Ausgabe 1 2023 Magazin FÖRDERUNG VON FRAUEN IN DER ELEKTROTECHNIK
OMICRON electronics GmbH, Oberes Ried 1, 6833 Klaus (AT) OMICRON electronics GmbH up! consulting, Industriering 10, 9491 Ruggell (FL) OMICRON electronics GmbH, Adobe Stock (S. 1), iStock.com (S. 4, 6–14, 31), MHH Condition Monitoring Sdn. Bhd. (S. 4, 15, 16), Firmengruppe Max Bögl (S. 4, 26–29), MKI (S. 30) magazine@omicronenergy.com Herausgeber Verantwortlich für den Inhalt Redaktion und Umsetzung Bildnachweis E-Mail an die Redaktion LIEBE LESER:INNEN, das neue Jahr ist zwar bereits einige Tage alt, aber dennoch möchte ich diese Gelegenheit nutzen und Ihnen für 2023 viel Erfolg wünschen. Und sollten Sie jemals ein Gefühl der Unsicherheit verspüren, hoffe ich, dass das Zitat auf der rechten Seite Sie inspiriert. Wenn Sie diese Ausgabe des OMICRON Magazins aufschlagen, haben Sie vielleicht schon das Thema unserer Titelgeschichte gesehen. „OMICRON Energizing Women“ (OEW) ist eine Initiative zur Förderung von Elektroingenieurinnen im Nahen Osten und Afrika. Nach der vierten Auflage ist klar: Was zunächst nur eine gute Idee war, hat sich zu einem großen Erfolg entwickelt. Das Interview mit Nadia und Ahmed finden Sie ab Seite 6. Als das spannende Forschungsprojekt „INZELL“ Fahrt aufnahm, waren wir von Anfang an dabei. „INZELL“ ist ein Forschungsprojekt zur Netzstützung und Systemdienstleistungserbringung durch eine Industriezelle mit Inselnetzfähigkeit und Erneuerbaren Energien. Näheres zu diesem Projekt finden Sie auf Seite 26. Bei Hochspannungsprüfungen spielen isolierende Griffe und Sicherheitsstecker eine wichtige Rolle. Ab Seite 18 stellen wir die überarbeitete Version unserer Erdspieße vor, die zur CPC 100- und COMPANO 100-Erdungsprüfausrüstung gehören. Teilentladungsaktivität (TE-Aktivität) ist häufig ein Indikator für die Verschlechterung der Isolierung von elektrischen Betriebsmitteln wie Generatoren und Motoren. Welche Rolle unser MONGEMO-System dabei spielt, erfahren Sie im Interview mit unserem malaysischen Vertriebspartner Mohamed Helmy Halim ab Seite 12. Abschließend haben wir alle Neuigkeiten zum deutschen IT-Sicherheitsgesetz für Sie zusammengefasst. Im zweiten Teil unseres Artikels ab Seite 22 finden Sie Informationen zu allen drei Methoden zum Erkennen gezielter Angriffe. Außerdem erfahren Sie mehr über das neue PTM 5.00-Update, das neue Funktionen für die Sicherheit und Cyber Security sowie eine Möglichkeit zur Validierung von Übertragungsfunktionsanalyse- Messergebnissen enthält. Wenn Sie Feedback zu dieser Ausgabe geben möchten, lassen Sie es mich bitte wissen – ich freue mich darauf, von Ihnen zu hören. Viel Spaß beim Lesen! Lia Thum OMICRON Magazine Project Lead 2
Magazin | Ausgabe 1 2023 Eman Hammad »Du gehörst dazu, du kannst es schaffen und du kannst der Wandel sein, den du herbeisehnst – und auch wenn es mal schwierig wird, mach einfach weiter!« 3
Forschungsprojekt INZELL Höhere Sicherheit beim Messen dank neuem Erdspieß 26 18 Probleme frühzeitig erkennen Förderung von Frauen in der Elektrotechnik 12 6 INHALT 4
Magazin | Ausgabe 1 2023 REGIONAL 6 Förderung von Frauen in der Elektrotechnik Der Erfolg der OEW-Initiative 30 Vor Ort: OMICRON in den USA Michael Gallo von MKI berichtet, wie er den Energiesektor sieht KUNDENBERICHTE 12 Probleme frühzeitig erkennen Weniger Ausfälle und Stillstandszeiten durch Überwachung des Zustands der Generatorenisolierung VERANSTALTUNGEN 32 Wir bleiben in Kontakt PRODUKTE UND TECHNOLOGIE 10 Pünktlich zum Frühling: neue Funktionen und Verbesserungen Entdecken Sie jetzt PTM 5.00 18 Höhere Sicherheit beim Messen dank neuem Erdspieß Wie unsere Sicherheitsprozesse zur Verbesserung unserer Produkte beitragen 22 1½ Jahre IT-Sicherheitsgesetz 2.0 Herausforderungen für Energieversorger 26 Forschungsprojekt INZELL Einführung in das Projekt 5
Female Empowerment – die Ermächtigung von Frauen – bedeutet, die Möglichkeit zu haben, sich zu entwickeln, die individuellen Herausforderungen zu verstehen und zusammenzuarbeiten – das ist eine Aufgabe von Frauen und Männern. „OMICRON Energizing Women“ (OEW) ist eine Initiative zur Förderung von Frauen in der Elektrotechnik im Nahen Osten und Afrika. Nach der vierten Auflage ist klar: Was zunächst nur eine gute Idee war, hat sich zu einem großen Erfolg entwickelt. Bei OEW geht es darum, Erfahrungen auszutauschen, Herausforderungen zu diskutieren und aufzuzeigen, welche Möglichkeiten Frauen in technischen Berufen geboten werden. Die erste Veranstaltung fand 2019 statt. „Es war schwierig, Teilnehmerinnen zu finden – nur eine einzige Frau meldete sich an. Mein Coach Ahmed und ich glaubten aber an die Idee und entschieden, die Veranstaltung nicht abzusagen. Und das war die richtige Entscheidung“, erzählt Nadia Bouslama, Regional Marketing Communications Manager bei OMICRON Bahrain. Seither fanden drei weitere Veranstaltungen statt und die Idee hat sich als wirklich erfolgreich erwiesen. Inzwischen haben bereits knapp 200 Frauen an OEW-Veranstaltungen teilgenommen. „Die ersten beiden Veranstaltungen blieben Frauen vorbehalten, um eine sichere Umgebung zu schaffen. Wir wussten, dass bestimmte Themen nur diskutiert werden konnten, wenn keine Männer anwesend sind. Das war meines Erachtens einer der Hauptgründe, dass an der zweiten Veranstaltung viele Frauen teilnahmen. Manche Teilnehmer:innen haben sich sogar aus Krankenhäusern und Flughäfen zugeschaltet, um zuzuhören. Das war schon sehr beeindruckend“, erinnert sich Nadia. Zur dritten Veranstaltung lud Nadia auch Männer ein. Einer von ihnen war Ahmed El-Hamaky. „Männer müssen die Schwierigkeiten kennen, vor denen Frauen stehen, wenn FÖRDERUNG VON FRAUEN IN DER ELEKTROTECHNIK Der Erfolg der OEW-Initiative »Männer müssen die Schwierigkeiten kennen, vor denen Frauen stehen, wenn es um Chancen geht. Zur Lösung dieser Probleme braucht es die Männer, denn sie haben oft das Sagen.« Nadia Bouslama, Regional Marketing Communications Manager, OMICRON 6
