-0<br />

www.sensor-technik.de<br />

eCarTec, München<br />

18.<strong>–</strong>20.10.2011<br />

Halle A5, Stand 420<br />

SPS/IPC/DRIVES, Nürnberg<br />

22.<strong>–</strong>24.11.2011<br />

Halle 7, Stand 169


Messeausblick PVSEC<br />

tovoltaik. Das Konferenzprogramm beinhaltet<br />

außerdem Vorträge und Präsentationen<br />

zu folgenden Themen:<br />

● Photovoltaik der nächsten Generation,<br />

wie neue Zell- und Modulkonzepte<br />

● Dünnschicht-Solarzellen<br />

● Silizium-Solarzellen<br />

und Silizium-Ressourcen<br />

● Komponenten für Photovoltaik-Systeme<br />

● PV-Solaranlagen<br />

● PV startet durch: großflächige<br />

Anwendung und Verbreitung<br />

»Im vergangenen Jahr wurden bei der Verbreitung<br />

der Photovoltaik große Fortschritte<br />

erzielt, vor allem in Europa mit geschätzten<br />

Installationen von nahezu 14 GW. Mittlerweile<br />

haben alle europäischen Mitgliedsstaaten<br />

ihre nationalen Aktionspläne für<br />

Erneuerbare <strong>Energie</strong>n bei der Europäischen<br />

Kommission eingereicht. Das spiegelt das<br />

starke Bekenntnis Europas wider, bis 2020<br />

eine installierte PV-Leistung von 100 GW in<br />

16<br />

Messerundgang<br />

Henkel<br />

Leitfähige Klebstoffe<br />

für Solarmodule<br />

Zu den Messehighlights von Henkel zählen<br />

die neu entwickelten leitfähigen Klebstoffe<br />

zur Herstellung von Dünnfilm- und<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Europa zu erreichen«, bestätigt Conference<br />

General Chairman Heinz Ossenbrink.<br />

»Viele Präsentationen auf der 26th EU<br />

PVSEC beziehen sich auf die Technologie-<br />

Entwicklungen, die darauf abzielen, dass<br />

Europa seinen Beitrag in dieser Höhe bis<br />

zum Jahr 2020 leisten kann.« Ergänzend<br />

zur Konferenz laden die International Photovoltaic<br />

Equipment Association (IPVEA)<br />

und die EU PVSEC wie schon im Vorjahr<br />

gemeinsam zum »PV Production Forum«<br />

ein. Das Forum findet am 6. September<br />

statt und thematisiert die industrielle Produktion<br />

von Solarzellen und -modulen.<br />

Den Schwerpunkt bilden neue Silizium-<br />

und Dünnschicht- Produktionstechnologien.<br />

In der am Vormittag stattfindenden<br />

»Market Session« vermitteln Industrievertreter<br />

aktuelle Daten zu den Marktentwicklungen.<br />

Am Nachmittag finden parallel<br />

zwei Veranstaltungen mit Vorträgen über<br />

die Zell- und Modulproduktion statt: In der<br />

»Silicon Session« behandeln die Fachbeiträ-<br />

kristallinen Halbleiter-Modulen (c-Si).<br />

Verbessert hat Henkel insbesondere das<br />

Stressverhalten und die Aushärtezeiten<br />

und -temperaturen. (zü)<br />

Henkel, B6/B11<br />

Singulus<br />

Flexibles<br />

ICP-PECVD System<br />

»Singular« von Singulus Technolgies ist<br />

eine ICP-PECVD-Beschichtungsanlage<br />

zur plasmaunterstützten Gasphasenabscheidung<br />

(PECVD) für die Massenferti-<br />

ge die optimierte Weiterverarbeitung sowie<br />

Automations- und Trackingtechnologien in<br />

der Massenfertigung hocheffizienter Siliziumzellen.<br />

In der »Thin-Film Session« diskutieren<br />

Fachleute aus PV-Fertigungsunternehmen<br />

Themen wie Coating, Integration<br />

und Effizienzsteigerung in der Fertigung<br />

von Dünnschicht-Solarzellen. Die Teilnahmegebühr<br />

zum »PV Production Forum<br />

2011« ist sowohl in der Registrierung für die<br />

EU PVSEC Konferenz als auch in der »Special<br />

One Day Admission« für den 6. September<br />

enthalten. Im Rahmen der Konferenz<br />

wird in diesem Jahr außerdem erstmals<br />

der »EU PVSEC Student Award« verliehen,<br />

um herausragende Arbeiten junger<br />

Forscher zu fördern.<br />

Im nächsten Jahr bricht die PVSEC mit einer<br />

Tradition: Die 27. PVSEC wird 2012<br />

vom 24. bis 28. September erstmals auf<br />

dem Gelände der Messe Frankfurt stattfinden.<br />

(zü) �<br />

gung kristalliner Silizium-Solarzellen.<br />

Außerdem wird »Singular« bei der Entwicklung<br />

von Zellkonzepten für PECVD-<br />

Beschichtungen von Hochleistungssolarzellen<br />

eingesetzt. Das modulare System<br />

besteht aus mehreren Vakuumkammern,<br />

die individuell an Kundenanforderungen<br />

anpassbar sind. Dank dieser hohen Flexibilität<br />

lassen sich auf bestehenden Herstellungsplattformen<br />

neue Fertigungsprozesse<br />

mit Zellwirkungsgraden über 20%<br />

entwickeln. »Singular« verbindet die Vorteile<br />

des Inline-Substrattransports und der<br />

stationären Verarbeitung. (zü)<br />

Singulus, A4/C3


Arnold Gruppe<br />

Equipment für<br />

die Brickfertigung<br />

Den Mittelpunkt des Messeauftritts von<br />

Arnold bildet die Live-Präsentation der<br />

kombinierten Oberflächen- und Fasenschleifmaschine.<br />

Sie ist auch für kleine<br />

und mittlere Produktionskapazitäten von<br />

Bricks wirtschaftlich einsetzbar. Mit Hilfe<br />

des integrierten Prozessanalyse-Tools Arpart<br />

werden aktuelle Produktions- und<br />

Prozessdaten gesammelt, visualisiert und<br />

analysiert und bilden die Basis für die<br />

kontinuierliche Optimierung der Produk-<br />

SolarSpec <br />

Junction Box<br />

MODULARER AUFBAU<br />

INTEGRIERTE FUNKTIONALITÄT<br />

Molex SolarSpec Junction Box<br />

www.molex.com<br />

tions- und Prozessparameter. Eine Prozessfähigkeit<br />

von >1,67 cpk bei einer<br />

Toleranz von ±0,05 mm ist damit dauerhaft<br />

erzielbar und ebnet den Weg zur geforderten<br />

Nullfehlerstrategie. (zü)<br />

Arnold Gruppe, A4/A9<br />

IMA Automation<br />

Stringer für Si-Module<br />

Um ein Drittel kürzer <strong>–</strong> und preisgünstiger<br />

ist die neue Variante der modustringer-<br />

Serie von IMA Automation. Bei der kürzeren<br />

modustringer-Variante verzichtet<br />

IMA auf die integrierte Elektrolumines-<br />

_06AEI_Molex_ET_05.pdf;S: 1;Format:(186.00 x 130.00 mm);12. Aug 2011 07:03:26<br />

• Hohe Flexibilität bei Design und Produktion von PV Modulen<br />

• Ermöglicht automatisierte Produktionsprozesse<br />

• Erleichtert die Integration von intelligenten Elektronikkomponenten<br />

• Zahlreiche Funktionen zur Systemsicherheit und Effizienz<br />

• Kürzere Produktions- und Montagezeiten<br />

• TÜV, UL und CSA zertifiert<br />

zenzprüfung im Eingang. Das ermöglicht<br />

eine wesentlich einfachere Transportlogistik<br />

bei den gleichen Grundprozessen. Die<br />

Prüfung der Zellen auf Bruch, Risse, etc.,<br />

deckt das System aber weiterhin ab. Der<br />

modustringer realisiert einen Single-<br />

Track-Durchsatz von 1200 Zellen pro<br />

Stunde. Die Dispensier-Option bietet die<br />

Möglichkeit Si-PV-Module vollautomatisch<br />

zu <strong>verbinden</strong>. Wesentlich für das<br />

fortschrittliche modustringer-Systemkonzept<br />

ist die Prozessentkopplung im Eingang.<br />

Durch die Autonomie der Zellenbereitstellung<br />

kann der modustringer ohne<br />

eine Stunde ohne Unterbrechung durchlaufen,<br />

ohne dass Material nachgelegt<br />

wird. Durch die Trennung von Ribbon-<br />

und Zellenvorbereitung ermöglicht der<br />

modustringer auch als Serienmaschine<br />

zahlreiche anwendergünstige Sonderlösungen.<br />

Dies gilt für Sonderlötverfahren<br />

und Kleber-Dispensierung als konzeptionelle<br />

Weiterentwicklung. (zü)<br />

IMA Automation, B1G/A13<br />

26th European Photovoltaic<br />

Solar Energy Conference and<br />

Exhibition, Hamburg<br />

5.-8. September 2011<br />

Halle B7, Stand A14<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

17


Messeausblick PVSEC<br />

Montech<br />

Vakuumband für<br />

mehr als 4000 Wafer/h<br />

Mit der Weiterentwicklung seiner Solar-<br />

Förderbänder mit integriertem Motor hat<br />

Montech die Platzproblematik gelöst, die<br />

es mit externen Motoren gibt. Bei den<br />

Solar-Transportbändern sowie dem Vakuum-Transportband<br />

sind Antrieb und Motor<br />

im Fuß der Förderbänder eingebaut.<br />

Auf der PVSEC zeigt Montech beispielsweise<br />

sein Vakuum-Transportband, das<br />

gleichzeitig mehrere Wafer befördert. Dabei<br />

hat das Transportband eine Geschwindigkeit<br />

bis 5 m/s und kann somit mehr<br />

als 4000 Wafer pro Stunde bewegen. Das<br />

Vakuum-Transportband, das auch für einen<br />

Überkopf-Transport eingesetzt wird,<br />

kann mehrere Spuren auf eine Spur zusammenführen<br />

und umgekehrt von einer<br />

Spur auf mehrere Spuren verteilen. Somit<br />

ist ein chaotischer Betrieb möglich. (zü)<br />

Montech, A4/B23<br />

Jenoptik<br />

Femtosekundenlaser<br />

für die Photovoltaik<br />

Basierend auf der Scheibenlasertechnologie,<br />

gewährleistet der Laser JenLas D2.fs<br />

von Jenoptik eine sehr gute Parameterstabilität<br />

und setzt einen neuen Standard für<br />

Laserquellen der Femtosekunden-Klasse.<br />

Der Laser emittiert hohe Pulsenergien von<br />

max 40 µJ und kann im Bereich von 30<br />

bis 200 kHz mit bis zu 4W Ausgangsleis-<br />

18<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

tung betrieben werden. Die Strahlqualität<br />

von M² ≤ 1,25 gestattet zusammen mit<br />

einer Pulsdauer von ≤ 400 fs neuartige<br />

industrielle Laserapplikationen in der<br />

Photovoltaik. Genannt sei hier der selektive<br />

Abtrag einzelner Schichten in aus<br />

unterschiedlichen Materialien aufgebauten<br />

Multischichtsystemen. Die konkrete<br />

Industrieanwendung ist die Entfernung<br />

von dielektrischen Schichten auf<br />

kristallinen Solarzellen. (zü)<br />

Jenoptik, A1 Stand B9<br />

Multi-Contact<br />

PV-Steckverbinder<br />

für 1500 VDC<br />

Multi-Contact erweitert mit dem TÜVzertifizierten,<br />

vorkonfektionierten PV-<br />

Steckverbinder MC4PLUS das Original-<br />

MC4-System um eine kosteneffiziente<br />

Verbindungslösung für Modulhersteller.<br />

Der PV-Steckverbinder erfüllt die Schutzklassen<br />

IP65 und IP67. Sein flaches Design<br />

erleichtert die Installation bei beengten<br />

Platzverhältnissen. Eine Snap-in<br />

Verriegelung gemäß NEC 2011 sorgt für<br />

höchste Anschlusssicherheit. Ein deutlich<br />

hörbares Einrasten gibt dem Installateur<br />

eine akustische Rückmeldung. (eg)<br />

Multi-Contact, B7/B9<br />

Leybold Optics<br />

Equipment für<br />

Dünnschicht module<br />

Fertigungsequipment für alle derzeit gängigen<br />

Dünnschichtsysteme (a-Si/µc-Si,<br />

CIGS, CIGS-Flex, CdTe) zeigt der PV-Maschinenhersteller<br />

Leybold Optics. Für die<br />

CIGS-Technologie beispielsweise bietet<br />

Leybold Optics das vollständige Vakuum-<br />

Equipment wie Frontkontakt, Absorber<br />

Layer, Rückkontakt, etc. für alle notwendigen<br />

Prozesse. Speziell für das Rolle-zu-<br />

Rolle-Verfahren konzipiert ist das Roll-toroll<br />

coating System, auch Web-Coater<br />

genannt. Das Verfahren ist konzipiert für<br />

Substrate wie Metallfolien oder flexiblem<br />

Kunststoff und lässt Beschichtungsmetho-<br />

den wie Sputtering, Evaporation, CVD<br />

oder eine kombinierte Lösung zu. (zü)<br />

Leybold Optics, A1/C2<br />

Phoenix Contact<br />

Anschlussdosen für<br />

Kristallin- oder Dünnschicht-PV-Module<br />

Mit den Photovoltaik-Modulanschlussdosen<br />

für Kristallin- oder Dünnschicht-Photovoltaikmodule<br />

ergänzt Phoenix Contact<br />

seine Sunclix-Serie an der Modulschnittstelle.<br />

Ihre patentierte Klemmtechnik<br />

sorgt für ein sicheres und langzeitstabiles<br />

Kontaktieren der Ribbons. Sie werden<br />

positioniert und aufgesetzt <strong>–</strong> und sind<br />

schon verbunden. Ihre Kontaktierung<br />

lässt sich öffnen und ist wieder verwendbar.<br />

Alternativ zur Klemmtechnik kann<br />

der Anwender auch zwischen einer Löt-<br />

oder Schweißverbindung wählen. (eg)<br />

Phoenix Contact, C7/B18<br />

Grenzebach Maschinenbau<br />

Planung von Dünnschicht-PV-Anlagen<br />

Grenzebach übernimmt Planung und Gesamtautomatisierung<br />

von Herstellungsanlagen<br />

für Photovoltaik-Dünnschichtmodule.<br />

Front- und Back-End-Technologie<br />

beinhalten Förderanlagen, Waschen,<br />

Schneid- und Stapeltechnik, Speicher, Robotorhandling,<br />

Inspektionssysteme, Laserbearbeitung<br />

und vieles mehr zur schonenden<br />

Behandlung der empfindlichen<br />

Substrate. Abgerundet wird das Portfolio<br />

durch Anlagen-Simulation und MES-Leitsysteme<br />

zur Steuerung sowie zur Produktionsplanung<br />

und -steuerung. (eg)<br />

Grenzebach, A1/C5


Das sicherste<br />

Kraftwerk der Welt.<br />

Ihr Strom ist sicher <strong>–</strong> mit Sonnenenergie. Schon 32 qm<br />

Dachfläche können den Strombedarf einer 4-köpfigen Familie<br />

für ein ganzes Jahr decken.*<br />

Investieren Sie jetzt in Ihre sichere<br />

Stromversorgung. Informationen unter<br />

0800/44 50 800 und ichsetzaufsonne.de<br />

* Eine 4 kWp Solarstrom-Anlage benötigt 32 qm Fläche und erzeugt im Jahr ca. 3.600 kWh Strom.<br />

Eine 4-köpfige Familie verbraucht im Schnitt 3.500 kWh/Jahr.


Messeausblick PVSEC<br />

GP Solar<br />

Inline-<br />

3D-Inspektionssystem<br />

Bei GP Solar zu sehen ist das neue Inline-<br />

Inspektionssystem GP TOPO-D.Scan für<br />

die vollflächige 3D-Messung der Topographie<br />

von Wafern und Solarzellen <strong>–</strong> on-thefly<br />

und innerhalb von einer Sekunde. Die<br />

zum Patent angemeldete Technologie ermöglicht<br />

ein dreidimensionales Scannen<br />

von Wafern in z-Richtung mit höchster<br />

Genauigkeit mittels einfacher Bewegung<br />

der Wafer durch das System. Die Höhenauflösung<br />

beträgt 4 µm (nw)<br />

GP Solar, A1/B2<br />

Data Design System (DDS)<br />

Neue Version der<br />

PV-Planungssoftware<br />

Data Design System (DDS) stellt die Version<br />

7.3 der PV-Planungssoftware DDS-<br />

CAD PV vor. Dank erweiterter Einstellmöglichkeiten<br />

lassen sich die Ertragsprognosen<br />

nun noch individueller an die<br />

gegebene Situation anpassen. (nw)<br />

Data Design System, B4G/C18<br />

Solare Datensysteme GmbH (SDS)<br />

Herstellerunabhängig:<br />

PV-Monitoring<br />

Bei Solare Datensysteme zu sehen ist das<br />

PV-Monitoring-System Solar-Log. Mittlerweile<br />

überwacht der Solar-Log laut Hersteller<br />

in mehr als 65 Ländern über<br />

400.000 Wechselrichter mit einer Gesamtleistung<br />

von ca. 2,8 Gigawatt. Einfache<br />

Bedienung und eine universelle Anwendung<br />

ohne aufwändige Softwareinstallation<br />

sind die spezifischen Merkmale des<br />

20<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

SDS-Anlagenüberwachungssystems. Solar-Log<br />

ist mehrsprachig, wechselrichterunabhängig<br />

und unterstützt heute über<br />

50 unterschiedliche Wechselrichter-Hersteller<br />

weltweit. (nw)<br />

SDS, B7/B22<br />

SGS Germany <strong>–</strong> Solar Testhouse<br />

SGS vergibt<br />

CB-Zertifikate<br />

Im März 2011 erhielt das SGS Solar Testhouse<br />

die internationale Akkreditierung<br />

des CB-Programms vom internationalen<br />

elektrotechnischen Komitee für normengerechte<br />

Konformitätsprüfung (IECEE).<br />

Damit ist SGS eines von fünf deutschen<br />

CB-Prüflaboren, das die CB-Prüfzertifikate<br />

und -berichte für Solarmodulhersteller<br />

ausstellt. (nw)<br />

SGS, B6/B35<br />

Hamamatsu Photonics<br />

Messung der Fluoreszenzlebensdauer<br />

Hamamatsu stellt die neuen Modelle der<br />

Quantaurus-Serie zur Charakterisierung<br />

Licht-emittierender Materialien wie fluoreszierende<br />

Farbstoffe, organische Metallkomplexe,<br />

OLEDs, LED-Phosphore und<br />

Quantendots vor. Das Quantaurus-QY<br />

misst laut Hersteller Quantenausbeuten<br />

schneller, als es mit der Relativmethode<br />

möglich ist. Das Quantaurus-Tau misst<br />

die Fluoreszenzlebensdauer fluoreszierender<br />

Materialien in Pulverform, dünnem<br />

Film oder in Lösung im Zeitbereich<br />

von Sub-Nanosekunden bis Millisekunden<br />

mit einer Single-Photon-Counting-<br />

Empfindlichkeit. Zur Anregung dienen<br />

sieben LEDs von 280 bis 630 nm. Das<br />

Standardmodell C11367-11 detektiert die<br />

Emission zwischen 300 und 800 nm, beim<br />

NIR-Modell C11367-12 liegt der Detektionsbereich<br />

bei 380 bis 1030 nm. (nw)<br />

Hamamatsu, B4G/B24<br />

Delta Energy Systems<br />

Online-PV-Anlagen-<br />

überwachung<br />

Kompatibel mit den String-Inverter-Modellen<br />

für Europa, Nordamerika und Asien-<br />

Pazifik ist das neue Online-PV-Anlagenüberwachungs-Tool<br />

»Solvia Monitor« von<br />

Delta Energy Systems. Das für Installateure<br />

und Endkunden entwickelte Onlineportal<br />

ist einfach zu handhaben und steht<br />

dem Kunden kostenlos zur Verfügung.<br />

Das System beinhaltet das Gateway zur<br />

Datenübertragung, die Datenbank sowie<br />

diverse Internetanwendungen. (nw)<br />

Delta Energy Systems, B7/B16<br />

Fronius<br />

Drei Phasen mit 8 kW<br />

Fronius erweitert<br />

das Produktspektrum<br />

seiner Solarinverter<br />

um den<br />

»IG Plus 100 V-3«,<br />

einen dreiphasigenWechselrichter<br />

mit einer<br />

Ausgangsleistung<br />

von 8 kW. Blindleistungsbereitstellung,dreiphasige<br />

Einspeisung<br />

und dynamische Netzstützung sorgen für<br />

eine problemlose Einbindung in das elektrische<br />

Netz, auch in Regionen mit einer<br />

hohen Zahl von PV-Anlagen. Zu den weiteren<br />

Features der Fronius-Solarinverter<br />

gehören das MIX-Konzept, die HF-Trafoumschaltung,<br />

der Fronius Module Manager,<br />

das Platinentausch-Konzept, ein<br />

servicefreundliches Montagesystem und<br />

das ausgeklügelte Lüftungssystem. (eg)<br />

Fronius, B7/A18


Bild: Wikipedia, Fotograf: Chrischerf<br />

Schwerpunkt • Elektromobilität<br />

■ Wie Leistungselektronik den EVs zum Durchbruch verhilft<br />

Elektromobilität<br />

braucht einen systemischen Ansatz<br />

In Phoenix/Arizona stehen reihenweise verwaiste und verstaubte Ladestationen<br />

für Elektrofahrzeuge aus den 90er-Jahren, einer Zeit, in der General Motors den<br />

viel versprechenden EV1 entwickelte <strong>–</strong> hoch fliegende Pläne, die im Wüstensand<br />

stecken blieben. Woran sie gescheitert sind? An der mangelnden Infrastruktur und<br />

Wirtschaftlichkeit.<br />

Von Kevin Parmenter, Director of Advanced Technical<br />

Marketing für digitale Leistungselektronik bei Exar<br />

In Deutschland gibt es mehr als 14.000<br />

Tankstellen, um Kraftstoff für Millionen<br />

Benzin- und Diesel-getriebener Fahrzeuge<br />

bereitzustellen <strong>–</strong> an diesen Service<br />

sind die Menschen gewöhnt, den wollen<br />

sie nicht aufgeben. Wenn der so bequem<br />

erhältliche Kraftstoff nicht durch ein ähnlich<br />

leicht verfügbares Medium ersetzt<br />

werden kann, dann wird die erfolgreiche<br />

Einführung einer alternativen <strong>Energie</strong>art<br />

noch lange Zeit auf sich warten lassen.<br />

Das heißt, der Ersatz für das populäre<br />

Benzin sollte sich einerseits so »anfühlen<br />

wie Benzin«, andererseits sollte er aber<br />

auch nachhaltig sein. Auf den ersten<br />

Blick scheint es so, als ob die Elektrofahrzeuge<br />

(EVs) uns die kohlenwasserstoffbasierten<br />

Kraftstoffe abgewöhnen können.<br />

Es könnte aber auch sein, dass die klassischen,<br />

EV1-ähnlichen Elektrofahrzeuge<br />

das Problem nur verschieben. Fossile<br />

Brennstoffe liefern heute mehr als die<br />

Hälfte der verbrauchten Kraftwerksenergie,<br />

egal ob man Deutschland betrachtet<br />

oder die Vereinigten Staaten. Wegen des<br />

Ausstiegs aus der Kernkraft wird ihr Anteil<br />

in Deutschland wahrscheinlich sogar<br />

noch wachsen.<br />

Das Aufladen unserer Elektrofahrzeuge<br />

dürfte also, sozusagen ungewollt, große<br />

Mengen traditioneller, nicht-nachhaltiger,<br />

nicht-erneuerbarer, fossiler <strong>Energie</strong>-Ressourcen<br />

beanspruchen. Wenn viele ener-<br />

giebewusste Leute ihre EVs gleichzeitig<br />

aufladen, müssen sich die Kohle- und<br />

Gaskraftwerke mächtig ins Zeug legen,<br />

um die dafür benötigte Spitzenlast zu bewältigen.<br />

Das gilt auch für Szenarien, in<br />

denen 100 Prozent der <strong>Energie</strong>versorgung<br />

nuklearen oder solaren Ursprungs ist, hydroelektrisch<br />

erzeugt wird oder auf Wind<br />

bzw. Geothermie basiert. Fakt ist: Wenn<br />

jeder zur gleichen Zeit von der Arbeit nach<br />

Hause kommt und sein Fahrzeug mit der<br />

heimischen Ladestation verbindet <strong>–</strong> dann<br />

ist das ein Worst-Case-Szenario, das Ingenieure<br />

in Betracht ziehen und das Versorgungssystem<br />

für solche Spitzenlasten dimensionieren<br />

müssen.<br />

Betrachten wir die <strong>Energie</strong>menge, die von<br />

den 14.500 Tankstellen in Deutschland tagtäglich<br />

bereitgestellt wird. Können wir die<br />

Stromversorgungsnetze genügend erwei-<br />

Haltverbot/Zusatzschild: »Frei für ladende Elektrofahrzeuge«<br />

(Ladestation am Ernst-Reuter-Platz in Berlin)<br />

tern, um das Äquivalent dieser <strong>Energie</strong> zu<br />

den Verbrauchern an ihrem jeweiligen<br />

Standort zu transportieren? Hinzu kommt,<br />

dass etwa 6 bis 8 Prozent der elektrisch<br />

erzeugten <strong>Energie</strong> beim Aufladen der Fahrzeuge<br />

als Wärme verloren gehen.<br />

Wenn diese <strong>Energie</strong> nun elektrisch angeliefert<br />

wird und alle Nachbarn ihre EVs<br />

gleichzeitig aufladen, dann werden die<br />

Leistungsschalter der Trafostation in den<br />

Wohngebieten wahrscheinlich wegen<br />

Überlastung abschalten. Die EVs könnten<br />

also das Netz <strong>–</strong> wie es heute existiert <strong>–</strong><br />

schnell überfordern. Denn der Anschluss<br />

eines Elektrofahrzeuges wirkt zumindest<br />

temporär auf das Versorgungsnetz wie der<br />

Anschluss eines neuen Hauses. Wann,<br />

glauben Sie, wird Ihr Stromversorger die<br />

notwendige Kapazität auf eigene Kosten<br />

in Ihrem Straßenblock installieren, um al-<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

21


Schwerpunkt • Elektromobilität<br />

le kommenden EVs zu berücksichtigen?<br />

Und bei diesen Betrachtungen sind die Probleme<br />

mit den Batterien noch nicht einmal<br />

berücksichtigt.<br />

Leistungselektronik kann helfen<br />

Gehen wir davon aus, dass mit entsprechenden<br />

Forschungsgeldern alle Probleme<br />

überwunden werden können. Die<br />

gute Nachricht: Die Hersteller von Leistungselektronik<br />

entwickeln verschiedene<br />

Technologien unabhängig voneinander.<br />

Wenn sie entsprechend zusammengefasst<br />

werden, haben wir eine Chance,<br />

die benötigte Infrastruktur zu unterstützen<br />

<strong>–</strong> etwa durch die zeitlich gesteuerte<br />

Rückeinspeisung von gespeicherter <strong>Energie</strong><br />

in die Netze aus Fahrzeugbatterien<br />

mit Elektromotoren, wie es in Europa<br />

ernsthaft erwogen wird.<br />

22<br />

Prinzipielles<br />

Schema der<br />

Stromversorgung<br />

in Deutschland<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Die Versorgungsnetze können, so wie sie<br />

sind, nicht sehr viele EVs verkraften. Ich<br />

gehe dennoch nicht davon aus, dass die<br />

<strong>Energie</strong>versorger großartig Neuinvestitionen<br />

leisten, wir müssen also das, was wir<br />

haben, effizienter nutzen.<br />

Die <strong>Energie</strong>versorger müssen in der Lage<br />

sein, die geleisteten Investitionen durch<br />

Kosteneinsparungen oder durch Geld,<br />

das neue Installationen einspielen können,<br />

wieder zurückzubekommen. Und<br />

dafür gibt es mehrere Ansätze: <strong>Energie</strong>-<br />

Diebstahl ist beispielsweise ein Problem,<br />

das in den USA mittlerweile 6 Mrd. Dollar<br />

jährlich kostet. In Schwellenländern wird<br />

das ebenfalls zu einem wichtigen Thema.<br />

Nur zum Vergleich: Verluste durch Kreditkarten-Manipulationen<br />

belaufen sich<br />

in den USA auf etwa 11 Mrd. Dollar und<br />

Autodiebstahl auf ca. 8 Mrd. Dollar.<br />

Deshalb fokussieren sich viele der aktuellen<br />

Smart-Grid-Initiativen darauf, mithilfe<br />

von Technologien, die Manipulationen<br />

verhindern, den <strong>Energie</strong>diebstahl<br />

einzudämmen bzw. zu eliminieren. Wenn<br />

wir daneben das Smart Grid auch mit einer<br />

gewissen System-Intelligenz versehen,<br />

um die Auslastung der Netzkapazitäten<br />

im Hinblick auf Tageszeit und Ort<br />

von EV-Aufladungen zu überwachen,<br />

dann sind wir auf dem Weg zu einer Lösung,<br />

die keine Milliarden für neue Netze<br />

erfordert, außer sie sind unbedingt erforderlich.<br />

Das wäre dann auch ein brauchbares<br />

Payback-Modell.<br />

Wir machen Fortschritte auf diesem Weg,<br />

aber langsamer, als vielleicht erwartet,<br />

denn es wird vielleicht noch zehn Jahre<br />

dauern, bis wir wirklich von Smart Grids<br />

reden können. Wir dürfen nämlich nicht<br />

Bilder: Wikipedia, Stefan Riepl; AG <strong>Energie</strong>bilanzen e.V.


