Ausgabe 2 2024 Magazin DAS NEUE CMC 500: EINFACH REVOLUTIONÄR.
OMICRON electronics GmbH, Oberes Ried 1, 6833 Klaus (AT) OMICRON electronics GmbH up! consulting, Industriering 10, 9491 Ruggell (FL) OMICRON electronics GmbH, iStock.com (S. 5, 14–15, 24–25, 31–38, 40, 43–48), Shutterstock (S. 11, 22–23), Schweitzer Engineering Laboratories (S. 15–17), Siemens Energy (S. 28), Hikari Trading Co., Ltd. (S. 30), Glitre Nett (S. 32–33), Adobe Stock (S. 42–43) magazine@omicronenergy.com Herausgeber Verantwortlich für den Inhalt Redaktion und Umsetzung Bildnachweis E-Mail an die Redaktion LIEBE LESER:INNEN, Zur DNA von OMICRON gehört es, die Grenzen des technisch Machbaren zu erweitern, damit wir unseren Kund:innen innovative Lösungen mit erstklassigem Mehrwert liefern können. In dieser Ausgabe des OMICRON Magazins stellen wir Ihnen voller Stolz das neueste Mitglied unserer OMICRON-Produktfamilie vor: das CMC 500. Dieses Prüfgerät ist nicht nur leichter und kompakter, sondern auch deutlich leistungsfähiger als die Flaggschiff-Modelle unserer CMC-Reihe. Es bietet innovative Funktionen und setzt bei Schutzprüfungen ganz neue Maßstäbe. Als Product Manager für das CMC 500 möchte ich Ihnen einen Einblick in den umfassenden und nicht immer ganz einfachen Prozess geben, der zu diesem ingenieurtechnischen Meisterwerk geführt hat. Wir haben neue Analogausgangsmodule mit einem so noch nie dagewesenen Funktionsumfang entwickelt, der die Vielseitigkeit dieses Prüfgeräts deutlich erweitert. Neben umfangreichen CyberSecurity-Maßnahmen, die für eine erstklassige Performance sorgen, bietet das CMC 500 vereinfachte Arbeitsabläufe und zusätzliche Funktionen, die die Sicherheit der Anwender:innen gewährleisten. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie unsere Titelgeschichte auf Seite 6 mit dem Titel „Einfach revolutionär. Revolutionär einfach.“ Darin zeigen wir Ihnen, wie unser CMC 500-Entwicklungsteam dieses innovative Prüfgerät von Grund auf neu entwickelt hat. Darüber hinaus beschäftigt sich diese Ausgabe mit dem PARADIMO 100, unserer innovativen Lösung für das TEMonitoring in GIS- und GIL-Systemen im Ultrahochfrequenzbereich. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der potenzielle Fehler in der elektrischen Isolation frühzeitig erkannt werden können, damit die Sicherheit und Zuverlässigkeit Ihrer Betriebsmittel gewährleistet bleibt. Das PARADIMO 100 überwacht mit intelligenten Edge-Computing-Funktionen kontinuierlich die TE-Aktivität, um Isolationsdefekte automatisch erkennen, klassifizieren und Sie sofort alarmieren zu können. Wenn Sie wissen möchten, wie das PARADIMO 100 das TE-Monitoring bei Ihnen transformieren kann, lesen Sie den ausführlichen Artikel auf Seite 18. Wir arbeiten aber nicht nur an der Verbesserung des TE-Monitorings, sondern richten unser Augenmerk auch auf die Sicherheit wichtiger Infrastrukturen. Das Unternehmen Glitre Nett im Herzen Norwegens musste sich der enormen Herausforderung stellen, seine Infrastruktur vor komplexen Cyberbedrohungen zu schützen. Unser Angriffserkennungs2
Magazin | Ausgabe 2 2024 Stephan Geiger »Wir sind mit dem CMC 500 an die Grenze des technisch Machbaren gegangen.« system (Intrusion Detection System, IDS) StationGuard hat sein Können unter Beweis gestellt und alle simulierten Angriffe präzise erkannt. Wenn Sie die spannenden Details dieses Praxistests kennenlernen und erfahren möchten, wie Innovation eine sichere Zukunft gestaltet, lesen Sie den Artikel auf Seite 32. Die Artikel in dieser Ausgabe zeigen, dass wir nicht nur mit den Entwicklungen in der Branche mithalten, sondern diese auch vorantreiben. Ich hoffe, Sie finden hier ein paar Inspirationen. Mit freundlichen Grüßen, Stephan Geiger CMC 500 Product Manager and Product Management Lead, OMICRON 3
