Stromversorgung: unterbrechungsfrei, effizient, IoT-fähig
Die heutigen Anforderungen an Stromversorgungen sind mannigfaltig. In sogenannten kritischen Infrastrukturen wie Gesundheitswesen, IT und Telekommunikation, Energieversorgung oder Transport und Verkehr sind Ausfälle ein absolutes ‚No Go‘. Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit sind in diesen Einrichtungen, aber auch in Fertigungsbetrieben oder prozesstechnischen Anlagen, ein sehr wichtiges Kriterium. In vielen Anwendungen kommen weitere Aspekte hinzu, die bei der Auswahl der richtigen Stromversorgung zu berücksichtigen sind.
Einrichtungen wie Krankenhäuser, Rechenzentren oder Verkehrsbetriebe sichern die Funktionstüchtigkeit ihrer technischen Ausrüstung in aller Regel mit unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) ab. Zuverlässigkeit hinsichtlich der Überbrückung von Stromausfällen und Spannungseinbrüchen ist immer noch das Hauptkriterium bei der Auswahl einer entsprechenden Lösung. Im Hinblick auf eine höhere Verfügbarkeit setzen einige Anbieter heute Superkondensatoren (engl. Supercaps) anstelle herkömmlicher Akkumulatoren in ihren USV ein. Vorteil: Aufgrund ihrer elektrophysikalischen Eigenschaften lassen sich diese innerhalb sehr kurzer Zeit laden, sind deshalb schneller einsatzbereit und bieten zudem eine bis zu zehn mal längere Lebensdauer als klassische Batterien. Je nach Einsatzort hängt die Ausfallsicherheit einer Stromversorgung auch stark von deren Belastbarkeit bei Minustemperaturen oder Hitze ab. In solchen Applikationen sollte darauf geachtet werden, ob das Gerät in einem erweiterten Temperaturbereich betrieben werden kann.
Hoher Wirkungsgrad, geringe Verlustleistung
Für die Funktionstüchtigkeit einer Stromversorgung spielt auch deren Effizienz eine Rolle. Ihr Wirkungsgrad sollte möglichst hoch und ihre Verlustleistung entsprechend gering sein. Eine geringe thermische Belastung zieht eine höhere Lebensdauer der in der Stromversorgung verbauten Komponenten nach sich. Im Gesamtsystem Schaltschrank wirkt sich eine niedrige Erwärmung positiv auf die Systemkosten aus, da eventuelle Klimatisierungsmaßnahmen in reduziertem Umfang veranschlagt werden oder ganz entfallen können. Ganz zu schweigen von den stetig steigenden Energiekosten, die heute in vielen Anwendungen zu Buche schlagen.
kommunikationsfähigkeit
Da in der smarten Fabrik immer mehr Maschinen miteinander vernetzt sind, statten viele Anbieter ihre Stromversorgungen heute mit Kommunikationsschnittstellen wie Modbus TCP/IP, SNMP, RS232 oder IO-Link aus. Ziel dabei ist die Einbindung der Komponente in das Internet der Dinge, die zum Beispiel eine Machine-to-Machine-Kommunikation ermöglicht. Im Zusammenspiel mit entsprechenden Software-Tools z.B. für Gebäudemanagement oder Stromüberwachung können wichtige Informationen generiert werden. Außerdem werden Inbetriebnahme und Parametrierung erleichtert. Für einige Anwender ist es wichtig, möglichst in Echtzeit über die Lastzustände ihrer Stromversorgung auf dem Laufenden gehalten zu werden. Ein solches Monitoring erleichtert eine vorausschauende Wartung, bei Anbindung in eine Cloud-Architektur ggf. sogar aus der Ferne. Manche Geräte verfügen zusätzlich über eine präventive Funktionsüberwachung und Selbstdiagnose, die eine Meldung absetzt, sobald kritische Betriebszustände erreicht werden.
Weitere Anforderungskriterien
Da Platz immer noch ein großes Thema im Schaltschrank ist, sollte eine Stromversorgung eine möglichst schmale Bauform haben. Nicht zuletzt sollte sie mit Blick auf einen weltweiten Einsatz über die nötigen Zertifizierungen wie EN und IEC (für Europa) sowie UL bzw. CSA (für USA und Kanada) verfügen. In einigen Anwendungen sind zudem bestimmte Sicherheitszulassungen erforderlich. So müssen Stromversorgungen in explosionsgefährdeten Bereichen der Prozessindustrie die ATEX-Richtlinien erfüllen, beim Einsatz auf Schiffen wird eine Marine-Zulassung nach DNV GL verlangt, und der Bahnbereich erfordert die Zulassung nach DIN EN 15085-2. Im Rahmen der zunehmenden Digitalisierung im Engineering wird die Datenqualität immer wichtiger, die Hersteller ihren Kunden mit der Hardware zur Verfügung stellen. Mit entsprechenden Makros lassen sich die Stromversorgungen ganz einfach in moderne CAD-Programme einbinden und effizient in die Schaltanlage einplanen. Letztendlich muss jeder Nutzer für sich entscheiden, welche Funktionen er für seine Anwendung benötigt. Die Anforderungen sind, ähnlich wie das Angebot, vielfältig. (jwz)
Jürgen Wirtz
Chefredakteur Schaltschrankbau
in Kooperation mit unserem Premium Medienpartner Schaltschrankbau
