10 ENERGIETECHNIK
10 ENERGIETECHNIK UmweltJournal /November 2017 Sicherheit im intelligenten Niederspannungsnetz Alles sicher verbunden Die Digitalisierung des Stromnetzes ist eine Aufgabe, die innovative Lösungen fordert. Eine zentrale Herausforderung ist dabei, alle Bereiche des intelligenten Energienetzes kommunikativ - sicher und stabil - miteinander zu verbinden. Die G3-Powerline-Kommunikation bietet sich als Technologie zur Datenübertragung auf der Niederspannungsebene an. Grafiken: devolo Intelligentes Niederspannungsnetz mit G3-Powerline-Kommunikation Autor: DI Georg Offner, devolo Smart Grid Georg.Offner@devolo.de Das intelligente Stromnetz ist zugleich ein IP- Netz. Kilowatt und Kilobyte verschmelzen im Smart Grid. Powerline-Datenkommunikation (auch: Powerline Communication, PLC) nutzt die bestehende Leitungsinfrastruktur zur Kommunikation. Österreich setzt dabei, wie viele Länder weltweit, auf den G3-PLC-Standard. Für die Datenkommunikation im weitverzweigten Niederspannungsnetz bietet sich die robuste und reichweitenstarke G3-PLC-Technik besonders an. Die vielen Messpunkte müssen ausgelesen und die dezentralen Energieerzeuger überwacht und gesteuert werden. Die Nutzung der bestehenden Leitungsinfrastruktur – also das Niederspannungsverteilnetz – ist ideal, um Zähler-Messdaten, Schaltbefehle oder Netzzustandsdaten einfach und schnell zu transportieren. Der zweite wichtige Aspekt, neben der Verfügbarkeit der Kommunikationsform, ist das Thema Sicherheit. Schutz der Daten und des Netzes Bei der Übermittlung von Stromzähler-Messdaten spielt der Datenschutz eine wichtige Rolle. Es handelt sich schließlich um persönliche Daten der Verbraucher. Die devolo AG erforscht in verschiedenen Förderprojekten Lösungs- und Optimierungsansätze zu Themen der Datensicherheit und dem Schutz des Stromnetzes gegen kriminellen Zugriff. In Deutschland stellt zudem das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) höchste Anforderungen an die Sicherheit im Smart Metering. Das für diesen Einsatzzweck entwickelte devolo SMGWplus erfüllt diese hohen Sicherheitsanforderungen. Doch nicht nur das Produkt wird einem umfassenden Sicherheitscheck unterworfen. Auch Entwicklungs- und Produktionsstandorte müssen vor kriminellem Zugriff gesichert werden. Von diesem Know-how und den umfänglichen Sicherheitsvorkehrungen profitiert die gesamte devolo-Produktpalette. So können länderspezifische Sicherheitsanforderungen zeitnah in eine Produktadaption implementiert und ausgerollt werden. Überall Netz Powerline-Kommunikation bewährt sich als Kommunikationsform im Smart Grid. Die G3-PLC-Technologie verfügt über eine herausragende Netzdurchdringung. Selbst im ländlichen Raum, mit großen zu überbrückenden Distanzen, schafft G3-PLC eine Konnektivität zwischen den Geräten. Strecken bis zu 1,7 Kilometer wurden bereits bewerkstelligt. Dabei war die Datenrate immer noch ausreichend für Smart-Metering Anwendungen. Ein G3-PLC-Netz auf der Niederspannung lässt sich zudem ideal für weitere Anwendungen nutzen. Smart-Grid-Szenarien wie die Netzzustandsüberwachung oder das Schalten von Betriebsanlagen erfordert ebenfalls eine zuverlässige Datenkommunikation. Die Nutzung der eigenen Bestandsinfrastruktur bietet sich an. Sie spart Kommunikationskosten und ist unabhängig von der Verfügbarkeit von Funknetzen. Integration nicht IP-fähiger Geräte Auch für bereits installierte, ältere Geräte im Stromnetz ist nun eine IP-Kommunikationsanbindung möglich. Erstmals können Geräte, die nur über eine serielle Schnittstelle verfügen (RS232, RS485) in das Smart Grid integriert werden. Dafür hat der Powerline-Experte devolo den Funktionsumfang seines devolo G3-PLC Modem 500k entscheidend erweitert. Die serielle Schnittstelle am Produkt ermöglicht es nun Geräte anzuschließen, die lediglich über einen seriellen Port zur Datenkommunikation verfügen. Das G3-PLC Modem setzt dabei den seriellen Datenstrom in TCP/IP Pakete um. Die Kommunikation verläuft bidirektional, erfolgt also auch in die andere Richtung: Der Energieversorger kann über das G3-PLC-Netz auch die angeschlossenen Geräte ansteuern. Das G3-PLC Modem 500k wandelt die IP-Daten so um, dass sie über den seriellen Port an das Empfangsgerät ausgegeben werden können. Damit erfüllt das devolo G3-PLC Modem 500k direkt zwei Funktionen: Es ist „Übersetzer“ von seriell zu TCP/IP sowie TCP/IP zu seriell. Darüber hinaus stellt es die Kommunikation zwischen älteren Mess- und Schaltgeräten im Niederspannungsnetz und dem Netzbetreiber sicher. Ein aufwendiger und teurer Gerätetausch wird überflüssig und die verbauten Geräte werden schnell und einfach retrofit. Die serielle Schnittstelle im Smart Grid