Bruttostromerzeugung nach <strong>Energie</strong>trägern<br />

in Deutschland für das Jahr 2010<br />

vergessen, dass Änderungen wie diese, besonders im Stromversorgungssektor,<br />

sehr viel Zeit brauchen. Das gilt auch dann,<br />

wenn der Sektor eigentlich unter Zeitdruck steht.<br />

Mögliche Lösungen<br />

Die Lösung heißt: Kombination der existierenden Kommunikationstechniken,<br />

leitungsgebunden und drahtlos, mit Smart<br />

Metering und prozessorgesteuerter Leistungselektronik in<br />

den Ladesystemen. Neue Entwicklungen bei digitalen gesteuerten,<br />

netzbasierten und batteriegespeisten Stromversorgungen,<br />

wie Exars Power-Bausteine für effizientes Leistungsmanagement,<br />

lassen die Netzgeräte mit einem zentralen Prozessor<br />

interagieren, die Versorgung steuern und telemetrisch<br />

Messdaten übertragen. Exar bietet dafür ein breites Programm,<br />

einschließlich Leistungswandlern und linearen Bausteinen<br />

nach Industriestandard.<br />

Damit können Elektrofahrzeuge ihre <strong>Energie</strong>bedarfe und die<br />

dazugehörigen Zeitpunkte an das Netz kommunizieren, etwa<br />

per Mobiltelefonie oder über das drahtlose ZigBee-Protokoll.<br />

Der Stromversorger gleicht diese Daten mit seinen Lastspitzen<br />

ab und stellt die <strong>Energie</strong> so für die EV-Ladung bereit,<br />

dass das System nicht überlastet wird.<br />

Fazit: Das bestehende Netz von mehr als 14.500 Tankstellen<br />

ist die Richtgröße für die geforderten anteiligen Investitionen<br />

in intelligente Leistungselektronik, Kommunikations-, Smart<br />

Metering und Smart-Grid-Technologien. Eine EV-ertüchtigte<br />

Infrastruktur wird ohne Leistungselektronik, wie sie etwa<br />

Exar bietet, nicht funktionieren.<br />

Abzuwarten bleibt dann nur noch, ob die Verbraucher auf<br />

den gewohnten Komfort des minutenschnellen, bequemen<br />

Auftankens verzichten wollen. Mit der Ausnahme von 480-V-<br />

Schnelladestationen, von denen es erst wenige gibt, dauert<br />

das Laden einer EV-Batterie geraume Zeit. Doch mit dem<br />

richtigen Ansatz kommen wir auch mit Elektromobilität rascher<br />

zum Ziel. Eine alternative Möglichkeit wären zum Beispiel<br />

Wechselakkusysteme. (st) �<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

23<br />

▪<br />

▪<br />

▪<br />


Schwerpunkt • Elektromobilität<br />

■ Welcher Motortxp für welches Fahrzeug?<br />

Die Qual der Antriebstechnik-Wahl<br />

Elektro-Antriebskonzepte gewinnen in PKWs und Klein-LKWs an Bedeutung. Beim<br />

Aus- oder Umrüsten gilt es, aus antriebstechnischer Sicht zahlreiche Faktoren zu<br />

beachten.<br />

»Am Anfang steht immer die Frage, was<br />

für ein Fahrzeug mit einem Elektroantrieb<br />

ausgerüstet werden soll, z.B. ein PKW,<br />

LKW, landwirtschaftliches Fahrzeug,<br />

Baufahrzeug oder gar ein Boot oder Segelflugzeug«,<br />

erklärt Gerhard Körber, Geschäftsführer<br />

bei Unitek. Denn die Fahrzeugart,<br />

deren Einsatzgebiet und die davon<br />

abhängige Betriebsdauer haben wesentlichen<br />

Einfluss auf die Antriebswahl,<br />

denn diese Faktoren definieren die Anforderungen<br />

an Kurzzeit- bzw. Dauer-Leistung,<br />

Batteriespannung oder die notwendige<br />

Schutzart.<br />

Daneben beeinflusst das Höhenprofil des<br />

Geländes, in dem ein Fahrzeug eingesetzt<br />

wird, die Wahl der richtigen Fahrzeugkomponenten.<br />

Fahrzeuge, die z.B. auf<br />

dem Flugfeld oder auf vorwiegend flachen<br />

Messe- und Industriegeländen unterwegs<br />

sind, benötigen meist eine geringere Antriebsleistung<br />

als vergleichbare Straßenfahrzeuge,<br />

und auch die Anforderungen<br />

an die Schutzart sind bei diesen Fahrzeugen<br />

geringer. Auf unbekanntem Terrain<br />

dagegen kann es ein Fahrzeug mit Steigungen<br />

bis 25 Prozent zu tun bekommen.<br />

Das erfordert natürlich eine höhere Leistung,<br />

und es gilt hier, auch die Rekupe-<br />

24<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

ration (also die Nutzbremsung, bei der<br />

Brems-<strong>Energie</strong> in die Batterie geladen<br />

wird) zu berücksichtigen.<br />

Zum Vergleich: Die mittlere Leistung eines<br />

Kleinwagens liegt im Flachland bei ca. 12<br />

kW, im bergigen Gelände bei ca. 20 kW.<br />

Darüber hinaus sind die Geschwindigkeiten<br />

im Einsatz auf der Straße mit bis zu 140<br />

km/h höher als in Industrieanwendungen.<br />

Körber: »Daneben müssen bei Fahrzeugen<br />

für den Straßenverkehr die entsprechenden<br />

gesetzlichen Vorschriften beachtet werden.<br />

Zudem wird gefordert, dass die eingesetzten<br />

Komponenten unempfindlich sind gegen<br />

Schmutz, Wasser, Vibrationen und<br />

hohe Temperaturschwankungen.«<br />

Je nach Einsatzbereich sind auch Umgebungstemperaturen<br />

eine kritische Größe.<br />

In zeitweise kalten Ländern muss das<br />

Fahrzeug klimatisiert werden. Die in Wärme<br />

gewandelte Verlustenergie ist beim<br />

elektrischen Antrieb so gering, dass sie<br />

zum Heizen des Fahrgastraums nicht ausreicht.<br />

Bei Temperaturen unter 5 °C muss<br />

außerdem die Batterie geheizt und bei<br />

Temperaturen über 60 °C aktiv gekühlt<br />

werden. Und schließlich hat der Einsatzort<br />

einen Einfluss auf die geforderten Zulas-<br />

Ein flexibler Motorregler für alle Antriebskonzepte<br />

Der Motor-Controller setzt die Gleichstrom-Leistung<br />

der Batterie in eine Drehstrom-Leistung für<br />

den Motor um, ein DSP übernimmt die Steuerung.<br />

Der Controller überwacht und begrenzt die<br />

Regelgrößen auf die zulässigen Motordaten in<br />

Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen.<br />

Im einfachsten Fall steuert der Motorregler nur<br />

Drehzahl oder Drehmoment. In komplexeren Anwendungen<br />

übernimmt er mithilfe umfangreicherer<br />

Software auch weitere Funktionen wie<br />

elektrische Rekuperation, Fahrstabilität, Fahrprofile<br />

(ECO-Sport), Notlauf-Eigenschaften oder<br />

Batterie-Überwachung. Die Kommunikation zwischen<br />

Controller und Fahrzeug-Bordrechner erfolgt<br />

über das BUS-System (z.B. CAN). Der mechanische<br />

Aufbau und die elektrische Sicherheit<br />

müssen den nationalen und internationalen Vorschriften<br />

für elektrische Straßenfahrzeuge entsprechen.<br />

Betriebsstörungen des Controllers und<br />

Motors dürfen zu keinen unkontrollierbaren Zuständen<br />

des Fahrzeugs führen.<br />

Die Standard-Geräte Bamobil und Bamocar von<br />

Unitek eignen sich für einen Spannungsbereich<br />

bis 700 V und einen Strombereich bis 400 A. Die<br />

Motor-Controller in hoher Schutzart berücksichtigen<br />

nationale und internationale Vorschriften<br />

und eignen sich für Synchron-, Asynchron- und<br />

Gleichstrom-Motoren. Leistungsstarke DSPs und<br />

umfangreiche Software ermöglichen fortschrittliche<br />

Steuerung und Regelung für elektrische<br />

Straßenfahrzeuge. (st)<br />

Gerhard Körber, Unitek<br />

» Aus technischer Sicht ist ein Elektro -<br />

antrieb relativ primitiv. Softwareseitig ist<br />

beim Umrüsten aber einiges zu beachten.<br />

Die Sicherheits anforderungen sind in<br />

diesem Bereich immens. «<br />

sungen der eingesetzten Komponenten.<br />

»Somit bestimmt das Einsatzfeld maßgeblich<br />

die Konstruktion und Antriebsleistungen<br />

eines Fahrzeugs und damit den<br />

Fahrzeug- bzw. Antriebspreis. Die Spanne<br />

ist dabei breit, beim PKW reicht sie beispielsweise<br />

von Kleinstfahrzeugen mit<br />

geringen Geschwindigkeiten und 5 kW<br />

Die Einsatzgebiete des Motorreglers<br />

BAMOCAR sind Elektro-PKWs,<br />

vollelektrische Elektro-Klein-LKWs,<br />

starke Elektro-Bootsantriebe (bis 80 PS)<br />

und Segelflugzeug-<br />

Antriebe<br />

Bild: Unitek


Antriebsleistung bis zu Fahrzeugen der<br />

Mittelklasse mit bis zu 150 kW«, so Körber<br />

weiter.<br />

Die richtige Antriebsart<br />

Das Herz eines Elektrofahrzeugs bildet der<br />

eingesetzte Motor mit zugehörigem Motorregler.<br />

Aus der Sicht von Körber sind<br />

bei derzeitigem Entwicklungsstand Drehstrom-Asynchron-Motoren<br />

und Drehstrom-Synchron-Motoren<br />

sinnvolle Optionen.<br />

Entscheidender Vorteil des Synchron-Motors<br />

ist seine geringe Größe: Bei<br />

gleicher Leistung ist er halb so groß und<br />

auch nur halb so schwer wie ein Asynchron-Motor.<br />

Damit eignet er sich ideal für<br />

den Einsatz in Hybridfahrzeugen. Daneben<br />

überzeugt er durch einfachere Regelung<br />

und besseren Wirkungsgrad. Von<br />

Nachteil ist jedoch das hohe Bremsmoment<br />

bei einer Störung, also beispielsweise<br />

einem Kurzschluss im Motor oder Umrichter.<br />

Körber: »Weil der Antrieb getrie-<br />

_02UTY_GMCI_DE-6.pdf;S: 1;Format:(210.00 x 146.00 mm);06. May 2009 08:06:48<br />

Qualitäts-Prüfer.<br />

Die KONSTANTER der Serie SYSKON<br />

definieren neue Maßstäbe für Zuverlässigkeit<br />

und Präzision. Mit diesen innovativen<br />

Geräten stehen Ihnen hochwertige<br />

Gleichstromversorgungen für den Laborund<br />

Systemeinsatz zur Verfügung. Sie<br />

überzeugen durch Einsatzvielfalt und<br />

Effizienz <strong>–</strong> perfekt geeignet für anspruchsvolle<br />

Prüfaufgaben in Forschung,<br />

Entwicklung und Produktion.<br />

Synchron-Motor-Bauformen im Vergleich<br />

Synchron-Standard-Motoren arbeiten in einem<br />

Drehzahlbereich bis 8000 UpM und liefern vom<br />

Stillstand bis zur maximalen Drehzahl ein konstantes<br />

Drehmoment. Sie finden Verwendung<br />

bei direktem getriebelosen Antrieb auf das Differenzial.<br />

Synchron-Torque-Motoren haben die<br />

gleichen Eigenschaften, arbeiten aber im Drehzahlbereich<br />

bis 2000 UpM und finden besonders<br />

bei Radnaben-Antrieben ihren Einsatz sowie bei<br />

belos arbeitet, kann in einem solchen Fall<br />

nicht einfach ausgekuppelt werden. Ein<br />

weiterer Nachteil ist der Einsatz teurer<br />

und wegen des chinesischen Monopols<br />

immer schlechter verfügbaren Selten-Erden-Magnete.«<br />

Synchron-Motoren werden<br />

typischerweise bei Hybrid- und Radnaben-<br />

Antrieben eingesetzt. Es stehen drei Bauformen<br />

zur Verfügung: der Synchron-Standard-Motor,<br />

der Synchron-Torque-Motor<br />

und der hochdrehende Synchron-Motor.<br />

Der Asynchron-Motor wird seit Jahren in<br />

der Industrie eingesetzt, z.B. in Maschi-<br />

direkten innen liegenden Radantrieben ohne<br />

Getriebe und Differenzial. Der hochdrehende<br />

Synchron-Motor erreicht Drehzahlen bis 20.000<br />

UpM. Das Drehmoment ist hier vom Stillstand<br />

bis 8000 UpM konstant, die Leistung im Bereich<br />

von 8000 bis 20.000 UpM ebenfalls, allerdings<br />

erfordert die Feldschwächenregelung zusätzliche<br />

Schutzmaßnahmen gegen generatorische<br />

Überspannungen. (st)<br />

nen, Förderanlagen, Pumpen oder Lüftern,<br />

und ist dadurch der am meisten verbreitete<br />

Drehstrom-Motor. Der große Vorteil:<br />

Diese Motorart ist sehr preisgünstig.<br />

Zudem werden keine Magnete benötigt,<br />

und hohe Drehzahlen sind möglich. Auch<br />

das Problem des Bremsmoments bei Motorkurzschluss<br />

besteht nicht. Diese Vorteile<br />

werden mit den Nachteilen eines<br />

höheren Leistungsgewichts, eines geringeren<br />

Wirkungsgrades (vor allem im Teillastbereich,<br />

also bei kleinen Geschwindigkeiten)<br />

und einer komplexeren Regelung<br />

erkauft.<br />

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Schwerpunkt • Elektromobilität<br />

26<br />

Unitek Industrie Elektronik<br />

Unitek Industrie Elektronik entwickelt und<br />

produziert Leistungselektronik für elektromotorische<br />

Antriebe in unterschiedlichen<br />

<strong>Technik</strong>en von 200 W bis 800 kW. Im Produktspektrum<br />

befinden sich Standard-Lösungen,<br />

aber auch kundenspezifische Sonderbauformen<br />

sind realisierbar. Das Unternehmen<br />

(Leistungselektronik) sitzt unter<br />

einem Dach mit Labod electronic (CNC-Steuerungen)<br />

und LNT-Automation (SMD-Produktion,<br />

Entwicklung) und pflegt eine enge<br />

Partnerschaft zu den Firmen. Darüber hinaus<br />

sind die Reglerspezialisten in Forschungsprojekten<br />

eng mit Motorherstellern und<br />

Universitäten verbunden. (st)<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Um seinen Kunden die richtige Motor-<br />

Bauart anbieten zu können, kooperiert<br />

Unitek eng mit verschiedenen deutschen<br />

Motoren- und Spezial-Autogetriebe-Herstellern.<br />

Insgesamt kann das Unternehmen<br />

Regler für alle der fünf genannten<br />

Motor-Bauarten anbieten. »Ich gehe derzeit<br />

davon aus, dass sich beim Gros der<br />

Elektro-Automobil-Anwendungen Asynchron-Motoren<br />

durchsetzen werden, vor<br />

allem weil sie dank hohem Automatisierungsgrad<br />

in der Produktion sehr kostengünstig<br />

herzustellen sind,« schätzt Körber.<br />

»Trotzdem unterstützen unsere univer-<br />

■ Internationale Automobil-Ausstellung <strong>–</strong> IAA 2011<br />

Stärkerer Fokus<br />

auf der Elektromobilität<br />

Auf der diesjährigen IAA 2011 wird zum ersten Mal parallel zur Messe ein eintägiger<br />

Kongress zum Thema »Elektromobilität« stattfinden <strong>–</strong> noch ein Kongress,<br />

muss das denn sein? Hans-Georg Frischkorn erklärt der <strong>Energie</strong>&<strong>Technik</strong> das zugrunde<br />

liegende Konzept, den Unterschied zu anderen Kongressen und gibt seine<br />

Einschätzung ab, wie Deutschland im internationalen Vergleich beim Thema »Elektromobilität«<br />

abschneidet.<br />

<strong>Energie</strong>&<strong>Technik</strong>: Schaut man sich die<br />

große Anzahl von Automobilkonferenzen<br />

an, die sich mittlerweile zum Teil oder<br />

ausschließlich dem Thema »Elektromobilität«<br />

widmen, ergeben sich die Fragen:<br />

Ob ein weiterer Kongress wirklich<br />

notwendig ist und wie der VDA diesen<br />

neuen Kongress im Vergleich zu konkurrierenden<br />

Veranstaltungen, wie beispielsweise<br />

dem VDI-Kongress in Baden-<br />

Baden (Elektronik im Kraftfahrzeug),<br />

der elektro:mobilia, dem VDI-Kongress<br />

»Elektromobilität« etc. positioniert?<br />

Hans-Georg Frischkorn: Die IAA ist die weltweit<br />

wichtigste Mobilitätsmesse. Natürlich<br />

stehen die Weltpremieren im Mittelpunkt<br />

des Publikumsinteresses. Aber gleichzeitig<br />

ist die IAA <strong>–</strong> auch schon in früheren Jahren<br />

<strong>–</strong> ein großer Kongress mit zahlreichen Fachveranstaltungen<br />

über vielfältige Fragen zur<br />

Verkehrspolitik und Mobilität.<br />

Erstmals führt der VDA am 21. September<br />

gemeinsam mit anderen Industrieverbänden<br />

den »Fachkongress Elektromobilität« im<br />

Congress-Center der Messe Frankfurt durch.<br />

Dieser Kongress beleuchtet das Ecosystem<br />

Elektromobilität und damit die gesamte<br />

Wertschöpfungskette. Den Auftakt macht<br />

VDA-Präsident Matthias Wissmann. Hochrangige<br />

Vertreter der Automobilindustrie <strong>–</strong><br />

wie etwas Dr. Klaus Draeger, Vorstandsmitglied<br />

der BMW AG, Entwicklung; Dr. Bernd<br />

Bohr, Vorsitzender des Unternehmensbe-<br />

sellen Motorregler Bamobil und Bamocar<br />

bewusst alle Antriebskonzepte mit AC-,<br />

EC- oder DC-Motoren.«<br />

Auch bei der richtigen Motor-Getriebe-<br />

Kombination muss der Anwender vorab<br />

einige Fragen klären. So wird bei direktem<br />

Radantrieb (Radnaben-Motor, Doppel-<br />

Torquemotor) kein Getriebe eingesetzt,<br />

beim mitteldrehenden Motor nur ein Differenzial.<br />

Hochdrehende Motoren setzen<br />

in der Regel auf ein einstufiges Getriebe<br />

mit Differenzial, manchmal sind hier auch<br />

zweistufige Schaltgetriebe gefragt. (st) �<br />

reichs Kraftfahrzeugtechnik der Robert<br />

Bosch GmbH; Dr. Thomas Weber, Vorstandsmitglied<br />

der Daimler AG, verantwortlich<br />

für Konzernforschung & Mercedes-Benz<br />

Cars Entwicklung; und Dr. Rudolf Krebs,<br />

Konzernbeauftragter für Elektrotraktion,<br />

Volkswagen AG <strong>–</strong> werden im ersten Teil des<br />

»Fachkongress Elektromobilität«:<br />

Eine solche breite und informative Palette, die zudem branchenübergreifend<br />

gestaltet ist, bietet kein anderer Kongress<br />

zum Thema Elektromobilität. Er setzt damit neue Maßstäbe und ist<br />

ein wesentlicher, integraler Baustein im großen »IAA­Gebäude«.<br />

Kongresses über die Elektromobilität in ihren<br />

verschiedenen Ausprägungen und im<br />

internationalen Wettbewerb sprechen. Zudem<br />

referieren Vorstandsmitglieder oder<br />

Vorsitzende der Geschäftsführung aus dem


Zulieferbereich sowie der <strong>Energie</strong>wirtschaft und Elektroindustrie.<br />

Bundesverkehrsminister Dr. Peter Ramsauer wird auf dem<br />

Fachkongress »Elektromobilität« ebenfalls ein Statement geben.<br />

Den Abschluss bildet eine Experten-Podiumsdiskussion über<br />

»Fahrzeug- und Mobilitätskonzepte«.<br />

Eine solche breite und informative Palette, die zudem branchenübergreifend<br />

gestaltet ist, bietet kein anderer Kongress zum Thema<br />

Elektromobilität. Er setzt damit neue Maßstäbe und ist ein<br />

wesentlicher, integraler Baustein im großen »IAA-Gebäude«.<br />

Der VDA widmet auf dem Messegelände der IAA eine ganze<br />

Halle ausschließlich dem Thema »Elektromobilität«, gleichzeitig<br />

nutzen die Aussteller natürlich auch ihre eigenen Stände,<br />

um dort ihre Neuheiten rund um dieses Thema zu präsentieren.<br />

Welches Konzept steht hinter dieser Aufteilung?<br />

Auch das ist ein neuer Ansatz, der die Elektroaktivitäten auf<br />

den anderen Ständen unterstützt und ergänzt. Die »Halle der<br />

Elektromobilität« (4.0) umfasst verschiedene Hersteller von<br />

Elektrofahrzeugen, darunter Daimler, Opel, Chevrolet, German<br />

E-Cars, Renault, Citroen, Mitsubishi und Peugeot. Aber auch<br />

große Unternehmen aus anderen Branchen <strong>–</strong> wie IBM, BASF,<br />

E.ON <strong>–</strong> und Verbände, darunter ZDK, VDE und die Hochschule<br />

München oder Bayern Innovativ sind mit eigenen Ständen in<br />

der Halle der Elektromobilität vertreten. Dieser branchenübergreifende<br />

Auftritt soll die sich verändernde Wertschöpfungskette<br />

aufzeigen und deutlich machen, dass die Mobilität von morgen<br />

einer gemeinsamen Kraftanstrengung bedarf, die weit über<br />

die bisherigen Grenzen einzelner Industriezweige hinausführt.<br />

Es geht um Netzmanagement, regenerative Stromerzeugung,<br />

neue Komponenten und Werkstoffe, Leichtbau und Leistungselektronik,<br />

die Integration in Form von »Smart Communities«<br />

und »Smart Grid«, um intermodale Konzepte wie Car-Sharing<br />

und Telematik-Dienste, und nicht zuletzt um die gesamte <strong>Energie</strong>speicherfrage,<br />

die die Entwicklung der Batteriezelle ebenso<br />

beinhaltet wie Recycling oder Packaging. Das Interesse an diesem<br />

neuen Ansatz ist <strong>–</strong> gerade auch von Medien und Fachleuten<br />

<strong>–</strong> sehr groß, das zeigen die vielen Anfragen, die wir jetzt<br />

schon dazu haben.<br />

Der VDA drängt immer wieder darauf, dass die politischen<br />

Rahmenbedingungen optimiert werden müssen, damit<br />

Deutschland die Spitzenposition auch in der Elektromobilität<br />

halten kann. Mit der »Nationalen Plattform Elektromobilität«<br />

hat man versucht, hier den entsprechenden Rahmen<br />

zu schaffen. Wie beurteilt der VDA diese Initiative? Sind<br />

damit die notwendigen Voraussetzungen geschaffen?<br />

Die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) hat gute Arbeit<br />

geleistet. Die in der NPE auf Einladung der Bundesregierung<br />

versammelten Vertreter von Industrie, Wissenschaft, Politik,<br />

Gewerkschaften und Gesellschaft in Deutschland haben sich<br />

auf einen systemischen, marktorientierten und technologie-<br />

offenen Ansatz verständigt mit dem Ziel, Deutschland zum<br />

Leitanbieter und Leitmarkt für Elektromobilität bis zum Jahr<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

27<br />

_06AVY_Medatec_ET_05.pdf;S: 1;Format:(90.00 x 260.00 mm);16. Aug 2011 07:55:46<br />

SCHWARZES LOCH?<br />

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Schwerpunkt • Elektromobilität<br />

2020 zu entwickeln. »Elektromobilität made<br />

in Germany« steht für systemische Lösungen,<br />

die Klima- und Ressourcenschutz<br />

mit Technologieführerschaft und neuer<br />

Wertschöpfung <strong>verbinden</strong>. Die deutsche<br />

Industrie hat die notwendigen Investitionsentscheidungen<br />

bereits getroffen. In der<br />

Marktvorbereitungsphase investiert sie bis<br />

zu 17 Mrd. Euro in Forschung und Entwicklung<br />

rund um die Elektromobilität <strong>–</strong> ein<br />

wesentlicher Beitrag zur angestrebten<br />

Leitanbieterschaft. Auch die Bundesregierung<br />

hat <strong>–</strong> als der zweite NPE-Bericht im<br />

Mai 2011 vorgelegt wurde <strong>–</strong> ihre Bereitschaft<br />

bekräftigt, ihren Beitrag zu leisten,<br />

damit die Ziele »Leitmarkt« und »Leitanbieter«<br />

erreicht werden können. Der Anfang<br />

ist also gemacht. Aber wir haben noch eine<br />

lange Wegstrecke vor uns. Insofern sind<br />

alle Akteure gefordert.<br />

Knackpunkt bei der Elektromobilität ist<br />

und bleibt die Batterietechnik. Hier hinkt<br />

Deutschland mehr oder minder allen anderen<br />

Nationen hinterher. Glaubt der<br />

VDA, dass Deutschland hier überhaupt<br />

noch eine Chance hat aufzuholen, und<br />

wenn ja, welche Maßnahmen sind dafür<br />

notwendig?<br />

Die NPE hat verschiedene »Leuchtturmprojekte«<br />

definiert, die Batterie-Entwicklung<br />

ist eines davon. Die Batterietechnologie ist<br />

deshalb so wichtig, weil ihr Wertschöpfungsanteil<br />

am Gesamtfahrzeug bei 30 bis<br />

40 Prozent liegt. Alle Beteiligten sind sich<br />

28<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

darin einig: Deutschland braucht eine integrierte<br />

Zell- und Batteriesystemproduktion.<br />

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Öffentliche<br />

Hand, Wissenschaft und Industrie<br />

konstruktiv zusammenwirken. Insbesondere<br />

die Automobilindustrie und ihre Zulieferer<br />

sehen in der Batterie- und Zelltechnologie<br />

den strategischen Ansatz, um beim<br />

Elektroauto ganz vorn mitzufahren.<br />

Die deutschen Hersteller werden ab dem<br />

Jahr 2013 immer mehr Serienmodelle von<br />

Elektroautos auf den Markt bringen. Wir<br />

haben es mit einem Langstreckenlauf zu<br />

tun, nicht mit einem kurzen Sprint. Es geht<br />

Hans-Georg Frischkorn, VDA<br />

» Ich komme gerade aus China zurück.<br />

Wer genau hinschaut, der erkennt:<br />

Auch die dortigen Ingenieure kochen nur<br />

mit Wasser. Es ist ein großer Unterschied,<br />

ob man ein kleines Elektro-Fahrrad auf die<br />

Straße stellt <strong>–</strong> oder ein verlässliches und<br />

umfassend nutzbares Elektroauto.<br />

Da sind wir durchaus auf Augenhöhe<br />

mit allen Wettbewerbern. «<br />

also nicht darum, wer als erster startet, sondern<br />

wer als erster die Ziellinie erreicht.<br />

Und da bin ich sehr zuversichtlich. Im Übrigen<br />

wird die IAA wie keine andere Messe<br />

den Besuchern aufzeigen, wie groß die<br />

Fortschritte auf dem Weg in das Elektromobilitäts-Zeitalter<br />

bereits sind.<br />

China hat erkannt, dass die Elektromobilität<br />

ein für das Land wichtiges <strong>Zukunft</strong>sfeld<br />

ist und steckt viel Geld in die entsprechenden<br />

Förderprogramme. Einige<br />

Experten sind heute schon der Überzeugung,<br />

dass China hier die Nase <strong>–</strong> auch<br />

von der OEM-Seite <strong>–</strong> vorn hat. Wie beurteilt<br />

der VDA die Situation? Haben die<br />

deutschen Automobilbauer hier schon<br />

verloren, oder sind die Karten noch nicht<br />

endgültig verteilt? Und nachdem die<br />

Elektromobilität so viele Neuerungen für<br />

die Fahrzeuge bedeutet, stellt sich die<br />

zugegebenermaßen etwas provokative<br />

Frage, inwieweit die heutige technische<br />

Führungsrolle der deutschen Automobilindustrie<br />

überhaupt eine Rolle bei diesem<br />

vollkommen neuen Markt spielt?<br />

Zunächst gilt es festzuhalten, dass China<br />

erkannt hat, wie groß der Vorsprung insbesondere<br />

der deutschen Automobilindustrie<br />

bei der Entwicklung und Produktion von<br />

klassischen Verbrennungsmotoren und deren<br />

Optimierung ist. Keine andere Automobilnation<br />

kommt bei der CO 2 -Minderung<br />

der aktuellen Fahrzeugflotte schneller voran<br />

als die deutsche Automobilindustrie.<br />

Allein im Juli haben wir <strong>–</strong> gegenüber dem<br />

Vorjahresmonat <strong>–</strong> den CO 2 -Wert unserer in<br />

Deutschland neu zugelassenen PKWs um<br />

5 Prozent auf nur noch 146 Gramm je gefahrenen<br />

Kilometer verringert. Das entspricht<br />

einem Spritverbrauch von lediglich<br />

5,9 Liter auf 100 Kilometer. Dies ist umso<br />

bemerkenswerter, als die deutschen Marken<br />

ja traditionell eher in der Mittel- und<br />

Oberklasse präsent sind, und nicht <strong>–</strong> wie<br />

andere Wettbewerber <strong>–</strong> fast ausschließlich<br />

im Kleinwagensegment. Wir schaffen also<br />

den Spagat zwischen »Effizienz und Dynamik«<br />

besser als andere <strong>–</strong> und das bei weiterhin<br />

höchsten Sicherheits- und Komfortstandards<br />

und wegweisendem Design.<br />

Zum Thema Elektromobilität: Die deutsche<br />

Automobilindustrie ist weltweit führend in<br />

der System- und Fahrzeugintegration und<br />

im Gesamtsystem Antriebstechnologie. Es<br />

reicht ja nicht, eine Batterie zu entwickeln,<br />

sondern der Kunde erwartet von uns ein<br />

qualitativ hochwertiges, langlebiges, zuverlässiges,<br />

sicheres und bezahlbares Fahrzeug<br />

mit einer CO 2 -Emission, die langfristig<br />

gegen Null tendiert und erneuerbaren<br />

Strom nutzt.<br />

Übrigens: Ich komme gerade aus China<br />

zurück. Wer genau hinschaut, der erkennt:<br />

Auch die dortigen Ingenieure kochen nur<br />

mit Wasser. Es ist ein großer Unterschied,<br />

ob man ein kleines Elektro-Fahrrad auf die<br />

Straße stellt <strong>–</strong> oder ein verlässliches und<br />

umfassend nutzbares Elektroauto. Da sind<br />

wir durchaus auf Augenhöhe mit allen<br />

Wettbewerbern.<br />

Die Fragen stellte Iris Stroh


Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

■ Skalierbares Werk für Wechselrichter<br />

KACO erweitert Produktion um 4 GW<br />

KACO new energy hat 30 Millionen Euro in das neue Werk 5 am Stammsitz in Neckarsulm<br />

