Platzsparende Komponenten, einfacher Einbau und volle Datenhoheit – so die Wunschliste der Stadtwerke Trier für die Digitalisierung ihres Niederspannungsnetzes. Bei Janitza fanden sie eine Lösung, die alle Kriterien erfüllte.
Foto: Martin Witzsch
Etwa 77.000 Kund:innen versorgen die SWT Stadtwerke Trier Versorgungs-GmbH mit ihren Tochtergesellschaften. 2024 lieferte das Unternehmen rund 557 Mio. GWh elektrische Energie, davon etwa 378 GWh aus eigenen Windkraft- und PV-Anlagen. Die Rahmenbedin- gungen im Netzgebiet sind nicht untypisch: Ein Stadtkern mit vielen Kellerstationen, einige Gewerbegebiete und ein wachsender Speckgürtel mit immer mehr PV-Anlagen, Wallboxen und Wärmepumpen. Und wie bei bei vielen anderen Netzbetreibern stehen auch in Trier Modernisierungen im Verteilnetz an – speziell in den Ortsnetzstationen.
Digitalisierung für Neubau und Bestand
Von den 650 Trafostationen im Verteilnetz der SWT sind rund 200 kundeneigene Stationen. Die verbleibenden 450 betreuen Andreas Faber, Leiter der Abteilung „Betrieb und Elektrizität“ und Tobias Reinhard, der sich als Anlagenplaner um Neuanlagen und die Retrofit-Maßnahmen in den Ortsnetzstationen kümmert. Bei der Modernisierung stand auch die Messtechnik auf der Agenda: „Die vorhandenen Messgeräte erfüllten die Anforderungen des §14a EnWG nicht und müssen deshalb ersetzt werden. Wir haben Kriterien für ein neues Messsystem definiert und sind bei Janitza fündig geworden“, berichtet Andreas Faber.
Die Geräte sollten sich sowohl für Neuanlagen als auch für Retrofit eignen und gerade bei Bestandsanlagen ist der Platzbedarf ein riesiges Thema.“ Tobias Reinhard: „Für die Umbauten benötigten wir zwingend sehr kompakte Module. Janitza hat Komponenten geliefert, die wir als eine der Ersten am Markt testen konnten. Das ging wirklich schnell.“ Mit der neuen Messtechnik lassen sich die Trafo-Einspeisung, der PEN-Leiter und alle Abgänge sowohl 4-phasig als auch hochauflösend erfassen.
Netzanalysator UMG 801
Neue Kompaktstationen sind ab Werk mit der Messtechnik von Janitza ausgestattet. (Foto: Martin Witzsch)
Die Trierer nutzen hauptsächlich den modular erweiterbaren Netzanalysator UMG 801 von Janitza. „Für den Umbau von Bestandsanlagen ist das Strommessmodul 800-CT8-LP besonders interessant“, erläutert Janitza Vertriebsmanager Ludwig Resch. Es benötig mit 18mm nur eine Teilungseinheit Platz, bietet aber Anschlüsse für 8 Low-Power-Stromwandler. Zudem kommt es ohne Wandler-Trennklemmen aus, was zusätzlich Platz und Verdrahtungsaufwand spart. Tobias Reinhard bestätigt das: „Das System ist sehr flexibel. Bei größeren Stationen oder bestimmten Einbausituationen können wir die Module an einer beliebigen Stelle in der Station installieren und per Busverbinder an das Hauptgerät anschließen. Wir experimentieren auch mit anderen Wandlern und Rogowski-Spulen. Unsere Anregungen sind bei Janitza immer auf fruchtbaren Boden gefallen.“
Andreas Faber zeigt sich mit den ersten Umbauten zufrieden: „Sichere Nachrüstbarkeit im laufenden Betrieb ist ein Thema, da wir die Stationen nicht ausschalten können. Und bei 450 Stationen kommt natürlich der Zeitfaktor dazu. Wenn ich bei jeder Station durch diese einfache Nachrüstung zwei Stunden einsparen kann, hilft uns das.“
Die kreativen Köpfe aus Trier bauten mit der Janitza-Technologie sogar einen Messkoffer für mobile Einsätze – einschließlich eines selbstentwickelten Gehäuses für das zugehörige Remote Display RD 96 aus dem 3D-Drucker, das mit einem Magneten praktisch überall sicher positioniert werden kann. In der Station passt das Display genau in die vorhandene Aussparung und auch die Bedienung überzeugt den Berichsleiter: „Das Display ist praktisch selbsterklärend. Das ist wichtig, denn wir haben nicht nur Mitarbeiter, die die Geräte täglich bedienen.“