INHALT 14 Liebe auf den ersten Blick Warum ein Schutzexperte nicht mehr auf RelaySimTest verzichten will 22 CMCheck RE Tool für die Netzanbindung von Photovoltaikanlagen 28 CPC 100 – ein wertvolles Trainingstool bei SIEMENS Energy 24 Die Komplexität meistern, die Relevanz erkennen Firmware-Updates für die Sicherheit und Stabilität der Energieversorgung 18 Wir stellen vor: PARADIMO 100 Unsere Lösung für das Teilentladungsmonitoring im UHF-Bereich bei GIS und GIL 6 Einfach revolutionär. Revolutionär einfach. 30 Vor Ort: OMICRON in Japan Teruyuki Harada von Hikari Trading Co., Ltd. berichtet, wie er den Energiesektor sieht. 11 CMC SWIFT + CPOL3 Maximale Effizienz und Flexibilität mit unseren Verdrahtungsprüfungen 12 Netzqualität als gemeinsames Ziel FRANEO PQlyzer – Unsere neue Messwandlerlösung für Netzqualitätsanwendungen 4
Magazin | Ausgabe 2 2024 WISSEN SUPPORT INNOVATION QUALITÄT 42 Ade, zeitintensive Leistungsschalter-Referenzdatensuche! Willkommen Circuit Breaker Testing Library (CBTL)! Mit unserer erprobten Leistungsschalterdaten-Bibliothek erhalten Sie Referenzwerte auf Knopfdruck 32 Auf Cyberangriffe vorbereitet Wie Glitre Nett das richtige Angriffserkennungssystem für seine Netzwerke gefunden hat 46 Ohne Schutzprüfung kein Anpfiff Wie die Prüfung des Netzentkupplungsschutzes bei Fußballstadien für die Sicherheit der Menschen vor Ort sorgt 49 StationScout in neuen Fahrwassern Unterstützung von RTU-/GatewayPrüfungen gemäß IEC 104 50 Wir feiern 40 Jahre OMICRON Vier Jahrzehnte Innovation und Kund:innentreue 44 Schwimmwesten an Prüfgeräten? Warum wir stets über neue Sicherheitsmaßnahmen nachdenken. 38 Generative künstliche Intelligenz in der Energiewirtschaft Wie generative künstliche Intelligenz (Generative Artificial Intelligence, GenAI) unsere Arbeit und die Effizienz des Stromnetzes verbessern kann Hallo, ich bin Casper 5
Dürfen wir vorstellen? Das neue CMC 500. Das modulare Prüfgerät hebt die Schutzprüfung auf ein neues Level. Unser Entwicklungsteam nahm sich dafür viel Zeit und setzte sich unermüdlich dafür ein, Energieversorgungs-, Dienstleistungs- und Industrieunternehmen bestmöglich bei ihrer Arbeit zu entlasten. Wir werfen einen Blick hinter die Kulissen der Entwicklung. Stephan, mit dem CMC 500 setzt OMICRON einen neuen Maßstab in der Schutzprüfung. Wie seid ihr vorgegangen, um das zu erreichen? Unser Ziel war es, unser äußerst erfolgreiches Schutzprüfgerät – das CMC 356 – nochmals weiter zu verbessern. Dazu haben wir mit Energieversorgern und Dienstleistungsunternehmen gesprochen. Mehr als 15 000 Exemplare des CMC 356 sind bei unseren Kund:innen im Einsatz, nicht wenige davon seit 15 Jahren. In zahlreichen Gesprächen konnten wir uns ein präzises Bild verschaffen, mit welchen Herausforderungen Anwender:innen bei der Schutzprüfung und darüber hinaus im Alltag konfrontiert sind. Sind die mit dem CMC generierbaren Amplituden, die Anzahl der Strom- und Spannungskanäle, die Leistung ausreichend? Welche Aufgaben müssen Schutztechniker:innen neben der Schutzprüfung selbst zusätzlich erledigen? Könnte man vielleicht auch auf etwas verzichten? Mit vielen Gesprächspartner:innen durften wir weit in die Zukunft und über den sprichwörtlichen Tellerrand hinausblicken. Wir bekamen wirklich gute Inputs. Und was wird gewünscht? Zusammengefasst lässt sich sagen, dass sich viele Kund:innen ein noch EINFACH REVOLUTIONÄR. REVOLUTIONÄR EINFACH. 6