investiert und erweitert seine Spitzenkapazität damit um 4 GW. Die neue<br />

skalierbare Fertigung ermöglicht es, mit der Produktion flexibel den Marktentwicklungen<br />

zu folgen.<br />

Damit verschafft sich der drittgrößte<br />

Wechselrichter-Hersteller logistische Vorteile<br />

im internationalen Wettbewerb. Wie<br />

in allen anderen Produktionsstätten wird<br />

auch in Werk 5 klimaneutral produziert.<br />

In Werk 5 fertigt KACO vor allem Drehstrom-Wechselrichter<br />

der TL3-Serie. Auf<br />

12.000 Quadratmetern Nutzfläche können<br />

bis zu 400 Arbeitsplätze untergebracht<br />

werden. Bis dato hat KACO bereits 30 neue<br />

Mitarbeiter eingestellt. Wenn die Entwicklung<br />

so positiv wie bisher verläuft, sollen<br />

insgesamt 150 neue Arbeitsplätze geschaffen<br />

werden.<br />

»Wir haben nach nicht einmal neun Monaten<br />

Bauzeit eine der modernsten Wechselrichter-Fertigungen<br />

mit vollautomatischen<br />

Prozessen und Just-in-Time-Lagerhaltung<br />

errichtet«, sagt Geschäftsführer<br />

Ralf Hofmann.<br />

Das neue skalierbare Werk 5 der KACO new energy GmbH<br />

passt sich wie ein atmender Organismus an wechselnde<br />

Nachfrage auf den Märkten an.<br />

Vollautomatische Fertigung<br />

und Prüfung<br />

Die neue Prüfanlage, die Wechselrichter<br />

einem Dauerlauftest unterzieht, ist wie<br />

die meisten Prozessschritte im neuen<br />

Werk vollautomatisiert. Das gilt auch für<br />

das Hochregallager mit 1200 Paletten-<br />

und 16.000 Behälterstellplätzen. Ein Reserveflächen-Konzept<br />

ermöglicht es, innerhalb<br />

der Anlage die Produktion zu<br />

erweitern, wenn die Nachfrage plötzlich<br />

steigt und mehr Wechselrichter auf den<br />

Markt gebracht werden müssen.<br />

Für hohe Flexibilität bei der Anpassung<br />

an wechselnden Bedarf sorgt auch die<br />

Just-in-Time-Belieferung mit Kleinteilen<br />

(Kanban-Prinzip). Sie sichert die Versorgung<br />

bei reduzierten Lagerbeständen und<br />

möglichst geringer Kapitalbindung.<br />

10 Prozent unter EnEV-Vorgaben<br />

Sowohl das Gebäude an sich als auch die<br />

Betriebsprozesse hat KACO im Werk 5 auf<br />

maximale <strong>Energie</strong>einsparung ausgerichtet.<br />

Die Solaranlagen, Wärmerückgewinnung<br />

aus der Gleichstromversorgung und<br />

die intelligente Haustechniksteuerung bis<br />

hin zur Nutzung der Bremsenergie in der<br />

Logistikanlage sparen mehr <strong>Energie</strong> ein,<br />

als in der Wärmeschutzverordnung gefordert.<br />

»Wir unterschreiten die EnEV 2009<br />

voraussichtlich um mehr als 10 Prozent«,<br />

sagt Stefan Horlacher, Leiter Finanzen,<br />

Controlling und Logistik bei KACO. Durch<br />

den Anschluss an ein nahe gelegenes<br />

Hackschnitzel-Blockheizkraftwerk bleibt<br />

die Klimabilanz auch unter Berücksichtigung<br />

der von außen eingekauften <strong>Energie</strong><br />

positiv. Eine Solaranlage mit 272 kW kristallinen<br />

Siliziummodulen auf dem Dach<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

29


Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

und die Solarfassade mit 146 kW CIS-<br />

Dünnschicht-Modulen steigern die bei<br />

KACO installierte Gesamtleistung auf 1,15<br />

MW. Während die Dachanlage mit 28 »Powador-9600«-Wechselrichtern<br />

betrieben<br />

■ Kostensparende Photovoltaik-Wechselrichter auf Modul-Ebene<br />

Enecsys: 360-Watt-Dual-PV-Inverter<br />

Der Duo-Modulwechselrichter SMI-D360W-72 von Enecsys erreicht 360 W, misst<br />

262 x 160 x 35 mm, reduziert die Systemkosten und erlaubt das Power-Point-Tracking<br />

(PPT) über zwei miteinander verbundene Wechselrichter. Pro System sind<br />

also nur halb so viele Modulwechselrichter erforderlich wie bisher.<br />

Damit kosten Photovoltaiksysteme, die<br />

mit den Duo-Wechselrichtern ausgestattet<br />

sind, genau so viel wie herkömmliche<br />

Systeme mit Strangwechselrichtern, liefern<br />

jedoch 5 bis 20 Prozent mehr <strong>Energie</strong>.<br />

Die Höhe der erzielten <strong>Energie</strong>ausbeute<br />

hängt von der Installationskonfiguration<br />

und der Betriebsumgebung ab.<br />

Bei PV-Architekturen mit Modulwechselrichtern<br />

von Enecsys reduziert sich die<br />

Ausgangsleistung eines Systems auch<br />

dann nicht wesentlich, wenn einzelne Module<br />

nicht optimal angepasst, ein Modul<br />

oder Teile eines Moduls durch Bäume, Kamine<br />

oder Schnee verschattet oder auf der<br />

Oberfläche verschmutzt sind. Dies sind<br />

einige der gravierenden Probleme von herkömmlichen<br />

Systemen mit Strangwechselrichtern.<br />

Außerdem müssen sich die Module<br />

nicht auf der gleichen Ebene befinden,<br />

und sie lassen sich nach verschiedenen<br />

Richtungen ausrichten, um die<br />

nutzbare Dachoberfläche zu maximieren,<br />

ohne dabei die Leistungsfähigkeit des Systems<br />

zu beeinflussen.<br />

Maximaler Wirkungsgrad<br />

von 95 Prozent<br />

Der Enecsys-Duo-Modulwechselrichter<br />

erreicht einen maximalen Wirkungsgrad<br />

von 95 Prozent und einen europäischen<br />

Wirkungsgrad von über 93 Prozent. Er<br />

30<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

wird, sorgen bei der Fassade aus Dünnschicht-Modulen<br />

acht Drehstromwechselrichter<br />

»Powador 18.0 TR3«, ein »Powador<br />

16.0 TR3« und ein »Powador 6002« für zuverlässigen<br />

Stromertrag. Damit auch Mit-<br />

Die Duo-Modulwechselrichter<br />

liefert Enecsys mit einer<br />

Gewährleistung von<br />

20 Jahren.<br />

basiert auf derselben<br />

patentierten<br />

<strong>Technik</strong>, die Enecsys<br />

auch in den übrigen<br />

Modulwechsel-<br />

Modulwechselrichtern<br />

einsetzt, und erreicht die volle<br />

Leistungsfähigkeit im Temperaturbereich<br />

zwischen <strong>–</strong>40 und +85°C. Dies ist ein<br />

wichtiges Kriterium für reale Betriebsbedingungen<br />

auf privat und kommerziell<br />

genutzten PV-Dachinstallationen.<br />

Lebensdauer<br />

von über 25 Jahren<br />

Wie die übrigen Modulwechselrichter<br />

von Enecsys arbeiten die neuen Modelle<br />

ohne die sonst üblichen Elektrolytkondensatoren<br />

und andere Komponenten mit<br />

geringer Zuverlässigkeit. Damit kommen<br />

die Inverter auf eine Lebensdauer von<br />

über 25 Jahren.<br />

arbeiter der Firma persönlich einen Beitrag<br />

zur <strong>Energie</strong>wende leisten und von ihrem<br />

Einsatz profitieren können, wird eine 116<br />

kW große Solaranlage als Mitarbeiterbeteiligungsanlage<br />

betrieben. (ha) �<br />

Die Zuverlässigkeit der Produkte<br />

wurde mit HALT, HASS und<br />

beschleunigten Lebensdauertests Lebensdauertests nach<br />

IEC61215 verifiziert. Das Enecsys-Überwachungssystem<br />

liefert online und in<br />

Echtzeit Informationen über die gesamte<br />

erzeugte <strong>Energie</strong>, die Performance einzelner<br />

Solarmodule und den zeitlichen Verlauf<br />

der Stromerzeugung. Sie sind mit<br />

einem robusten, auf der Funkübertragung<br />

basierten Kommunikationssystem ausgestattet,<br />

das eine Gateway mit dem Internet<br />

verbindet, um Leistungsinformationen<br />

von jedem beliebigen Ort aus abrufen zu<br />

können. Diese umfassende Überwachung<br />

<strong>–</strong> eine Funktion, die Strangwechselrichter<br />

nicht bieten <strong>–</strong> liefert Anwendern und Installateuren<br />

zeitnah genaue Informationen,<br />

um sicherzustellen, dass das Solarsystem<br />

über die gesamte Lebensdauer der<br />

Anlage mit optimierter Leistungsfähigkeit<br />

arbeitet. (ha) �


Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

■ Überprüfung von Solarmodulen von der Fertigung bis zur Instandhaltung<br />

Wärmebildkameras:<br />

Allrounder in der PV<br />

Um den einwandfreien Betrieb von Solarmodulen sicherzustellen, bedarf es einer<br />

schnellen und zuverlässigen Methode zur Überprüfung ihrer Leistungsfähigkeit <strong>–</strong> sowohl<br />

während der Fertigung als auch nach der Montage. Wärmebildkameras leisten<br />

dabei gute Dienste: Sie erfassen große Bereiche in kurzer Zeit, sie zeigen Auffälligkeiten<br />

deutlich an, zudem kann die Überprüfung montierter Solarmodule im laufenden<br />

Betrieb erfolgen. Doch worauf kommt es bei den Messungen konkret an?<br />

In Forschung und Entwicklung sind Wärmebildkameras<br />

bereits ein gängiges Werkzeug<br />

zur Überprüfung von Solarzellen<br />

und -modulen. Für diese technisch anspruchsvollen<br />

Messungen kommen meist<br />

Hochleistungskameras mit gekühlten Detektoren<br />

unter kontrollierten Laborbedingungen<br />

zum Einsatz. Aber der Einsatz<br />

von Wärmebildkameras für die Untersuchung<br />

von Solarmodulen beschränkt sich<br />

nicht allein auf die Forschung. »Ungekühlte<br />

Wärmebildkameras unterstützen<br />

immer öfter die Qualitätskontrolle von<br />

Solarmodulen vor der Montage und die<br />

regelmäßigen Kontrollen im Rahmen der<br />

vorbeugenden Wartung nach der Montage«,<br />

erklärt Thomas Jung, Sales Manager<br />

Distribution Central Europe von FLIR Systems<br />

in Frankfurt. »Weil diese preiswerten<br />

Kameras nicht viel wiegen und sich einfach<br />

bedienen lassen, sind sie vor Ort flexibel<br />

einsetzbar. Mit ihnen lassen sich<br />

potentielle Probleme aufspüren und beheben,<br />

bevor es zu Störungen oder gar Ausfällen<br />

kommt.«<br />

Und doch eignet sich nicht jede Wärmebildkamera<br />

für die Kontrolle von Solarzellen.<br />

Außerdem müssen einige Regeln und<br />

32<br />

Wärmebild<br />

ohne DDE (links)<br />

und mit DDE (rechts)<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Richtlinien beachtet<br />

werden, damit<br />

die Untersuchung erfolgreich<br />

ist und keine falschen<br />

Schlüsse gezogen werden. Die<br />

folgenden Beispiele beruhen auf PV-Modulen<br />

mit kristallinen Solarzellen, aber<br />

die Regeln und Richtlinien gelten genauso<br />

für die thermografische Untersuchung<br />

von Dünnschichtzellen, weil beiden dieselben<br />

Prinzipien zugrunde liegen.<br />

Die Voraussetzungen<br />

Für die Aufnahme korrekter und aussagekräftiger<br />

Wärmebilder an installierten<br />

Modulen sollten bestimmte Bedingungen<br />

und Messverfahren eingehalten werden:<br />

● Es sollte eine ausreichende Sonneneinstrahlung<br />

vorliegen (mindestens 500 W/<br />

m 2 <strong>–</strong> nach Möglichkeit eine Strahlungsintensität<br />

von mehr als 700 W/m 2 )<br />

● Der Betrachtungswinkel muss innerhalb<br />

der sicheren Grenzwerte liegen (zwischen<br />

5 und 60°)<br />

● Abschattung und Reflexionen müssen<br />

vermieden werden (z.B. durch wechselnde<br />

Bewölkung, höhere Gebäude in der<br />

Umgebung, etc.)<br />

● Eine geeignete Wärmebildkamera mit<br />

dem richtigen Zubehör sollte verwendet<br />

werden.<br />

Betrachten wir die einzelnen Faktoren etwas<br />

genauer. Während des Entwicklungs-<br />

und Fertigungsprozesses werden die Solarzellen<br />

entweder elektrisch oder mithilfe<br />

von gepulstem Licht getriggert. Dies<br />

sorgt für einen ausreichenden thermischen<br />

Kontrast, um genaue thermografische<br />

Messungen zu gewährleisten. Dieses Verfahren<br />

kann jedoch vor Ort nicht angewendet<br />

werden, und die <strong>Energie</strong>zufuhr<br />

geschieht einzig durch die Sonneneinstrahlung.<br />

»Um bei einer Inspektion von<br />

Solarzellen vor Ort einen ausreichenden<br />

thermischen Kontrast zu erzielen, ist eine<br />

Sonneneinstrahlung von 500 W/m 2 und<br />

mehr erforderlich«, verdeutlicht Jung.<br />

»Ein optimales Ergebnis ergibt sich bei<br />

einer Strahlungsintensität von 700 W/<br />

m 2 .« Die Sonneneinstrahlung beschreibt<br />

die momentane <strong>Energie</strong>einwirkung auf


eine Fläche in der Einheit kW/m 2 und lässt sich entweder mit<br />

einem Pyranometer (für globale Sonneneinstrahlung) oder<br />

einem Pyrheliometer (für direkte Sonneneinstrahlung) messen.<br />

Dabei üben Standort und lokale Wetterbedingungen einen<br />

großen Einfluss aus. Auch niedrige Außentemperaturen<br />

können den thermischen Kontrast erhöhen.<br />

Die richtige Kamera<br />

»Portable Wärmebildkameras für die vorbeugende Instandhaltung<br />

sind normalerweise mit einem ungekühlten Mikrobolometer-Detektor<br />

ausgestattet, der im Wellenbereich 8 bis<br />

14 μm arbeitet«, so der Experte. Glas ist in diesem Spektralbereich<br />

nicht durchsichtig. Werden PV-Module von vorne<br />

untersucht, erfasst eine Wärmebildkamera zwar die Wärmeverteilung<br />

direkt auf der Glasoberfläche, aber nur indirekt die<br />

Wärmeverteilung in den darunter liegenden Zellen. Darum<br />

können die Temperaturunterschiede, die für die Glasoberfläche<br />

des Solarmoduls gemessen und angezeigt werden, klein<br />

sein. Um diese Unterschiede sichtbar zu machen, benötigen<br />

die für solche Inspektionen eingesetzten Wärmebildkameras<br />

eine thermische Empfindlichkeit von ≤ 0,08 K. Für eine deutliche<br />

Anzeige geringer Temperaturunterschiede auf dem Wärmebild<br />

sollte mit der Kamera daher eine manuelle Justierung<br />

von Level und Span möglich sein.<br />

Digital Detail Enhancement<br />

Im Allgemeinen werden PV-Module auf stark reflektierende<br />

Aluminiumrahmen montiert, die auf dem Wärmebild als kalte<br />

Zonen erscheinen, weil sie die Wärmestrahlung des Himmels<br />

reflektieren. Für die Praxis heißt das, dass die Wärmebildkamera<br />

die Rahmentemperatur als deutlich unter 0 °C anzeigen<br />

wird. Weil sich aber ihr Histogramm-Ausgleich automatisch<br />

an die höchsten und niedrigsten gemessenen Temperaturen<br />

anpasst, werden viele geringe thermische Auffälligkeiten<br />

nicht sofort sichtbar sein. Für einen hohen thermischen Kontrast<br />

des Wärmebilds müssen Level und Span darum ständig<br />

von Hand nachkorrigiert werden. Die so genannte DDE-Funktion<br />

(Digital Detail Enhancement) liefert hier die Lösung des<br />

Problems. DDE optimiert automatisch den Bildkontrast in<br />

Szenen mit hohem Dynamikbereich, so dass das Wärmebild<br />

nicht länger von Hand justiert werden muss.<br />

Referenzierung von Wärmebildern mit GPS-Daten<br />

Eine weitere nützliche Funktion für eine Wärmebildkamera<br />

ist die Referenzierung von Wärmebildern mit GPS-Daten. Damit<br />

lassen sich fehlerhafte Module in großen Anlagen wie<br />

etwa Solarparks lokalisieren und auch die Wärmebilder, etwa<br />

in Berichten, den Modulen zuordnen. Die Wärmebildkamera<br />

sollte mit einer integrierten Digitalkamera ausgestattet sein,<br />

damit das zugeordnete Tageslichtbild (Digitalfoto) zusammen<br />

mit dem entsprechenden Wärmebild gespeichert werden<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

33<br />

_06DCK_BECK_ET_05.pdf;S: 1;Format:(90.00 x 130.00 mm);22. Aug 2011 12:37:34<br />

„Mini Zenigata“ 4-10 W<br />

• CRI80+, 2700-6500 K<br />

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• typ. bis 2600 lm, 105 lm/W,<br />

• Keramik: 24 x 20 x 1,8 mm<br />

• 40.000 h bei 80 °C<br />

• Innen- & Außenbeleuchtung,<br />

75 W und 150 W LED-Retrofit<br />

Beck Elektronik Bauelemente<br />

led@beck-elektronik.de<br />

www.beck-elektronik.de<br />

_06AVQ_Wintec_ET_05.pdf;S: 1;Format:(90.00 x 130.00 mm);16. Aug 2011 07:54:38


Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

kann. Auch ein so genannter Fusion-Modus,<br />

bei dem das Wärmebild das Digitalbild<br />

überlagert, ist sinnvoll. Gesprochene<br />

und schriftliche Kommentare, die zusammen<br />

mit dem Wärmebild in der Kamera<br />

gespeichert werden können, vereinfachen<br />

die anschließende Berichterstellung.<br />

Die Positionierung<br />

Obwohl Glas im Wellenlängenbereich von<br />

8 bis 14 µm einen Emissionsgrad von 0,85<br />

bis 0,9 besitzt, sind thermische Messungen<br />

auf Glasoberflächen nicht einfach<br />

auszuführen. Glas reflektiert gerichtet,<br />

d.h. Objekte aus der Umgebung, die eine<br />

abweichende Temperatur aufweisen, sind<br />

deutlich im Wärmebild zu erkennen.<br />

»Schlimmstenfalls führt dies zu Fehlinterpretationen<br />

und Messfehlern«, verdeutlicht<br />

Jung. »Um Reflexionen im Glas zu<br />

vermeiden, sollte die Kamera nicht senkrecht<br />

zu dem zu untersuchenden Modul<br />

stehen. Der Emissionsgrad ist jedoch für<br />

die Senkrechte am größten und nimmt<br />

mit zunehmendem Winkel ab. Ein Betrachtungswinkel<br />

von 5 bis 60° ist ein<br />

guter Kompromiss.«<br />

Um beim Aufbau einer Messung einen geeigneten<br />

Betrachtungswinkel zu erreichen,<br />

ist in vielen Fällen die Verwendung eines<br />

Stativs eine Lösung. In schwierigeren Situationen<br />

kann es erforderlich sein, mobile<br />

Arbeitsplattformen zu verwenden oder<br />

sogar mit einem Hubschrauber über die<br />

Solarmodule zu fliegen. Dabei bietet die<br />

größere Entfernung den Vorteil, große Be-<br />

34<br />

Empfohlener (grün) bzw.<br />

ungünstiger (rot) Betrachtungswinkel<br />

bei thermografischen<br />

Untersuchungen<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Thomas Jung, FLIR Systems<br />

» Mit einer Wärmebildkamera lassen sich<br />

potentielle Probleme aufspüren und beheben,<br />

bevor es zu Störungen oder gar Ausfällen kommt. «<br />

reiche auf einmal betrachten zu können.<br />

Damit das Wärmebild eine entsprechende<br />

Qualität erreicht, rät Jung bei großen Entfernungen<br />

zu einer Wärmebildkamera mit<br />

einer Auflösung von mindestens 320 ×<br />

240, besser noch 640 × 480 Pixeln. »Die<br />

Kamera sollte zudem eine Wechseloptik<br />

besitzen, so dass der Anwender bei Fernaufnahmen<br />

mit einem Teleobjektiv arbeiten<br />

kann«, so Jung. »Generell ist zu<br />

empfehlen, dass Teleobjektive nur zusammen<br />

mit Wärmebildkameras mit hoher<br />

Bildauflösung benutzt werden. Kameras<br />

mit niedriger Bildauflösung sind nicht in<br />

der Lage, die geringen Temperaturunterschiede<br />

darzustellen, die mit einem Teleobjektiv<br />

aus großen Entfernungen erfasst<br />

werden und Defekte bei einem Solarmodul<br />

anzeigen.«<br />

Die Umgebungsbedingungen<br />

Für eine thermografische Untersuchung<br />

sollte der Himmel wolkenlos sein, weil<br />

Wolken die Sonneneinstrahlung reduzieren<br />

und zusätzlich störende Reflektionen verursachen.<br />

Aber auch bei Bewölkung kann<br />

man noch aussagekräftige Bilder erzielen,<br />

vorausgesetzt, die verwendete Wärmebildkamera<br />

ist empfindlich genug.<br />

Je niedriger die Lufttemperatur, desto höher<br />

der mögliche thermische Kontrast.<br />

Eine weitere Möglichkeit, den thermischen<br />

Kontrast zu erhöhen, besteht darin, die<br />

Solarzelle elektrisch zu trennen und damit<br />

den Stromfluss zu verhindern, so dass<br />

es zu einer Erwärmung allein durch Sonneneinstrahlung<br />

kommt. Dann werden<br />

die Zellen wieder angeschlossen und<br />

während der Aufwärmphase betrachtet.<br />

Im Normalfall sollte das System jedoch<br />

bei den standardmäßigen Betriebsbedingungen,<br />

sprich im Lastbetrieb, untersucht<br />

werden. Je nach Solarzellentyp und Art<br />

des Defekts können Messungen im Leerlauf<br />

oder Kurzschluss zusätzliche Informationen<br />

liefern.<br />

Im Wärmebild »lesen«<br />

Sind Teile des Solarmoduls heißer als andere,<br />

werden die warmen Bereiche deutlich<br />

im Wärmebild dargestellt. Je nach Form<br />

und Position können diese heißen Stellen<br />

und Bereiche Anzeichen für unterschiedliche<br />

Störungen sein. Die Überhitzung von<br />

Modulen weist dabei auf Verschaltungsfehler<br />

hin. Die Erwärmung einzelner Zellen<br />

und Zellstränge (»Patchwork«-Muster) im<br />

Modul wird im Allgemeinen durch defekte<br />

Bypassdioden, interne Kurzschlüsse und<br />

Zellmissmatch verursacht.<br />

Exakte Dokumentation<br />

Abschattung und Zellrisse erscheinen als<br />

heiße Stellen oder polygonale Flecken im<br />

Wärmebild. Der Temperaturanstieg einer<br />

Zelle oder von Teilen einer Zelle ist ein<br />

Zeichen für eine defekte Zelle oder Abschattung.<br />

»Wärmebilder, die unter Last-,<br />

Leerlauf- und Kurzschlussbedingungen<br />

aufgenommen wurden, sollten miteinander<br />

verglichen werden«, rät der Experte.<br />

»Auch ein Vergleich von Wärmebildern der<br />

Vorder- und Rückseite des Moduls kann<br />

wertvolle Informationen liefern. Für die<br />

korrekte Identifizierung des Defekts müssen<br />

Module, bei denen Auffälligkeiten festgestellt<br />

wurden, natürlich auch elektrisch<br />

und visuell geprüft werden. Und nicht zuletzt<br />

kommt es auf die exakte Dokumentation<br />

an, in der alle Inspektionsbedingungen,<br />

zusätzlichen Messungen und andere<br />

relevante Informationen enthalten<br />

sind.« (nw) �


■ Anlagenbetreiber müssen sich mit Netzbetreibern und Behörden frühzeitig abstimmen<br />