Magazin | Ausgabe 1 2023 »Vielen Dank, das Event hat mich sehr inspiriert.« Intissar Hattabi, Algeria OEW Teilnehmerin »Für mich als frische Absolventin, die jetzt als Trainee arbeitet, ist es wichtig, sich mehr darauf zu konzentrieren, Erfahrungen und Kompetenzen aufzubauen, als sich nur auf die Finanzen zu konzentrieren. Es motiviert mich, die Energietechnik noch weiter voranzubringen.« Abdulwahab Edun, Nigeria OEW Teilnehmerin VIER JAHRE OEW › Angemeldet: 874 Personen › Vor Ort teilgenommen: 190 Personen › Redner:innen: 9 Redner:innen (6 Frauen und 3 Männer) „Ich bin eine Elektroingenieurin aus Kenia und arbeite leidenschaftlich gern an produktiven elektrischen Lösungen unter Nutzung von Technologien für erneuerbare Energien, die in benachteiligten Gemeinden in Ostafrika zum Einsatz kommen. Solche Lösungen machen eine nachhaltige Entwicklung möglich. Als Frauen in technischen Berufen stehen wir vor großen Herausforderungen, und OEW bietet uns die Möglichkeit, unsere Erfahrungen auszutauschen und zu hören, wie andere sie gemeistert haben. Ich glaube, dass auch die Männer eine wichtige Rolle spielen, weil sie wissen, wie man etwas durchsetzt. Wenn sie Frauen in der Elektrotechnik unterstützen, fördern sie eine integrative Beteiligung und die Vielfalt der Talente in ihren Abteilungen. Mein Rat an andere Frauen in der Elektrotechnik: Betrachtet alle Herausforderungen, vor denen ihr steht, als wichtige Schritte für eure persönliche und berufliche Entwicklung und hört nie auf zu lernen.“ Mercy Chelangat K, Business and Fund Development Director, IEEE Smart Village OEW Rednerin 7
es um Chancen geht. Zur Lösung dieser Probleme braucht es die Männer, denn sie haben oft das Sagen.“ Unterstützung im Alltag ist hilfreich 2022 fand die vierte Veranstaltung statt, diesmal mit einem zusätzlichen Workshop, in dem drei Frauen in technischen Berufen über ihre Herausforderungen sprachen und drei andere Frauen moderierten. „Es ging darum, wie wir in unserem Alltag andere Frauen in der Elektrotechnik fördern können. Manchmal sind schon Kleinigkeiten wie das Abholen der Kinder eine große Hilfe“, so Nadia. „Wir hatten bei diesem Workshop produktive Gespräche, und die Ergebnisse wurden mit allen geteilt.“ Veränderung braucht Zeit Ahmed El-Hamaky, Regional Manager, bei OMICRON Bahrain, war einer der männlichen Teilnehmer der Veranstaltung. „Ehrlich gesagt fühlte ich mich anfangs nicht willkommen, aber ich wusste, dass wir einen Weg finden mussten, die Elektrotechnik für Frauen attraktiver zu machen. Als ich vor über 20 Jahren meinen Abschluss machte, gab es in meinem Kurs nur eine einzige Frau. Es ist ein Glücksfall, dass Nadia vor vier Jahren zu unserem Team gestoßen ist, denn sie hat Erfahrung mit der Förderung von Frauen im Nahen Osten. Die Idee für eine Veranstaltung entwickelte sich in unseren gemeinsamen Gesprächen”, erinnert sich Ahmed. »Die Plattform hat mir gezeigt, dass die Herausforderungen für mich als Frau in einem technischen Beruf universell sind.« Evelyn Mutula, Kenya OEW Teilnehmerin „In unserer Branche besteht ein erhebliches Ungleichgewicht zwischen den Geschlechtern, und als Angehörige dieser Branche ist es unsere Aufgabe, die Probleme, die sich daraus ergeben, zu diskutieren und anzugehen. OEW bietet für diese Art von Gesprächen eine hervorragende Plattform. Ungleichheit hat es im technischen Bereich schon immer gegeben, wie allein schon das Verhältnis von Männern zu Frauen bei uns im Unternehmen zeigt. Wenn es darum geht, die Rolle der Frauen zu stärken, kommt den Männern eine wichtige Rolle zu. Ich habe 14 Jahre Erfahrung, und in dieser Zeit habe ich von meinen männlichen Kollegen gelernt, was Technik in der Praxis bedeutet. Sie haben mich unterstützt, wenn ich vor Ort Schwierigkeiten hatte, sie haben mir ihre ehrliche Meinung gesagt, damit ich bessere Entscheidungen treffen konnte, und sie haben mich gefördert und ermutigt. Aber auch die Unternehmen müssen sich ändern. Im Rahmen der praktischen Einschränkungen, die mit dieser Art von Tätigkeit einhergehen, sollten flexible Arbeitszeiten angeboten werden. Es sollten konkrete Maßnahmen für die Einstellung von mehr Technikerinnen ergriffen werden. Unternehmen sollten sich an MINT-Aktivitäten beteiligen, damit wir mehr junge Menschen erreichen und ihnen vermitteln können, dass auch Mädchen technische Berufe ergreifen können. Frauen müssen ihre Entscheidungen selbst treffen, ihre Karriere selbst in die Hand nehmen und aufhören, sich durch ihr Geschlecht oder die Vorstellungen, die andere von ihnen haben, davon abhalten zu lassen, ihre Ziele zu erreichen.“ Yasemin Baygar, Principal Protection Engineer, Siemens Energy UK OEW Rednerin 8
Magazin | Ausgabe 1 2023 Anbieten von Praktika Nadia weiß um die gesellschaftlichen Einschränkungen und wie wichtig es ist, das eigene Leben selbst in die Hand zu nehmen. „Ich erinnere mich an eine Geschichte aus der Zeit, als ich 12 Jahre alt war: Irgendetwas war kaputt gegangen und ich wartete darauf, dass einer meiner Brüder es reparierte. Da fragte mich meine Mutter, worauf ich wartete. Ich habe doch zwei Hände und ein Gehirn – da könne ich es doch selbst tun. Das hat mich zum Umdenken gebracht und etwas in mir ausgelöst. An Ideen zur Förderung von Frauen in der Elektrotechnik zu arbeiten und dabei von meinem Coach unterstützt zu werden war eine großartige Chance.“ Da aber Handeln genauso wichtig ist wie das Reden über Herausforderungen und Erfolgsgeschichten, hat OMICRON Bahrain beschlossen, ein einjähriges bezahltes Praktikum anzubieten. „Bei uns arbeitet jetzt eine weibliche Elektrotechnikerin. Sie hat im Januar angefangen. Sie ist die erste Elektrotechnikerin in Bahrain und arbeitet in einem ehemals reinen Männerteam. Wir achten darauf, ihr nicht nur Verwaltungsaufgaben zu übertragen, sondern nehmen sie auch mit zu den Kund:innen und geben ihr die Möglichkeit zum praktischen Lernen“, erklärt Ahmed. Neue Pläne sind bereits in Arbeit „Wir arbeiten bereits an der fünften OEW-Veranstaltung. Auf der Suche nach einflussreichen Redner:innen haben wir Kund:innen, Veranstaltungsteilnehmende und LinkedIn-Mitglieder kontaktiert. Die Organisation einer solchen Veranstaltung erfordert viel Vorbereitung. Wir müssen inspirierende Frauen finden, die es verstehen, ihre Geschichte zu erzählen. Einige von ihnen hatten mit enormen Herausforderungen zu kämpfen, aber ihnen zuzuhören, macht anderen Frauen Mut. Ich hoffe, dass diese Geschichten in die Familien und Schulen weitergetragen werden, damit in Zukunft mehr junge Frauen Elektrotechnik lernen“, so Nadia. »Die Idee für eine Veranstaltung entwickelte sich in unseren gemeinsamen Gesprächen.« Ahmed El-Hamaky, Regional Manager, OMICRON „Ich bin eine leidenschaftliche und ehrgeizige Elektroingenieurin und arbeite auf dem spannenden Gebiet der Cyber Security. Ich möchte die Welt um mich herum positiv beeinflussen und bei allem, was ich tue, den Wandel zum Besseren fördern. Es gibt immer Raum für Verbesserungen. Deshalb ermutige ich die verschiedenen Führungsebenen, die internen Regeln und die Arbeitsbedingungen zu überdenken, damit wir Barrieren für gleiche und faire Chancen niederreißen können. Ich glaube, dass ich im Rahmen von OEW und ähnlichen Veranstaltungen dafür eintreten, Leute inspirieren und als Mentorin fungieren kann. Ich hoffe, Beispiele dafür vermitteln und demonstrieren zu können, wie sich Inklusion und Vielfalt in unserem Bereich positiv auf die technischen und persönlichen Aspekte des Arbeitslebens auswirken können. Und niemals vergessen: Du gehörst dazu, du kannst es schaffen und du kannst der Wandel sein, den du herbeisehnst – und auch wenn es mal schwierig wird, mach einfach weiter!“ Eman Hammad, Assistant Professor, Texas A&M University OEW Rednerin 9
