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10-11 | 2017

Special Automatisierung,

Special Automatisierung, Steuer- & Regeltechnik Windenergieanlagen effizienter gestalten Die grundlegende Überarbeitung der gegenwärtig eingesetzten Steuerungs- und Regelungsarchitektur von Windenergieanlagen – das ist der Ansatz des Forschungsprojektes „eco4wind“. Hieran arbeitet der Berliner Engineering-Dienstleister IAV als Konsortialführer gemeinsam mit der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Ruhr-Universität Bochum sowie der Hamburger Senvion GmbH. Ziele sind eine höhere Energieeffizienz der Windenergieanlagen, eine zuverlässigere Energieversorgung sowie die Erschließung neuer Aufstellungsstandorte. Seit rund 20 Jahren hat sich an der Architektur der Steuerung und Regelung von Windenergieanlagen (WEA) verhältnismäßig wenig geändert. „Das führt dazu, dass die Potenziale der neuen, leistungsfähigen Anlagen nicht optimal genutzt werden können“, erklärt Dr. Axel Schild, der bei IAV die Aktivitäten rund um eco4wind leitet. „Die Projektpartner wollen die neuesten Forschungsergebnisse aus mehreren Spezialgebieten der Regelungs- und Automatisierungstechnik nutzen, um die Betriebsführung von Windenergieanlagen auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen.“ Hauptteil des Projekts Kern des Ansatzes von eco4wind ist eine innovative Echtzeitbetriebsführung auf Basis nicht-linearer modellprädiktiver Regelung, die eine neue, intelligente Art der Planung und Steuerung der Betriebs- dynamik ermöglichen soll. „Mit der Echtzeitbetriebsführung lässt sich die konventionelle Regelung von Drehzahl und Leistung sowie von Turm- und Triebstrangdämpfung ablösen“, so Prof. Dr.- Ing. Rolf Findeisen, Projektleiter vom Lehrstuhl für Systemtheorie und Regelungstechnik der Otto-von-Guericke- Universität Magdeburg. Das soll dazu führen, dass Betreiber ihre bestehenden Anlagen in Zukunft deutlich wirtschaftlicher nutzen können. Durch den gesteigerten Energieertrag bei gleichzeitig niedrigeren Materialkosten sollen die Stromgestehungskosten um mindestens 2 % sinken. Zudem soll die Zuverlässigkeit der Energieversorgung aus WEA zunehmen: Der Bedarf an Regelenergie sinkt beziehungsweise WEA werden in der Lage sein, selbst Regelenergie zu liefern. „Hinzu kommt, dass sich dank der Ergebnisse von eco4wind künftig Bild: Senvion neue Standorte für WEA erschließen lassen – etwa durch bisher nicht realisierbare Anlagenkonzepte“, sagt Dr.-Ing. Jens Geisler, Senior Expert Regelungstechnik bei der Senvion GmbH. Die verschiedenen Arbeitspakete Das Projekt ist in sieben Arbeitspakete unterteilt, in die die fünf Partner aus Industrie und Forschung jeweils ihre spezifischen Erfahrungen und Kenntnisse einbringen. „Neben neuen methodischen Grundlagen und der Erweiterung der bestehenden Theorie geht es dabei auch um innovative Steuerungskonzepte und echtzeitfähige Algorithmen“, berichtet Prof. Dr.-Ing. Martin Mönnigmann, Projektleiter am Lehrstuhl für Regelungstechnik und Systemtheorie der Ruhr-Universität Bochum. Anschließend werden die neuen Komponenten in eine reale Plattform integriert und in Simulationen und Feldtests untersucht. Im Laufe des Projektes wollen die Partner drei zentrale Ergebnisse erarbeiten: eine vollständig ausgestaltete und als Prototyp umgesetzte Infrastruktur für die Automatisierung von WEA, eine Entwicklungsumgebung, mit der Endkunden die Echtzeit-Betriebsführung ihrer WEA umsetzen können sowie Erprobungsdaten, die von einer mit den neuen Methoden betriebenen WEA stammen. Ziel des Projekts Die internationale Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen soll so gestärkt und die führende Rolle deutscher Forschungseinrichtungen in diesem Bereich gefestigt werden. „Wir gehen davon aus, dass die Ergebnisse des Projektes die Energiewende in Deutschland erleichtern und beschleunigen“, so Prof. Dr. Moritz Diehl, Projektleiter am Institut für Mikrosystemtechnik der Albert-Ludwigs- Universität Freiburg. Davon kann die gesamte Branche der erneuerbaren Energien profitieren – also auch die Unternehmen, die nicht Partner des Konsortiums sind. eco4wind ist im Januar dieses Jahres gestartet und endet im Dezember 2019. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit insgesamt rund 3 Mio. € gefördert. Markus Mrozek, IAV GmbH, Berlin, markus.mrozek@iav.de 24 UmweltMagazin Oktober - November 2017