Der selbstentwickelte Messkoffer mit Remote Display RD 96 erleichtert Servicearbeiten. (Foto: Martin Witzsch)
Daten in eigenen Systemen
Die Datenübertragung aus der Station und die Datenhaltung will die SWT in der eigenen Hand behalten. Die vorhandenen, für KRITIS zertifizierten Systeme sollen als zentraler Datenpool für unterschiedliche Anwendungen genutzt werden. Janitza bietet hierfür dank der offenen Schnittstellen eine kundenfreundliche Lösung, wie Tobias Reinhard herausstellt: „Wir haben jederzeit Zugriff auf unsere Daten. Es gibt keine systembedingte Verschlüsselung und man benötigt keine spezielle Software, um die Daten auszulesen. Bei anderen Systemen ist das oft mit Lizenzgebühren verknüpft. Nicht so bei Janitza.“
Die Kommunikationsanbindung erfolgt über die eigene Infrastruktur der SWT – konkret über die Fernwirktechnik, um die sich in Trier eine eigene Abteilung kümmert. Mit den dortigen Kollegen haben sich Faber und Reinhard auf ein Konzept zur Digitalisierung der Stationen verständigt. Hierfür werden die Messwerte aus den Janitza-Geräten per Modbus TCP auf ein Fernwirkgerät übertragen. Das ist sogar über ältere Kupferkabel möglich, die für diesen Zweck ausreichen. Gleichzeitig bauen die Stadtwerke ein eigenes Glasfasernetz aus. Ist beides nicht vorhanden, erfolgt die Übertragung der Daten per Mobilfunk.
Das Fernwirkgerät überträgt auch andere Informationen aus der Station, wie die Kurzschlussanzeiger aus der Mittelspannung oder Türkontakte bei kritischen Standorten. Über eine Datenweiche werden die Messwerte und Informationen ins Leitsystem übertragen und in einer Datenbank gespeichert. Aus dieser können sich unterschiedliche Systeme bedienen, wie etwa der digitale Zwilling des Netzes für die Anforderungen gemäß §14a EnWG. Weitere Nutzer sind die Abteilungen für Planung und Netzstrategie sowie der Betrieb, der sich für anstehende Wartungen den Lastverlauf der jeweiligen Station sehr hoch aufgelöst ansieht.
Perspektive Spannungsqualität
Ludwig Resch (Vertriebsmanager Janitza), Tobias Reinhard (Anlagenplaner für Neuanlagen und Retrofit-Maßnahmen, SWT), Andreas Faber (Abteilungsleiter „Betrieb Elektrizität“, Stadtwerke SWT) v.l.n.r. (Foto: Martin Witzsch)
Neben der Messdatenerfassung ermöglichen die UMG 801 Netzanalysatoren auch eine verlässliche Analyse der Netzqualität und können so in Trier die mobile Messtechnik ersetzen, die aktuell zum Einsatz kommt. Janitza-Experte Ludwig Resch erläutert: „Das UMG 801 ist ein Klasse S Messgerät. Die Messungen erlauben eine schnelle erste Einschätzung der Netzqualität. Da es hier nicht um gerichtsfeste Messungen geht, erhalten die Stadtwerke ein flexibles Tool zur Messung der Netzqualität zu einem interessanten Preis.“
Planer Tobias Reinhard ist von den Geräten überzeugt: „Zukünftig können wir Auffälligkeiten erkennen, bevor es zu Problemen kommt. Wir können uns beispielsweise Oberschwingungen ansehen und abschätzen, ob es kritisch werden könnte. Das wird speziell für die Versorgung unserer Gewerbekunden immer wichtiger.“
Umbau ganz nach Bedarf
Um den Rollout bedarfsgerecht zu steuern, haben die Stadtwerke Trier alle Stationen mittels einer Netzstudie bewertet. Sie berücksichtigt sowohl das aktuelle Lastverhalten als auch Prognosen zu E-Mobilität, Wärmepumpen und PV. Aktuell sind 56 Stationen mit der Messtechnik ausgestattet und das Ziel ist klar: „Wir wollen unsere 450 Stationen weiter bedarfsorientiert umrüsten. Das Vertrauen in die verbaute Technik ist dabei sehr wichtig. Bei Janitza sind wir sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit und den Konzepten.“ (pq)