Sicherheit › Rapid Fault Sense (RFS): Die neue Sofort-Fehlererkennungs-Funktion (Rapid Fault Sense, RFS) überwacht die CPC 100-Ausgänge. Bei einer unerwarteten Ausgabeänderung wird das CPC 100 die Ausgabe in Schnellzeit stoppen. Durch die Schnellabschaltung sollen potenzielle, unerwartete sowie ungewollte Situationen während der Prüfung auf ein Minimum reduziert werden. Mit PTM 5.00 ist RFS in folgenden Anwendungen aktiviert: › 2-kV-Ausgang › Quick Test › Sequenzer › Spannungswandler-Übersetzung › Stehspannungsprüfung › Jede CP TD Anwendung › Timeout: Die neue Sicherheitsfunktion erlaubt es, standardmäßig ein Timeout einzustellen, nach dessen Ablauf die Ausgänge abgeschaltet werden. Die Vorteile liegen auf der Hand: Sollte eine Prüfung die gewöhnliche Standardzeit überschreiten, ist das schon ein erster Indikator auf einen vorliegenden Fehler. Es kann auch passieren, dass der/die Prüftechniker:in aus irgendeinem Grund den Prüfvorgang nicht stoppen kann. Der Abbruch durch das eingestellte Timeout verhindert, dass die Spannung ungewollt für längere Zeit anliegt. Cyber Security 2-Faktor-Authentifizierung (2FA) für DataSync Web Nutzer:innen: Cyber Security Bestimmungen verlangen immer häufiger eine 2-Faktor-Authentifizierung (2FA) für Softwaredienste, die Daten mit dem Internet austauschen. Mit PTM 5.00 bedienen wir diese Anforderung und bieten alternativ zur zertifikatsbasierten Authentifizierung für die Client/Server-Datensynchronisation die Möglichkeit einer 2-Faktor-Authentifizierung für PTM DataSync-Nutzer:innen. Der/die Administrator:in kann einfach und schnell über das Identitätsmanagementsystem IMS im DataSync Manager (DSM) Benutzer:innen hinzufügen und für alle eine 2FA einstellen. PÜNKTLICH ZUM FRÜHLING: NEUE FUNKTIONEN UND VERBESSERUNGEN Entdecken Sie jetzt PTM 5.00 Mit dem Erblühen der ersten Frühlingsblumen setzt auch unsere Software Primary Test ManagerTM (PTM) neue Maßstäbe. Mit dem 5.00 Update erhalten Sie praktische neue Funktionen und Verbesserungen wie die Sofort-Fehlererkennung (Rapid Fault Sense, RFS) für das CPC 100, die 2-Faktor-Authentifizierung für PTM DataSync Web Anwender:innen und eine Messwertvalidierung für SFRA-Messungen in Form eines Web-Services. Aktivieren Sie den Download und erhalten Sie das frühlingsfrische PTM 5.00 Update. 10
Künstliche Intelligenz SFRA Messvalidierungs-Webservice: PTM 5.00 bietet für die Sweep Frequenzy Response Analyse (SFRA) das Prüfen und Bewerten der Gültigkeit und Qualität der Messung mithilfe moderner Algorithmen. Einfach erklärt: PTM sendet die Messergebnisse an unseren Webservice, dieser analysiert und verarbeitet die Daten und schickt anschließend die Klassifizierungsergebnissen an PTM zurück. Die Algorithmen melden dem/der Nutzer:in die Validität und Qualität der Messergebnisse zurück und signalisieren die Schwachstellen im Messprozess. Ziel ist es, das Vertrauen in die Messergebnisse zu untermauern bzw. zeitnah nach Eliminierung der Fehlerursache die Messung zuwiederholen. Insgesamt stehen vier verschiedene Qualitätsprüfungen für die Validierung zur Verfügung: › Rauscherfassung der nominalen und harmonischen Frequenz › Rauscherfassung des Grundrauschens › Mustererkennung › Remanenz-Zustand des Transformators Und noch viel mehr › Polarity Check: PTM 5.00 unterstützt die Polaritätsmessung an Strom- und Spannungswandlern in Kombination mit CPOL2. › Neuer Betriebsmitteltype Shunt Reactor: Der Shunt Reactor wurde in die Liste der verfügbaren Betriebsmittel aufgenommen. › VAM-Support-Tool: Die neue Version der vibro-akustischen Messung (VAM) enthält jetzt ein Support-Tool. Damit können Anwender:innen seine VAM-Daten per Mausklick auf einen OMICRON-Server hochladen und Unterstützung durch unseren technischen Support anfordern. Durch das Hochladen der Messdaten im Kund:innenportal der MR Reinhausen, können Sie eine Bewertung des vorliegenden OLTC (On load tap changers) bei MR bestellen. Magazin | Ausgabe 1 2023 11
PROBLEME FRÜHZEITIG ERKENNEN Weniger Ausfälle und Stillstandszeiten durch Überwachung des Zustands der Generatorenisolierung Es ist mittlerweile unstrittig, dass Teilentladungsaktivität (TE-Aktivität) ein Indikator für die Verschlechterung der Isolierung von elektrischen Betriebsmitteln wie Generatoren und Motoren ist. Eine stetig steigende TE-Aktivität weist auf einen sich entwickelnden Defekt in der Isolierung des Betriebsmittels hin, der in der Folge zum Ausfall und zu kostspieligen Betriebsunterbrechungen führen könnte. Das heißt, dass Eigentümer:innen von Betriebsmitteln durch ein kontinuierliches Trending der TE-Aktivität den Zustand der Isolierung ihrer Betriebsmittel im Blick behalten und rechtzeitig Entscheidungen treffen können, um das dauerhaft zuverlässige Funktionieren zu gewährleisten. MONGEMO ist unser festinstalliertes System zum kontinuierlichen OnlineMonitoring von Teilentladungen (TE-Monitoring) an einzelnen oder mehreren rotierenden Maschinen wie Generatoren und Elektromotoren. Das System ist skalierbar und einfach zu bedienen und wird weltweit bei Energieversorgern und Industrieanlagen eingesetzt, um die TE-Aktivität in Ständerwicklungen zu ermitteln und sich entwickelnde Isolierungsdefekte zu erkennen, bevor sie zu schädlichen Ausfällen und kostspieligen ungeplanten Betriebsunterbrechungen führen. Wir hatten vor Kurzem die Gelegenheit, mit Mohamed Helmy Halim zu sprechen. Er ist der Geschäftsführer von MHH Condition Monitoring Sdn. Bhd., unserem spezialisierten Vertriebs- und Dienstleistungspartner für das Monitoring rotierender Maschinen in der Öl- und Gasindustrie Malaysias. Mohamed Helmy Halim schildert, warum sich einer seiner Kunden – ein großes malaysisches Öl- und Gasunternehmen, das in zwei seiner Raffinerien kontinuierlich die TE-Aktivität in mehreren Gasturbinengeneratoren überwachen