November 2017/ UmweltJournal TECHNIK IN DER KLÄRANLAGE 11 Aquaconsult mit Aufträgen rund um Erdball Kläranlagen setzen weltweit auf Energieeffizienz Das Traiskirchner Unternehmen Aquaconsult Anlagenbau GmbH gilt in der Kläranlagen-Branche als ausgewiesener Spezialist für energiesparende Belüftungssysteme und weitet seine internationalen Aktivitäten und Absätze aus. Beim Betrieb ihrer Abwasserreinigungsanlagen sehen sich Verbände und Kommunen weiterhin vor große Herausforderungen gestellt: So ist aktuell etwa die „4. Reinigungsstufe“ in aller Munde – ein recht allgemeiner Begriff für ein ganzes Paket an Möglichkeiten zur Entfernung von Mikroschadstoffen aus dem Abwasser. Fest steht, dass diese Maßnahmen einen Mehrbedarf an Energie bedeuten. Dem gegenüber steht die seit nunmehr fünf Jahren auch in Österreich geltende „Energieeffizenzrichtlinie“ der Europäischen Union, von deren Vorgaben die Abwasserreinigung ebenfalls in hohem Maße betroffen ist. Es versteht sich von selbst, dass gerade in dieser Situation – Forderung nach intensiverer Reinigung bei reduziertem Stromverbrauch – effiziente Technologien von besonderem Interesse für die Anlagenbetreiber sind. Besondere Aufmerksamkeit verdient hier die biologische Stufe einer Kläranlage: Mit durchschnittlich 50 Prozent des Gesamtenergieverbrauches stellt sich das in diesem Reinigungsabschnitt erforderliche Belüftungssystem oftmals als regelrechter „Stromfresser“ dar. Besonders effiziente Systeme beziehungsweise Technologien sind in diesem Bereich daher von hoher Bedeutung. Die im niederösterreichischen Traiskirchen beheimatete Aquaconsult Anlagenbau GmbH hat sich schon vor über 30 Jahren dem Thema Effizienz verschrieben und gilt in der Branche als ausgewiesener Spezialist für energiesparende Belüftungssysteme. So hat das Unternehmen einen feinblasigen Tiefenbelüfter entwickelt, welcher seit 1986 im Stammhaus produziert und unter der Marke „Aerostrip“ weltweit vertrieben wird. Dieser auf dem Markt nahezu einzigartige „Streifenbelüfter“ überzeugt Betreiber und Kommunen seit vielen Jahren durch besonders hohe Effizienz und außergewöhnliche Lebensdauer. Global Player Auf Qualität „Made in Austria“ wird inzwischen rund um den Erdball gesetzt: Nicht nur in Europa, sondern auch in Nordamerika, dem Nahen und Mittleren Osten, Asien oder Australien ist das Traiskirchner Unternehmen in hohem Maße vertreten. Die aktuellen Entwicklungen in den USA, Bangladesch, Australien und Hong Kong lassen erwarten, dass die Aquaconsult GmbH ihren Erfolgskurs auch in den nächsten Jahren beibehalten wird: So sei etwa auf den Großraum Philadelphia (USA) verwiesen, wo ein internationales Team aus Anlagenbau- und Consultingunternehmen mit einer Modernisierung der kommunalen Abwasserreinigungsanlage für etwa 500.000 Menschen beschäftigt ist. Hier werden derzeit knapp 4.000 Aerostrip-Elemente auf speziell angefertigten Edelstahlrahmen installiert – ein Vorzeigeprojekt, das nach Ansicht des Herstellers neue Maßstäbe setzen wird. Circa 12.800 Kilometer Luftlinie von Philadelphia entfernt wird ebenfalls verstärkt auf die Technologie aus Österreich gesetzt: In Bangladesch steigt dank zunehmender Nachfrage an Textilprodukten durch den internationalen Markt auch der Bedarf an effizienter Technik im Bereich der Abwasserreinigung enorm. Aktuell zählt die Aquaconsult GmbH in dieser Region 19 Produktionsbetriebe, welche sich beim Ausbau der biologischen Stufe ihrer Kläranlagen für das Aerostrip System entschieden haben. Global gesehen nur einen Katzensprung von Bangladesch entfernt, wird im Moment eine Kläranlage von – aus europäischer Sicht – besonders eindrucksvoller Größe modernisiert: Die „Shek Wu Hui Sewage Treatment Plant“ entsorgt die Abwässer von Kläranlage