Netzanschluss von<br />

PV-Kraftwerken <strong>–</strong><br />

gewusst wie!<br />

Beim Netzanschluss von Photovoltaik-Kraftwerken<br />

lauern viele rechtliche und organisatorische<br />

Fallstricke, die es zu beachten gilt,<br />

wenn das Ganze reibungslos vonstatten gehen<br />

soll. Welche Aspekte sind für einen optimalen<br />

Projektablauf zu berücksichtigen?<br />

Von Karsten Doll, Account Manager<br />

bei der Schneider Electric Energy GmbH<br />

Viele Länder in Europa haben mittlerweile das<br />

Potenzial der Solarenergie erkannt. Allein in<br />

Deutschland wurden bis Ende 2010 insgesamt<br />

rund 16 GW Photovoltaikleistung installiert. In<br />

Italien waren es etwa 7 GW und in Spanien etwa<br />

3,7 GW. Als Anreiz für die Errichtung von Photovoltaikanlagen<br />

setzen die Länder auf Markteinführungsstrategien<br />

und Förderprogramme. Attraktive<br />

Förderkonditionen und eine hohe Sonneneinstrahlung<br />

allein reichen aber nicht aus, um<br />

einen Solarpark erfolgreich zu errichten. Neben<br />

den technischen und physikalischen Vorgaben<br />

müssen auch die organisatorischen und rechtlichen<br />

Rahmenbedingungen stimmen <strong>–</strong> und hier<br />

gibt es in der Projektabwicklung noch viel Verbesserungsbedarf.<br />

Der Beitrag beschreibt den<br />

Projektablauf für die Errichtung von Freiflächen-<br />

anlagen und weist auf grundlegende gesetzliche<br />

und technische Regelungen hin, die von der Planung<br />

über die Errichtung bis zur Inbetriebnahme<br />

von Solarkraftwerken zu beachten sind. Im besonderen<br />

Fokus steht das Problem des Netzanschlusses<br />

von Solarkraftwerken.<br />

Die Entwicklung und Projektierung eines Solarparks<br />

ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Eine reibungslose<br />

Zusammenarbeit zwischen dem Flächeneigentümer,<br />

dem Bürgermeister, der Kommunalverwaltung,<br />

den beteiligten Behörden und<br />

Trägern öffentlicher Belange sowie dem <strong>Energie</strong>versorger<br />

ist für eine erfolgreiche Projektentwicklung<br />

unerlässlich. Darüber hinaus stellt die individuelle<br />

Gesetzgebung in den einzelnen Ländern<br />

eine Herausforderung an die Planung und Projektierung<br />

dar. Der Projektablauf lässt sich wie<br />

folgt gliedern:<br />

1. Grobplanung, Standortanalyse<br />

2. Beantragung des Netzverknüpfungspunkts<br />

3. Zuteilung des Netzanschlusspunkts durch<br />

den Netzbetreiber<br />

4. Detail- und Kostenplanung<br />

5. Reservierung der Einspeiseleistung,<br />

Leistungszusage<br />

6. Errichtung des Solarparks<br />

7. Anschluss und Inbetriebnahme<br />

5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

35


Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

Die Festlegung des Standorts hängt von<br />

verschiedenen Faktoren wie Dauer und Intensität<br />

der Sonneneinstrahlung, Lage und<br />

Beschaffenheit des Geländes sowie Zugangsmöglichkeiten<br />

und Dienstbarkeiten<br />

ab und ist sorgfältig zu analysieren.<br />

Ermittlung des Netzanschlusspunkts<br />

Ist ein geeignetes Grundstück gefunden,<br />

muss der Netzanschluss an das örtliche<br />

<strong>Energie</strong>versorgungsunternehmen (EVU),<br />

also den Netzbetreiber, gefunden werden.<br />

Der Errichter des Solarparks, also der Anlagenbetreiber,<br />

benötigt einen verbindlichen<br />

Netzanschlusspunkt zur Durchführung<br />

der Detail- und Kostenplanung. Die<br />

grundlegenden Anforderungen an den<br />

Netzanschluss sind die unmittelbare Nähe<br />

zur Anlage, eine möglichst kurze Trassenführung<br />

und ein zuverlässiger Betrieb der<br />

Anlage.<br />

Der Netzbetreiber ermittelt einen geeigneten<br />

Netzanschlusspunkt auf Basis der gegebenen<br />

Netzdaten und der maximal geplanten<br />

Einspeiseleistung. Die generellen<br />

Anforderungen des Netzbetreibers sind folgende:<br />

Erstens müssen die Netzrückwirkungen,<br />

die beispielsweise der Wechselrichterbetrieb<br />

hervorrufen kann, gering<br />

sein. Zweitens muss der Netzbetrieb sicher<br />

sein, damit die Versorgungssicherheit der<br />

Stromkunden gewährleistet ist, und drittens<br />

ist ein Netzausbau, der ungeplante<br />

Kosten verursachen könnte, möglichst zu<br />

vermeiden.<br />

Die Grundlagen des Netzanschlusses für<br />

den Anlagenbetreiber und den Netzbetreiber<br />

sind im §5 Abs 1 bis 5 des Erneuerbare-<br />

<strong>Energie</strong>n-Gesetzes (EEG) geregelt. An dieser<br />

Stelle muss der Projekt-Manager für<br />

seine weitere Projektplanung unbedingt ein<br />

paar wichtige Aspekte beachten. So ist die<br />

Bearbeitungszeit, die der Netzbetreiber für<br />

die Bestimmung des Netzanschlusspunkts<br />

brauchen darf, im EEG nicht festgelegt und<br />

kann somit mehrere Monate dauern. Für<br />

die Netzverträglichkeitsprüfung gibt es keine<br />

Regelung über Verantwortlichkeit, Zeitdauer<br />

und Kostenübernahme.<br />

Grundsätzlich ist der Netzbetreiber gemäß<br />

§9 Abs. 1 und 2 EEG dazu verpflichtet, die<br />

36<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Der Solarpark der SolarWorld AG<br />

im bayerischen Mengkofen<br />

gegebene Netzkapazität zur Übertragung<br />

und Verteilung des Stroms aus erneuerbaren<br />

<strong>Energie</strong>n zu erweitern und sicherzustellen.<br />

Trotz dieser Verpflichtung liegt es im<br />

Interesse des Anlagenbetreibers, dass der<br />

Solarpark an oder in der Nähe einer ausgebauten<br />

Infrastruktur errichtet wird, so dass<br />

der Netzanschluss möglichst wenig Aufwand<br />

verursacht. Wird dies in der Planung<br />

nicht berücksichtigt, kann der Netzbetreiber<br />

nämlich nach §9 Abs. 3 EEG den Netzanschluss<br />

an dieser Stelle verweigern,<br />

wenn er wirtschaftlich unzumutbar ist.<br />

Projektierung<br />

der elektrischen Anlagen<br />

Nachdem der Netzbetreiber den Netzanschlusspunkt<br />

festgelegt hat, erfolgt die Detailplanung,<br />

aus der die Kostenaufstellung<br />

und Bewertung resultiert. In dieser Phase<br />

müssen die elektrischen Anlagen projektiert<br />

werden. Die Fläche des Solarparks, die<br />

elektrische Leistung und der Netzanschlusspunkt<br />

bilden gemeinsam die Grundlage<br />

für die Projektierung der elektrischen Anlagen.<br />

Im Detail betrifft der Planungsumfang<br />

den Anschluss der Solarmodule an die<br />

Wechselrichter. Je nach Wahl des Wechselrichterprinzips<br />

<strong>–</strong> dezentrale String-Wech-<br />

selrichter oder Zentralwechselrichter <strong>–</strong> wird<br />

das Design der Niederspannungs-DC- und<br />

-AC-Anlagen sowie die Verkabelung bestimmt.<br />

Der vorgegebene Netzanschlusspunkt<br />

und die daraus resultierende Netzspannung<br />

und Einspeiseleistung bestimmen<br />

die Anforderungen an die elektrischen<br />

Betriebsmittel der Hoch- und Mittelspannungsanlagen.<br />

Nötig sind entsprechende<br />

Transformatoren sowie Leistungs- und<br />

Trennschalter.<br />

Bei einer Störung in der Solaranlage oder<br />

auch im Netz selbst muss der Solarpark<br />

sicher vom Netz getrennt werden. Hierfür<br />

gilt es, Schutz- und Trenneinrichtungen zu<br />

installieren, die mit dem Netzbetreiber abzustimmen<br />

sind. An dieser Stelle muss sich<br />

der Errichter der Photovoltaikanlage unbedingt<br />

nach den technischen Anschlussbestimmungen<br />

(TAB) des zuständigen Netzbetreibers<br />

erkundigen. Die TAB regeln den<br />

Anschluss an das Nieder- und Mittelspannungsnetz<br />

sowie die Anforderungen an die<br />

elektrischen Anlagen der Netzbetreiber in<br />

Deutschland. Der Bundesverband der <strong>Energie</strong>-<br />

und Wasserwirtschaft (BDEW) hat<br />

eine allgemein gültige Richtlinie über die<br />

technischen Bedingungen für den Anschluss<br />

an das Mittelspannungsnetz er-


stellt. Die Richtlinie fasst die wesentlichen<br />

Gesichtspunkte zusammen, die für Planung,<br />

Bau, Anschluss und Betrieb elektrischer<br />

Anlagen zu beachten sind, welche<br />

am Mittelspannungsnetz laufen sollen.<br />

Um die Solaranlage zügig errichten zu können,<br />

ist ein detaillierter Terminplan für die<br />

Lieferung der Einzelkomponenten erforderlich.<br />

Angebot und Nachfrage und die Verfügbarkeit<br />

von Rohstoffen auf dem Weltmarkt<br />

nehmen erheblichen Einfluss auf die<br />

Lieferzeiten von Solarmodulen, Stahlkonstruktionen,<br />

Wechselrichtern, Transformatoren,<br />

Schaltanlagen und Kabeln.<br />

Inbetriebnahme des Solarparks<br />

Die Inbetriebnahme des Solarparks muss<br />

im Vorfeld sorgfältig geplant werden. In der<br />

DIN VDE 0105, Teil 100, sind die technischen<br />

und organisatorischen Anforderungen<br />

geregelt, die für Inbetriebnahme und<br />

Betrieb elektrischer Anlagen beachtet werden<br />

müssen. Darüber hinaus sind die einschlägigen<br />

Vorschriften des VDE, die Berufsgenossenschaftlichen<br />

Vorschriften für<br />

Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit<br />

(BGV) und die Unfallverhütungsvorschriften<br />

(UVV) zu berücksichtigen. Arbeiten an<br />

oder in der Nähe von elektrischen Anlagen<br />

sind nämlich mit besonderen Gefahren verbunden;<br />

Fehlhandlungen können zu erheblichen<br />

Schäden führen. Zur Abwendung<br />

dieser Gefahren für Beschäftigte und Sachwerte<br />

sind umfangreiche Kenntnisse und<br />

ein hohes Maß an Disziplin erforderlich.<br />

Die Inbetriebnahme erfolgt gemeinsam mit<br />

dem Anlagenbetreiber und dem Netzbetreiber.<br />

Bevor jedoch eine Solaranlage in Betrieb<br />

gehen kann, sind ein Anlagenverantwortlicher<br />

und ein Arbeitsverantwortlicher<br />

zu benennen. Die Pflicht, einen Anlagenverantwortlichen<br />

zu bestimmen, ergibt sich<br />

aus DIN VDE 0105, Teil 100, Kap. 4.3. Jede<br />

elektrische Anlage muss unter der Verantwortung<br />

einer Person betrieben werden.<br />

Der Anlagenverantwortliche ist für den Betrieb<br />

der elektrischen Anlage weisungsbefugt<br />

und muss eine Elektrofachkraft sein.<br />

Auch die Pflicht, einen Arbeitsverantwortlichen<br />

zu ernennen, ergibt sich aus DIN<br />

VDE 0105, Teil 100, Kap. 4.3. Für jede Arbeit<br />

muss ein Arbeitsverantwortlicher definiert<br />

werden. Wenn die Arbeit auf mehrere Personen<br />

oder Gruppen aufgeteilt ist, kann es<br />

erforderlich sein, für jede Arbeitsgruppe<br />

eine für die Sicherheit verantwortliche Person<br />

und für alle zusammen eine koordinierende<br />

Person zu bestimmen. Der Arbeitsverantwortliche<br />

muss ebenfalls eine Elektrofachkraft<br />

sein. Arbeitsverantwortlicher<br />

und Anlagenverantwortlicher können ein<br />

und dieselbe Person sein.<br />

Insgesamt erfordert die Planung, Errichtung<br />

und Inbetriebnahme einer Photovoltaik-Anlage<br />

einen strukturierten Ablauf.<br />

Eine frühzeitige Kontaktaufnahme zu den<br />

betreffenden Netzbetreibern ist genauso<br />

unumgänglich wie zu den zuständigen Behörden.<br />

Obwohl die Belange des Anlagenbetreibers<br />

und des Netzbetreibers unterschiedlich<br />

sind, müssen die Regelungen<br />

des EEG beachtet werden. Das EEG bietet<br />

keine praktischen Lösungen für die oft widersprüchlichen<br />

Anforderungen. Dies gilt<br />

vor allem für die Festlegung des Netzanschlusspunkts.<br />

Zudem muss sich der Anlagenbetreiber<br />

strikt an die technischen Anforderungen<br />

des Netzbetreibers an den<br />

Netzanschlusspunkt des Solarparks halten.<br />

In vielen Fällen ist eine einvernehmliche<br />

Lösung nur im Dialog zwischen Anlagenbetreiber<br />

und Netzbetreiber möglich.<br />

Auswahl, Design und technische Spezifikation<br />

der elektrischen Betriebsmittel sowie<br />

deren Installation und Inbetriebnahme fordern<br />

ein hohes Maß an Fachwissen. Dieses<br />

Fachwissen erstreckt sich von der DC-<strong>Technik</strong><br />

über die AC-<strong>Technik</strong> bis hin zur Mittel-<br />

und Hochspannungsanlagentechnik. Angesichts<br />

dessen empfiehlt es sich, die Unterstützung<br />

von Fachfirmen zu suchen, die<br />

das Know-how, die Ressourcen und die<br />

Erfahrung für die Errichtung von Solarparks<br />

mitbringen. (ak) �<br />

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5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

37


Lighting<br />

■ Fujitsu Semiconductor: Effiziente LED-Ansteuerung mit 8-Bit-MCU<br />

»Es werde Licht«<br />

Zur effizienten LED-Ansteuerung stellt<br />

Fujitsu Semiconductor die MB95430-<br />

Serie aus seiner 8FX-MCU-Familie vor<br />

und erweitert diese um MCUs mit analogen<br />

Komparatoren und Operationsverstärkern.<br />

Je nach Applikation besitzen<br />

die MCU-Serien der 8FX-Familie z.B.<br />

spezielle Peripherie-Einheiten wie LCD-<br />

Controller oder PWM-Timer zur Ansteuerung<br />

von bürstenlosen Gleichstrommotoren<br />

(BLDC). So wird der MCU-Kern<br />

entlastet und die Zahl der externen<br />

Komponenten reduziert. Um den Einstieg<br />

in die LED-Ansteuerung zu erleichtern,<br />

wird für die MB95430-MCU-Serie<br />

das Entwicklungsboard SK-95430-<br />

32PMC-LED angeboten.<br />

Von Manuel Schreiner (Junior Application Engineer)<br />

und Christian Harders (Application Engineer),<br />

Business Unit Embedded von Fujitsu Semiconductor<br />

In vergleichsweise kurzer Zeit hat sich<br />

die Leuchtstärke von LEDs von einem<br />

schwachen, nur für Anzeigelämpchen tauglichen<br />

Glimmen zu einem hellen, mit teilweise<br />

weit über 100 lm/W sehr effizienten<br />

Stahlen entwickelt, das unter anderem sogar<br />

die Effizienz der allseits bekannten und<br />

oft wenig geliebten Kompaktleuchtstoffröhren<br />

oder »<strong>Energie</strong>sparlampen« in den Schatten<br />

stellt. Dadurch werden LEDs für immer<br />

neue, vormals Glüh-, Halogen- oder Entladungslampen<br />

vorbehaltenen Anwendungen<br />

interessant, in denen sie ihre Vorteile ausspielen<br />

können. Sei es nun Allgemeinbeleuchtung,<br />

schicke Designerlampen, Taschenlampen<br />

oder KFZ-Scheinwerfer: Nahezu<br />

in jeder Anwendung sind inzwischen<br />

(auch) LEDs zu finden. Doch nicht nur die<br />

Effizienz des Leuchtmittels selbst ist entscheidend,<br />

auch bei der Ansteuerung gilt<br />

es, einige Punkte zu beachten.<br />

Bei Standard-LEDs für Signalzwecke besteht<br />

die »Ansteuerung« häufig nur aus<br />

einem der Versorgungsspannung angepassten<br />

Vorwiderstand, gerade beim Betrieb<br />

an niedrigen Spannungen. Dass hier-<br />

38<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Starterkit + PC-GUI<br />

bei ein Großteil der aufgebrachten <strong>Energie</strong><br />

in diesem Vorwiderstand verheizt wird,<br />

mag für diese Anwendungen mit wenigen<br />

mA LED-Strom noch akzeptabel sein, doch<br />

bei modernen Hochleistungs-LEDs für energiesparende<br />

Beleuchtung ist das nicht<br />

zielführend.<br />

LEDs besitzen, wie ihre nichtleuchtenden<br />

Verwandten, bekanntermaßen eine exponentiell<br />

ansteigende Strom-Spannungs-<br />

Kennlinie, wenn erst mal die Vorwärtsspannung<br />

überschritten ist. Minimale Schwankungen<br />

der Betriebsspannung bewirken<br />

also große Änderungen der Stromstärke,<br />

und damit sehr leicht eine Überlastung der<br />

Stromverlauf beim Einschalten des<br />

Reglers (oben: LED-Strom, unten:<br />

Signal am Gate des FET, active low)<br />

LED. Gleichzeitig schwankt gerade die Vorwärtsspannung<br />

stark von LED zu LED,<br />

sodass LEDs in der Regel mittels Konstantstromquelle<br />

betrieben werden. Diese wird<br />

im einfachsten Fall durch den oben genannten<br />

Vorwiderstand angenähert; bei<br />

höheren Stromstärken ist das jedoch nicht<br />

praktikabel, zumal dabei Schwankungen<br />

der Versorgungsspannung nicht aktiv kompensiert<br />

werden.<br />

Besser sieht es da schon mit einer einfachen,<br />

linearen Konstantstromquelle aus,<br />

z.B. mittels eines JFETs oder eines Längsreglers<br />

und passendem Widerstand. Hierbei<br />

bleibt der LED-Strom zwar über einen<br />

weiten Eingangsspannungsbereich konstant,<br />

jedoch »verbrät« der Regler umso<br />

mehr <strong>Energie</strong>, je weiter die Eingangsspannung<br />

über der Vorwärtsspannung der LEDs<br />

liegt. Für effiziente High-Power-LEDs kommen<br />

diese Schaltungen daher meist ebenfalls<br />

nicht infrage.<br />

Regler geschaltet, Regler erkaltet<br />

Diese Probleme werden mit Schaltreglern<br />

umgangen. Je nach Verhältnis zwischen Ein- Semiconductor<br />

gangs- und Ausgangsspannung unterschei- Fujitsu<br />

det man verschiedene Topologien, wie etwa Bilder:


V-8_2011-VS-5656<br />

SmartFusion — FPGA, ARM ®<br />

Cortex-M3 und<br />

programmierbare Analogfunktionen auf einem Chip.<br />

Durch die Integration dieser Technologien<br />

in einen Baustein erhalten Sie die Freiheit<br />

und Flexibilität, die Sie bei sich dynamisch<br />

verändernden Designspezifikationen<br />

brauchen. Mit SmartFusion können Sie in<br />

jeder Entwicklungsphase und ohne<br />

zusätzlichen Kosten- und Zeitaufwand<br />

das Zusammenspiel Ihrer Hard- und<br />

Software optimieren.<br />

SmartFusion ermöglicht die Entwicklung<br />

anwendungsspezifischer Mikrocontroller<br />

und erspart Ihnen die Kompromisse<br />

herkömmlicher Lösungen.<br />

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Einstieg und Auffrischung der FPGA-Entwicklung von<br />

Flash-basierenden FPGAs für System-On-Chip und<br />

Low-Power-Anwendungen an Hand der SmartFusion-<br />

Familie. Der Workshop besteht vorwiegend aus<br />

praktischen Übungen mit der Libero FPGA Software<br />

und dem SmartFusion Eval-Kit.<br />

Termin: 06. September München<br />

Informationen: +49-89-945532-20<br />

MSC <strong>–</strong> Distributor of


Lighting<br />

Blockschaltbild des MB95430<br />

Hochsetzsteller (Boost Converter), Tiefsetzsteller<br />

(Buck Converter) oder eine Kombination<br />

aus beiden (Buck-Boost, SEPIC, etc.).<br />

Allen gemein ist, dass die eingangsseitige<br />

<strong>Energie</strong> zunächst im magnetischen Feld<br />

einer Spule gespeichert wird, um sie dann<br />

kontrolliert an die Ausgangsseite »weiterzuleiten«.<br />

Die hierbei auftretenden Verluste<br />

(Schaltverluste, ohmsche Verluste,<br />

magnetische Verluste etc.) sind bei korrekter<br />

Auslegung um ein Vielfaches geringer<br />

als bei konventionellen, linearen Reglern.<br />

Die Nachteile bestehen insbesondere<br />

in erhöhten Anforderungen an ein EMV-<br />

gerechtes Design sowie einer höheren<br />

Komplexität und Anzahl von Bauteilen.<br />

Letzteres kann jedoch durch den Einsatz<br />

von modernen, speziell für diese Anwendungen<br />

optimierten Microcontrollern minimiert<br />

werden.<br />

Gerade für LED-Anwendungen ist der<br />

Buck-Converter, nicht nur wegen seines<br />

einfachen Aufbaus und seiner Flexibilität,<br />

sehr beliebt. Er lässt sich sehr einfach auch<br />

als Konstantstromquelle konfigurieren, wobei<br />

der Ausgangskondensator oft entfallen<br />

kann. Der zu regelnde Strom durch die LED<br />

_068D6_reccom_ET_05.pdf;S: 1;Format:(420.00 x 80.00 mm);05. Aug 2011 07:39:53<br />

entspricht dann dem Spulenstrom, der bereits<br />

»von Natur aus« stetig ist. Das bedeutet<br />

nicht nur eine Position weniger auf der<br />

BOM: Auch das Ansprechverhalten des<br />

Reglers verbessert sich, da sonst beim Einschalten<br />

der gesamte Strom in den vorher<br />

ungeladenen Ausgangskondensator fließt;<br />

erst wenn dessen Spannung die Vorwärtsspannung<br />

der LED überschreitet, beginnt<br />

diese zu leuchten. Dieser Vorteil ist unter<br />

anderem beim Dimmen der LEDs mittels<br />

übergelagerter PWM von Bedeutung.<br />

Ist die Spannung der LED oder der LED-<br />

Kette größer als die Eingangsspannung, ist<br />

die direkte Verwendung eines Buck-Converters<br />

nicht möglich. Aufgrund der bereits<br />

erläuterten Vorteile wird in diesem Fall häufig<br />

zunächst mittels eines Boost-Converters<br />

ein gemeinsamer Gleichspannungs-Zwischenkreis<br />

gespeist, von dem dann mittels<br />

Buck-Convertern die einzelnen LEDs bzw.<br />

LED-Stränge versorgt werden. Gleichzeitig<br />

kann hierbei, falls nötig, in der Boost-Stufe<br />

bereits eine Leistungsfaktor-Korrektur<br />

(PFC) erfolgen, die bei größeren netzbetriebenen<br />

Leuchten erforderlich ist.<br />

Schnell geschaltet<br />

Funktioniert Ihr LED-Treiber so lange wie eine moderne High-Power-LED?<br />

NEU!<br />

Bei Verwendung von Mikrocontrollern zur<br />

Steuerung der Schaltung kommt häufig eine<br />

Pulsweitenmodulation (PWM) zum Einsatz,<br />

um die gewünschte Ausgangsspannung<br />

einzustellen. Hierbei erfolgt die Spannungsrückführung<br />

mittels des ADCs der<br />

MCU, welche auf Basis der Soll- und Istwerte<br />

den Tastgrad der PWM erhöht oder<br />

LED-Treiber für 70.000h Dauerbetrieb<br />

Die Beleuchtungstechnik steht vor<br />

einer Revolution. In wenigen<br />

Jahren werden LEDs das Maß der<br />

Dinge sein <strong>–</strong> nicht zuletzt wegen<br />

ihrer langen Lebenserwartung von<br />

50.000h und mehr. Gut, wenn<br />

LED-Treiber da nicht zum schwachen<br />

Glied der Kette werden.<br />

Unsere RACD-Treiber arbeiten mit<br />

hoher Zuverlässigkeit - ein ganzes<br />

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Wichtige Spezifikationen:<br />

✔ 5 Serien mit 3, 6, 12, 20 und 60 Watt<br />

✔ Konstantstrom 350mA bis 4.2A<br />

✔ Universaleingang 90 bis 264VAC<br />

✔ Isolation bis 3kVAC<br />

✔ Design Lifetime >70.000h (RACD12&20)<br />

✔ UL8750, UL1310, EN61347& EN55015<br />

✔ 5 Jahre Gewährleistung


spannung des Reglers, Laufzeiten des Komparators<br />

und der eingestellten Hysterese<br />

und kann somit auch im Betrieb variieren.<br />

Da nach dem Einschalten des Reglers der<br />

Transistor so lange leitet, bis der Stromsollwert<br />

erreicht ist, ist die Antwortzeit des<br />

Reglers bis zum Erreichen des Sollwerts<br />

minimal. Durch Überwachung von Eingangsspannung,<br />

Frequenz und Tastgrad<br />

des Komparatorsignals lassen sich viele<br />

Fehlerzustände wie etwa offene Klemmen,<br />

Kurzschluss etc. mit minimalem Aufwand<br />

detektieren.<br />

Christian Harders, Fujitsu Semiconductor<br />

Neben einer Vielzahl weiterer Peripherien<br />

bietet die MB95430-Serie aus der 8FX-<br />

MCU-Familie von Fujitsu vier unabhängige<br />

analoge Komparatoren, die zum Auf-<br />

Manuel Schreiner, Fujitsu Semiconductor<br />

verringert. Die sich hierbei ergebende bau eines Zweipunktreglers, etwa zur barem Gain vorhanden, dessen Pins bei<br />

Bandbreite der Regelung ist von einer Viel- LED-Ansteuerung, verwendet werden Bedarf ebenfalls extern zugänglich sind.<br />

zahl von Faktoren abhängig, wie etwa der können. Alle Ein- und Ausgänge der Kom-<br />

Abtastrate, Auslegung der Regel-Software paratoren sind extern zugänglich, wobei Die 8FX-Familie besteht aus vielseitig ver-<br />

etc. Zudem belegt die Regelung MCU-Res- die Verbindung zwischen Pin und Komwendbaren Low-cost-8-Bit-MCUs von acht<br />

sourcen, und für eine präzise Regelung sind parator geschaltet werden kann. Ist der bis aktuell 80 Pins, die auch von den Tech-<br />

schnelle Timer und ADCs nötig.<br />

Komparatorausgang aktiviert, stellt sich, nologien der 16- und 32-bittigen Verwand-<br />

wie oben beschrieben, ohne MCU-Last in schaft profitieren: Der robuste Dual-Opera-<br />

Für viele Anwendungen kommt daher ein kürzester Zeit der gewünschte Strom- tion Flash-Speicher mit einem Datenerhalt<br />

anderes Verfahren zum Einsatz: die Hyste- oder Spannungswert ein. Das lässt sich von bis zu 20 Jahren, Ausleseschutz und bis<br />

rese- oder Zweipunkt-Regelung. Hierbei sehr einfach zum Dimmen der LEDs mit- zu 100.000 Schreib- und Löschzyklen ma-<br />

wird der aktuelle Spannungs- oder Stromtels überlagerter PWM nutzen, indem chen ein externes EEPROM oft überflüssig,<br />

wert mit einer Referenzspannung vergli- einfach der Komparatorausgang mittels während Clock Supervisor, Low Voltage<br />

chen, und das Ergebnis dieses Vergleichs PWM ein- und ausgeschaltet wird. Somit Detection und Watchdog für mehr Sicher-<br />

dient direkt als Ansteuersignal des Transi- wird die LED in den aktiven PWM-Phasen heit sorgen. Außerdem sind getrimmte RCstors<br />

des Reglers. Erfolgt der Vergleich mit- stets mit dem eingestellten Strom betrie- Oszillatoren (±2 Prozent), verschiedenste<br />

tels eines analogen Komparators, läuft der ben, wodurch betriebsstromabhängige Timer, getrennte Main- und Subclock, Sin-<br />

Regelvorgang »von selbst«. Die Schaltfre- Farbveränderungen vermieden werden. gle-Wire-Debug Schnittstelle, <strong>Energie</strong> spaquenz<br />

ergibt sich hierbei aus den Werten Weiterhin ist auf den MB95430 MCUs ein rende Low-Power-Modes, 10-Bit-ADCs und<br />

von Induktivität, Eingangs- und Ausgangs- Operationsverstärker mit programmier- vieles mehr mit an Board.<br />

RACD60:<br />

Konstantstrom bis 4.2A<br />

bei 60 Watt.<br />

RACD3 &6-<br />

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lighting@recom-electronic.com<br />

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Lighting<br />

Je nach Derivat kommen noch spezielle<br />

Peripherie-Einheiten wie<br />

LCD-Controller oder PWM-Timer<br />

für die Ansteuerung von bürstenlosen<br />

Gleichstrommotoren (BLDC)<br />

hinzu, wodurch externe Komponenten<br />

reduziert und der MCU-<br />

Kern entlastet werden. Alle 8FX-<br />

MCUs lassen sich über die Debug-<br />

Schnittstelle im Sys-tem programmieren,<br />

viele größere Derivate<br />

auch in einem externen, parallelen<br />

Programmierer. Alternativ bietet<br />

Fujitsu Semiconductor einen Programmierservice<br />

an.<br />

Der Einstieg in der 8FX-Familie ist<br />

denkbar einfach und kostengünstig:<br />

Der BGM-Adapter zum Anschluss<br />

an die Debug-Schnittstelle<br />

der MCU liegt vielen Starterkits bereits<br />

bei (z.B. MB2146-420-01-E),<br />

ebenso wie die unbeschränkte Vollversion<br />

der »Softune Workbench«-<br />

Entwicklungsumgebung mit C-<br />

Compiler, Assembler, Linker, Debugger<br />

etc. Ein großes Angebot an Application<br />

Notes, Software-Beispielen und der<br />

lokale Support durch Applikationsingenieure<br />

runden das Paket ab und erlauben<br />

einen schnellen Entwicklungsstart.<br />

42<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Buck-Converter (Grundschaltung,<br />

Hystereseregler mit Spannungsrückführung,<br />

Hysterese-LED-Stromregelung mit P-FET)<br />

Für die MB95430-MCU-Serie bietet Fujitsu<br />

das SK-95430-32PMC-LED an, das neben<br />

einer MB95F434-MCU mit je einer roten,<br />

grünen und blauen 1-W-LED bestückt ist.<br />

Jede der LEDs wird unabhängig von einem<br />

■ Prognose der LED-Lebensdauer, abhängig von Temperatur und Stromstärke<br />

»Die LED ist immer als Teil<br />

eines Systems zu sehen«<br />

Zur Realisierung kompletter Lighting-Lösungen von der LED über die Sekundäroptiken<br />

und Treiber-ICs bis zum Wärme-Management hat die MSC Vertriebs GmbH jetzt<br />

europaweit ein umspannendes Netz von MSC Lighting Competence Centers etabliert.<br />

Das Ziel ist, das individuelle Beleuchtungssystem als Ganzes zu betrachten und<br />

die einzelnen Komponenten aufeinander abzustimmen. Nur so lässt sich eine lange<br />