wollte – für das skalierbare System MONGEMO entschieden hat. Er erklärt auch, wie das kontinuierliche TE-Monitoring seinem Kunden hilft, die Funktionsfähigkeit seiner Generatoren zu gewährleisten, unvorhergesehene Ausfälle und Betriebsunterbrechungen zu vermeiden und die Instandhaltung und Betriebsmittelplanung zu optimieren. Bitte erzählen Sie uns etwas mehr über Ihr Unternehmen. Mohamed Helmy Halim: MHH Condition Monitoring ist ein in Malaysia ansässiger Anbieter von Beratungsleistungen und Lösungen, das im Bereich der Prüfung und des Monitoring rotierender Maschinen tätig ist. Wir unterstützen Unternehmen mit unserem Wissen, unserer Kompetenz und unserer Erfahrung bei der Instandhaltung ihrer Betriebsmittel. Im Rahmen unserer Unternehmensstrategie setzen wir verschiedene Technologien ein, um Probleme zu lösen und die Nutzungsdauer von Betriebsmitteln zu verlängern. Unser Angebot richtet sich an Unternehmen vor allem in der Öl- und Gasindustrie, die Betriebsmittel betreiben, die für die Produktion essenziell sind. In welcher Beziehung steht Ihr Unternehmen zu OMICRON? Wir setzen bereits seit mehreren Jahren verschiedene OMICRON12
Magazin | Ausgabe 1 2023 Lösungen zur Vor-Ort-Diagnoseprüfung von rotierenden Maschinen ein, darunter das Mehrzweck-Prüfgerät CPC 100 und das TE-Mess- und Analysesystem MPD. 2020 wurden wir von OMICRON zu einem der spezialisierten Vertriebs- und Dienstleistungspartner für das Monitoring rotierender Maschinen in der Öl- und Gasindustrie in Malaysia ernannt. Wie sind Sie auf das MONGEMOSystem für das kontinuierliche TE-Monitoring an rotierenden Maschinen aufmerksam geworden? Auf MONGEMO sind wir erstmals 2019 bei der Teilnahme an einem TE-Workshop von OMICRON in Malaysia aufmerksam geworden. Zufällig hatte ich zur gleichen Zeit eine Anfrage von einem Kunden aus der Öl- und Gasindustrie, der für neun seiner Gasturbinengeneratoren in einer seiner malaysischen Raffinerien ein TEMonitoring-System suchte. Wir baten das OMICRON-Team beim Workshop um weitere Informationen zu MONGEMO, um zu entscheiden, ob es die Anforderungen des Kunden erfüllt. Nach unseren ersten Gesprächen und der Evaluierung des Systems waren wir überzeugt, dass MONGEMO die richtige Lösung für unseren Kunden ist. Welche Generatoren nutzt Ihr Kunde und warum hat er sich entschieden, ein System für das kontinuierliche TE-Monitoring anzuschaffen? Unser Kunde verwendet 13,5-MVAGeneratoren, auch Alternatoren genannt, die von Gasturbinen angetrieben werden, um Strom für verschiedene Prozesse in seinen Öl- und Gasraffinerien zu erzeugen, die Rohöl in seine verschiedenen Bestandteile trennen. Eines der Nebenprodukte dabei ist Erdgas, das als Brennstoff für Gasturbinen verwendet wird. Wegen des hohen Energiebedarfs dieser Raffinerien müssen die Generatoren höchst zuverlässig und effizient arbeiten und Betriebsunterbrechungen sollten auf ein Minimum reduziert werden. Die Generatoren unseres Kunden sind bereits auf hohe Leistung und Funktionsfähigkeit ausgelegt. Die Leistungsfähigkeit der für die elektrische Isolierung verwendeten Materialien hat sich im Laufe der Jahre zwar erhöht, aber die Dimensionen der Isolierung sind immer kleiner geworden. Die Isolierung ist zwar darauf ausgelegt, den Betriebsspannungen, denen sie ausgesetzt ist, standzuhalten, aber Bedingungen wie Last, Temperatur, Feuchtigkeit und Abnutzung in rauen Industrieumgebungen führen im Laufe der Zeit zu Alterungserscheinungen und Defekten. Das hat zur Folge, dass Generatoren eine Nutzungsdauer von nur In Öl- und Gasraffinerien in Malaysia fällt als Nebenprodukt Erdgas an, das als Brennstoff für Gasturbinengeneratoren verwendet wird, die Strom für wichtige Anlagenprozesse erzeugen. 13
etwa 10 bis 15 Jahren haben. Steigende TE-Aktivität weist auf sich entwickelnde Isolierungsdefekte hin, die schließlich zu einem vorzeitigen Ausfall führen können. Daher möchte unser Kunde die Funktionsfähigkeit seiner Generatoren sicherstellen und stets über mögliche Probleme und drohende Ausfälle informiert sein. Für den Kunden bestand das Ziel darin, die Nutzungsdauer und Funktionsfähigkeit seiner Generatoren zu erhöhen und die Zahl der unvorhergesehenen Ausfälle und Betriebsunterbrechungen zu verringern. Deshalb entschied er sich für die Investition in ein System für das kontinuierliche TE-Monitoring, das in das gesamte System für das Monitoring des Allgemeinzustands integriert werden konnte. Auf diese Weise kann er den Zustand der Isolierung während der verbleibenden Nutzungsdauer seiner Generatoren verfolgen, um rechtzeitig Instandhaltungen und einen eventuellen Austausch zu planen. Was hat Sie und Ihren Kunden konkret dazu bewogen, sich für das System MONGEMO zu entscheiden? Wir sind von MONGEMO als System für das kontinuierliche TE-Monitoring sehr beeindruckt. Dafür, dass wir uns entschieden haben, dieses System als die richtige Lösung für unseren Kunden auszuwählen, gibt es mehrere Gründe. MONGEMO zeigt Veränderungen bei der TE-Aktivität, während die Generatoren arbeiten. Ein Anstieg der TE-Aktivität deutet oft auf sich entwickelnde Defekte in der Isolierung hin. Die ausgelösten Warnungen und Alarme werden im Ereignisprotokoll angezeigt und die Betreiber werden per E-Mail benachrichtigt. Beispiel für Gasturbinengeneratoren in einer malaysischen Gas- und Ölraffinerie, die zur Stromerzeugung eingesetzt werden 14
Magazin | Ausgabe 1 2023 MONGEMO ist robust genug für raue Industrieumgebungen. Es lässt sich einfach installieren und kann erweitert werden, wenn die Zahl der Generatoren zunimmt. Außerdem kann das System problemlos in vorhandene Monitoring- und Leittechniksysteme integriert werden. Zum Konfigurieren des Systems und zur Fernanzeige von Daten bietet das System eine praktische Web-Oberfläche. Über sie lassen sich Schwellwerte für tolerierbare TE-Werte festlegen und es kann eingerichtet werden, dass bei der Überschreitung dieser Schwellwerte automatisch ein Alarm ausgelöst und eine Benachrichtigung gesendet wird, um eine schnelle Untersuchung der Situation zu gewährleisten. Praktische Softwarefunktionen wie 3PARD und Cluster-Separierung helfen, die TE-Signale einfach von externem Rauschen zu trennen, um genau die Phase zu ermitteln, die auf ein Problem hindeutet. Darüber hinaus gibt die Softwarefunktion zur Musterklassifizierung Hinweise auf die Art des Defekts, sodass schnell ermittelt werden kann, was los ist und wie weiter vorgegangen werden soll. Insgesamt halten wir MONGEMO für ein sehr hochwertiges System für das