Bunbury (Western Australia) - ausgerüstet mit Aerostrip-Belüftern aus Traiskirchen. etwa 500.000 Einwohnern im Großraum von Hong Kong. Nach drei Jahren des Vorplanens konnte der Vertragsabschluss erzielt werden, was für die Aquaconsult GmbH einen Lieferumfang von 800 Aerostrip-Elementen bedeutet. Die Arbeiten sollen bis Jahresende abgeschlossen sein. Auch in „Down Under“ dürfen sich die Traiskirchner Belüftungsexperten über die Fortsetzung ihres Erfolgskurses freuen. Gemeinsam mit dem lokalen Vertriebspartner Hydroflux Ltd erhielt Aquaconsult kürzlich Foto: Aquaconsult den Auftrag, für drei Kläranlagen in der Größenordnung von 65.000 bis 900.000 EGW das Belüftungssystem zu liefern: So sind in der Kläranlage Bunbury (Zufluss 13.000m³/d) bereits seit März 2017 rund 2.360 Aerostrip- Elemente in Betrieb. Im Raum Perth werden an einem Standort (Zulaufmenge 180.000m³/d) bis Ende des Jahres 3.620 Aerostrips installiert, und auch in der Region Melbourne vertraut man auf die Effizienz von Aerostrip und hat für die Erweiterung einer Anlage (140.000m³/d) vorerst rund 1.700 Aerostrips bestellt. Wasserprobleme auf der Baustelle Mietpumpen als schnelle Problemlöser Foto: xylem Das Wasser- und Abwasser-Technologieunternehmen Xylem hat fünf Mietstationen über ganz Deutschland verteilt. Die größte Station ist in Bremen ansässig und unterstützt bundesweit, wenn Gesamtpakete inklusive Engineering und Planung oder sogar Aktivitäten als Subunternehmer gefordert sind: So werden aus Wasserproblemen Wasserlösungen. Autorin: Ulla Reutner Xylem Water Solutions Deutschland Auch das noch: ein „Wasserproblem“ auf der Baustelle. Jetzt heißt es: Schnell handeln! Eine unkomplizierte Lösung bietet ein Mietservice, der Pumpen jeder Größe sowie Rohre und sämtliches Zubehör schnell zur Verfügung stellt und darüber hinaus kein Kapital bindet. Für diesen Markt hat Xylem fünf Mietstationen über ganz Deutschland verteilt. Wer die Geschichte des Unternehmens kennt, wundert sich dabei auch nicht über das breite Angebot des Mietservices. 2013 ging Xylem aus dem amerikanischen Konzern ITT hervor. Einen Schwerpunkt bildeten schon damals die Flygt-Tauchpumpen für Wasser/Abwasser. Auch große Godwin-Dieselpumpen gehörten seit 2010 zum Portfolio mit einem flächendeckenden Angebot an Mietstationen in den USA. Der Mietservice Deutschland für Pumpen entstand 2013. Mitte 2014 konnte Xylem durch eine weitere Akquisition der Firma Pollmann mit Hauptstandort in Bremen und weiteren Niederlassungen die Kompetenz bei Großpumpen für Entwässerung, Bau und Bergbau erweitern. Bremer Drehscheibe für europaweite Vermietung Inzwischen bildet der Standort Bremen den „European Rental Hub für das Vermietgeschäft von Xylem“, so der Leiter Service Center von Xylem Water Solutions Deutschland Jens Hallmann. Die anderen kleineren deutschen Service-Standorte in Langenhagen bei Hannover, Dorsten in NRW, Oberschleißheim bei München und Landsberg in Sachsen-Anhalt sowie weniger umfangreich ausgestattete europäische Mietservice-Zentren können aus Bremen ergänzendes Material und vor allem auch das Know-how anfordern, wenn es um Engineering und Planung kompletter Pumpstationen oder ganzer Anlagen für die Entwässerung geht. Jens Hallmann sagt: „Auf diesem europaweit größten Mietpark mit über 850 Pumpen plus diversem Zubehör können Kunden zurückgreifen. In vielen Fällen können sie so eine hohe Kapitalbindung mit geringer Amortisation vermeiden.“ Kein Bauunternehmer muss also investieren, wenn im Rahmen einer Baumaßnahme auf einer Kläranlage eine Umpumpaktion mit hoher Kubikmeterzahl gefordert ist. Auch für die Baustellenentwässerung bei Starkregen oder unvorhergesehenen Grundwasser-Vorkommen, die eine schnelle Abpumplösung erfordern, tritt der Xylem-Miet- service auf den Plan. Prädestiniert ist das Xylem-Angebot auch dann, wenn in explosionsgefährdeten Bereichen gearbeitet werden muss; etwa bei der Modernisierung von Abwasserpumpstationen. Denn sämtliche Abwasserpumpen stellt Xylem in explosionsgeschützter Ausführung zur Verfügung. Durch das Xylem-Pumpensortiment muss kein Bauunternehmer investieren, wenn im Rahmen einer Baumaßnahme auf einer Kläranlage eine Umpumpaktion mit hoher Kubikmeterzahl gefordert ist.