Lebensdauer des Systems sicherstellen.<br />

Der Einzug von LEDs in die Beleuchtungstechnik<br />

ist nicht mehr aufzuhalten. Gerade<br />

durch die gestiegenen <strong>Energie</strong>preise und<br />

die Verordnung 245/2009 der europäischen<br />

Kommission, die die Rahmenbedingungen<br />

für den Ausstieg aus den veralteten Beleuchtungstechniken<br />

festlegt, eröffnet sich<br />

seperaten Schaltregler versorgt. Als<br />

Verbindung zu Außenwelt stehen<br />

neben einem USB-Anschluss (Onboard-USB-auf-Seriell-Adapter)<br />

ein<br />

RS485-Treiber zur Verfügung, über<br />

den beispielsweise das im Beleuchtungsumfeld<br />

populäre DMX512-<br />

Protokoll verwendet werden kann.<br />

Die Versorgung des Starter Kits<br />

erfolgt entweder mit verminderter<br />

LED-Leistung über USB oder über<br />

eine externe Spannungsquelle<br />

(5 VDC). Verschiedene Parameter<br />

lassen sich über Klartext-Kommandos,<br />

etwa mit Hilfe eines Terminal-Programms,<br />

verändern,<br />

oder mittels einer graphischen PC-<br />

Anwendung. Dieses kommuniziert<br />

ebenfalls per USB / UART mit<br />

dem Starterkit, und der Anwender<br />

kann durch die GUI leicht den Referenzstrom<br />

für jede LED, Master<br />

Level, und die Helligkeit (duty cycle)<br />

der einzelnen LEDs steuern.<br />

Außerdem kann aus einer Farbpalette<br />

direkt eine Farbe gewählt werden,<br />

die dann von den LEDs auf dem Starterkit<br />

dargestellt wird. (eg)<br />

info.fseu@de.fujitsu.com<br />

http://emea.fujitsu.com/semiconductor<br />

Die LEDs von Cree, die auf der<br />

»Easywhite«-<strong>Technik</strong> beruhen,<br />

können sich in puncto Toleranzbreite der<br />

Farborte durchaus mit Glühlampen und<br />

Cree<br />

ein riesiges Marktpotenzial für Leuchtdio- anderen Leuchtmitteln messen.<br />

Bilder:


den. Derzeit liegt nach einer DisplaySearch-<br />

Studie die Durchdringungsrate von Beleuchtungssystemen<br />

auf LED-Basis im<br />

Vergleich zu herkömmlichen Lösungen<br />

zwar erst bei mageren 1,4 Prozent. Für 2014<br />

rechnen die Marktexperten jedoch mit<br />

einem Anstieg auf 9,6 Prozent.<br />

Neben ihrer Umweltfreundlichkeit überzeugen<br />

hochwertige Leuchtdioden vor<br />

allem durch ihre hohe <strong>Energie</strong>effizienz<br />

und ihre Robustheit, die sie für Indoor-<br />

und Outdoor-Anwendungen prädestiniert.<br />

LEDs zeichnen sich sowohl durch eine<br />

hohe Stoß- und Schockfestigkeit als auch<br />

durch eine niedrige Vibrationsempfindlichkeit<br />

aus. Ein weiterer Pluspunkt ist<br />

ihre lange Lebensdauer, die je nach Systemdesign<br />

zwischen 25.000 und weit über<br />

50.000 Stunden liegen kann.<br />

Wichtigste Parameter für die Alterung von<br />

Leuchtdioden sind die Temperatur im Inneren<br />

und die Temperatur im direkten Umfeld<br />

der LED, z.B. die Gehäuseinnentemperatur<br />

der Leuchte. Beide Werte sind stark<br />

abhängig vom thermischen Design der Applikation.<br />

Die Lebensdauer einer LED wird<br />

darüber hinaus noch von der Stromstärke<br />

bestimmt, mit der das Bauteil betrieben<br />

wird. wDie Lebensdauer, die Temperatur,<br />

der Lichtstrom, und weitere Betriebsparameter<br />

hängen wesentlich vom Aufbau des<br />

kompletten Beleuchtungssystems ab. Deshalb<br />

genügt es nicht, einfach nur die gewünschten<br />

Einzelkomponenten zur Verfügung<br />

zu stellen, sondern Hersteller, Lieferanten<br />

und ihre Kunden müssen heutzutage<br />

die komplette Lighting-Lösung betrachten<br />

und optimieren. Dazu ist natürlich ein<br />

breites technisches Wissen gefordert. Für<br />

erfahrene Distributoren ist dies heute wie<br />

zukünftig eine interessante und<br />

lohnende Aufgabe.<br />

Auch MSC hat diesen Trend erkannt<br />

und auf ihn reagiert. Der<br />

Distributor hat vor wenigen Wochen<br />

in Deutschland zwei MSC Lighting Competence<br />

Center <strong>–</strong> in Frankenthal und Wiesbaden<br />

<strong>–</strong> etabliert. Während in Frankenthal<br />

die verantwortlichen Linemanager agieren,<br />

unterstützen die Business Development<br />

Manager des Wiesbadener Kompetenzzen-<br />

Frank Schimmer, MSC<br />

» Wir wollen auch im Lighting-Bereich<br />

einer der Big Player werden.<br />

Der Schlüssel dafür ist unsere<br />

Kern kompetenz, die wir in den letzten<br />

beiden Jahren massiv aufgebaut haben. «<br />

trums alle MSC-Vertriebsbüros im deutschsprachigen<br />

Raum und in den Benelux-Ländern.<br />

Ausgehend von den beiden Kernkompetenzzentren,<br />

wurde darüber hinaus europaweit<br />

ein umspannendes Netz von MSC<br />

Lighting Competence Centers in Belgien,<br />

Frankreich, Italien, den Niederlanden, Österreich,<br />

der Schweiz und Spanien eingerichtet.<br />

»Die LED Competence Solution<br />

Teams verfügen über fundiertes technisches<br />

und ökonomisches Beratungs-Know-how<br />

und haben große Erfahrung in der Abwicklung<br />

von Lighting-Projekten«, verdeutlicht<br />

Frank Schimmer, Director Marketing bei<br />

MSC.<br />

Das Unternehmen arbeitet mit führenden<br />

Herstellern von hochwertigen LEDs, Sekundäroptiken,<br />

LED-Treibern und Power Controllern<br />

sowie der entsprechenden Elektromechanik<br />

zusammen. »Wir sind als technisch<br />

orientierter Distributor bestens gerüstet,<br />

nicht nur vielfältige Komponenten zu<br />

liefern, sondern unter Berücksichtigung des<br />

entsprechenden Kühl-Managements auch<br />

komplette, kundenspezifische Lighting-Lösungen<br />

zu realisieren«, erläutert Schimmer.<br />

»Unser Ziel ist es, auch im Lighting-Bereich<br />

einer der Big Player zu werden. Dabei<br />

kommt uns natürlich als Modulhersteller<br />

und international agierender Entwicklungspartner<br />

die langjährige Erfahrung im Bauelementevertrieb<br />

und die ausgefeilte Logistik<br />

und Lagerhaltung zugute.«<br />

Unterstützt werden die MSC-Spezialisten<br />

unter anderem vom Product Characterization<br />

Tool PCT, das vom LED-Hersteller Cree<br />

entwickelt wurde. PCT erlaubt die Berechnung<br />

des Lichtstroms einer LED, der sich<br />

aus unterschiedlichen, von der jeweiligen<br />

Anwendung abhängigen Parametern ergibt.<br />

Hierzu zählen die Bestromung, die<br />

Temperaturen im Umfeld der LED (dabei<br />

entspricht die Ambient-Temperatur Ta der<br />

Lötpunkttemperatur Tsp) und die daraus<br />

resultierende Temperatur im Inneren des<br />

LED-Chips (Junction-Temperatur Tj). Zwar<br />

lassen sich die notwendigen Daten und<br />

Kurven auch im LED-Datenblatt finden,<br />

doch gerade bei der Vorauswahl des LED-<br />

Typs, der möglichen Lichtstrom-Binnings<br />

und der entsprechenden Bestromung kann<br />

man mit dem Online-Tool experimentieren,<br />

um einen optimalen Betriebsarbeitspunkt<br />

auszuloten.<br />

Anzeige<br />

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Lighting<br />

44<br />

Layout des Product-Characterization-Tools PCT<br />

Für die Praxis erprobt, eröffnet das Tool<br />

sogar die Chance, Effizienzwerte für die<br />

Ansteuerung und die geplanten Sekundäroptiken<br />

einzugeben. Zudem kann man auf<br />

die Anwendung mit einer einzelnen LED<br />

(z.B. LED lm, LED lm/W, LED W) oder, oft<br />

noch viel interessanter, mit einem System<br />

aus vielen LEDs für eine spezielle Lichtstromvorgabe<br />

(z.B. Anzahl LEDs, System<br />

lm, System lm/W) eingehen. In allen Fällen<br />

spielt die Temperaturreferenz eine wichtige<br />

Rolle. Wird beispielsweise eine Lötpunkttemperatur<br />

vorgegeben, so lässt sich anhand<br />

der gewünschten Betriebsparameter<br />

die Junction-Temperatur im P-N-Übergang<br />

im Inneren des LED-Chips bestimmen. Die<br />

Tj beeinflusst die Effizienz und auch die<br />

Lebensdauer des Systems. Das bedeutet,<br />

Selbst bei stärkeren Strömen ist immer noch<br />

eine lange Lebensdauer der LED erreichbar.<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

dass sich die Möglichkeiten der LED voll<br />

ausschöpfen lassen. Das untere Bild zeigt,<br />

dass beispielsweise die LEDs der Serie<br />

»XLamp XP-G« von Cree selbst bei stärkeren<br />

Strömen immer noch eine lange Lebensdauer<br />

erreichen können.<br />

Bei den herkömmlichen Leuchtmitteln ist<br />

das Ende der Lebensdauer deutlich sichtbar,<br />

weil dann die Lampe total ausfällt.<br />

LEDs hingegen verlieren allmählich ihre<br />

maximale Helligkeit, weshalb hier ein bestimmter<br />

Schwellenwert des Restlichtstroms<br />

als Grenze definiert wird. Als Standard<br />

für die Angabe der Lebensdauer hat<br />

sich der Wert L70 etabliert, der bedeutet,<br />

dass der Lichtstrom auf 70 Prozent des Maximalwerts<br />

gesunken ist. Die LED arbeitet<br />

bei L70 jedoch nicht fehlerhaft oder ist ganz<br />

defekt, sondern kann noch lange Zeit mit<br />

weiter abnehmendem Lichtstrom leuchten.<br />

Ein weiteres wichtiges Qualitätsmerkmal,<br />

das bei der Lebensdauerbetrachtung berücksichtigt<br />

werden muss, ist die Stabilität<br />

des Farborts. Das menschliche Auge kann<br />

durchschnittlich ab etwa 30 Prozent Helligkeitsunterschiede<br />

bewerten. Ein wesentlich<br />

besserer Sensor ist das Auge bei etwaigen<br />

Farbortabweichungen. Driftet ein Weißlichtpunkt<br />

von der Schwarzstrahlerkurve<br />

nach oben oder unten ab, so fällt schon<br />

eine geringe Abweichung auf.<br />

Kein Hersteller ist in der Lage, die LED-<br />

Lebensdauer von 50.000 oder mehr Stunden<br />

zu testen, bevor die Produkte auf den<br />

Markt kommen. Deshalb wird unter bestimmten<br />

Testbedingungen gemessen, die<br />

es erlauben, aus einer relativ kurzen Messzeit<br />

auf eine lange Lebensdauer zu schließen.<br />

Auf Betreiben der US-amerikanischen<br />

Energy-Initiative hat sich für diese Messprozeduren<br />

weltweit der Standard LM80<br />

etabliert. Weil heutzutage zwar alle Hersteller<br />

unter gleichen Bedingungen testen, aber<br />

die Auswertung und Extrapolation der Daten<br />

nach unterschiedlichen Methoden<br />

durchgeführt wird, sind die Ergebnisse allerdings<br />

nicht wirklich vergleichbar.<br />

Abhilfe soll hier das Projekt TM21 schaffen,<br />

das in Zusammenarbeit des DOE (US Department<br />

of Energy), des National Institute<br />

of Standards and Technology, des Pacific<br />

Northwest National Laboratory und vier<br />

führender LED-Hersteller erarbeitet wurde.<br />

Das Ziel ist, die Daten verschiedener Hersteller<br />

besser vergleichbar zu machen. Ein<br />

zentrales Thema ist die Festlegung, dass<br />

maximal mit einem Faktor von sechs extrapoliert<br />

werden kann. Das heißt, aus 10.000<br />

Mess-Stunden darf jetzt nur noch auf<br />

60.000 Lebensdauerstunden hochgerechnet<br />

werden, auch wenn der Kurvenverlauf<br />

auf wesentlich längere Lebensdauererwartungen<br />

schließen lässt. Darüber hinaus<br />

werden die ersten 1000 Stunden Betrieb<br />

nicht berücksichtigt, weil hier die LEDs eine<br />

Art Einschwingverhalten zeigen. TM21<br />

soll für ein größeres Vertrauen in die Aussagen<br />

der LED-Hersteller in puncto Lebensdauer<br />

der LEDs sorgen. (ak) �


■ Dilitronics<br />

200-W-LED-Power hocheffizient aus Mini-Modul<br />

Ein neues Mini-Modul namens LUC04 mit einer Grundfläche einer Visitenkarte und<br />

einem Volumen zweier Streichholzschachtel kann vier LED-Ketten mit je mehr<br />

als 50 W elektrische Leistung versorgen. Dabei verbraucht das Modul selbst nur<br />

elektrische Leistung im Promillebereich. Das entspricht einem unglaublichen<br />

Wirkungsgrad von mehr als 99 Prozent!<br />

Dieses Kunststück schafft der deutsche<br />

LED-Treiber-Spezialist Dilitronics (www.<br />

dilitronics.com) mit seiner ladungsgeregelten<br />

PWM-<strong>Technik</strong>, die schon seit letztem<br />

Jahr am Markt ist und jetzt auch in<br />

dem neuen Mini-Modul zum Einsatz<br />

kommt. »Jetzt wird es noch viel einfacher,<br />

unsere <strong>Technik</strong> in eine Leuchte zu integrieren«,<br />

sagt Dilitronics-Vertriebsleiter<br />

Meinrad Braun. »Der Kunde muss nur<br />

noch einen AC/DC-Wandler beistellen,<br />

den wir aber auf Wunsch auch liefern<br />

können«.<br />

_06DUU_Endrich_ET_05.ps;S: 1;Format:(186.00 x 130.00 mm);24. Aug 2011 06:49:38<br />

Trotz einer an vier<br />

LED-Ketten abgegebenen elektrischen<br />

Leistung von mehr als 200 W bleibt das nur<br />

visitenkartengroße Mini-Modul LUCo4 ganz cool! Bild: Dilitronics<br />

Der Power-Winzling unterstützt einfarbige<br />

und mehrfarbige Leuchten (Weiß,<br />

RGB, WRGB). Um der geringeren Flussspannung<br />

von Rotlicht-LEDs Rechnung<br />

WIR VERTRETEN<br />

3 TOP-MARKEN<br />

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zu tragen, verfügt das LED-Modul LUCo4<br />

über einen zweiten Versorgungseingang.<br />

Eine DMX-Kontrollschnittstelle ist ebenfalls<br />

vorhanden. (wo) �<br />

WIR SIND SEIT 30 JAHREN<br />

DIE SPEZIALISTEN FÜR LED.<br />

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5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

45


Smart Grid / Smart Metering<br />

■ Kompaktabzweige mit IO-Link als moderne Schalttechniklösung für Gasversorgungsanlagen<br />

Gas geben <strong>–</strong> aber sicher!<br />

Erdgasverteileranlagen müssen neben hoher Versorgungssicherheit auch eine<br />

möglichst hohe Verfügbarkeit erreichen. Ein Retrofit der Steuerungs- und Schalttechnik<br />

bestehender Anlagen kann hier Wunder wirken. Als Kommunikationslösung<br />

für Kompaktabzweige bietet sich dabei IO-Link an.<br />

Erdgas wird als Rohstoff zusehends interessanter<br />

und beliebter. Entscheidenden<br />

Einfluss auf den Erfolg dieses <strong>Energie</strong>trägers<br />

hat natürlich auch seine umfassende<br />

und sichere Verteilung. Um sie zu gewährleisten,<br />

kann es bisweilen nötig sein, die<br />

Steuerungs- und Schalttechnik einer bestehenden<br />

Anlage einem Retrofit zu unterziehen.<br />

46<br />

Betriebs- und Versorgungssicherheit<br />

spielen bei der Gasverteilung eine extrem<br />

wichtige Rolle. Deshalb sind die Kompaktabzweige<br />

in ein Remote-Control-System integriert.<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Die nötige Erdgasinfrastruktur wird in<br />

Norddeutschland beispielsweise von der<br />

Gasunie Deutschland betrieben, einem<br />

Tochterunternehmen der N.V. Nederlandse<br />

Gasunie. Die Gasunie Deutschland hat den<br />

Ausrüster HIT Hafen- und Industrietechnik<br />

GmbH in Wardenburg bei Bremen mit<br />

einem Retrofit-Projekt für die Gasdruckregel-<br />

und -verteileranlage in Ganderkesee<br />

Die Druckregel- und Verteileranlage von Gasunie in<br />

Ganderkesee wurde im Zuge eines Retrofit-Projekts in zwei<br />

Stufen modernisiert und mit neuer Schalttechnik ausgestattet.<br />

bei Bremen beauftragt. Dort wurde die gesamte<br />

Steuerungs- und Elektrotechnik der<br />

so genannten »Altanlage« bereits 2010 modernisiert<br />

und die Umrüstung der so genannten<br />

»Neuanlage« im Juni 2011 abgeschlossen.<br />

HIT übernahm die Erneuerung<br />

der Elektrotechnik komplett <strong>–</strong> von der Planung<br />

bis zur Inbetriebnahme.<br />

Kompaktabzweige<br />

mit integrierter Diagnose<br />

»Vor allem beim Umgang mit großen Gasmengen<br />

ist ein hohes Maß an Sicherheit,<br />

Zuverlässigkeit und selbstverständlich Verfügbarkeit<br />

gefordert«, erläutert Bernhard<br />

Book, Projektleiter der Gasunie Deutschland.<br />

Für den Antrieb der Absperr- und<br />

Regelventile wurden daher statt der bisherigen<br />

Abzweige, bestehend aus Schütz und<br />

Leistungsschalter für den Motorschutz,<br />

Kompaktabzweige des Typs »Sirius 3RA6«<br />

von Siemens vorgesehen. Die Geräte liefern<br />

eine Reihe von Diagnoseinformationen.<br />

Sie unterscheiden zum Beispiel bei<br />

einer Auslösung, ob die Ursache Überlast<br />

oder ein Kurzschluss war. Ebenso detektieren<br />

sie, ob die Steuerspannung vorhanden<br />

ist und ob die Hauptkontakte überhaupt<br />

geschaltet sind. Selbst ein Lebensdauerende<br />

der Hauptkontakte zeigen die Geräte<br />

an. »All diese Meldungen lassen sich separat<br />

auswerten, was die Betriebsführung<br />

vereinfacht und die Verfügbarkeit der Anlagen<br />

erhöht«, kommentiert Rüdiger Kayser,<br />

Leiter der Elektrotechnik bei HIT.<br />

Bei dem Retrofit-Projekt in Ganderkesee<br />

werden alle eventuell auftretenden Warnungen<br />

und Störungen als Sammelstörmeldung<br />

erfasst. Denn wer Gas transportiert,<br />

muss sich im Störfall immer ein exaktes<br />

Bild von der Lage an Ort und Stelle<br />

machen. Deshalb wird die Sammelstör-<br />

Bilder: Gasunie; HIT


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Smart Grid / Smart Metering<br />

48<br />

Die Kompaktabzweige des Typs »Sirius 3RA6« von Siemens mit IO-Link-<br />

Kommunikation bieten eine Reihe von Vorteilen. Bild: HIT<br />

meldung über die Steuerung direkt zur<br />

Leitwarte in Schneiderkrug südwestlich<br />

von Bremen gesandt: »Wir schicken dann<br />

sofort einen <strong>Technik</strong>er vor Ort, der die Ursache<br />

für eine solche Meldung klärt und<br />

umgehend behebt«, erläutert Book. An der<br />

Gerätefront des betreffenden Kompaktabzweigs<br />

erkennt der <strong>Technik</strong>er nämlich detailliert,<br />

was geschehen ist.<br />

IO-Link für eine komfortable<br />

Gerätekommunikation<br />

Zur Kommunikation kommt bei den Geräten<br />

in Ganderkesee anstelle der häufig<br />

anzutreffenden Hilfskontakte IO-Link zum<br />

Einsatz. IO-Link ist ein offenes Konzept<br />

zur einheitlichen Anbindung von Sensoren,<br />

Schaltgeräten und Aktuatoren an<br />

die Steuerungsebene mittels einer Punktzu-Punkt-Verbindung,<br />

die unterhalb der<br />

Feldbusebene einzuordnen ist. »Wir haben<br />

uns für einen direkten Anschluss aller<br />

Kompaktabzweige über IO-Link entschlos-<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

sen, um im ungewöhnlichen Fall eines<br />

Gerätetauschs alle anderen Abzweige ohne<br />

Unterbrechung nutzen zu können«,<br />

verdeutlicht Book. »In diesem Fall war das<br />

wichtiger als Installationsaufwand zu sparen,<br />

denn mit IO-Link lassen sich auch<br />

vier Geräte sequentiell über Flachkabel<br />

<strong>verbinden</strong>.« Der Anschluss der Kette wird<br />

dabei nur vom ersten Gerät aus an den<br />

IO-Link-Master geführt. Ein IO-Link-Master<br />

wie die dezentrale Peripherie »Simatic<br />

ET 200S« von Siemens kann dann vier solcher<br />

Gruppen verwalten, letztlich also 16<br />

Geräte.<br />

Der Einsatz von Kompaktabzweigen mit<br />

IO-Link verringert den Installationsaufwand<br />

erheblich gegenüber einem konventionellen<br />

Aufbau der Motorabzweige. So<br />

fällt allein schon der Installationsaufwand<br />

für die Wendeschaltung komplett weg.<br />

Und auch der Prüfaufwand ist spürbar geringer,<br />

weil er in der Programmier-Software<br />

nur einmal entsteht und nicht mehr für<br />

jedes Gerät. »Bei knapp zwei Dutzend<br />

identischer Armaturenschränke in den beiden<br />

Anlagen mit jeweils acht Kompaktabzweigen<br />

ist diese Einsparung beachtlich«,<br />

hebt Book hervor.<br />

Sicherheitsorientierte Lösung<br />

Weil das Einspeisesystem für die »Sirius-<br />

3RA6«-Kompaktabzweige genutzt wird,<br />

bekommt jede Motorengruppe nur über<br />

eine zentrale Einspeisung Strom. Dadurch<br />

kann auf Kupferschienensysteme verzichtet<br />

werden, was HIT zufolge den Installationsaufwand<br />

um etwa 30 Prozent reduziert.<br />

Zusätzlich ist es sogar möglich, eine zentrale<br />

PE-Leitung zu verwenden, denn das<br />

Einspeisesystem verfügt über eine integrierte<br />

PE-Schiene. »Hier haben wir jedoch<br />

eine andere Lösung vorgezogen«,<br />

betont Kayser. Denn der Auftraggeber<br />

wollte alle Antriebe auf eine separate<br />

Klemmenleiste verdrahtet haben, um diese<br />

zusätzlich mit einem Überspannungsschutz<br />

auszustatten. »Für uns in der Gasbranche<br />

ist Sicherheit das oberste Gebot,<br />

weshalb wir auch die Elektrotechnik dahingehend<br />

optimieren«, kommentiert<br />

Bernhard Book.<br />

Sicherheit bieten die Kompaktabzweige<br />

von Siemens auch, weil sie sich schnell<br />

tauschen lassen <strong>–</strong> gerade in Verbindung<br />

mit IO-Link. Denn dank des Einspeisesystems<br />

mit zentraler <strong>Energie</strong>zuführung lassen<br />

sich einzelne Geräte mit wenigen<br />

Handgriffen ersetzen. Hierzu muss, nach<br />

Entfernen des Verbindungskabels zwischen<br />

den Kompaktabzweigen, lediglich<br />

im oberen Teil ein Hebel mittels eines<br />

Schraubendrehers zur Seite gedrückt<br />

werden. Das Gerät ist dann frei und nach<br />

vorne abnehmbar. Nach Aufstecken des<br />

neuen Geräts und Einsetzen des Verbindungskabels<br />

ist der Abzweig wieder einsatzbereit.<br />

Beim neuen Gerät müssen<br />

vorher lediglich die Werte für die Art des<br />

Anlaufs <strong>–</strong> Class 10 oder 20 <strong>–</strong> sowie der<br />

Stromwert an der Gerätefront mechanisch<br />

eingestellt werden. »Dies erhöht die<br />

Verfügbarkeit unserer Anlagen spürbar«,<br />

bemerkt Book.


Bernhard Book, Gasunie Deutschland<br />

» Die Kompaktabzweige mit IO-Link machen<br />

eine schnelle und gezielte Diagnose aller<br />

Abzweige sehr einfach. «<br />

Kompaktabzweige ermöglichen<br />

einfaches Handling<br />

Für die Kommunikation über IO-Link gibt<br />

es auch vorgefertigte Templates, die alle<br />

relevanten Diagnoseinformationen ohne<br />

zusätzlichen Programmieraufwand anzei-<br />

gen. »In diesem Fall haben wir nur die<br />

Sammelstörmeldung direkt auf das System<br />

in der Leitwarte geführt«, erläutert Kayser.<br />

»In der Programmier-Software ’Step 7’ von<br />

Siemens war das leicht möglich, weil die<br />

IO-Link-Master eine anreihbare Baugruppe<br />

der dezentralen Peripherie ’Simatic ET<br />

200S’ sind.« Jede dezentrale Peripheriestation<br />

in den Armaturenschränken bietet<br />

eine eigene intelligente CPU-Kopfbaugruppe.<br />

Über diese CPU werden die Druckregel-<br />

und Absperrventile gesteuert. Die Rückmeldung<br />

der Sensoren erfolgt über »Simatic<br />

ET 200S« mit I/O-Baugruppen. Die gesamte<br />

Kommunikation untereinander geschieht<br />

auf Basis von Profinet. »Dazu<br />

werden Switches der Produktreihe ’Scalance’<br />

von Siemens eingesetzt, die auch<br />

ein Durchschleifen aller Armaturenschränke<br />

sehr einfach machen«, führt Kayser<br />

aus.<br />

Als besonders praxisorientiert haben sich<br />

Kayser zufolge auch die Weiteinstellbe-<br />

_05WYE_WEKA_ET_05.pdf;S: 1;Format:(210.00 x 146.00 mm);07. Jun 2011 11:16:15<br />

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fünf Bautypen für Direkt- bzw. Wendestarter<br />

für Stromwerte von 0,1 bis 32 A ist die<br />

Lagerhaltung deutlich einfacher«, bestätigt<br />

Kayser. »Wir brauchen deshalb nur drei<br />

Wendestarter als Ersatz vorzuhalten, um<br />

jeglichen Service leisten zu können.«<br />

Bei dem Retrofit-Projekt der Gasregel- und<br />

Verteileranlagen der Gasunie Deutschland<br />

in Ganderkesee wurde Siemens zufolge<br />

deutlich, dass Kompaktabzweige wie die<br />

Geräte des Typs »Sirius 3RA6« des Unternehmens<br />

mit IO-Link für die Kommunikation<br />

eine Reihe wichtiger Vorteile bringen.<br />

Zum einen reduziert diese Kombination<br />

den Installationsaufwand erheblich, zum<br />

anderen ermöglicht sie einen schnellen<br />

und gezielten Service. »In der Gasbranche<br />

sind Sicherheit und Verfügbarkeit die obersten<br />

Prämissen; mit dieser Schalttechniklösung<br />

haben wir auf effiziente Weise ein<br />

Maximum von beidem erreicht«, resümiert<br />

Book. (ak) �<br />

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Smart Grid / Smart Metering<br />