TE-Monitoring, mit dessen Hilfe Unternehmen Informationen über den Zustand ihrer rotierenden Maschinen gewinnen können, die wiederum die Basis für fundierte Entscheidungen bilden. Das System sammelt und verarbeitet die Messdaten kontinuierlich und verwendet dazu leistungsstarke Softwarefunktionen. Das Ergebnis sind verständliche Ergebnisse für alle, die mit dem System arbeiten. Dank dieser Stärken war es einfach, unseren Kunden davon zu überzeugen, dass MONGEMO im Vergleich mit anderen Monitoring-Systemen die beste Wahl ist. Für unseren Kunden war es wichtig, dass MONGEMO seine Spezifikationen für ein System zum kontinuierlichen TE-Monitoring erfüllen konnte. Mit diesem System erhielt er Informationen an die Hand, anhand derer er Entscheidungen in Bezug auf die Instandhaltung und den Austausch von Betriebsmitteln treffen kann, ohne dazu auf TE-Fachleute angewiesen zu sein, die die gesammelten Daten prüfen und interpretieren. Können Sie bitte beschreiben, wie die Installation am Kundenstandort ablief? Wir haben das System MONGEMO selbst installiert und in Betrieb genommen, zunächst bei neun Generatoren in einer der Raffinerien des Kunden. Da wir bereits viel Erfahrung mit TE und dem Monitoring ganz allgemein haben, brauchten wir für die Installation und Inbetriebnahme lediglich noch systemspezifische Angaben. Diese erhielten wir im Rahmen einer Schulung vom OMICRON-Team. Das Team bot uns bei Bedarf auch Unterstützung per Videokonferenz an. Wir hatten bereits vorab die Chance einer geplanten Abschaltung wegen Instandhaltungsarbeiten genutzt, um an den Generatoren TE-Koppler zu installieren. Das vierkanalige MONGEMO-Datenerfassungsgerät wurde zum Schutz vor Feuchtigkeit und den typischen rauen Bedingungen vor Ort in einem IP65-konformen Schutzgehäuse untergebracht, das jeweils in der Nähe des Generators aufgestellt wurde. Für die einfache Zugänglichkeit wurden auch die Computer, die für die Speicherung und Nachbearbeitung der TE-Daten verwendet werden, in der Nähe installiert. MONGEMO ließ sich problemlos in das beim Kunden bestehende Zustandsmonitoringsystem integrieren. So kann der Kunde ständig die Gesamtleistung und Sicherheit der Generatoren im Auge behalten. Kontinuierliche TE-Trendanalysen über MONGEMO gehören zu den Schlüsselkomponenten im Zustandsmonitoringsystem des Kunden. Nach den ersten Installationen war unser Kunde so zufrieden mit den Ergebnissen, »Mit dem System MONGEMO kann unser Kunde die Funktionsfähigkeit seiner Generatoren sicherstellen, deren Nutzungsdauer verlängern und unvorhergesehene Betriebsunterbrechungen vermeiden.« Mohamed Helmy Halim, Manager, MHH Condition Monitoring Sdn. Bhd. 15
DER PODCAST ZUM THEMA Sie finden das Thema interessant? Dann hören Sie sich Folge 49 unseres Podcasts „Energy Talks“ an. Darin geht es um das kontinuierliche Monitoring der TE-Aktivität in rotierenden elektrischen Maschinen und Starkstromkabeln und entsprechende Trendanalysen. Scannen Sie den QR-Code oder besuchen Sie: omicronenergy.com/permanent-pd Das TE-Datenerfassungsgerät des Systems MONGEMO ist in einem IP65-konformen Schutzgehäuse untergebracht, um es in rauen Umgebungen trocken und staubfrei zu halten. Weitere Informationen zu MONGEMO finden Sie unter omicronenergy.com/mongemo dass er uns mit der Installation und Inbetriebnahme von MONGEMO bei vier weiteren Generatoren in einer anderen seiner Öl- und Gasraffinerien beauftragte. MONGEMO überwacht jetzt die TE-Aktivität bei insgesamt 13 Strom produzierenden Generatoren an zwei Raffinieriestandorten des Kunden und erstellt entsprechende Trendanalysen. Welche Erfahrungen hat Ihr Kunde mit dem System MONGEMO gemacht? Unser Kunde ist mit dem System MONGEMO sehr zufrieden, da er jetzt stets über den Zustand der Isolierung seiner Generatoren Bescheid weiß. Auf diese Weise kann er Probleme im frühesten Entwicklungsstadium erkennen und er verfügt über ausreichende Informationen zum Tempo der Zunahme und zum Schweregrad der festgestellten Defekte. Anhand dieser Informationen kann er Instandhaltungsmaßnahmen, Betriebsunterbrechungen zu Reparaturzwecken und Maßnahmen zum vorzeitigen Austausch rechtzeitig planen. Vor allem aber ist der Kunde in der Lage, die Funktionsfähigkeit und Verfügbarkeit seiner Generatoren sicherzustellen, ihre Nutzungsdauer zu verlängern und unvorhergesehene Betriebsunterbrechungen zu vermeiden, was schon immer sein Ziel war. Mohamed Helmy Halim und Mitglieder seines Teams von MHH Condition Monitoring bei der Evaluierung des Systems MONGEMO vor der Installation in einer Gas- und Ölraffinerie in Malaysia. 16
Magazin | Ausgabe 1 2023 MELDEN SIE SICH JETZT AN my.omicronenergy.com ERWEITERN SIE IHREN HORIZONT Nutzen Sie unsere umfangreiche Wissensdatenbank mit über 4 300 Dokumenten und lesen sie die neusten Application Notes SETZEN SIE PRIORITÄTEN Passen Sie das Dashboard so an, dass Ihnen die Informationen angezeigt werden, welche für Sie am wichtigsten sind WÄHLEN SIE SELBST Abonnieren Sie relevante Newsletter und aktualisieren Sie Ihre persönlichen Angaben BLEIBEN SIE AUF DEM LAUFENDEN Im Portal finden Sie die aktuellen Softwareupdates und Produktneuigkeiten VORTEILE UNSERES KUND:INNENPORTALS 17
HÖHERE SICHERHEIT BEIM MESSEN DANK NEUEM ERDSPIESS Wie unsere Sicherheitsprozesse zur Verbesserung unserer Produkte beitragen 18
Magazin | Ausgabe 1 2023 Wir haben den Erdspieß, den wir schon lange im Portfolio haben, überarbeitet – er ist jetzt mit einem isolierten Griff und einer Sicherheitsbuchse versehen. Das senkt das Risiko eines Stromschlags, sollte der Spieß bei laufenden Prüfarbeiten versehentlich berührt werden. Bei der Messung von Erdungssystemen muss der Püfstrom in einem ausreichenden Abstand zur zu prüfenden Anlage eingespeist werden. In einigen Prüfsituationen müssen unsere Messgeräte sehr hohe Spannungen erzeugen, und wenn der Erdspieß während einer solchen Prüfung berührt wird, kann dies gefährlich sein. Aus diesem Grund wird in unseren Benutzer:innenhandbüchern und Sicherheitshinweisen auf diese potenziellen Gefahrensituationen hingewiesen und es werden Maßnahmen zur Unfallverhütung beschrieben (wie z. B. die Abschrankung des Gefahrenbereichs mit Warnband und die Beobachtung der Einspeisestelle). Wir haben über diese Verbesserung beim Arbeitsschutz und bei der Sicherheit mit Paul Kerr, Sicherheitsexperte bei OMICRON, und Josef Harl, Entwicklungsingenieur bei OMICRON, gesprochen. Paul, warum ist der Arbeitsschutz für OMICRON so ein wichtiges Thema? Paul: Die Produkte von OMICRON kommen