Produkte Lutz Horizontale Containerpumpe Intermediate Bulk Container (IBC) sind die am häufigsten genutzten Transport- und Lagerbehälter für Chemikalien in der Industrie. Zwischen 10 und 20 Millionen Gittertanks werden im Jahr weltweit hergestellt. Für viele Anwender stellt sich die Frage, wie oder mit was das Produkt entnommen beziehungsweise um- oder abgefüllt werden kann. Hier bietet die Lutz Pumpen GmbH aus Wertheim verschiedene maßgeschneiderte Lösungen an. Fasspumpen sind ein weit verbreitetes Betriebsmittel, um IBC sicher von oben zu entleeren, oder eine Produktcharge zu entnehmen. Wenn nur geringe Platzverhältnisse um diese vorhanden sind, oder der Zugang von oben nicht möglich ist, ist der Einsatz dieser bewährten Geräte nicht möglich, und es bedarf einer Alternative. Mit der neuen horizontalen Containerpumpe B200 präsentiert Lutz eine weitere Möglichkeit, Flüssigkeiten professionell aus Standard-IBC zu entnehmen. Dazu wird die Pumpe direkt am Bodenauslauf des IBC mit der Standard-Überwurfverschraubung angeschraubt. Die axiale Kreiselpumpe fördert die Flüssigkeit auf ein höheres Niveau beziehungsweise verbessert die hydraulische Leistung im Vergleich zum hydrostatischen Auslauf. In Kelvion Wärmeaustauscherplatten für viskose und partikelhaltige Medien Wärmeaustauscherplatte NW150L. Mit der Edelstahl-Wärmeaustauscherplatte NW150L rundet Kelvion ihr Plattenangebot für viskose und partikelhaltige Medien nach unten ab. Die NW-Modelle verfügen über breitere Plattenspalten als die NT-Serie. Daher können viskose Medien und Flüssigkeiten mit Partikeln bis zu 5 mm Durchmesser bei geringen Druckverlusten effizient wärmebehandelt werden. Die mit 10 mm-Spaltbreite, sehr weite Fischgrät- Prägung sorgt außerdem für hohe Turbulenzen und eine gute Durchströmung an allen Stellen der Platte, was Ablagerungen Bild: Kelvion entgegenwirkt. Die neuen Platten eignen sich somit vor allem für den Einsatz in der Zuckerproduktion, insbesondere für Dicksaft, Sirup und Zentrifugenabläufe. Weitere Anwendungsgebiete sind bei der Bioethanol-Produktion, der Behandlung industrieller Abwässer oder in der Petro chemie zu finden. Der Zusammenbau der Wärmeaustauscher nach Reinigungs- und Inspektionsarbeiten gelingt mit Hilfe der PosLoc- Montage – sie sorgt für eine Zentrierung des Plattenpakets, die sich positiv auf die Lebensdauer der Dichtungen auswirkt. Die NW150L ist kompatibel zu den Gestellen der gängigen Serie. Daher können Anwender mit gleichgroßen Platten, die wegen Partikelablagerungen häufiger eine Reinigung benötigen, ohne großen Aufwand auf die neue Platten variante wechseln. www.kelvion.com Bild: Lutz Die Containerpumpe Lutz B200 gibt es in fünf verschiedenen Varianten, die sich mit spezifischem Zubehör ergänzen lassen. Verbindung mit einem Schlauchset und Zapfventil können auch kleine Chargen gezielt um- oder abgefüllt werden. Ein weiteres Produktmerkmal ist das variable Antriebskonzept. Es stehen die bisher bekannten Lutz Universal- und Druckluft- Motoren zur Auswahl. Insbesondere in Kombination mit dem Druckluftmotor MD-1 hat die Pumpe eine Gesamtlänge von nur 300 mm. Wie bei konventionellen Fass- und Containerpumpen ist ein Betrieb gegen eine geschlossene Armatur, wie etwa ein Zapfventil, möglich. Durch das direkte Anschrauben der Pumpe am Bodenauslauf ist kein Saugschlauch erforderlich, daher wird beim Lösen dieser eine deutlich geringere Produktmenge freigesetzt, insbesondere in Kombination mit einem Rückschlagventil, welches optional zur Verfügung steht beziehungsweise bei den explosionsgeschützten Modellen serienmäßig mitgeliefert wird. Die zweiteilige Pumpe hat Clamp-Verbindungen nach DIN 32676, ist leicht zerlegbar und einfach zu reinigen. Durch das Edelstahlgehäuse und die Verwendung lebensmittelkonformer Materialien werden die neuesten europäischen Sicherheitsstandards für Lebensmittelkontakt erfüllt. Somit dürfen die Pumpen das Glas-Gabel-Symbol tragen und empfehlen sich für den Foodund Kosmetikbereich. www.lutz-pumpen.de Eine Handvoll Planerhandbücher Expertenwissen mit Projektbeispielen Mit insgesamt fünf Broschüren aus den Produktbereichen: J Regenwasserbewirtschaftung J Abscheider J Kläranlagen J Pumpen- und Anlagentechnik J Neue Energien unterstützt Mall Planer und Behörden bei der Auslegung von Projekten. Alle Planerhandbücher auch unter www.mall.info abrufbar. Tel. 0771 8005-0 ·www.mall.info UmweltMagazin Oktober - November 2017

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