■ Spartenübergreifendes Smart Metering<br />

Trotz EnWG-Novelle und Schutzprofil:<br />

OMS hat weiterhin Gültigkeit<br />

Strom-, Gas-, Wärme- und Wasserzähler unter einen Hut zu bringen, das ist das Ziel<br />

der Open Metering System (OMS) Group. Derzeit liegen die OMS-Spezifikationen<br />

dem European Committee for Standardisation als Normungsvorschlag vor. Be<strong>denken</strong>,<br />

dass OMS durch die die Novelle des EnWG und das Schutzprofil für Smart<br />

Meters obsolet wird, hat die OMS Group nicht.<br />

Bis 2012 soll das Normungsverfahren für<br />

den europaweiten OMS-Standard abgeschlossen<br />

sein und dem spartenübergreifenden<br />

Smart Metering neuen Schub verleihen.<br />

Noch ist aber die Verunsicherung<br />

am deutschen Markt groß und ein spartenübergreifendes<br />

Smart Metering noch<br />

weit mehr Wunsch<strong>denken</strong> als Realität.<br />

Was fehlt, um dem »integrierten Smart<br />

Metering«, wie Dr. Werner Domschke, Geschäftsführer<br />

von Smarvis und OMS-Vorstand,<br />

das Konzept bezeichnet, auf die<br />

Beine zu helfen? »Der rechtliche Ordnungsrahmen<br />

muss endlich stabil sein,<br />

denn irgendwann spielen die Hersteller<br />

nicht mehr mit«, so Domschke. Ordentliche<br />

rechtliche Rahmenbedingungen<br />

seien Voraussetzung, um dem spartenübergreifenden<br />

Smart Metering den Weg zu<br />

bereiten. Derzeit arbeitet die Bundesregie-<br />

50<br />

OMS<br />

Die OMS-Group ist eine Interessengemeinschaft<br />

von Herstellern im Bereich abrechungsrelevanter<br />

Messungen und wird getragen<br />

von den Verbänden FIGAWA, KNX<br />

und ZVEI. Mit der Open Metering System<br />

Specification hat sie einen offenen, herstellerübergreifenden<br />

Standard entwickelt, um<br />

die Kommunikation von Zählern für Strom,<br />

Gas, Wärme und Wasser sowohl mit Anzeigeeinheiten<br />

und Gebäudeautomationssystemen<br />

im Gebäude wie auch mit den Messdienstleistern<br />

und Verbrauchsabrechnern<br />

außer Haus zu spezifizieren.<br />

OMS ist mit dem verbreiteten KNX-Standard<br />

(ISO/IEC 14543-3 = EN 50090) kompatibel, so<br />

dass neben der Verbrauchserfassung auch<br />

das Gebäudeautomationssystem z.B. für <strong>Energie</strong>management<br />

direkt angebunden werden<br />

kann. Damit können auch Voraussetzungen<br />

für zukünftige Dienstleistungen wie<br />

z.B. Tarif- oder Lastmanagement mit OMS<br />

kostengünstig geschaffen werden. (zü)<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

rung an Gesetzesnovellen, die das Smart<br />

Metering entscheidend beeinflussen werden:<br />

die EnWG-Novelle und das Schutzprofil<br />

Smart Metering. Beides soll voraussichtlich<br />

noch Ende 2011 verabschiedet<br />

werden. Nach der EnWG-Novelle muss<br />

jeder Netzbetreiber bis zum Jahr 2014<br />

kommunikationsfähige Zähler einbauen.<br />

Gleichzeitig wird der Bestandsschutz von<br />

herkömmlichen Zählern abgebaut. Zudem<br />

werden die Netzbetreiber verpflichtet, monatlich<br />

kostenfrei Verbrauchsinformationen<br />

zur Verfügung zu stellen.<br />

Das künftige Schutzprofil Smart Metering<br />

soll eine verbindliche Vorgabe von Datenschutz-<br />

und Datensicherheitsstandards<br />

beinhalten, um intelligente Verbrauchszähler<br />

vor »Strom-Hackern« und Datenklau<br />

zu schützen. Sobald das Schutzprofil<br />

in Kraft getreten ist, werden die Hersteller<br />

ihre betroffenen Geräte beim Bundesamt<br />

für Sicherheit in der Informationstechnik<br />

(BSI) zur Zertifizierung einreichen<br />

müssen. Die Crux: Die Vorgaben<br />

des Schutzprofils sind derzeit (Stand: August<br />

2011) noch unbekannt. Das ärgert<br />

die Branche massiv, weil man förmlich<br />

»in der Luft hänge«, so ein Smart-Metering-Hersteller.<br />

Voraussichtlich im September<br />

wird das BSI, nachdem die letzten<br />

Kommentierungen der beteiligten Verbände<br />

eingeflossen sind, das Schutzprofil<br />

durch eine anerkannte Prüfstelle evaluieren<br />

lassen und die zertifizierte Fassung<br />

veröffentlichen.<br />

Wird OMS mit den genannten Neuregelungen<br />

obsolet? »Nein, im Gegenteil: Die<br />

Interoperabilität, die wir uns mit OMS<br />

von Anfang an auf die Fahnen geschrie-<br />

Bild: Landis+Gyr<br />

ben haben, ist künftig auch im EnWG<br />

verankert«, wie Domschke erklärt. »OMS<br />

ist also auch unter den Rahmenbedingungen<br />

des EnWG-Änderungsgesetzes<br />

anwendbar.«<br />

Die im OMS obligatorisch vorgesehene<br />

Datenverschlüsselung AES 128 bleibt im<br />

europäischen Rahmen unverändert. Möglicherweise<br />

müssen aber die <strong>–</strong> derzeit<br />

noch unbekannten <strong>–</strong> Vorgaben des<br />

Schutzprofils für Smart Metering als Ergänzung<br />

noch eingearbeitet werden.<br />

In jedem Fall dürfte die Einführung der<br />

Neuerungen noch für einigen Klärungsbedarf<br />

sorgen. Nach<strong>denken</strong> sollte man<br />

laut Domschke beispielsweise darüber,<br />

ob die innerbetrieblichen Prozesse im<br />

Betrieb von der Datenaufnahme bis zur<br />

monatlichen Verbrauchsinformation eingestellt<br />

sind, ob die erforderliche EDV<br />

und die Software vorhanden und für die<br />

Messdatenverarbeitung geeignet ist und<br />

ob die Installationsprozesse der Geräte-<br />

und Kommunikationstechnik im Unternehmen<br />

überhaupt definiert ist. (zü) �


■ Für Smart-Home- und Smart-Metering-Anwendungen<br />

Powerline-Kommunikation<br />

auf der Hutschiene<br />

devolo bietet mit dem »dLAN 200 AVpro DINrail« sein erstes »dLAN«-Powerline-<br />

Produkt für die Hutschienen-Montage an. Durch den neuen Formfaktor ist nicht<br />

nur eine solide Installation möglich, sondern auch ein besserer Netzaufbau.<br />

»Mit dem ’dLAN 200 AVpro DINrail’ bietet<br />

devolo erstmals eine Powerline-Lösung,<br />

die aufgrund des Einbauortes im zentralen<br />

Stromverteilerschrank direkt auf alle drei<br />

Phasen des Stromnetzes aufsetzen kann«,<br />

erklärt Heiko Harbers, Vorstandsvorsitzender<br />

von devolo. »Das Powerline-Netzwerk<br />

wird somit noch leistungsfähiger und eignet<br />

sich ideal zur Realisierung von effizienten<br />

Smart-Home- und Smart-Metering-<br />

Konzepten.«<br />

Bei der Umsetzung von effizienten gebäudeinternen<br />

Vernetzungslösungen übernimmt<br />

der neue Adapter die Schlüsselfunktion<br />

als zentraler Backbone zur Datenübertragung<br />

über die Stromleitung. Neben<br />

der gebäudeweiten Bereitstellung von<br />

Breitband-Internet ist die Neuentwicklung<br />

zur Umsetzung von Multimedianetzwerken<br />

(IPTV, HDTV), Gebäudesteuerung,<br />

Anbindung von netzwerkfähigen Endgeräten<br />

sowie zum Einsatz als Smart-Metering-<br />

Gateway für die <strong>Energie</strong>datenübertragung<br />

geeignet. Durch die Verwendung der hausinternen<br />

Stromleitung für die Datenübertragung<br />

muss keine separate Netzwerkverkabelung<br />

vorgenommen werden <strong>–</strong> die gewünschte<br />

Steckdose wird durch einen<br />

dLAN-Adapter zum Netzwerkport.<br />

Im Hospitality-Segment kann die neue<br />

Baugruppe als Kommunikationszentrale<br />

oder in Unterverteilungen zur Erstellung<br />

von Master-Slave- bzw. Peer-to-Peer-Netzwerken<br />

eingesetzt werden. Der Einsatz in<br />

denkmalgeschützten Gebäuden und<br />

Zweckbauten ist ebenfalls interessant, weil<br />

dort Infrastrukturerweiterungen normalerweise<br />

nur eingeschränkt möglich oder mit<br />

hohen Kosten verbunden sind. Darüber<br />

hinaus kann der Adapter als Powerline-<br />

Repeater, beispielsweise zur Stromzählerü-<br />

berbrückung, eingesetzt werden. Der Hutschienenadapter<br />

bietet 200-MBit/s-Daten-<br />

übertragung über die Stromleitung nach<br />

dem Homeplug-AV-Standard. Die direkte<br />

Verbindung mit einem dreiphasigen Netzanschluss<br />

erlaubt eine maximale Leitungslänge<br />

von 300 Metern. Dank dreiphasiger<br />

Einspeisung werden alle Stromanschlüsse<br />

im Gebäude gleichermaßen erreicht. Das<br />

Gerät ist mit der Überspannungskategorie<br />

3 zertifiziert und eignet sich somit für den<br />

privaten wie gewerblichen Einsatz. Durch<br />

die AES-Datenverschlüsselung wird eine<br />

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5/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

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Service<br />

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Inserentenverzeichnis<br />

Beck .................................................................www.beck-elektronik.de ...................... 33<br />

Distrelec Schuricht ...................................................... www.distrelec.de ........................ 2<br />

EBV Elektronik .................................................................. www.ebv.com ........................ 5<br />

EMTRON electronic .....................................................www.emtron.de ...................... 43<br />

Endrich Bauelemente .................................................www.endrich.com ...................... 45<br />

Farnell ........................................................................... www.farnell.de ........................ 7<br />

FRONIUS Deutschland ...................................................www.fronius.de ...................... 31<br />

FUJITSU SEMICONDUCTOR ..................................... www.my-fujitsu.com ........................ 1<br />

GMC-I Messtechnik .................................... www.gossenmetrawatt.com ...................... 25<br />

Infineon Technologies ...............................................www.infineon.com ...................... 68<br />

ISABELLENHÜTTE .............................................www.isabellenhuette.de ...................... 13<br />

Kunze Folien ............................................. www.heatmanagement.com ...................... 51<br />

MEDATEC Dipl.-Ing. W. Dietz ..................................... www.medatec.com ...................... 27<br />

Molex Deutschland ...................................................... www.molex.com ...................... 17<br />

MSC ........................................................................... www.msc-ge.com ...................... 39<br />

Multi-Contact Deutschland ............................. www.multi-contact.com ...................... 23<br />

RECOM Electronic ....................................... www.recom-electronic.com .................40-41<br />

Rübsamen & Herr .................................... www.ruebsamen-und-herr.de ...................... 35<br />

Rutronik .................................................................... www.rutronik.com ........................ 3<br />

Schneider Electric Energy ........................................... www.areva-td.de ...................... 47<br />

SCHOTT Solar .......................................................... www.schottsolar.de ...................... 19<br />

Sensor-<strong>Technik</strong> Wiedemann ............................. www.sensor-technik.de ...................... 15<br />

SMT & HYBRID ........................................................ www.smt-hybrid.de ........................ 9<br />

Spectra Computersysteme ............................................ www.spectra.de ...................... 53<br />

Dipl.-Ing. Ernest Spirig .................................................. www.spirig.com ...................... 12<br />

SSV Software Systems ....................................... www.ssv-embedded.de ...................... 12<br />

WEKA FACHMEDIEN ............................................ www.elektroniknet.de .................37, 55<br />

WEKA Media .................................................................... www.weka.de ...................... 49<br />

WIP-Renewable <strong>Energie</strong>s ...................................... www.wip-munich.de ...................... 11<br />

WiriTec ....................................................................... www.wiritec.com ...................... 33<br />

Ziehl-Abegg ..........................................................www.ziehl-abegg.de ...................... 67<br />

Diese Ausgabe enthält Teilbeilagen der Firma WEKA Media<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 5/2011<br />

Impressum<br />

Chefredakteur: Heinz Arnold (ha/1253) (verantwortlich für den Inhalt)<br />

Stellv. Chefredakteure: Engelbert Hopf (eg/1320), Dieter Grahnert (dg/1318)<br />

Chefreporter: Engelbert Hopf (eg/1320)<br />

Chef vom Dienst: Dieter Grahnert (dg/1318)<br />

Leitende Redakteure: Andreas Knoll (ak/1319), Manne Kreuzer (mk/1322),<br />

Iris Stroh (st/1326),<br />

Redaktion: Heinz Arnold (ha/1253), Engelbert Hopf (eg/1320), Andreas Knoll (ak/1319),<br />

Nicole Kothe-Wörner (nk/1325), Manne Kreuzer (mk/1322), Willem Ongena (wo/1328),<br />

Corinna Puhlmann-Hespen (cp/1316), Erich Schenk (es/1323), Iris Stroh (st/1326),<br />

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zkz 17973, ISSN 1869-4357<br />

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Mitglied der Informationsgemeinschaft<br />

zur Feststellung<br />

der Verbreitung<br />

von Werbeträgern e.V.<br />

(IVW), Berlin.


Karrieremagazin<br />

Bei Weidmüller gilt: gilt:<br />

<strong>Zukunft</strong> <strong>denken</strong> <strong>–</strong><br />

<strong>Ideen</strong> <strong>verbinden</strong>.<br />

03/2011<br />

K-Ing_210x206mm.indd 1 18.08.11 11:22<br />

SchwerpunKt:<br />

Karriere in OStweStfalen-lippe<br />

leben und arbeiten<br />

„tausche reihenmittelhaus gegen<br />

romantischen Bauernhof mit reetdach“<br />

Vielfach ausgezeichnete arbeitgeber<br />

»wir haben den anspruch, die Bedürfnisse<br />

unserer Mitarbeiter zu erkennen!«<br />

ingenieurgehälter in Ostwestfalen-lippe<br />

»Man bekommt hier mehr für sein Gehalt«


www.karriere-ing.de<br />

Editorial<br />

Liebe Leser,<br />

normalerweise ist der Begriff „Hidden Champion“<br />

reserviert für mittelständische Unternehmen,<br />

die zwar unbekannt, gleichwohl aber<br />

Marktführer in ihrer speziellen Nische sind. Im<br />

Wettbewerb der Regionen könnte man Ostwestfalen-Lippe<br />

den Titel ebenfalls verleihen. Geballte<br />

High-Tech rund um Maschinenbau und Mechatronik<br />

auf ländlichem Raum <strong>–</strong> als Arbeitsund<br />

Lebensmittelpunkt wie geschaffen für Leute,<br />

die genug haben von der Anonymität der<br />

Großstädte und von teurem Wohnraum, die auf<br />

anregende Kunst&Kultur aber ebenso wenig<br />

verzichten wollen wie auf stimmungsvolle Natur.<br />

Ingenieure haben in OWL mehr Gewicht als<br />

in großen Metropolen <strong>–</strong> weil sie hier ein noch<br />

knapperes Gut sind. Es ist beachtlich, wie viel<br />

Raum hier das Thema Arbeitgeber-Attraktivität<br />

einnimmt <strong>–</strong> weil es schwieriger ist, gute Leute<br />

2<br />

Inhalt:<br />

3/2011<br />

zu bekommen und zu halten, als im vordergründig<br />

attraktiveren Berlin oder Köln.<br />

Ich habe es zwar nicht nachgeprüft, aber der<br />

Personalchef von Phoenix Contact, Dr. Gunther<br />

Olesch, behauptet, die Region Ostwestfalen-Lippe<br />

biete 191 Angebote im Bereich Kultur, München<br />

„nur“ 190. Hätten Sie’s gewusst?<br />

Es lohnt sich also, Ostwestfalen-Lippe als Karriereoption<br />

in Betracht zu ziehen. Auf den folgenden<br />

Seiten haben wir viel Wissenswertes über<br />

die Region zusammengetragen, wie man dort<br />

lebt und arbeitet, was man verdienen und was<br />

man sich leisten kann.<br />

Ihre Corinne Schindlbeck<br />

Seite 4 Schöner Leben:<br />

Tausche Reihenhaus gegen Bauernhof mit Reetdach<br />

Seite 6 Harting Technologiegruppe, Espelkamp<br />

Great place to work.<br />

Seite 7 Weidmüller, Detmold: 140 sichere Jobs zu vergeben<br />

Seite 8 Phoenix Contact, Blomberg:<br />

Personalarbeit wie aus dem L ehrbuch<br />

Seite 9 Ingenieurgehälter in Ostwestfalen-Lippe:<br />

Man bekommt hier mehr für sein Gehalt<br />

Bilder: Kreis Minden-Lübbecke; Fotolia; Fremdenverkehrsverband Warburg Südegge e.V.; OWL Marketing GmbH


Simulation und Test: dSPACE in Paderborn<br />

Freiraum für schlaue Köpfe<br />

dSPACE entwickelt Hard- und Software für Entwicklung und Test mechatronischer<br />

Regelsysteme in Automobilbau, Luft- und Raumfahrt. Ingenieure schätzen den<br />

Freiraum, den das Unternehmen bietet, die kollegiale Zusammenarbeit und nicht<br />

zuletzt die Vorzüge des Standortes Paderborn.<br />

»Werkzeuge« <strong>–</strong> das sei eigentlich ein fast zu bescheidenes<br />

Wort für die Hard- und Softwarelösungen<br />

von dSPACE, erklärt Gründer und Geschäftsführer<br />

Dr.-Ing. Herbert Hanselmann, der das Unternehmen<br />

1988 mit drei Kollegen der Universität<br />

Paderborn aufbaute. Heute ist dSPACE der weltweit<br />

führende Anbieter von Werkzeugen für die<br />

Entwicklung und den Test mechatronischer Regelungssysteme.<br />

Mit einem breiten Portfolio<br />

und einem Technologievorsprung, der dSPACE<br />

zum gefragten Entwicklungspartner in der Automobilindustrie,<br />

in der Luft- und Raumfahrt<br />

und in der Industrieautomation macht. Neben<br />

dem Stammsitz in Paderborn gibt es Projektzentren<br />

in München und Stuttgart. Außerhalb<br />

von Deutschland ist dSPACE in Detroit, USA, in<br />

Cambridge, Großbritannien, in Bièvres, Frankreich,<br />

in Tokio, Japan und in Shanghai, China<br />

vertreten. Repräsentanten sichern darüber hinaus<br />

den weltweiten Vertrieb der dSPACE-Produkte.<br />

Überall auf der Welt, wo Ingenieure an den Autos<br />

und Flugzeugen der <strong>Zukunft</strong> arbeiten, ist<br />

dSPACE mit von der Partie. Weil Hard- und Software-Lösungen<br />

von dSPACE die Entwicklung<br />

und die Tests mechatronischer Regelungssysteme<br />

beschleunigen. Und weil Tempo immer<br />

wichtiger wird. »Das dSPACE-Erfolgsgeheimnis:<br />

Wir unterstützen unsere Kunden dabei, neue<br />

Dinge zu tun, ihren Vorsprung im Wettbewerb<br />

zu halten oder auszubauen.«, sagt Dr. Hanselmann.<br />

dSPACE startete als vielbeachteter Pionier und<br />

legte zum Beispiel den Grundstein für Schlüsseltechnologien<br />

wie Rapid Control Prototyping<br />

oder Hardware-in-the-Loop-Simulation. Geblieben<br />

aus den Gründungsjahren ist der Pioniergeist<br />

<strong>–</strong> der Drang, mit immer neuen <strong>Ideen</strong> den<br />

Innovationsvorsprung weiter auszubauen. Mit<br />

dieser Motivation gehen heute 850 engagierte<br />

dSPACE Mitarbeiter weltweit an ihre Entwicklungsarbeit.<br />

Nahezu alle Automobilhersteller<br />

und <strong>–</strong>zulieferer sowie Luft- und Raumfahrtunternehmen<br />

setzen auf dSPACE Hard- und Software<br />

in ihren aktuellen Entwicklungsprojekten.<br />

85 Prozent der Mitarbeiter haben eine technische<br />

Ausbildung in den Bereichen Elektrotechnik,<br />

Informatik oder Mechatronik. Absolventen<br />

sowie Berufserfahrene entwickeln ihr technisches<br />

Fachwissen unter Einsatz neuester Technologien<br />

weiter und übernehmen schnell anspruchsvolle<br />

und abwechslungsreiche Aufgaben.<br />

Die Übernahme von Projektleitungsaufgaben,<br />

internationalen Kundenprojekten oder<br />

z. B. eine Entsendung in die USA oder nach Japan<br />

bieten täglich neue Herausforderungen. Besonders<br />

neuen Mitarbeitern wird der Einstieg<br />

durch Einführungsveranstaltungen, fachspezifische<br />

Schulungen oder einem Stammtisch erleichtert.<br />

Das Arbeitsklima und der Umgang untereinander<br />

sind sehr kooperativ und kollegial<br />

ausgeprägt. Mitarbeiter aller Hierarchien sind<br />

per Du. Auch der Umgang mit Kunden ist partnerschaftlich.<br />

Auch wenn dSPACE noch ein relativ<br />

junges Unternehmen ist, feiern jedes Jahr ca.<br />

50 <strong>–</strong> 60 Mitarbeiter ihr 10-jähriges Firmenjubiläum<br />

und zeigen damit ihre Verbundenheit mit<br />

dem Unternehmen.<br />

Sitz von dSPACE ist die familienfreundliche Universitätsstadt<br />

Paderborn mit ca. 150.000 Einwohnern<br />

und einer hohen Lebens- und Freizeitqualität.<br />

Paderborn ist mit einem Durchschnittsalter<br />

von ca. 40 Jahren die jüngste Großstadt in<br />

Nordrhein-Westfalen. Das liegt an den günsti-<br />

gen Lebenshaltungskosten, einem entspannten<br />

Wohnungsmarkt und einer Vielzahl an Kindergärten<br />

und Schulen. Paderborn hat sich in den<br />

letzten 25 Jahren zu einem bedeutenden Wirtschaftsstandort<br />

entwickelt und bietet eine Balance<br />

zwischen Action, Erholung und Kultur. Natur<br />

pur findet man direkt vor den Toren oder in<br />

der grünen Lunge der Stadt. Zahlreiche Naherholungsgebiete<br />

ermöglichen Outdoor-Aktivitäten<br />

wie Wandern, Biken oder Klettern. Ein Highlight<br />

ist die alljährliche Libori-Kirmes, eines der<br />

größten und ältesten Volksfeste Deutschlands.<br />

Nachtschwärmer tummeln sich nicht nur zu<br />

dieser Zeit in zahlreichen Clubs und Kneipen.<br />

Software-Entwickler Carsten Scharfe möchte<br />

aus Paderborn nicht wieder weg. »Alles ist in<br />

dem Maße vorhanden, in dem ich es brauche:<br />

Möglichkeiten zur Freizeitgestaltung, Kultur,<br />

Sportvereine, Kneipen etc. Dabei ist es hier weniger<br />

hektisch, stressig und anonym als in Großstädten.<br />

Das findet man nicht so schnell wieder.«<br />

Und Kollege Torsten Kluge, Applikationsingenieur<br />

bei dSPACE, schätzt an Paderborn vor<br />

allem den Luxus eines eigenen Hauses. Gerald<br />

Berghoff, Software-Requirements-Spezialist, ist<br />

mitsamt seiner Familie aus dem Ballungsgebiet<br />

Rhein-Ruhr hierher gezogen. »Mit Kindern lebt<br />

man hier deutlich angenehmer und kann gute<br />

Arbeit mit hoher Lebensqualität <strong>verbinden</strong>.«<br />

3/2011<br />

Anzeige<br />

3


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»Tausche Reihenmittelhaus gegen<br />

romantischen Bauernhof mit Reetdach«<br />

Schöner Leben<br />

Welcher Auswärtige kann schon auf Anhieb sagen, wo Gütersloh<br />

genau liegt. Dabei gehört der Stammsitz von Bertelsmann<br />

und Miele zu einer High-Tech-Region, die sich mit europäischen<br />

Spitzenclustern in Maschinenbau und Automatisierungstechnik<br />

messen kann und die neben reizvoller Landschaft<br />

auch bezahlbaren Wohnraum bietet. Trümpfe, mit denen<br />

Ostwestfalen-Lippe um Fachkräfte ringt, die eigentlich<br />

München oder Hamburg auf dem Radar haben.<br />

Susanne Meierhenrich arbeitet in München<br />

für die Robert-Bosch-Stiftung. Aufgewachsen<br />

ist sie in Hüllhorst, Kreis Minden-Lübbecke. Gefragt,<br />

was ihr gefällt an Ihrer Heimat, lächelt sie<br />

zuerst ein wenig zweifelnd, als verstehe sie die<br />

Ernsthaftigkeit der Frage nicht. Sparsam und bodenständig<br />

sei man da, überlegt sie, gut situierter<br />

Mittelstand, gepflegte Gärten, Natur pur, heile<br />

Welt. Und Platz ohne Ende, also eher ideal für<br />

Landmenschen und Familien. Und einsam <strong>–</strong> ohne<br />

Auto sei man da verloren. Obwohl das Kulturangebot<br />

z.B. in Detmold, Bielefeld oder auch<br />

Herford wirklich nicht zu verachten sei. «Toll sind<br />

auch die vielen alten, restaurierten Mühlen in der<br />

Umgebung, die man per Rad erkunden und wo<br />

man über weite Kornfelder blickend die Seele<br />

baumeln lassen kann. Im Sommer locken dort<br />

zahlreiche Mühlenfeste mit frisch gebackenem<br />

Kuchen und Brot.« Zum Kaffee isst man Lippischen<br />

Pickert, einen Hefereibekuchen mit Leberwurst<br />

und obendrauf Rübenkraut, eine typisch<br />

lippische Spezialität. Und die vielen schönen alten<br />

Fachwerkhäuser, die man dort praktisch<br />

nachgeschmissen bekäme. Einen Bungalow mit<br />

1000 Quadratmeter Grund <strong>–</strong> ja, das könne man<br />

sich in Lippe auch als Durchschnittsverdiener<br />

leisten.<br />

Für Auswärtige ist Rübenkraut mit Leberwurst<br />

wenig vorstellbar <strong>–</strong> typisch für Ostwestfalen-Lippe,<br />

das ebenfalls eher auf den zweiten Blick<br />

punktet. Mit gut 6500 Quadratkilometern ist die<br />

Region zwar nur etwas größer als ein gutes Drittel<br />

von Oberbayern, aber mit soviel Marken gesegnet<br />

wie kaum eine andere deutsche Region:<br />

der Musicboxen-Produzent Wurlitzer, der einst<br />

die legendäre Wurlitzer Orgel baute, Miele, Dr.<br />

Oetker, Bertelsmann, Claas, Gildemeister, Melitta,<br />

Storck, Gerry Weber und Poggenpohl haben hier<br />

ihren Sitz. Über zwei Millionen Menschen leben<br />

4<br />

3/2011<br />

in Ostwestfalen-Lippe, das sich aus den sechs<br />

Kreisen Gütersloh, Herford, Höxter, Minden-Lübbecke,<br />

Lippe und Paderborn und der kreisfreien<br />

Stadt Bielefeld zusammensetzt. Mit knapp<br />

230.000 Industriearbeitsplätzen ist die mittelständisch<br />

geprägte Region einer der wichtigsten und<br />

größten Industriestandorte in Nordrhein-Westfalen.<br />

Viele Mittelständler sind »Hidden Champions«<br />

auf Ihrem Gebiet, so zum Beispiel in der Industrieelektronik:<br />

Mit ihrer Verbindungstechnik<br />

setzen Beckhoff, Harting, KEB, Lenze, Phoenix<br />

Contact, Wago und Weidmüller Weltstandards<br />

und halten einen Weltmarktanteil von 75 Prozent.<br />

Insgesamt sind es über 400 Unternehmen,<br />

die im Bereich Maschinenbau, Elektro- und Elektronikindustrie<br />

und Automobilzulieferer Arbeits-<br />

Freizeittipp<br />

„In meiner Freizeit erkunde ich am liebsten wandernd<br />

zu Fuß mit meinen 3 Kindern oder per Rad<br />

die Umgebung. Da der Teutoburger Wald, das sich<br />

anschließende Eggegebirge mit ihren wunderschönen<br />

Hügelkämmen und die einzigartige Senne<br />

mit ihrem Mix aus Dünen- und Heidelandschaft<br />

quasi direkt vor der Haustüre liegen, gibt es zahlreiche<br />

Möglichkeiten weitgehend unberührte Natur<br />

mit viel frischer Luft zu genießen. Hier erlebt<br />

man tatsächlich noch Natur, z.B. ist es immer wieder<br />

faszinierend wie viele Greifvögel man noch<br />

über den Hängen des Eggegebirges sieht. Das ist<br />

schon ein ganz besonderes Schauspiel. Und wenn<br />

man durchs wunderschöne Silberbachtal zur Velmerstot<br />

hoch wandert, glaubt man sich in einem<br />

viel größeren Mittelgebirge. Auch der sportliche<br />

Aspekt kommt nicht zu kurz: Auch wenn der Teutoburger<br />

Wald nicht viel höher als 400m ist, so gibt<br />

es dort für den Freizeitradsportler doch viele anspruchsvolle<br />

Steigungen, wo man ordentlich in die<br />

Pedale treten muss. Und das Schönste ist, dass viele<br />

Gegenden noch nicht so überlaufen sind wie<br />

woanders. Wer will, kann auch mal stundenlang<br />

fast ganz alleine unterwegs sein. Gerade nach Feierabend<br />

ist es schön, so entspannt seine Runden<br />

durch den Wald ziehen zu können.“<br />

Die Die alte alte Hansestadt Hansestadt Warburg Warburg<br />

im Teutoburger Teutoburger Wald Wald<br />

plätze für rund 80.000 Beschäftigte stellen und<br />

einen Jahresumsatz von 16,5 Mrd. Euro erwirtschaften.<br />

Damit gehört die Region zu den wirtschaftsstärksten<br />

Standorten in Europa.<br />

Einst zählte die Tabakindustrie <strong>–</strong> Dannemann ist<br />

noch heute ein Begriff <strong>–</strong> rund um Minden sowie<br />

Leinenweber zu den größten Arbeitgebern, heute<br />

sind nur noch wenige davon erhalten. Aus der<br />

Textilindustrie sind Modemarken wie Gerry Weber<br />

hervorgegangen.<br />

Musste man früher nach Köln, Münster oder<br />

Hamburg zum Studieren, bieten heute 13 Hochschulen<br />

mit Bielefeld und Paderborn an der Spitze<br />

und knapp 2.200 Professoren und Dozenten<br />

Dr. Dirk Spenneberg, dSPACE<br />

Bild: Fremdenverkehrsverband Warburg Südegge e.V.