in Umgebungen zum Einsatz, in denen gefährliche Spannungen und Ströme auftreten können. Unser Ziel ist es daher, die Auswirkungen von Gefahrenszenarien in solchen Umgebungen so gering wie möglich zu halten, damit alle sicher ihre Arbeit erledigen und am Ende des Tages gesund nach Hause gehen können. Was tun Sie, um Gefahrenszenarien zu erkennen? Paul: Wir müssen verstehen, wie unsere Produkte genutzt werden und welche Kette von Ereignissen zu einem gefährlichen Vorfall führen kann. Dazu führen wir regelmäßig interne Audits durch, bei denen wir mögliche Produktverbesserungen in puncto Arbeitsschutz und Qualität besprechen, analysieren und festlegen. Ein Beispiel dafür ist unser Prozess zur Bewertung der Produktsicherheitsrisiken (Safety Risk Assessment Process), der auf dem gängigen FMEA-Tool (Failure Mode & Effects Analysis) basiert. Auch das Feedback, das wir von Anwender:innen zu unseren Produkten erhalten »Unser Ziel ist es daher, die Auswirkungen von gefährlichen Szenarien in solchen Umgebungen so gering wie möglich zu halten, damit alle sicher ihre Arbeit erledigen können.« Paul Kerr, Safety Expert, OMICRON Hintergrund: Schutzanwendungstechniker; arbeitet jetzt hauptsächlich im Bereich Produktsicherheit und Qualität 19
haben, hat schon zu wichtigen Verbesserungen geführt. Bei der Betrachtung der gesamten Ereigniskette in einer Gefahrensituation spielen externe Faktoren eine wichtige Rolle. Das Feedback der Anwender:innen hilft uns also, das Problem besser zu verstehen, und mit diesem Wissen können wir dann geeignete Maßnahmen zu dessen Verhinderung einleiten. Wie kam es zur Idee eines neuen Erdspießes? Paul: Der Erdspieß wird verwendet, um den Zustand des Erdungssystems innerhalb und außerhalb der Anlage zu prüfen. Ein kritischer Punkt dabei ist, dass der Erdspieß während eines Einspeisezyklus unbeaufsichtigt sein kann. Das liegt daran, dass der Erdspieß in einiger Entfernung vom Prüfpersonal platziert wird. Das bedeutet, dass er für andere Personen zugänglich ist, die das Risiko eines Stromschlags möglicherweise nicht kennen. Um dieses Risiko zu verringern, haben wir sein Design überarbeitet. Der Griff des Erdspießes ist jetzt mit einer isolierenden Abdeckung versehen, sodass man nicht so leicht an die leitenden Teile kommt. Die isolierende Abdeckung hat die Farbe Rot und ist mit einem Gefahrensymbol versehen. Das reduziert das Risiko eines Stromschlags für Personen, die während einer laufenden Prüfung darauf stoßen könnten. Bei dieser Gelegenheit haben wir den Erdspieß auch gleich nutzungsfreundlicher gemacht: Er ist jetzt statt mit einer Krokodilklemme mit einem Bananenstecker versehen. Josef, so ein Erdungsstab sieht eigentlich recht simpel aus. Was war die größte technische Herausforderung bei der Entwicklung des neuen Erdspießes? Josef: Die größte Herausforderung war die Schlagfestigkeit des benötigten Materials. Je nach Bodenbeschaffenheit wird ein Hammer benötigt, um den Spieß einzuschlagen. Das muss zuverlässig funktionieren, auch bei sehr niedrigen Temperaturen. Wir brauchten einen weltweit für diese Umgebung zugelassenen Kunststoff, der eine ausreichende Isolierung bot und den Belastungen im praktischen Einsatz mechanisch gewachsen war. Es war schwierig, ein Material zu finden, dass alle drei Kriterien hinreichend erfüllt. Gab es noch andere Herausforderungen? Josef: Eine weitere Herausforderung war die technische Umsetzung der Ummantelung der Metallkonstruktion mit einem Kunststoffspritzgussverfahren in einem Arbeitsgang, damit die Isolierung gewährleistet ist. Wie wurden die neuen Erdspieße getestet? Josef: Die größte Schwierigkeit bestand darin, eine Testmethode zu finden, die 20
Magazin | Ausgabe 1 2023 Die Erdspieße sind Teil des Zubehörs für Erdungsmessungen bei CPC 100 und COMPANO 100. »Die größte Schwierigkeit bestand darin, eine Prüfmethode zu finden, die eine gute Wiederholbarkeit ermöglichte, um bei den überarbeiteten Erdspießen eine hohe Qualität sicherzustellen.« eine gute Wiederholbarkeit ermöglichte, damit wir die Kunststoffe vergleichen konnten. Wir haben dann gemeinsam mit unseren Produktionspartnern eine entsprechende Testanordnung entwickelt. Ein definierter Hammer, der an einer Messingschiene geführt wird, schlägt aus unterschiedlichen Höhen auf das Testobjekt. Dadurch können wir gewährleisten, dass unsere neuen Erdspieße eine hohe Qualität aufweisen und die Sicherheit bei den Kund:innen erhöhen. Vielen Dank für eure Zeit. Es war sehr interessant, etwas über die Hintergründe und Ideen dieses Projekts zu erfahren. Josef Harl, Development Engineer, OMICRON Hintergrund: Maschinenbau 21
1½ JAHRE IT-SICHERHEITSGESETZ 2.0 Herausforderungen für Energieversorger 22
Magazin | Ausgabe 1 2023 Im Mai 2021 wurde das IT-Sicherheitsgesetz 2.0, kurz IT-SiG 2.0, im deutschen Bundesrat gebilligt. Betreiber von kritischen Infrastrukturen sind gesetzlich verpflichtet, bis zum 1. Mai 2023 Systeme zur Angriffserkennung (SzA) einzuführen. Für Energieversorger bedeutet dies: Alle Anlagen mit einer Erzeugerleistung von größer 104 MW bzw. 36 MW Primärregelleistung sowie alle Schwarzstartanlagen fallen unter diese Regelung. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) veröffentlichte über ein Jahr nach Inkrafttreten des Gesetzes, am 26. September 2022, eine Orientierungshilfe. Sie ist allgemein gehalten, denn sie deckt viele verschiedene Sektoren (Strom, Wasser, Telekommunikation, etc.) mit teilweise unterschiedlichen Anforderungen ab und räumt keinem Hersteller bzw. keiner speziellen Technologie Vorrang ein. Das Problem mit den SzAs Im Gesetzestext steht unter § 8a, (1a): „… angemessene organisatorische und technische Vorkehrungen zu treffen, umfasst ab dem 1. Mai 2023 auch den Einsatz von Systemen zur Angriffserkennung …“ Dabei wird nicht festgelegt, was SzAs im Sinne des Gesetzes sind. Auch die Orientierungshilfe bietet nur allgemeine Empfehlungen an. Genügen etwa existierende Virenscanner oder Logmanagementsysteme? Security-Expert:innen und renommierte Berater:innen sagen: „Leider nein!“ Die Betreiber werden nicht umhinkommen, eine netzwerkbasierte Angriffserkennung zu etablieren, um Ausfälle durch Cyberattacken zu minimieren und gezielte Angriffe schnellstmöglich zu erkennen. Die Betreiber haben die Wahl zwischen drei unterschiedlichen Verfahren: › signaturbasierte, › lernbasierte (Anomalie-Detektion), › und auf Spezifikationen basierte, bekannt als Allowlist bzw. Whitelisting-Ansätze Signaturbasierter Ansatz Bei diesem Ansatz geht man davon aus, dass es ausreichend aktuelle Signaturen für alle Komponenten in den OT-Netzen der KRITIS-Betreiber gibt. Dieses Verfahren ist fehleranfällig, da häufig sogenannte „false positives“ auftreten. Das System warnt vor scheinbaren Angriffen, die jedoch gewollte Operationen und keine Attacken sind. Lernbasierter Ansatz Dieser Ansatz versucht obiges Problem zu lösen, indem die zu schützende Anlage ausreichend lang „beobachtet“ wird (mehrere Wochen). Nach der Lernphase setzt sich der Hersteller dieser Lösung »Die Betreiber werden nicht umhinkommen, eine netzwerkbasierte Angriffserkennung zu etablieren, um Ausfälle durch Cyberattacken zu minimieren und gezielte Angriffe schnellstmöglich zu erkennen.« Thomas Friedel, Sales Manager Cybersecurity, OMICRON 23
