Stromausfall. Die Extrusionsanlage steht plötzlich still. Gerade hat sie noch unter Volllast Kunststoffe verarbeitet und hauchdünne Folien erzeugt. Doch jetzt ist der Kunststofffilm gerissen. Der Ärger ist groß. Der Schaden noch größer: Durch die ausgefallenen Antriebe und Heizungen ist die ganze Maschine ausgekühlt. Die Anlage muss wieder neu aufgeheizt und gereinigt werden. Ein Produktionsausfall über mehrere Stunden ist die Folge.

Ein ausgedachtes Worst-Case-Szenario? Nein, erlebte Realität. Maschinenbauer wie Windmöller & Hölscher aus Lengerich im Tecklenburger Land sind deshalb seit Langem auf der Suche nach einer Notstromlösung, mit der sich solche oder ähnlich gravierende Totalausfälle effektiv vermeiden lassen. Unterstützung bekommt der Maschinenbauer durch den USV-Spezialisten Wöhrle Stromversorgungssysteme, den Lösungsanbieter für industrielle Energiespeicherlösungen Commeo sowie Rittal, den Systemanbieter für Schaltschranktechnik.

Ergebnis der Zusammenarbeit ist die Entwicklung eines Online-USV-Systems mit modularem Lithium-Ionen-Energiespeicher, das einen unterbrechungsfreien Betrieb der TIRATEX-Bändchenreckanlage sicherstellt. „Das ist die weltweit erste lithium­basierte und unterbrechungsfreie Notstromversorgung für Industrieanlagen“, sagt Michael Schnakenberg, Geschäftsführer von Commeo. Und erklärt: „Bislang konnten große Industriemaschinen aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht per Notstromversorgung mit Lithium-Ionen-Batterien geschützt werden.“

Die USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) besteht aus modularen Energiespeicherblöcken, die eine Entladeleistung von bis zu 6 C mit einer Leistung von 200 kW auf einer Stellfläche von weniger als einem Quadratmeter zur Verfügung stellen. „Da unsere Energiespeicher auf Lithium-Ionen-Technologie basieren, sind sie vergleichsweise kompakt und können dadurch platzsparend in eine industrielle Anwendung integriert werden“, erklärt Frank Vöge, Leiter Verkauf und Projektmanagement bei Commeo. Mit diesen Leistungsdaten kann das System die Energieversorgung der Maschine so lange aufrechterhalten, bis das Dieselaggregat angelaufen ist und der Generator die Versorgung übernimmt.

INDUSTRIEERPROBTE STANDARDS

Bei der Entwicklung der Energiespeicher ist Commeo völlig neue Wege gegangen. „Die Integration der Lithium-Ionen-Batterien in ein Gesamtsystem wollten wir auf jeden Fall so realisieren, dass das fertige System alle gängigen Industriestandards erfüllt“, nennt Schnakenberg eine wesentliche Anforderung. So setzt das Unternehmen etwa bei der Gehäusetechnik auf die neuen VX25 Schaltschränke von Rittal. „Das Schaltschranksystem des Marktführers Rittal ist in der Industrie bestens etabliert und führt auch für unsere Energiespeichersysteme zu einer hohen Akzeptanz im Markt“, ist sich Schnakenberg sicher. Hinzu kommt, dass Systemintegratoren wie Wöhrle ihre Leistungselektronik ebenfalls in Schaltschränken von Rittal unterbringen.

Die Systeme sind modular aufgebaut und bestehen aus einzelnen Energiespeicherblöcken, in denen die einzelnen Batteriezellen sowie ein Batteriemanagementsystem untergebracht sind. Sie lassen sich beliebig skalieren. Dazu wird die benötigte Anzahl an Energiespeicherblöcken zusammen mit einer Steuereinheit in einem VX25 Schaltschrank eingebaut. „Für die Kühlung unserer Energiespeicherblöcke setzen wir im Gegensatz zu anderen Anbietern keine Wasserkühlung ein“, erläutert Schnakenberg: „Damit sind diese absolut wartungsfrei und weniger störanfällig.“

Die einzelnen Blöcke haben lediglich Kühlrippen am Aluminiumgehäuse. Das Wärmemanagement geschieht dann über die Klimatisierung des Schaltschranks. Je nach Größe des Energiespeichers und der Umgebungsbedingungen am Aufstellort kann dann die Klimatisierungslösung angepasst werden. Auch hier profitiert Commeo vom Systempartner Rittal: Da Schaltschrank und Klimatisierung aus einer Hand kommen, ist alles perfekt aufeinander abgestimmt. „Und zudem profitieren wir auch bei der Klimatisierung von den industrieerprobten Systemen“, ist Schnakenberg überzeugt.

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  VX25 Schaltschranksystem

  Die Plattform für Energiespeicher

  Die volle Industrietauglichkeit ist einer der Hauptgründe, die das Schaltschrank­system VX25 als Basis für die Energiespeichersysteme prädestiniert. Es bietet aber noch weitere Vorteile:

  Mit 1.500 N Belastbarkeit lassen sich etwa problemlos auch schwere Komponenten einbauen. Da das neue Rahmenprofil im 25-mm-Maßraster jetzt auch in den horizontalen Teilen des Rahmens verwendet wird, ist der Ausbau des Schaltschranks auch über Schrankgrenzen hinweg extrem flexibel.

  Durch verschiedene Schaltschrankgrößen und die Möglichkeit zur Anreihung lassen sich die Energiespeicher beliebig skalieren. Die Schutzart ist standardmäßig IP 55, ideal wenn die Energiespeicher beispielsweise in schwierigen Umgebungsbedingungen aufgestellt werden sollen. Ist eine Klimatisierung des Energiespeichers notwendig, bietet Rittal perfekt auf das Schaltschranksystem abgestimmte Lösungen. Durch Verwendung des kompakten und geprüften RiLine Stromverteilungssystems sowie einer IoT-Anbindung ist eine ideale Systemüberwachung der Batterie-infrastruktur möglich.