Bild: Kreis Minden-Lübbecke<br />

Freizeittipp<br />

Zu den liebsten Ausflugzielen von Marcel Kleine<br />

von Phoenix Contact zählt das Museum „MARta“<br />

in Herford. Es zeigt zeitgenössische Kunst des 21.<br />

Jahrhunderts und widmet sich aktuellen Tendenzen<br />

im Design. Für Kleine ist sein Interesse an Kultur<br />

und Kunst die ideale Ergänzung zu seinen<br />

sportlichen Aktivitäten, wie das Joggen und die<br />

Teilnahme an Volksläufen. Ständig wechselnde<br />

Ausstellungen zu zeitgenössischen Künstlern und<br />

Kultur-Epochen begeistern den 30jährigen. Auch<br />

die spektakuläre Architektur des Museums bietet<br />

Inspiration. An dem von Frank Gehry gestalteten<br />

Gebäude aus rotem Klinkerstein und Edelstahl entdeckt<br />

er faszinierende Details. Dabei sucht er bei<br />

seinen Besuchen im MARTa auch nach neuen <strong>Ideen</strong><br />

und Anregungen. Denn was auf der einen Seite<br />

seine Freizeitgestaltung prägt, bietet ihm eine<br />

direkte Verbindung zu seinen beruflichen Aufgaben.<br />

Als Verantwortlicher für Messen, Ausstellungen<br />

und Veranstaltungen bei Phoenix Contact ist<br />

es seine Aufgabe, erklärungsbedürftige <strong>Technik</strong><br />

und technische Themen ansprechend und augen-<br />

rund 50.000 Studenten Studium und Forschung<br />

an, vieles davon auf Spitzenniveau. In Bielefeld<br />

entsteht ein neuer Campus, in Lemgo und Paderborn<br />

wachsen neue Forschungszentren. Besonders<br />

stark ausgeprägt ist die Fähigkeit zum<br />

Netzwerken, vielleicht auch wegen der traditionell<br />

hohen Verbundenheit mit der Region. So<br />

erreichte der Zusammenschluss aus Unternehmen,<br />

Verbänden und Forschung »it’s OWL _ Intelligente<br />

Technische Systeme OstWestfalenLippe«<br />

beim Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesforschungsministeriums<br />

die Finalrunde der<br />

letzten 11. Das Netzwerk, zu dem Projekte mit<br />

einem Umfang von mehr als 100 Millionen Euro<br />

gehören, wurde gegründet, um die Region als<br />

Hightech-Standort weiter voran zu bringen. Zahlreiche<br />

Unternehmen aus Maschinenbau, Elektrotechnik,<br />

Automatisierung, Kfz-Zulieferung und IT<br />

bringen Projekte ein, die sie gemeinsam mit den<br />

Hochschulen und Forschungszentren in Bielefeld,<br />

Das Kaiser-Wilhelm-Denkmal,<br />

Wahrzeichen der Porta Westfalica,<br />

am Wittekindsberg<br />

im Wiehengebirge.<br />

Marcel Kleine, Phoenix Contact<br />

fällig ins rechte Licht zu rücken. Und da bringen<br />

Eindrücke gerade auch aus ganz anderen Richtungen<br />

neue Impulse und Aspekte.<br />

Paderborn und Lemgo umsetzen wollen. Die<br />

Bandbreite reicht von mit<strong>denken</strong>den Haushaltsgeräten<br />

über selbstständig lernende Maschinen<br />

bis zu Fahrzeugen, die ihre Umgebung analysieren.<br />

»Der bisherige Erfolg zeigt, dass die Region<br />

zu den führenden Technologiestandorten in<br />

Deutschland gehört. Nun müssen wir alles daran<br />

setzen und uns in der Finalrunde durchsetzen«,<br />

erklärte Herbert Sommer, Vorsitzender der Gesellschafterversammlung<br />

der OWL Marketing<br />

GmbH. Im Januar 2012 entscheidet eine unabhängige<br />

Jury, welche fünf Cluster jeweils 40 Millionen<br />

Euro Fördermittel bekommen sollen.<br />

Landschaftlich ist die Region um den Naturpark<br />

Teutoburger Wald und Eggegebirge reizvoll. In<br />

unberührter Natur, reich an Heilquellen (Bad<br />

Oeynhausen, Bad Salzuflen), leben Heidschnucken<br />

und seltene Vogelarten, finden sich mäandernde<br />

Flüsse, Buchenwälder und malerische al-<br />

Freizeittipp<br />

Matthias Wiehe ist als Projektingenieur bei der Harting<br />

Technologiegruppe für die Prüfung und Umsetzung<br />

kundenspezifischer Projekte zuständig.<br />

Der gebürtige Lübbecker wohnt und arbeitet in<br />

Minden. Sein Ausflugstipp: „In meiner Freizeit bin<br />

ich häufig mit meinem Rad auf den Wegen an der<br />

Weser oder am Wiehengebirge unterwegs, welche<br />

sich zu ausgedehnten Touren aber auch für interessante<br />

Bergfahrten eignen. Im Kreis Minden-Lübbecke<br />

gibt es ein tolles Angebot an verschiedensten<br />

Radwanderrouten: Der Weserradweg, die<br />

LandArt Route oder die Westfälische Mühlenroute<br />

sind nur einige Beispiele. An heißen Sommertagen<br />

laden außerdem die Freibäder und Badeseen<br />

der Region sehr zum Abkühlen ein.“<br />

www.karriere-ing.de<br />

te Windmühlen. Wandern und Rad fahren gehört<br />

zu den Haupt-Freizeitbeschäftigungen, auch Jagen,<br />

Reiten oder Fischen ist verbreitet. Zu den<br />

bekanntesten Sehenswürdigkeiten gehört das<br />

berühmte Hermannsdenkmal, alte Burgen und<br />

Klöster oder die sagenhaften Externsteine. Letztere<br />

sind eine monumentale, 70 Millionen Jahre<br />

alte Felsengruppe nahe Horn-Bad Meinberg, um<br />

die sich viele ungeklärte Mythen ranken. Nutzten<br />

Heiden den Ort einst als Kultstätte? Oder beteten<br />

dort Christen? Handelt es sich gar um eine<br />

uralte Sternwarte? Die bizarren Felsnadeln<br />

entstanden, so viel ist sicher, als sich durch Verschiebungen<br />

der Erdkruste der ursprünglich flache<br />

Sandstein senkrecht aufstellte, verwitterte<br />

und abtrug. Besucher können die von einem<br />

Park umgebenen Externsteine über Treppen und<br />

Brücken besteigen. Esoteriker wollen eine ungewöhnlich<br />

intensive Erdstrahlung fühlen, manche<br />

feiern dort Sommersonnwende oder Walpurgisnacht.<br />

Wer immer mal schon den Traum hatte, in einem<br />

alten Fachwerk-Bauernhof zu wohnen <strong>–</strong> hier<br />

kann man ihn bezahlen. Inmitten von Wiesen<br />

und Feldern, mit Blick auf die bewaldeten Hänge<br />

des Wiehengebirges in Preußisch-Oldendorf,<br />

unweit vom Harting-Stammsitz Espelkamp, liegt<br />

zum Beispiel so ein gut erhaltenes Exemplar. Vor<br />

dem renovierten Haupthaus steht eine riesige,<br />

schattenspendende Linde. Innen finden sich eine<br />

romantische weiße Einbauküche, weiße gepflegte<br />

Bäder und großzügige, rustikale Räume.<br />

Dazu kommen Fahrzeugremise, eine 3-er Garagenanlage<br />

sowie eine Holzscheune. Minden, Bielefeld<br />

oder Osnabrück sind nicht weit. Der Preis:<br />

350.000 Euro. Dafür gibt es im Landkreis München<br />

ein Reihenmittelhaus. Infos unter www.talente-zuhause.de,<br />

www.ostwestfalen-Lippe.de<br />

und www.teutoburgerwald.de, Bauernhäuser z.B<br />

unter www.owl-agrarimmobilien.de. (sc) ❮❮<br />

Matthias Wiehe, Harting<br />

3/2011<br />

5


www.karriere-ing.de<br />

Harting Technologiegruppe, Espelkamp<br />

Great place to work.<br />

Harting ist ein typisch mittelständisches, eigentümergeführtes Unternehmen, das<br />

großen Wert auf gesellschaftliche Verantwortung legt. Aktuell gibt es bis zu 40 offene<br />

Positionen für Ingenieure. Ihnen winken Fach-, Projekt- und Führungslaufbahnen,<br />

auch auf internationaler Ebene. Personalvorstand Dr. Michael Pütz berichtet,<br />

was Mitarbeiter von Harting erwarten können.<br />

K-Ing.: Herr Pütz, Hartings persönlich haftender<br />

Gesellschafter Dietmar Harting hat viele<br />

Ehrenämter und sagt als Anhänger Ludwig<br />

Erhards: »Wer wirtschaftlich erfolgreich ist,<br />

muss der Gesellschaft auch etwas zurückgeben.«<br />

Was gibt Harting als Unternehmen der<br />

Gesellschaft zurück?<br />

Dr. Michael Pütz: Gesellschaftliche Verantwortung<br />

ist bei Harting schon seit Jahrzehnten gelebte<br />

Unternehmenskultur. Wir übernehmen<br />

Verantwortung für die Lebensqualität in unserer<br />

Heimatregion Ostwestfalen und engagieren<br />

uns im sozialen, kulturellen und sportlichen Bereich.<br />

Seit Juli 2011 verfügen wir als erstes Unternehmen<br />

in Deutschland über ein zertifiziertesCorporate-Social-Responsibility-Managementsystem.<br />

Wie würden ihre Mitarbeiter Harting als Arbeitgeber<br />

bewerten?<br />

Im Februar 2011 wurde Harting vom Institut<br />

»Great Place to Work« für seine besondere Qualität<br />

und Attraktivität als Arbeitgeber ausge-<br />

6<br />

zeichnet. Unsere Mitarbeitenden lobten in einer<br />

anonymen Befragung besonders die Rubriken<br />

Fairness und Respekt sowie die Arbeitsbedingungen.<br />

Sie identifizieren sich überdurchschnittlich<br />

mit dem Unternehmen <strong>–</strong> das ist ein<br />

Lob, das uns sehr stolz macht und gleichzeitig<br />

eine Verpflichtung darstellt, auch hier immer<br />

noch besser zu werden. Größtmögliche Flexibilität,<br />

individuelle Gestaltungsmöglichkeiten und<br />

Chancengleichheit zeichnen uns als Arbeitgeber<br />

aus. Wir bieten neben über 140 Arbeitszeitmodellen<br />

in Deutschland diverse Maßnahmen<br />

zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf sowie<br />

ein vielfältiges Gesundheitsförderungsprogramm<br />

an. Die Mitarbeitenden der Harting<br />

Technologiegruppe profitieren zudem von unserem<br />

starken Engagement in der Region. Wir<br />

unterstützen verschiedene kulturelle und soziale<br />

Angebote und Sportvereine. Darüber hinaus<br />

sind in unserer gesellschaftlichen Verantwortung<br />

auch die Themen »Arbeitssicherheit« und<br />

»attraktive Gestaltung von Arbeitsplätzen« verankert.<br />

Im Schnitt bleiben die Mitarbeitenden<br />

12 Jahre bei Harting <strong>–</strong> bis vor kurzem lag der<br />

Wert noch bei etwa 14 Jahren. Diese Entwicklung<br />

ist unter anderem auf unser großes Engagement<br />

im Ausbildungsbereich zurückzuführen.<br />

Als Familienunternehmen mit einer 65-jährigen<br />

Geschichte sind wir aber auch sehr stolz darauf,<br />

dass viele Mitarbeitende uns ihr gesamtes Arbeitsleben<br />

begleiten und bei uns ihr 40- oder<br />

45-jähriges Dienstjubiläum feiern. Viele Familien<br />

aus der Region sind bereits in der 2. oder 3.<br />

Generation bei uns beschäftigt.<br />

Welche Karrierechancen bieten Sie Ingenieuren<br />

an?<br />

»People <strong>–</strong> Power <strong>–</strong> Partnership« steht für unsere<br />

Werte ebenso wie für die Ziele, die wir gemeinsam<br />

verfolgen. Als Hochtechnologieunternehmen<br />

setzt Harting konsequent auf Zu-<br />

Dr. Michael Pütz, Vorstand für Personal, Werksanlagen und Recht der Harting Technologiegruppe:<br />

»Wer sich für einen Engineering-Dienstleister entscheidet, sollte sich neben den Verdienstmöglichkeiten<br />

über die geplanten Projekte informieren, über die Haupteinsatzorte und die Möglichkeiten<br />

der Weiterbildung und Karriereplanung. Die Vertragsform <strong>–</strong> wie Werkvertrag oder Arbeitnehmerüberlassung,<br />

spielt weniger eine Rolle.«<br />

3/2011<br />

kunftsmärkte, dazu gehören seit langen Jahren<br />

auch die Erneuerbaren <strong>Energie</strong>n. Hier sind wir<br />

schon seit den Anfängen der Windenergie ein<br />

wichtiger Partner für Verbindungslösungen und<br />

Netzwerktechnik. Auch die Solartechnik und die<br />

Elektromobilität spielen bei unserer Ausrichtung<br />

eine zentrale Rolle. Aktuell haben wir etwa 30<br />

bis 40 offene Positionen für Absolventen und<br />

Berufserfahrene zu besetzen. Ingenieuren und<br />

<strong>Technik</strong>ern bieten wir Fach-, Projekt- und Führungslaufbahnen<br />

<strong>–</strong> auch auf internationaler<br />

Ebene <strong>–</strong> an. Positionen im Marketing und Produktmanagement<br />

werden bei Harting ebenfalls<br />

mit Ingenieuren besetzt. Personalentwicklung<br />

und Weiterbildungsmaßnahmen stehen bei uns<br />

unter dem Aspekt des »Lebenslangen Lernens«.<br />

Jeder Mitarbeitende kann sich durch vorbildliches<br />

Verhalten und fachliche Kompetenz bis hin<br />

zu Führungsaufgaben qualifizieren. Das Gehalt<br />

unserer Mitarbeitenden setzt sich aus einem<br />

marktgerechten Festgehalt und einem variablen<br />

leistungsabhängigen Anteil zusammen.<br />

Sie rekrutieren deutschlandweit. Warum sollte<br />

man Ostwestfalen-Lippe als Wohnort und<br />

zum arbeiten in Betracht ziehen?<br />

Ostwestfalen-Lippe ist eine wachstumsstarker<br />

Wirtschafts- und Kulturraum. Neben den Hochschulstandorten<br />

Bielefeld und Paderborn gibt es<br />

weitere elf Hochschulen in unserer Region. Attraktive<br />

Miet- und Immobilienpreise im Vergleich<br />

zu den Ballungszentren machen OWL zu<br />

einem interessanten Wohnraum für junge Menschen<br />

und Familien: Sie erwartet eine kinderfreundliche<br />

Umgebung mit einem umfassenden<br />

Bildungsangebot und einer reizvollen Landschaft.<br />

Ein vielfältiges Kulturangebot mit hochkarätigen<br />

Museen und Theatern wie dem Neuen Theater<br />

in Espelkamp, zeichnet OWL aus. Das Neue<br />

Theater wurde mit Unterstützung von Harting<br />

aufwändig saniert und kann heute mit bekannten<br />

Größen wie dem Berliner Ensemble aufwarten.<br />

Die Urlaubsregion Teutoburger Wald ist<br />

quasi deckungsgleich mit Ostwestfalen-Lippe.<br />

Die Fragen stellte Corinne Schindlbeck


»Wir haben den Anspruch an uns, die Bedürfnisse unserer Mitarbeiter zu erkennen!«<br />

140 sichere Jobs zu vergeben<br />

Weidmüller bietet Lösungen für die elektrische Verbindung, Übertragung und<br />

Wandlung von <strong>Energie</strong>, Signalen und Daten im industriellen Umfeld. Sitz des nichtbörsennotierten<br />

und weltweit erfolgreichen Familienunternehmens ist Detmold,<br />

ca. 30 Kilometer von Bielefeld entfernt. Die Aus- und Weiterbildung seiner Mitarbeiter<br />

sowie ihr Wohlergehen nimmt das Unternehmen sehr ernst, rund 75 Prozent<br />

der Führungskräfte werden intern besetzt. Das bringt Weidmüller zwar erste Plätze<br />

bei Arbeitgeber-Rankings ein <strong>–</strong> doch leider noch nicht genug Bewerber.<br />

Während man in Deutschland bei Ingenieuren<br />

von Vollbeschäftigung spricht,<br />

grassiert in Spanien mit 40 Prozent die Jugendarbeitslosigkeit<br />

und viele hochqualifizierte Absolventen<br />

der Ingenieurswissenschaften stehen<br />

ohne Job da. Über die Niederlassung in Barcelona<br />

hofft Dr. Jürgen Ober, Personalchef und<br />

Mitgleid der Geschäftsleitung der Firma Weidmüller,<br />

nun etliche der vielen arbeitslosen Hochqualifizierten<br />

nach Ostwestfalen locken zu können.<br />

»Wir sind ein sympathisches Unternehmen,<br />

das den Mitarbeiter, seine Weiterbildung und<br />

sein Wohlergehen sehr ernst nimmt. Doch wir<br />

konkurrieren mit Großräumen wie München,<br />

Stuttgart oder Hamburg <strong>–</strong> und da haben wir<br />

hier einen Standort-Nachteil.«, gibt der Managing<br />

Director Human Resources des Detmolder<br />

Unternehmens unumwunden zu.<br />

Aus diesem Grund arbeitet Weidmüller <strong>–</strong> wie<br />

viele Unternehmen der Region <strong>–</strong> seit Jahren mit<br />

viel Engagement daran, ein attraktiver Arbeitgeber<br />

zu werden und zu bleiben. Flexible Arbeitszeitmodelle<br />

für junge Familienväter und <strong>–</strong>mütter,<br />

die oft beide im Unternehmen beschäftigt<br />

sind, oder pflegende Angehörige? Geschenkt <strong>–</strong><br />

rund 70 verschiedene davon inkl. Teilzeit kann<br />

man bei Weidmüller finden. Und betriebliches<br />

Gesundheitsmanagement und Unterstützung<br />

bei der Kinderbetreuung: dazu kooperiert Weidmüller<br />

mit Kindergärten und Familieninitiativen<br />

in der Umgebung. Das Besondere: Betreuungszeiten<br />

bis 19 Uhr, auch Samstags und im Notfall.<br />

Obers Bekenntnis »Wir haben an uns den Anspruch,<br />

die Bedürfnisse unserer Mitarbeiter zu<br />

erkennen« wird hier am praktischen Beispiel<br />

deutlich <strong>–</strong> und zum Vorteil: In München oder<br />

Hamburg ist man als junge Familie froh, überhaupt<br />

einen Betreuungsplatz zu haben <strong>–</strong> und<br />

der schließt in der Regel um 17 Uhr.<br />

Es gilt das Prinzip »Aufstieg vor Einstieg«, das<br />

besagt dass die Belegschaft zuerst zum Zug<br />

kommt, wenn es um Beförderungen geht. Tatsächlich<br />

werden 75 Prozent der Führungsposi-<br />

Dr. Jürgen Ober, Managing Director<br />

Human Resources und Mitglied der<br />

Geschäftsleitung bei Weidmüller:<br />

»Wir sind ein sympathisches Unternehmen,<br />

das den Mitarbeiter, seine Weiterbildung<br />

und sein Wohlergehen sehr ernst nimmt.<br />

Doch wir konkurrieren mit Großräumen wie<br />

München, Stuttgart oder Hamburg <strong>–</strong> und da<br />

haben wir hier einen Standort-Nachteil.«<br />

tionen aus dem eigenen Haus besetzt. Karriere<br />

macht man bei Weidmüller, nicht durch Firmenwechsel,<br />

wie es anderswo so häufig vorkommt.<br />

Personalchef Jürgen Ober kann dann auch mit<br />

der Bemerkung der Reporterin nicht viel anfangen,<br />

es sei doch ein Standortvorteil für neu Zugezogene,<br />

nicht nur während der Probezeit die<br />

Wahl unter vielen ortsansässigen High-Tech-Firmen<br />

zu haben: »Wir rekrutieren nicht auf Verdacht,<br />

sondern suchen sehr ernsthaft Menschen,<br />

die zu uns passen. Jobhopper sind nichts für<br />

uns.«<br />

Personalentwicklung ist bei Weidmüller ein<br />

wichtiger Bestandteil der Unternehmenskultur.<br />

Ein Großteil des Bedarfs wird durch die Weidmüller<br />

Academie abgedeckt, die allein dafür<br />

schon 40 Leute beschäftigt. Für seine Personal-<br />

www.karriere-ing.de<br />

entwicklung wurde das Unternehmen schon<br />

mehrfach beim Arbeitgeberwettbewerb »Top-<br />

Arbeitgeber für Ingenieure« des CRF-Institute<br />

ausgezeichnet: So platzierte sich Weidmüller<br />

2010 unter 26 Unternehmen auf Rang 5 und<br />

machte den 2. Platz in der Kategorie Entwicklungsmöglichkeiten.<br />

Bereits in den Jahren 2008<br />

und 2009 erhielt Weidmüller das Gütesiegel für<br />

ausgezeichnete Personalarbeit. »Seit drei Jahren<br />

erreichen wir kontinuierlich die besten Platzierungen<br />

im Arbeitgeber-Ranking. Wir freuen uns,<br />

dass wir uns mit Industrieunternehmen wie GE,<br />

MAN Ferrostaal, Deutsche Bahn oder B. Braun<br />

messen können und dabei immer wieder gute<br />

Platzierungen erreichen«, erklärt Kollegin Sabine<br />

Elting, Leiterin operatives Personalmanagement<br />

bei Weidmüller. Die Jury lobte insbesondere<br />

das Engagement des Unternehmens bei<br />

den Weiterbildungsmöglichkeiten, die strukturierte<br />

Karriereplanung und das Leistungsmanagement.<br />

Jürgen Ober weiß, dass Weidmüller weiter in zufriedene<br />

und leistungsfähige Mitarbeiter investieren<br />

wird: »Denn der demographische Wandel<br />

ist bei uns bereits messbar angekommen, in<br />

Form von weniger Bewerbern.« Noch ist dieser<br />

Rückgang für Weidmüller nicht kritisch, für die<br />

45 neuen Azubi-Plätze bewerben sich jedes Jahr<br />

rund 1000 junge Leute. Und doch weiß Ober,<br />

dass das so nicht bleiben wird: »Es kommen immer<br />

weniger junge Leute nach, bereits 2015<br />

werden wir das schmerzhaft spüren.« Die Kontakte<br />

zu Schulen und Hochschulen sind deshalb<br />

sehr eng, lebenslange Aus- und Weiterbildung<br />

ist für Weidmüller nicht nur ein Lippenbekenntnis.<br />

Internationale Karrieren werden gefördert,<br />

dafür gibt es zum Beispiel spezielle Trainee-Programme,<br />

interkulturelle und Sprachschulungen.<br />

Wie man dort reinkommt? »Die Eignung wird<br />

zusammen mit dem Vorgesetzten festgestellt.<br />

Für talentierte, eigenverantwortlich <strong>denken</strong>de<br />

und handelnde Leute ist immer Budget da.«,<br />

versichert Ober. »Wir machen möglich, was Sinn<br />

macht.« (sc) ❮❮<br />

3/2011<br />

7


www.karriere-ing.de<br />

Phoenix Contact, Industrieelektronik aus Blomberg<br />

Personalarbeit wie aus dem Lehrbuch<br />

Für Phoenix Contact aus Blomberg ist Mitarbeiter-Zufriedenheit Chefsache <strong>–</strong> mit<br />

Erfolg: Mittlerweile hat sich der Spezialist für elektrische Verbindungstechnik zur<br />

überregional bekannten Top-Arbeitgebermarke entwickelt, die es ganz ohne Stellenzeigen<br />

auf gut 1000 Bewerbungen pro Monat schafft.<br />

Als Gunther Olesch, heute Verantwortlicher<br />

für die Themen Personal, Recht, IT und Organisation,<br />

Ende der 1980er Jahre bei Phoenix<br />

Contact anfing, hatte er eine Vision und ein gutes<br />

Stück Arbeit vor sich: er wollte das Unternehmen<br />

zu einer der besten Arbeitgebermarken<br />

Deutschlands machen. Zu dieser Zeit war das<br />

Modewort »Employer Branding« noch nicht erfunden,<br />

zum »Demographischen Wandel« sagte<br />

man noch »Pillenknick« und es gab in Deutschland<br />

noch keine Arbeitgeber-Wettbewerbe. Die<br />

kamen erst auf, als »Employer Branding« von Unternehmensberatern,<br />

PR-Agenturen und Verlagen<br />

entdeckt wurde, in Deutschland verstärkt<br />

seit 2002.<br />

Natürlich gab es auch vorher schon Top-Arbeitgeber<br />

im Mittelstand: erfolgreiche mittelständische<br />

Patriarchen sorgten schließlich schon immer<br />

auch für ihre Mitarbeiter <strong>–</strong> doch weder<br />

sprach man im großen Stil darüber, noch gab<br />

es Ansätze für »Best Practices«.<br />

Gunther Oleschs Vision wurde 1997 konkret, es<br />

begann mit einer ersten, internen Mitarbeiterbefragung.<br />

Zur Mission gehörte es anfangs<br />

auch noch, das Management davon zu überzeugen,<br />

dass es sich für Phoenix Contact lohnen<br />

würde, in die Zufriedenheit von Mitarbeitern<br />

zu investieren. »Ich bin anfangs belächelt<br />

worden, musste viel Überzeugungsarbeit leisten«,<br />

erinnert sich Olesch. Zur Jahrtausendwende<br />

schließlich, als der Start-up-Boom IT-Fachkräf-<br />

8<br />

3/2011<br />

te verschlang und sogar Greencards für Inder<br />

den Fachkräftemangel lindern sollten, entstanden<br />

auch in Deutschland die ersten Arbeitgeber-<br />

Wettbwerbe: Top Job in 2002 (Phoenix Contact<br />

war damals schon dabei), 2003 »Deutschlands<br />

beste Arbeitgeber« in Zusammenarbeit mit der<br />

Zeitschrift Capital, im gleichen Jahr der BestPersAward<br />

des HR-Professors Christian Scholz von<br />

der Universität Saarbrücken. Es ist auch Gunther<br />

Oleschs Verdienst, dass Phoenix Contact sich<br />

heute im ostwestfälischen Blomberg um Fachkräfte<br />

nicht zu sorgen braucht, während andere<br />

über Bewerbermangel klagen. Er hat seine Vision<br />

verwirklicht, in dem er kontinuierlich darauf<br />

hin gearbeitet hat. »Mitarbeiter müssen sich<br />

wohl fühlen, Freude bei der Arbeit haben, echte<br />

Wertschätzung erfahren. Das ist die Grundlage!<br />

Employer Branding beginnt im Unternehmen,<br />

nicht in der Außenkommunikation, das verstehen<br />

leider viele falsch!«<br />

Die Vorschläge der Jury, die aus dem ersten Top-<br />

Job-Wettbewerb 2002 resultierten (Verbesserung<br />

der Worklife-Balance, Arbeitszeitflexibilisierung),<br />

hat Phoenix Contact konsequent genutzt und<br />

umgesetzt. Bereits 2008 schaffte es der Steckverbinder-Spezialist<br />

zum Gruppen-Sieger »Top-Arbeitgeber<br />

2008«, 2011 konnte der Erfolg wiederholt<br />

werden: Top Job honorierte die »beispielhafte<br />

und zukunftsorientierte Personalarbeit« der<br />

Blomberger und kürte PC zum »Arbeitgeber des<br />

Jahres 2011« im deutschen Mittelstand. Damit<br />

steht der Hersteller von Industrieelektronik nach<br />

Dafür hat Gunther Olesch lange<br />

gearbeitet: Top Job honorierte die<br />

beispielhafte und zukunftsorientierte<br />

Personalarbeit« der Blomberger in<br />

diesem Jahr mit dem Titel »Arbeitgeber<br />

des Jahres 2011« im deutschen<br />

Mittelstand. Wolfgang Clement<br />

überreichte den Preis.<br />

Bewerber-Infos<br />

Mitarbeiter:<br />

Mehr als 11.000 weltweit, davon rund 6.000 in<br />

Deutschland<br />

Standorte in Deutschland:<br />

Blomberg, Bad Pyrmont, Lüdenscheid,<br />

Herrenberg, Lemgo, Berlin und Filderstadt<br />

Umsatz 2010:<br />

1,34 Mrd. Euro<br />

Gesuchte Fachrichtungen:<br />

Elektrotechnik, Feinwerktechnik,<br />

Produktionstechnik, Maschinenbau,<br />

Physik, Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Einstiegsgehalt:<br />

40.000 bis 45.000 Euro.<br />

Weltweiter Einsatz möglich<br />

Mehr Infos unter www.phoenixcontact.com<br />

sowie auf Xing.com und facebook.de.<br />

2008 nicht nur zum zweiten Mal ganz oben, sondern<br />

wurde binnen acht Jahren bereits zum vierten<br />

Mal ausgezeichnet.<br />

»Das Personalmanagement von Phoenix Contact<br />

ist wie aus dem Lehrbuch: Das HR-Konzept ist<br />

umfassend, modern, ausgewogen und vor allem<br />

konsequent zukunftsorientiert.« so die Laudatio<br />

der Jury bei der diesjährigen Preisverleihung.<br />

Stefan Schlüter, Produktmanager Überspannungsschutz<br />

bei Phoenix Contact, stand bei der<br />

Siegerehrung mit auf der Bühne. Als Hochschulabsolvent<br />

der Elektrotechnik begann er im Juli<br />

2010 bei Phoenix Contact. »Der erste Eindruck<br />

war schon besonders«, erinnert er sich. »Auf dem<br />

Weg zu meinem Vorstellungsgespräch haben<br />

mich alle Mitarbeiter, die mir auf dem Firmengelände<br />

begegnet sind, gegrüßt. Dabei war ich denen<br />

doch gar nicht bekannt«. Auch das Vorstellungsgespräch<br />

verlief anders als erwartet: »Weniger<br />

mein technisches Wissen als die<br />

menschliche Komponente und ob ich ins Team<br />

passe, standen im Vordergrund des Gesprächs.<br />

Das hatte ich bei anderen Unternehmen ganz<br />

anders erlebt.«<br />

Phoenix Contact hat das Geschäftsjahr 2010 mit<br />

einem Umsatzplus von 40 Prozent beendet, 13<br />

Prozent mehr als im Vorkrisenjahr 2008. (sc) ❮❮


Guter deutscher Durchschnitt mit Spielraum nach oben: Ingenieurgehälter in Ostwestfalen-Lippe<br />