mit dem Betreiber zusammen, um die gefundene Kommunikation zu bewerten und zu entscheiden, ob die Alarme im Rahmen eines normalen Vorgangs aufgetreten sind oder nicht. Im ersten Fall wird dieser Alarm „quittiert“ und zukünftig nicht mehr berücksichtigt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, unabhängig von Signaturen zu sein, birgt aber das Risiko, Aktivitäten von Schadsoftware, die sich vor Beginn der Lernphase im OT-Netz befand, als normal zu bewerten. Der langwierige Lernvorgang ist zeit-, personal- und kostenintensiv. Auf Spezifikationen basierter Ansatz Für Anlagen gibt es meist ausreichend dokumentierte Spezifikationen (IEC-61850-SCL-Dateien, Signallisten, IP-Adresslisten). Diese beschreiben die Anlage und deren Kommunikation vollumfänglich. Das Wissen über die Anlage wird dem SzA übermittelt, welches damit unmittelbar einsatzfähig ist. Es analysiert sofort den gesamten Datenverkehr und prüft, ob diese Kommunikation im Systemmodell erlaubt ist. Damit werden sowohl mögliche Angriffe als auch funktionale Störungen effizient und unverzüglich erkannt. Keine aufwendige Anlernphase und aktuell zu haltenden Signaturen sind notwendig. Im direkten Vergleich zeigt sich, dass die Allowlist-basierten Lösungen für die OT-Netze im Energiesektor zu bevorzugen sind, da man hier einen geringen Implementierungsaufwand und durch das tiefe Verständnis der gewohnten Abläufe (Schutzprüfungen, Wartungsarbeiten, etc.) wesentliche Erleichterungen im täglichen Betrieb mit IT- und OT-Mitarbeiter:innen genießt. Dies schont die angespannten personellen Ressourcen. IT Cyber Security ≠ OT Cyber Security Doch alle drei derzeit verfügbaren Möglichkeiten der Angriffserkennung auf Netzwerkebene haben eine Gemeinsamkeit. Sie müssen passiv und rückwirkungsfrei in die Prozessnetze der Betreiber integriert werden. Hier zeigt sich ein wesentlicher Unterschied zu den Cyber-Security- Systemen der klassischen (Office-) IT. Während es in den OT-Steuernetzen unabdingbar ist, dass z. B. Schaltbefehle für 24
Magazin | Ausgabe 1 2023 Schutzrelais nicht verzögert werden, ist es in der Office-IT üblich, Pakete mit scheinbarem Schadcode (z. B. E-Mail-Attachments) nicht auszuliefern. Eine solche Vorgehensweise wäre in der Schutz- und Leittechnik absolut inakzeptabel. Dieser Unterschied sowie die Nutzung inkomparabler Protokolle in OT-Netzen erschwert eine Adaption von SzAs, die für Office-Netze (IT) entwickelt worden sind. Es ist dringend zu empfehlen, für die OT-Netze speziell entwickelte SzA-Lösungen zu nutzen und keine IT-Lösung im OT-Netz zu implementieren. OT und IT – Gemeinsam zum Ziel Etwaige Probleme bei der Etablierung der SzAs entstehen, wenn die Auswahl ausschließlich der IT-Fachabteilung überlassen wird. Sie greifen häufig auf die bekannten Systeme der Office-IT-Welt zurück, da ihnen diese vertraut sind. Ihren Einsatz finden die Systeme dann jedoch in den OT-Netzen und die Verantwortlichen dieser Netze sind gezwungen, Systeme zu nutzen, die auf ihre speziellen Bedürfnisse nicht zugeschnitten sind. Das führt oft zu Frustrationen. Es ist dringend angeraten, dass die Fachabteilungen aus OT und IT bei der Auswahl eines SzA für die Steuernetze frühzeitig und eng zusammen arbeiten, um das optimale Produkt auszuwählen – bestenfalls rechtzeitig vor dem 1. Mai 2023. Mehr zum Thema Wie wichtig ist das richtige SzA, besonders im Hinblick auf das Sicherheitsgesetz 2.0? Lesen Sie jetzt Teil 1 unseres Artikels im OMICRON Magazin (Ausgabe 02/2021) und erfahren Sie es. omicronenergy.com/it-sicherheitsgesetz 25
FORSCHUNGSPROJEKT INZELL (INdustrieZELLe) Teil 1: Einführung in das Projekt INZELL Max Bögl ist in den Bereichen Mobilität, Erneuerbare Energien, Wohnbau, Hochbau und Infrastruktur aktiv. Die Firmengruppe zählt mit über 6 500 hoch qualifizierten Mitarbeiter:innen an weltweit 40 Standorten und einem Jahresumsatz von über 2 Mrd. Euro zu den größten Bauunternehmen der deutschen Bauindustrie. max-boegl.de 26
Magazin | Ausgabe 1 2023 Das Projekt INZELL (INdustrieZELLe) umfasst ein Forschungsprojekt über Netzstützung1 und Systemdienstleistungen2 erbracht durch eine Industriezelle3 mit Inselnetzfähigkeit und Erneuerbaren Energien. Es wurde 2020, unter der Leitung von Prof. Brückl OTH und Josef Bayer, Max Bögl, gestartet und läuft bis Ende 2023. Die Industriezelle ist in diesem Fall der Industriebetrieb „Firmengruppe Max Bögl“ in Sengenthal, Deutschland. Technische Daten der Energiezelle Max Bögl Ausdehnung: › 30 Kilometer Mittelspannungsnetz › 25 Trafostationen Verbraucher: › Spitzenlast: 6,3 MW (Spitzenlast Deutschland gesamt = 65 bis 70 GW an einem normalen Tag) › Stromverbrauch pro Jahr: 25,5 GWh (entspricht dem durchschnittlichen Energiebedarf einer Stadt mit ca. 30 000 Einwohner:innen) Erzeuger: › Erzeugungsspitze: 10,5 MW › Jahreserzeugung: 29 GWh › Windenergieanlagen: 9,6 MW › Photovoltaik-Dachanlagen: 2,5 MW › Schwimmender PV-Park: 1,7 MWp › BHKW-Dampfmotor: 0,4 MW › Batteriespeicher: 2,5 MW/2,25 MWh Zukünftig in Planung: › PV-Freiflächenanlage: 14 MW › 2 Windenergieanlagen (WEA): 5–7 MW forschungsprojekt-industriezelle.de (nur auf Deutsch verfügbar) Projekthintergrund Auf Seiten der Industriebetriebe erfordern die zunehmend kostensensitiven Fertigungsprozesse eine hohe Zuverlässigkeit der Stromversorgung. Gleichzeitig entstehen jedoch durch die Verdrängung von Großkraftwerken offene Flanken im Bereich der Systemsicherheit, insbesondere bei: › der Blindleistung im Übertragungsnetz, wo trotz Zunahme der Vorhaltung steigende Defizite im Blindleistungshaushalt für die Zukunft vorhergesagt werden4, › der Momentanreserve, die nicht mehr systemimmanent in vielen Erzeugungs- und Bezugsanlagen vorhanden ist und › dem Netzwiederaufbau, der bislang mittels Großkraftwerken geplant ist. Viele Betriebe verfügen inzwischen bereits über eine Eigenerzeugung, um unabhängiger von Strombezugskosten zu sein. Bedeutender wird auch der Aspekt der Eigenabsicherung bzw. der höheren Versorgungsqualität werden, da sowohl länger andauernde Versorgungsausfälle als auch Spannungseinbrüche des öffentlichen Versorgungsnetzes zu hohen Kosten durch Produktionsstillstand und Schäden führen können. Im Rahmen des Forschungsprojektes werden Untersuchungen angestellt, die offene Fragen und Forschungsaspekte rund um das optimierte Zusammenspiel 1 Netzstützung: Das Netz wird durch die Stromerzeugungsanlage gestützt. 