Magazin | Ausgabe 2 2024 kompakteres und leichteres Gerät für den Feldeinsatz wünschen, ohne Abstriche bei der Ausgabeleistung machen zu müssen. Für die Prüfung von Parallelschaltgeräten gab es beispielsweise den Wunsch nach sechs Spannungsausgängen. Manche Kund:innen hätten gerne eine größere Anzahl an Stromausgängen für die Schutzprüfung bei Sammelschienen oder Dreiwicklertransformatoren zur Verfügung. Andere wiederum sehnen sich nach noch höheren Stromamplituden, um bei 5A-Relais die Differenzialschutzlinie noch weiter oben einfach prüfen zu können oder um mittels Primäreinspeisung einphasig die Signalpfade zum Relais zu verifizieren. Viele Schutztechniker:innen wollen auch wissen, ob ihr Relais am richtigen Stromwandlerkern angeschlossen ist, dessen Übersetzungsverhältnis stimmt und der mit dem Relais verbundene Leistungsschalter entsprechend auslöst. Uns wurde relativ schnell klar: Wir wollen ein Gerät für den Feldeinsatz designen, »Im CMC 500 steckt jahrzehntelange Erfahrung aus der Zusammenarbeit mit unseren Kund:innen im Feld. Daraus entstand ein klares Bild, was ein Schutzprüfgerät von morgen können muss.« Stephan Geiger, CMC 500 Product Manager and Product Management Lead, OMICRON »Es ist ärgerlich, wenn du zwei Stunden zu einer Prüfung fährst und merkst: Du hast etwas vergessen.« Florian Fink, Product Manager and Application Expert, OMICRON Entdecken Sie alle Vorteile des CMC 500: omicron.energy/new-cmc 7
»Mit dem CMC 500 trifft man heute eine ökonomisch sinnvolle Entscheidung für die aktuellen Prüfaufgaben. Ändern sich die Anforderungen in der Zukunft, lässt sich das Gerät einfach erweitern.« Christopher Pritchard, Product Management Lead, OMICRON beschreibt. Wir haben uns deshalb zusätzlich überlegt, wie wir das Umverdrahten während der Prüfung einfacher und damit sicherer gestalten können. Zudem konnten wir beobachten, dass die Anforderungen an die Cybersicherheit bei unseren Kund:innen in den letzten Jahren stark gestiegen sind. In das CMC 500 ist deshalb viel Know-how aus unseren Cyber-Security-Produkten eingeflossen. Auch in dieser Hinsicht setzt das Schutzprüfgerät einen neuen Standard. Ungeachtet dessen achteten wir natürlich darauf, dass die bestehenden Prüfpläne unserer Kund:innen in Test Universe und RelaySimTest mit dem CMC 500 einfach weiterverwendet werden können. Das war uns selbst ein großes Anliegen, und dafür investierten wir den nötigen Aufwand. Wie lässt sich ein solch umfangreiches Paket an Anforderungen in einem Produkt vereinen? Wir haben das Gerät von Grund auf neu gedacht und entwickelt. Dazu zählen auch komplett neue Strom- und Spannungsgeneratoren. Mich beeindruckt enorm, was alles in unseren umschaltbaren Generatormodulen steckt. Sie sind sehr genau in der Ausgabe, äußerst leistungsstark, ermöglichen Amplituden von bis zu 300 V und 30 A sowie Frequenzen bis 5 kHz. Auf diese technische Innovation sind wir sehr stolz. Das Hochstrommodul wiederum ermöglicht die Ausgabe von 60 A pro Kanal und einphasig bis zu 180 A. Durch Parallelschaltung der Ausgänge aller Module können wir damit bis zu 450 A generieren. Um all diese Aspekte auf kleinstem Raum zu ermöglichen, überlegten wir uns ein wirklich ausgeklügeltes thermisches Konzept. das neben der reinen Prüfung von Schutzrelais noch weitere Betriebsmittel der Schutzkette abdecken kann. Ein wirklich vielseitiges System. Aufgrund der vielen verschiedenen Anforderungen und Bedürfnisse unserer Kund:innen haben wir uns gegen eine vermeintliche „One fits all“-Lösung entschieden und bieten eine Geräteplattform mit fünf Varianten für die verschiedenen Anwendungsschwerpunkte an. Welche Aspekte waren euren Gesprächspartner:innen neben der Vielseitigkeit noch wichtig? Ebenfalls ein sehr präsentes Thema in unseren Gesprächen war die Personensicherheit bei der Prüfung. Immer mehr Kund:innen wollen bei ihren Prüfungen Sicherheits-Standards einhalten – wie die in europäischen Ländern gültige EN 50191 –, welche Kriterien für das Errichten und Betreiben stationärer und nichtstationärer elektrischer Prüfanlagen 8
Magazin | Ausgabe 2 2024 »Arbeiten mehrere Parteien an einer Anlage, ist es besonders wichtig, die Sicherheit des Prüfpersonals und anderer Personen vor Ort zu gewährleisten.« Marcus Stenner, Application Expert, OMICRON Das Gehäusedesign wurde ebenfalls völlig neu gedacht. Wir haben lange getüftelt, um ein Prüfsystem zu entwickeln, das unseren Kund:innen nicht nur die Anwendung erleichtert, sondern auch ein Maximum an Arbeitssicherheit bietet. Alle Anschlüsse am Gerät befinden sich an der Vorderseite. Dadurch werden Stolperfallen reduziert. Ein mehrstufiges Sicherheitskonzept minimiert elektrische Gefahren im höchstmöglichen Maß. Dazu gehören u. a. ein INTERLOCKSchlüssel (Verriegelungsschlüssel), ein Betriebsmodustaster und in naher Zukunft auch externe Not-Aus-Taster mit klar erkennbaren Signalleuchten. Unsere Entwickler:innen waren ganz schön gefordert, diese Leistung und Funktionsvielfalt in einem derart kompakten und leichten Produkt unterzubringen. Das langjährige Know-how unseres Teams war hier sehr hilfreich – einige Entwickler:innen waren bereits bei der Entstehung des CMC 356 federführend beteiligt. Wie managt man eine solch komplexe und umfangreiche Entwicklung? Das Projekt war in der Tat sehr komplex und erforderte eine enge 9
Abstimmung aller involvierten Personen: Entwickler:innen der elektronischen Baugruppen, Mechaniker:innen, Einkauf, Fertigung, Produktion, Prüfmittelbau, Embedded-Software, Client-Software, Produktmanagement und viele mehr. Um diesem Umfang gerecht zu werden, entwickelten wir unseren Projektmanagement-Ansatz weiter und setzten auf agile Methoden, die zuvor primär in der Softwareentwicklung zum Einsatz kamen. Damit stellten wir sicher, dass es zwischen den vielen Teams eine bestmögliche Abstimmung gibt. Das war nicht zuletzt aufgrund der Cybersicherheit äußerst wichtig. In unseren Gesprächen wurde absehbar, dass bei vielen Kund:innen zukünftig eine Mischung aus konventionellen und digitalen Anlagen vorhanden sein wird. Eine zukunftssichere Prüflösung muss kommende digitale Technologien sicher unterstützen können. Deshalb war klar, dass wir auch Cybersicherheit bereits von der ersten Sekunde an mitdenken mussten. Und „Security by Design“ hat ja nicht nur mit Vorkehrungen bei der Hard- und Software zu tun, sondern betrifft auch die Verteilung der Verantwortlichkeiten, interne Abläufe und Freigabeprozesse. Aber darauf legen wir ohnehin schon immer einen starken Fokus, weil alles, was einen Ethernet-Port besitzt, bei unseren Kund:innen unter besonderer Beobachtung steht (schmunzelt). Lief bei der Entwicklung alles nach Plan? Wir sind in diesem Projekt an die Grenzen des Machbaren gegangen. Um allen technischen und funktionalen Anforderungen gerecht zu werden, mussten wir einige Hürden überwinden und Aufwände betreiben, die im Vorfeld nicht geplant waren. Zusätzliche BoardRevisionen waren nötig, auch weil während der Covid-Pandemie immer wieder Bauteile abgekündigt wurden. Um diese Herausforderungen