»Man bekommt hier mehr für sein Gehalt«<br />

Wie ist das Gehaltsniveau für Ingenieure in OWL verglichen mit anderen Regionen<br />

in Deutschland? Die Personalberater Anja Galka-Jürgens, Senior Personalberaterin<br />

bei Jobware und Arno Bokelmann, Geschäftsführer der gleichnamigen Personalberatung,<br />

beide Paderborn, geben Auskunft.<br />

K-Ing.: Wie gut verdient man in der Region Paderborn?<br />

Anja Galka-Jürgens: Es gibt in Deutschland ein<br />

Nord-Südgefälle und innerhalb Nordrhein-Westfalens<br />

ein Ost-Westgefälle sowohl bei den Lebenshaltungskosten<br />

als auch bei den Gehältern.<br />

Das bedeutet: In Ballungszentren wie München<br />

sind die Gehälter höher, aber eben auch die Lebenshaltungskosten,<br />

speziell die<br />

Mieten. In OWL kann man sich von<br />

seinem Gehalt mehr leisten. Die Einstiegsgehälter<br />

von Ingenieuren in<br />

OWL liegen mit knapp 40.000 Euro<br />

mobilien und Mieten sind erschwinglich, die kurzen<br />

Wege zum städtischen und ländlichen Leben<br />

machen OWL sehr familienfreundlich. Und nicht<br />

zuletzt gibt es eine sehr ausgeprägte Schul- und<br />

Hochschullandschaft.<br />

Arno Bokelmann: Es gibt viele Gründe, sich für<br />

OWL zu entscheiden. Wir sind unter anderem<br />

www.karriere-ing.de<br />

Bereich Neue <strong>Energie</strong>n. Ein wachstumsstarkes<br />

Marktsegment mit großer Nachfrage nach Ingenieuren<br />

jedweder Couleur. Für Softwareentwickler<br />

haben wir ebenso eine ganze Menge attraktiver<br />

Stellen im Angebot - Gleiches gilt auch für<br />

Maschinenbauer. Unser gut funktionierendes<br />

Netzwerk gibt uns darüber hinaus erfreulicherweise<br />

die Möglichkeit, motivierten und qualifizierten<br />

Fach- und Führungskräften<br />

eigentlich immer ein attraktives<br />

Stellenangebot unterbreiten zu<br />

können.<br />

im normalen deutschen Durch-<br />

Die Region ist mittelständisch<br />

schnitt. Bei Berufserfahrenen kommt<br />

geprägt <strong>–</strong> was bedeutet das für<br />

es auf die Tätigkeit, die Branche und<br />

mich als Arbeitnehmer?<br />

das Unternehmen an, auch da liegt<br />

Anja Galka-Jürgens: Es gibt verhält-<br />

OWL im deutschen Durchschnitt.<br />

nismäßig viele Unternehmen mit<br />

Für Spezialisten, die nicht einfach zu<br />

einem hohen Bedarf an gut quali-<br />

bekommen sind, greifen die Unterfizierten<br />

Fachkräften. Arbeitnehmer<br />

nehmen auch tiefer in die Tasche.<br />

Arno Bokelmann,<br />

Geschäftsführer der<br />

Anja Galka-Jürgens,<br />

Senior Personalberaterin<br />

können hier ein wichtiges Rad in<br />

einem Unternehmen drehen: Sie<br />

Arno Bokelmann: Das Gehaltsniveau<br />

Personalberatung Bokelmann<br />

bei Jobware<br />

können mehr bewegen, die eige-<br />

ist vergleichbar mit dem in Leverkunen<br />

Aktivitäten sind von größerer<br />

sen, Köln oder Dortmund. Viele Unternehmen hier, weil Automatisierungstechnik in OWL zu- Bedeutung als in einem großen Unternehmen,<br />

sind tarifgebunden und zahlen nach dem Manhause ist und weil kein Auto dieser Welt ohne in dem man nur ein kleines Rädchen ist. Auch<br />

teltarifvertrag der Metall- und Elektroindustrie Teile aus OWL über die Straßen fährt. Weil es in die Aufgabenspanne ist viel breiter. Gerade Be-<br />

Nordrhein-Westfalen. Im außertariflichen Bereich der Mitte Deutschlands liegt und man hier <strong>–</strong> in rufseinsteiger und Absolventen haben die Mög-<br />

ist die Grenze nach oben offen, ebenso in Ni- einer der schönsten Gegenden Deutschlands - lichkeit, in viele Unternehmens- und Aufgabenschen<br />

oder bei besonders schwer zu besetzen- einfach angenehm leben und arbeiten kann! bereichen reinzuschauen und so viel mehr Wisden<br />

Positionen. Ein Ingenieur mit Berufserfahsen<br />

aufbauen. Man kann früh Verantwortung<br />

rung kann gut über 60.000 Euro verdienen, zu- Firmen in OWL suchen dringend Maschinen- übernehmen. Das ist für die eigene Karriereentzüglich<br />

Gratifikationen wie Firmenwagen zur bau- und Elektroingenieure <strong>–</strong> welche Positiowicklung wichtig und man macht sich für den<br />

Privatnutzung oder betriebliche Altersvorsorge. nen sind besonders gesucht?<br />

Arbeitsmarkt interessanter. Das Betriebsklima ist<br />

Gerade letztere ist hier in OWL weit verbreitet. Anja Galka-Jürgens: Wir suchen gerade Ingenieu- oft besser, weil es persönlicher ist. Der Arbeitnehre<br />

für den technischen Vertrieb oder technische mer wird eher wertgeschätzt. Und nicht zuletzt<br />

Welche Argumente fahren Sie auf, wenn Sie Beratung, z.B. aus dem Maschinenbau oder der sind mittelständische Unternehmen oft familien-<br />

Kandidaten für Ihre Kunden in OWL gewinnen Elektrotechnik. Sie sollten kommunikativ sein: geführt und meistern Krisen oft besser, wie die<br />

möchten?<br />

den Kunden die <strong>Technik</strong> erklären und verkaufen Vergangenheit gezeigt hat, weil sie nicht nur in<br />

Anja Galka-Jürgens: OWL ist eine der stärksten können! Auch Projektingenieure suchen wir, die Quartalszahlen <strong>denken</strong>, sondern weitsichtiger<br />

Maschinenbauregionen Europas und liegt ver- effiziente Prozesse und Fertigungen sicherstellen und nachhaltiger planen.<br />

kehrsgünstig an der A2 und der A44, der Flug- sollen. Benötigt werden auch Ingenieure der<br />

hafen ist Paderborn-Lippstadt. Es gibt praktisch Elektrotechnik oder Elektronikentwickler sowie Arno Bokelmann: Das kann ich nur unterschrei-<br />

keine Staus, lange Anfahrtszeiten zur Arbeit ent- Informatiker für die Hardware- und Softwareentben. In Krisenzeiten ist man hier gerne bereit, zufallen<br />

also. Die überschaubaren Städte bieten ein wicklung.sammenzurücken.<br />

Es ist der hohe fürsorgende<br />

sehr aktives Kultur- und Freizeitleben mit vielen<br />

Anteil, nicht zuletzt beim Gehalt, der die Arbeit-<br />

Naherholungszentren, denn die sehr wald- und Arno Bokelmann: Besonderen Bedarf haben wir geber hier auszeichnet.<br />

seenreiche Region ist ja auch Urlaubsgebiet. Im- und unsere Partner momentan insbesondere im<br />

Die Fragen stellte Corinne Schindlbeck<br />

3/2011<br />

9


„Wir machen vor, nicht nach“<br />

Als internationales Familienunternehmen begeistern wir anspruchsvolle Kunden mit unseren Leistungshalbleitern.<br />

Profitieren Sie von der globalen Ausrichtung mit Standorten in Asien, Amerika, Afrika und Europa. 3600 Mitarbeiter,<br />

35 Gesellschaften in 26 Ländern und 10 weltweite Produktionsstandorte erwarten Sie mit spannenden Projekten.<br />

Arbeiten Sie beim Weltmarktführer von Dioden- und Thyristor Halbleitermodulen (Quelle: IMS-Research “The world<br />

market for power).<br />

In der Firmenzentrale Nürnberg mit 1500 Talenten entwickeln wir neue Technologien für Wachstumsmärkte wie<br />

erneuerbare <strong>Energie</strong>n, Wind-/Solaranlagen, Hybridfahrzeuge, Stromversorgungen, Frequenzumrichter für elektrische<br />

Antriebe und Industrieanlage.<br />

Zur Unterstützung unseres Teams begeisterter Talente suchen wir ab sofort<br />

Ingenieure (m/w)<br />

in den Bereichen:<br />

� Qualitätsmanagement<br />

� Produktentwicklung<br />

� Produktmanagement<br />

� Gebäude- und Versorgungstechnik<br />

� Prozesstechnik<br />

Sie suchen nach einer neuen Herausforderung und möchten selbstständig in einem zukunftsorientierten<br />

und dynamischen Umfeld arbeiten?<br />

Wir bieten Ihnen Freiräume zum Quer<strong>denken</strong> und Perspektiven zur persönlichen Weiterentwicklung. Bei uns ist<br />

jeder Mitarbeiter ein Talent, Eigenverantwortung ist unser Schlüsselwort. Die gegenseitige Wertschätzung und die<br />

Entscheidungsfreiheit unserer Talente ist unser Erfolgskonzept. Werden Sie Teil unserer innovativen SEMIKRON-<br />

Familie!<br />

Ihr Profil:<br />

� Erfolgreich abgeschlossenes Studium im Bereich Elektrotechnik, Mechatronik, Verfahrenstechnik oder Physik<br />

� Einschlägige Berufserfahrung in Ihrem Aufgabengebiet, idealerweise im Bereich der Leistungselektronik,<br />

Halbleitertechnologie oder Automotive<br />

� Selbstständige, strukturierte und methodische „hands-on“ Arbeitsweise<br />

� Sichere Englischkenntnisse in Wort und Schrift<br />

� Teamfähigkeit und Kommunikationsstärke<br />

Weitere Informationen und detaillierte Stellenbeschreibungen finden Sie unter: www.semikron.com<br />

Bitte bewerben Sie sich unter dem<br />

Stichwort: „Ing0911“ bei:<br />

SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG<br />

E-Mail: jobangebote@semikron.com<br />

6.2.1.3 /Rev. 1/12.03.08


Grafik: Nabtesco<br />

■ Getriebe mit hohem Wirkungsgrad<br />

Kräftig untersetzt<br />

Steigende <strong>Energie</strong>kosten sorgen für einen stärkeren Fokus auf den Wirkungsgrad<br />

von Maschinenbauteilen. Da sich niedrige Wirkungsgrade bei den Komponenten<br />

eines Antriebsstrangs multiplizieren, achten Entwickler bei jedem einzelnen Modul<br />

auf möglichst geringe Verlustleistungen, um einen guten Gesamtwirkungsgrad<br />

zu erzielen. Reduziergetriebe, die dies erfüllen sowie präzise und verschleißarm<br />

untersetzen, sind beispielsweise Trochoidgetriebe von Nabtesco.<br />

Werden in einem Antriebsstrang drei<br />

Komponenten hintereinander mit einem<br />

Wirkungsgrad von jeweils 50 Prozent verbaut,<br />

so ergibt sich damit lediglich ein<br />

Gesamtwirkungsgrad von 12,5 Prozent<br />

(0,5 x 0,5 x 0,5). Dies verdeutlicht, wie<br />

wichtig es bei jeder einzelnen Komponente<br />

ist, ein besonderes Augenmerk auf eine<br />

möglichst geringe Verlustleistung zu legen.<br />

Aus diesem Grund hat Nabtesco bei<br />

der Entwicklung neuer Trochoidgetriebe<br />

besonderen Wert auf einen hohen Wirkungsgrad<br />

gelegt <strong>–</strong> zur Zeit erreichen die<br />

Getriebe der »RV«-Serie einen Wert von 85<br />

Prozent, was die Konstruktion sehr ener-<br />

gieeffizienter und drehmomentstarker Maschinen<br />

erlaubt.<br />

Ein Bereich, in dem Wirkungsrade bei Getrieben<br />

eine große Rolle spielen, ist beispielsweise<br />

die Robotik mit ihren vielen,<br />

schnellen und damit energieintensiven Bewegungen.<br />

Bei den vier bis sechs Achsen<br />

eines Roboterarms summieren sich schlechte<br />

Wirkungsgrade zu einer sehr bescheidenen<br />

<strong>Energie</strong>effizienz, umso mehr, da<br />

viele Roboter im Mehrschichtbetrieb gefahren<br />

werden. Auch in anderen Anwendungen<br />

mit Antriebssträngen mit hohem<br />

<strong>Energie</strong>bedarf und vielen Antriebskompo-<br />

Automatisierungstechnik<br />

Schnitt durch ein<br />

Trochoidgetriebe<br />

nenten trägt ein hoher Gesamtwirkungsgrad<br />

wesentlich zur Wirtschaftlichkeit der<br />

Anlage bei, sei es im allgemeinen Maschinenbau<br />

oder in der Automobilindustrie.<br />

Bei den Exzentergetrieben der RV-Serie von<br />

Nabtesco werden die Drehmomente über<br />

Kurvenscheiben (Trochoide) wälzend übertragen,<br />

was zu der niedrigen Verlustleistung<br />

bei geringem Verschleiß führt. Das Grundprinzip<br />

eines Trochoidgetriebes besteht<br />

darin, dass die Drehbewegungen des Antriebes<br />

über Stirnräder und Exzenterwellen<br />

an Kurvenscheiben weitergegeben werden.<br />

Diese verfügen an ihrem Rand über Ein-<br />

4/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

63


Automatisierungstechnik<br />

buchtungen und wälzen sich über einen<br />

Bolzenring ab. Da in diesem ein Bolzen<br />

mehr vorhanden ist, als die Kurvenscheibe<br />

Einbuchtungen hat, bewegt sich der Abtrieb<br />

je Antriebsumdrehung um eine Einbuchtung<br />

weiter und reduziert dadurch die<br />

Drehzahl.<br />

Hoher Wirkungsgrad,<br />

lange Lebensdauer<br />

Die für Trochoidgetriebe typische Kraftübertragung<br />

über Rollen ohne Zahnräder<br />

ermöglicht den hohen Wirkungsgrad und<br />

die lange Lebensdauer. Die rollende Reibung<br />

aller an der Kraftübertragung beteiligten<br />

Elemente gewährleistet außerdem ein<br />

sehr geringes Losbrechmoment. Das bei<br />

den RV-Getrieben verwendete zweistufige<br />

Untersetzungsprinzip (zwischen Antrieb<br />

und Stirnrädern sowie durch die Kurvenscheibe)<br />

reduziert zudem die Vibrationen<br />

sowie die Massenträgheit und lässt größere<br />

Untersetzungen zu. Der nahezu hundertprozentige<br />

Kontakt innerhalb der Trochoiden-Bolzen-Konstruktion<br />

und die gleichmäßige<br />

Kraftverteilung innerhalb des Getriebes<br />

erlauben eine hohe Belastung bei<br />

geringem Spiel: Im Nulldurchgang der Hysterese<br />

liegt die Öffnung deutlich unter einer<br />

■ Patentiertes »Betriebssystem« für Solarmodule soll deren Leistungsfähigkeit sicherstellen<br />

Solarmodul-Monitoring<br />

schon in der Anschlussdose<br />

Storm Energy hat das erste komplette »Betriebssystem« für Solarmodule auf den<br />

Markt gebracht, das »SunSniffer OS«. Es sorgt für Monitoring und Diebstahlschutz,<br />

hilft bei Wartung und Instandhaltung, erstellt Reports und schaltet optional die<br />

Module im Brandfall ab. Sein Herzstück ist der »SunSniffer«-Sensor, der in die Anschlussdose<br />

jedes einzelnen Moduls einer Photovoltaik-Anlage integriert wird.<br />

»Unser ’SunSniffer OS’ ist das erste und<br />

einzige Betriebssystem für Solarmodule«,<br />

betont Ingmar Kruse, CEO von Storm<br />

Energy. »Es steigert die Effizienz von Solaranlagen<br />

um bis zu 7 Prozent, indem es<br />

die Probleme der Photovoltaik aktiv an-<br />

64<br />

<strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong> 4/2011<br />

Winkelminute. Dank dieses Aufbaus erreichen<br />

die RV-Getriebe von Nabtesco eine<br />

hohe Wiederhol- und Bahngenauigkeit.<br />

Der symmetrische Aufbau und die Wälzlagerabstützung<br />

aller Wellen gewährleisten<br />

zudem ein konstantes Betriebsverhalten<br />

auf Lebenszeit und erlauben Lastspitzen<br />

bis zum Fünffachen des Nenndrehmoments,<br />

wie sie bei Not-Aus-Situationen<br />

auftreten können. Trochoidgetriebe können<br />

wegen ihrer hohen Untersetzung und<br />

dem hohen Nennmoment in Applikationen<br />

eingesetzt werden, für die bisher beispielsweise<br />

Hydrauliklösungen Verwendung fanden.<br />

Die Getriebeköpfe sind zudem einbaufertig<br />

und bereits mit Schmiermittel befüllt,<br />

was im Gegensatz zu einer offenen Schmierung<br />

die Kontamination der Umgebung mit<br />

Schmiermitteln nahezu ausschließt.<br />

Auch die erneuerbaren <strong>Energie</strong>n fördert<br />

Nabtesco mit neuen Entwicklungen. So<br />

wurden bereits spezielle Getriebeserien für<br />

Windkraftanlagengondeln sowie deren Rotorblattverstellungen<br />

konstruiert, die eine<br />

bis zu fünffach höhere Torsionssteifigkeit<br />

und ein um 30 Prozent geringeres Losbrechmoment<br />

als herkömmliche Planetengetriebe<br />

aufweisen. Außerdem hat das Unternehmen<br />

ein Nachführungssystem für<br />

geht.« Und die sind vielfältig: Ruß aus<br />

Abgasen, Staub und Blütenpollen setzen<br />

sich auf der Oberfläche der Module ab.<br />

Extreme Temperaturschwankungen, große<br />

Schneelasten und Hagel können zu<br />

Glasbruch führen. Marder beißen Kabel<br />

Solarpanels entwickelt, das deren <strong>Energie</strong>ausbeute<br />

gegenüber starren Panels deutlich<br />

verbessert.<br />

Die Voll- und Hohlwellen-Getriebe werden<br />

vor allem bei Applikationen eingesetzt, bei<br />

denen schnelle und genaue Positionierbewegungen<br />

mit hohen Traglasten ohne<br />

Nachschwingen realisiert werden sollen.<br />

Optionale Vorschaltgetriebe ermöglichen<br />

zudem die rechtwinklige Montage von Motoren,<br />

wie auch größere Untersetzungen als<br />

die bereits werksseitig angebotenen von bis<br />

zu i = 300. Diese sind bei anderen Getrieben<br />

nur über mehrere Planetenstufen mit<br />

schlechteren Wirkungsgraden realisierbar.<br />

Die Serie »RV-E« kombiniert die RV-Getriebe<br />

mit großen integrierten Schrägkugellagern.<br />

Sie dienen zur Aufnahme der äußeren<br />

Kräfte und Momente und machen eine zusätzliche<br />

externe Lagerung überflüssig. So<br />

entstehen kompakte Präzisionsgetriebe mit<br />

extremer Steifigkeit und langem konstanten<br />

Betriebsverhalten. Die Baureihe »RV-C«<br />

zeichnet sich durch die gleichen Qualitätsmerkmale<br />

aus. Zusätzlich hat sie eine<br />

Hohlwelle, die es ermöglicht, Versorgungs-<br />

und Datenkabel, Leitungen oder Laser<br />

durch das Getriebe zu führen. (mk) �<br />

durch, Vogelschwärme verschmutzen die<br />

Module mit Kot.<br />

Bereits bei Produktion und Installation<br />

können Fehler auftreten: Lötverbindungen<br />

können brüchig werden und zu Hot Spots


führen; falsche Modulsortierung und vergessene<br />

Steckverbindungen haben Ertragsverluste<br />

zur Folge; fehlerhafte Verbindungen<br />

können einen Lichtbogen<br />

verursachen. Zudem darf die Feuerwehr<br />

im Brandfall nur löschen, wenn Photovoltaik-Anlagen<br />

spannungsfrei geschaltet<br />

werden; andernfalls wären die Einsatzkräfte<br />

durch Stromschlag gefährdet.<br />

Ein permanentes Monitoring der Photovoltaik-Anlagen<br />

deckt also Leistungsverluste<br />

auf und ermöglicht schnelle und<br />

gezielte Wartungseinsätze. Besondere<br />

Vorteile bringt es dadurch, dass in Photovoltaik-Anlagen<br />

mehrere Solarmodule<br />

in Strängen, so genannten Strings, hintereinander<br />

geschaltet werden. Durch die<br />

Reihenschaltung der Module kann nämlich<br />

im gesamten String nur so viel Strom<br />

fließen wie im schwächsten Modul. Ein<br />

einzelnes fehlerhaftes oder defektes Modul<br />

verringert somit auch die Leistung<br />

der korrekt arbeitenden Module in dem<br />

String. Hinzu kommt, dass es umso<br />

schwieriger wird, Probleme zu lokalisieren,<br />

je größer die Solaranlage ist. Abhilfe<br />

schafft das »SunSniffer«-System, indem<br />

es bei jedem einzelnen Modul Fehler<br />

sofort erkennt und lokalisiert.<br />

Drei unterschiedliche Ausführungen<br />

Verfügbar sind drei Arten von »SunSniffer«-<br />

Empfängern: der »SunSniffer 8-Port-Ser-<br />

ver«, der »SunSniffer 1-String-Empfänger«<br />

und der »SunSniffer Hall-Empfänger«. Der<br />

8-Port-Server ist für maximal acht Strings<br />

konzipiert und somit für mittlere und größere<br />

Anlagen vorgesehen. Er bietet eine<br />

Webbox und einen Ethernet-RJ45-Anschluss<br />

für die Internet-Verbindung sowie<br />

einen RS-485-Eingang für Wechselrichter<br />

und externe Sensoren. Die Strings werden<br />

über MC4-kompatible Steckverbinder angeschlossen.<br />

Von der Webbox aus gelangen<br />

die Daten via Ethernet an den Webserver.<br />

Das Gerät misst nochmals die<br />

Spannung, so dass Leistungsverluste der<br />

DC-Kabel errechnet werden können, indem<br />

diese Spannungsdaten mit den Modulspannungsdaten<br />

der »SunSniffer«-Sensoren<br />

verglichen werden (Kabelleistungsverlust-Messung).<br />

Zudem verfügt es über<br />

eine Diebstahlschutz-Funktion, die im<br />

Falle einer Entwendung sofort per E-Mail,<br />

optional auch per SMS, Alarm schlägt.<br />

Beim 1-String-Empfänger handelt es sich<br />

quasi um eine verkleinerte Ausgabe des<br />

8-Port-Servers: mit denselben technischen<br />

Eigenschaften, aber eben für nur<br />

einen String. Der Hall-Empfänger nimmt<br />

die Daten kontaktlos von den Sensoren<br />

entgegen. Die Strommessung erfolgt<br />

über den Hall-Effekt-Sensor, durch den<br />

das DC-Kabel hindurchgeführt wird. Im<br />

Gegensatz zum 8-Port-Server bietet der<br />

Hall-Empfänger die Spannungsmess-<br />

und die Diebstahlschutz-Funktion nicht.<br />

Jürgen Waellnitz, Marketingreferent von Storm Energy,<br />

Ingmar Kruse, dort CEO, und Klaus Holterhoff, Geschäftsbereichsleiter<br />

Applikationsspezifische Lösungen von Weidmüller Interface,<br />

präsentieren die Integration des »SunSniffer«-Sensors<br />

in Weidmüllers »Photovoltaik Junction Box«.<br />

4/2011 <strong>Energie</strong> & <strong>Technik</strong><br />

65<br />

Spectra Computersysteme GmbH<br />

Mahdenstraße 3<br />

D-72768 Reutlingen<br />

Telefon +49 (0) 71 21 - 143 21 - 0<br />

E-Mail spectra@spectra.de<br />

Internet www.spectra.de<br />

CH: www.spectra.ch<br />

A: www.spectra-austria.at


Automatisierungstechnik<br />

Ausgelegt ist der Hall-Empfänger für einen<br />

String; er lässt sich aber mit einer<br />

RS-485-Modbus-Leitung in Reihe schalten<br />

und somit flexibel für große und kleine<br />

Anlagen einsetzen. Über die externe<br />

»SunSniffer Webbox« gelangen die Daten<br />

der Modbus-Leitung an das Internet-Portal.<br />

Im Schadensfall versendet das »SunSniffer«-System<br />

eine Warnung per E-Mail, auf<br />

Wunsch auch per SMS. In der Regel ist<br />

aber nicht die Beseitigung eines Fehlers<br />

der treibende Kostenfaktor, sondern die<br />

Suche <strong>–</strong> sie benötigt umso mehr Zeit, je<br />

größer die Anlage ist. Mittels einer Visualisierungs-Funktion<br />

können Anwender<br />

die ganze Anlage auf der »SunSniffer«-<br />

Oberfläche so darstellen, wie sie geplant<br />

und gebaut wurde. Die Identifikation der<br />

einzelnen Module erfolgt über die vom<br />

Sensor-IC übertragenen Seriennummern.<br />

Diese lassen sich direkt aus AutoCAD importieren.<br />

2. Elektronik digital power congress<br />

11. UND 12. OKTOBER 2011 IM KONFERENZZENTRUM MÜNCHEN<br />

Das Schaltreglerprinzip ist längst “digital”. Die Leistungshalbleiter werden nur ein- oder<br />

ausgeschaltet. Das Neue an „Digital Power“ ist, dass Steuerung und Regelung von Leistungswandlern<br />

in Digitaltechnik realisiert werden. Was nach viel Aufwand klingt, bietet aber auch<br />

viel mehr Möglichkeiten. Insbesondere beim Steuern vieler, auf die jeweiligen Verbraucher<br />

maßgeschneiderter Betriebsspannungen und bei großen Lastschwankungen.<br />

Auf dem 2. Elektronik digital power congress des Fachmediums Elektronik, am 11. und<br />

12. Oktober 2011 in München, dreht sich daher alles um digitales Powermanagement<br />

und digitale Regelung von Leistungswandlern.<br />

Themenschwerpunkte:<br />

■ Digital Power Management: Dezentrale Stromversorgungen, Digitale Kommunikationssysteme<br />

in Stromversorgungen (z.B. PMBus), Entwicklungs- und Programmier-Software<br />

■ Digital Power Controlling: Schaltungstechnik, Prozessoren, Controller und Peripherie,<br />

Programmierung digitaler Regler (AC/AC, AC/DC, DC/DC, DC/AC), Entwicklungs- und<br />

Programmier-Software, Messtechnik und Debugging-tools<br />

Detaillierte Informationen erhalten Sie unter:<br />

www.digital-power-congress.de<br />

Die optionale Funktion »SunSniffer Secure«<br />

ermöglicht die Notabschaltung jedes einzelnen<br />

Solarmoduls, so dass die Feuerwehr<br />

Brände ohne weitere Vorkehrungen<br />

löschen kann. Anhand der gemessenen<br />

Temperaturen in der Anschlussdose lassen<br />

sich die Module im Falle einer Überhitzung,<br />

erzeugt etwa durch einen Lichtbogen,<br />

ausschalten.<br />

Für den Abschaltvorgang ist der »Sun-<br />

Sniffer«-Sensor zuständig. Das Abschaltsignal<br />

wird vom »Sun-Sniffer«-Empfänger<br />

an den »SunSniffer«-Sensor gesandt. So<br />

lässt sich der Abschaltvorgang entweder<br />

über Parameter der Software oder über<br />

einen manuellen Schalter auslösen. Vor<br />

der Abschaltung sendet »Sun-Sniffer<br />

Secure« ein Signal zur Bestätigung, dass<br />

die Anlage abgeschaltet wird. Die Übertragung<br />

des Signals erfolgt über das DC-Kabel.<br />

Generell ist eine zusätzliche Verkabelung<br />

von Kommunikationsleitungen nicht<br />

nötig.<br />

Aussteller & Sponsoren:<br />

Integration in Weidmüllers<br />

»Photovoltaik Junction Box«<br />

Der »SunSniffer«-Sensor lässt sich derzeit<br />

in Anschlussdosen von Spelsberg, Yamaichi,<br />

QC Solar, ZJCY und Weidmüller einfügen.<br />

Auf der Intersolar in München<br />

wurde die Integration des »SunSniffer«-<br />

Sensors in die »Photovoltaik Junction<br />

Box« von Weidmüller vorgestellt. Die Anschlussdose<br />

entspricht der Schutzart IP65;<br />

ihr Bemessungsstrom beträgt bis zu 10,5<br />

A (DIN V VDE 0126-5). Konzipiert ist sie<br />

eigens für die Roboter-gestützte, vollautomatisierte<br />

Fertigung von Solarmodulen.<br />

Auch für manuelle Fertigungsprozesse<br />

bringt sie aber laut Weidmüller erhebliche<br />

Vorteile: Ihr zweiteilig aufgebautes Gehäusekonzept<br />

mit Ober- und Unterteil<br />

erleichtert die Montage durch einen »Plugand-Play-Einsatz«.<br />

Zudem erlaubt es einen<br />

einfachen Austausch im Servicefall,<br />

bei dem die Dichtigkeit der Box nicht negativ<br />

beeinflusst wird. (ak) �


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EconoPACK 4<br />

The world standard for 3-level applications<br />

The EconoPACK4 is an optimized module for 3-level applications like:<br />

■ Uninterruptible Power Supply<br />

■ Solar Inverter<br />

■ High Speed Drives<br />

where a rugged design, high efficiency and less harmonics are needed.<br />

For these applications starting with 50kW up to 125kW, the EconoPACK 4 can be used<br />

to build up one phase. For higher power ratings modules can be switched in parallel.<br />

All modules are equipped with the state of the art IGBT4.<br />

Further information’s are available on request.<br />

The degree of efficiency for two 3-level topologies, NPC1 and NPC2, has to be investiga-<br />

ted depending on the switching frequency.<br />

■ EconoPACK 4 in NPC2 topology for low and medium switching frequencies<br />

(approx. fsw≤ 12kHz)<br />

■ EconoPACK 4 in NPC1 topology for high switching frequencies (approx. fsw≥12kHz)<br />

NPC1 topology<br />

■ 650V IGBT4<br />

■ Optimized for f sw >=12kHz<br />

■ Portfolio<br />

· F3L200R07PE4<br />

· F3L300R07PE4<br />

[www.infineon.com/highpower]<br />

NPC2 topology<br />

■ 650V/1200V IGBT4<br />

■ Optimized for f sw

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