2 Systemdienstleistungen (SDL): Dienste die Stromnetzbetreiber zur Verfügung stellen, um die Funktionstüchtigkeit und Versorgungsqualität der Elektrizitätsversorgung zu gewährleisten. Dies sind Dienste, die Stromnetzbetreiber neben der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie zusätzlich erbringen, wie zum Beispiel: › Netzfrequenzhaltung › Spannungshaltung › Versorgungswiederaufbau › Betriebsführung / Netzengpassmanagement 3 Industriezelle: eine Energiezelle innerhalb eines Industriebetriebs, hier der Industriebetrieb Firmengruppe Max Bögl, mit seiner kompletten Versorgungskette und der Fähigkeit durch interne Erneuerbare Energieerzeugungsanlagen als Inselbetrieb autark zu funktionieren, also falls im Störfall das externe Versorgungsnetz zusammenbricht/wegfällt. 4 Quelle: www.iren2.de/de/ziele 27
unterschiedlicher Energie-Erzeugungsanlagen, -Speicher und -Lastmanagementsysteme behandeln. Dabei soll zum Einen ein Inselnetzbetrieb der Industriezelle Max Bögl im Falle von Versorgungsunterbrechungen ermöglicht werden. Zum Anderen soll dazu beigetragen werden, die Stabilität5 des öffentlichen Stromnetzes kostengünstiger sicherstellen zu können. Industriebetriebe sollen so zunehmend zum Schlüsselbaustein für eine erfolgreiche und kostengünstige Umsetzung der Energiewende werden. Das Ziel des Projektes ist es, eine automatisierte Anlageneinsatzplanung sowie einen Netzmanager (Industrierechner mit diversen Netz-Steuerprogrammen) zu entwickeln. Netzmanager und automatisierte Anlageneinsatzplanung gemeinsam bieten neue Möglichkeiten zur Erbringung von Systemdienstleistungen und damit zur Netzstützung durch die Industriezelle von Max Bögl. Darüber hinaus soll mit mehreren Feldversuchen der Inselnetzbetrieb für den Fall erprobt werden, dass das externe Versorgungsnetz zusammenbricht. Wie kam es zur Projektteilnahme von OMICRON? OMICRON Engineering Services (OES) hat bereits vor Projektbeginn einige Male Schutzeinrichtungen im Netz von Max Bögl geprüft. Mit OES stellt OMICRON seinen Kund:innen einen weltweiten Dienstleistungsprozess zu Verfügung, der sie bei der Planung, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen der Sekundärtechnik unterstützt. Außerdem führt OES Netzberechnungen durch und berechnet Schutzeinstellungen. Da war es naheliegend, dass OES die aus dem Forschungsprojekt resultierenden Schutzeinstellungen nochmals verifiziert, sozusagen um eine Zweitmeinung einzuholen. Zusätzlich wird OES im Rahmen eines Auftrages von Max Bögl die Schutzgeräte parametrieren und gegebenenfalls Anpassungen an der Gerätehardware bzw. den Austausch von Schutzgeräten durchführen. Zu guter Letzt wird OES bei den Feldversuchen vor Ort sein, um helfen zu können, falls Probleme auftreten sollten. Aktueller Projektstatus Es werden Messungen durchgeführt, um die Reaktionen der verschiedenen Elemente des Netzes – z. B. Solarwechselrichter – zu erfassen und korrekt in die Simulationen einbinden zu können. Zum Beispiel, wie schnell reagiert ein Wechselrichter auf neu erteilte Vorgaben bezüglich Blind- und 5 Definition Stabilität und Stabilität unterstützen: Es geht darum die Möglichkeiten der diversen Wechselrichter, die ohnehin im Werksnetz vorhanden sind (PV, Windkraft, Batterie) so auszunutzen, dass sie dem Netzbetreiber dabei helfen die Stabilität gewährleisten/aufrecht erhalten zu können. Die Wechselrichter stellen dann z. B. während einem Kurzschluss im Netz Blindleistung zur Verfügung um die Netzspannung zu stützen. Inbetriebnahme des Batteriespeichers 28
Magazin | Ausgabe 1 2023 PROJEKTPARTNER Forschung und Projektmanagement › Ostbayerische Technische Hochschule (OTH) Regensburg › Technische Universität München (TUM) › Technische Universität Clausthal (TUC) Industriepartner › Max Bögl Wind AG › Intilion GmbH Assoziierte Partner › Bayernwerk Netz GmbH › Bredenoord BV › Siemens Gamesa Renewable Energy GmbH & Co. KG. › OMICRON Engineering Services Wirkleistung? Dabei werden auch Latenzzeiten in den verschiedenen verwendeten Kommunikationsnetzen erfasst, um sie entsprechend bei der Leistungsregelung des Inselnetzes einplanen zu können. Die Simulationsmodelle sind damit kurz vor ihrer Fertigstellung. Mit den fertiggestellten Simulationsmodellen wird im nächsten Schritt das aktuelle Anlagenschutzkonzept überprüft und gegebenenfalls angepasst. Ebenso wird das entworfene Regelkonzept für den Inselnetzbetrieb im Rahmen unterschiedlicher Szenarien untersucht, bevor es bei den Feldversuchen in der Praxis erprobt werden kann. Aktuell wird an einem Testaufbau für das Inselnetz mit verschiedenen Komponenten des späteren Netzes geprüft, ob das erstellte Konzept umsetzbar ist und die zugrunde liegenden Annahmen über das Regelverhalten verschiedener Komponenten korrekt sind. Für die Feldversuche am echten Werksnetz laufen diverse Vorbereitungen › Das Batteriespeichersystem wurde um die notwendige netzbildende Funktionalität für den Inselnetzbetrieb erweitert › Installation von Messeinrichtungen im Werksnetz für die Feldversuche › Entwicklung einer Anlageneinsatzplanung und eines Lastprognosetools für den Netzparallelbetrieb abgeschlossen › Installation des Netzmanagers (Industrie-PC) und Anbindung an die Kommunikationsnetze im Werksnetz der Firma Max Bögl Im Teil 2 der Artikelserie zum „Projekt INZELL“ (verfügbar im OMICRON Magazin Ausgabe 2/2023) bekommen Sie mehr detaillierte Informationen zum Gesamtprojekt, den Aufgaben der Projektbeteiligten sowie unerwarteten Herausforderungen mit denen man bei Projektstart nicht rechnen konnte. Mehr zum Thema Lesen Sie, wie in einem vorbereiteten Inselnetz des deutschen Übertragungsnetzbetreibers 50Hertz ein alternativer Netzwiederaufbau mittels Hochfahrnetz erprobt wurde und welche Erkenntnisse daraus gewonnen wurden: omicronenergy.com/hochfahrnetz 29
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