zu lösen, nahmen wir uns die notwendige Zeit. Für uns war immer klar: Wir wollen keine Abkürzung nehmen. Qualität und Zuverlässigkeit müssen stets an vorderster Stelle stehen. Die Entwicklungen in diesem Projekt sollten in vielerlei Hinsicht einen neuen Industriestandard setzen. Und ich bin stolz darauf, sagen zu können: Mit dem CMC 500 ist uns das gelungen. Herzlichen Dank für das Gespräch. »Ein hohes Tor aus Eisen neben einer kleinen Hecke als Zaun ist nutzlos. Der ›Weakest Link of the Chain‹ bestimmt das Maß der Cybersicherheit.« Cristian Marinescu, Embedded Software Development Lead, OMICRON »Wir sind mit dem CMC 500 an die Grenze des technisch Machbaren gegangen.« Stephan Geiger, CMC 500 Product Manager and Product Management Lead, OMICRON Lesen Sie mehr zur Vielseitigkeit, Arbeits-, Cyber- und Zukunftssicherheit des CMC 500: omicron.energy/cmc-story 10
Magazin | Ausgabe 2 2024 Mit CMC Swift können Sie Ihre CMCPrüfgeräte schnell aus der Ferne steuern, ohne in Ihrer Bewegungsfreiheit eingeschränkt zu sein. Mit unserem neuen Handgerät CPOL3 für das Prüfen von Polarität und Verdrahtung und der neuesten Version von CMC Swift profitieren Sie von verbesserten Arbeitsabläufen, insbesondere bei Verdrahtungsprüfungen. Zeitsparende Kombination für Verdrahtungsprüfungen Mit CMC Swift ist es möglich, die Spannungs- oder Stromausgänge Ihres Prüfgeräts remote zu nutzen, um bei Verdrahtungsprüfungen ein DC-freies Sägezahnsignal zu erzeugen. Diese Signalform verhindert eine unerwünschte Magnetisierung des Wandlers. Das CPOL3 unterstützt die dreiphasige Polaritätsprüfung, so dass Polaritätsprüfungen und Phasenidentifikation gleichzeitig durchgeführt werden können. Das Ergebnis: Weniger Prüfschritte und höhere Qualität und Effizienz. Das CPOL3 hat ein kontrastreiches OLED-Display, das aus jedem Winkel lesbar ist, und kann sowohl Polaritätsprüfsignale in Sägezahnwellenform als auch DC- und AC-Signale erkennen. Zusätzlich kann es Spannungswerte (echte Effektivwerte) messen, wodurch Polaritätsprüfungen und Bürdenmessungen gleichzeitig möglich sind. Ein „Oszilloskop“-Modus, der die gemessene Signalform anzeigt, sorgt für mehr Durchblick bei Verdrahtungsfehlern. Für Situationen, in denen eingekoppelte Signale die Messung stören, steht außerdem ein Modus mit niedriger Eingangsimpedanz (Low Impedance, LoZ) zur Verfügung. Verdrahtungs- und Polaritätsprüfungen mit dem CPOL3 Mit dem CPOL3 können Sie effizienter und bequemer unterschiedlichste Prüfaufgaben durchführen. Weitere Einzelheiten zu CMC Swift und zum CPOL3 finden Sie auf unserer Website: omicronenergy.com/cpol3 CMC SWIFT + CPOL3 Maximale Effizienz und Flexibilität mit unseren Verdrahtungsprüfungen DER PODCAST ZUM THEMA Hören Sie sich unsere PodcastFolge „CMC Swift: Developing a mobile test app for CMC test sets“ an. Scannen Sie den QR-Code oder besuchen Sie: omicron.energy/episode64 JETZT HERUNTERLADEN Probieren Sie CMC Swift jetzt aus – warum den Laptop nutzen, wenn es doch einfacher geht: omicronenergy.com/ cmcswift 11
NETZQUALITÄT ALS GEMEINSAMES ZIEL FRANEO PQlyzer – Unsere neue Messwandlerlösung für Netzqualitätsanwendungen Eines der Geheimnisse einer glücklichen Ehe besteht darin, gemeinsame Interessen zu haben und sich gegenseitig sinnvoll zu ergänzen. Genau das zeichnet auch die Partnerschaft zwischen dem FRANEO 800-Hauptgerät und dem Zubehör EIC1 in Kombination mit der neuen Software FRANEO PQlyzer für Messwandler aus. Sie eignet sich hervorragend für die Messung der breitbandigen Genauigkeit von Messwandlern für Netzqualitätsanwendungen. Für uns ist es damit Zeit, dieses Paar so zu feiern, wie es sich gehört: mit „etwas Altem, etwas Neuem, etwas Geliehenem und etwas Blauem“! Eine echte Partnerschaft In einer Welt, in der die Erzeugung erneuerbarer Energien immer mehr an Fahrt aufnimmt, ist es enorm wichtig, die Netzqualität genau messen zu können. Dabei spielen Messwandler eine besonders wichtige Rolle. Das breitbandige Übersetzungsverhältnis und die Phasengenauigkeit dieser Messwandler müssen über ihren gesamten Frequenzbereich evaluiert werden. Und das ist auch der Punkt, an dem die solide Partnerschaft, die unsere neue FRANEO PQlyzer-Lösung bietet, so richtig zur Geltung kommt. Das FRANEO 800 ist bestens bekannt – und damit „etwas Altes“. Das Gerät ist der Branchenstandard, wenn es darum geht, die mechanische und elektrische Integrität von Leistungstransformatorwicklungen zu prüfen. Seine SFRA-Funktionalität (Sweep Frequency Response Analysis oder Übertragungsfunktionsanalyse) hat sich über die Jahre bewährt und ist ein Eckpfeiler der Transformatordiagnose. Das „Neue“ wird durch den elektronischen Impedanzwandler EIC1 und die Software FRANEO PQlyzer beigesteuert. Sie ermöglichen es überhaupt erst, das breitbandige Übersetzungsverhältnis von Messwandlern zu messen. Es erweitert die Möglichkeiten der Messwandlerprüfung durch eine spezielle Software, die Arbeitsabläufe vereinfacht. Gefestigt wird die Partnerschaft zwischen dem „Alten“ und dem „Neuen“ durch umfassende Funktionen zum Erstellen detaillierter Prüfberichte. Zusammen bilden diese beiden Produkte einen Bund, der weit über das hinausgeht, was man eine Vernunftehe nennen würde. Dieser Bund verspricht eine Zukunft mit garantierter Präzision und Zuverlässigkeit. Teilen heißt kümmern „Etwas Geliehenes“ manifestiert sich im Teilen und dem Austausch von Wissen und Erfahrungen. Dies ist die Grundlage für unsere Partnerschaften. Durch unsere jahrzehntelange Erfahrung und umfas- »Die Sicherstellung der Genauigkeit der Netzqualitätsdaten ermöglicht es Ihnen, fundierte Entscheidungen zur Optimierung der Leistungsfähigkeit des Netzes, zur Maximierung der Lebensdauer von Betriebsmitteln und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Netzes insgesamt zu treffen.« 12
Magazin | Ausgabe 2 2024 sendes Branchenwissen sorgen wir für effektive Lösungen die sich bewähren. Warum sind Messungen der breitbandigen Genauigkeit von Messwandlern wichtig? Weil die Auswirkungen, die das Übersetzungsverhältnis oder die Phasengenauigkeit auf den Frequenzbereich der Harmonischen haben kann, erheblich sein können. Empfangen Geräte zur Messung der Netzqualität verzerrte Daten, kann dies verschiedenartige negative Folgen haben: › Fehlinterpretation von Netzqualität-Ereignissen › Ineffektive Implementierung von Korrekturmaßnahmen wegen fehlerhafter Daten › Erhöhtes Risiko für die Beschädigung von Geräten, weil Netzqualitätsprobleme unerkannt bleiben Das „Blaue“ ist die charakteristische blaue Farbe unserer Geräte. Der FRANEO 800 PQlyzer ist aber mehr als ein Tool. Es ist ein Statement zur Prüfung der breitbandigen Genauigkeit von Messwandlern, das da lautet: „Wir kümmern uns um die Zukunft Ihrer Produkte und Sie erhalten mehr als nur eine Messmöglichkeit; Sie erhalten ein Maß an Qualitätssicherung, das den mit Edition 2.0 der Norm IEC 61869 eingeführten neuen Genauigkeitsklassen für Breitbandanwendungen entspricht.“ Ein Bund für die Zukunft Der Bund zwischen dem FRANEO 800 und EIC1 schlägt ein neues Kapitel für die Zukunft elektrischer Prüfungen auf – ein Kapitel, in dem aus der Kombination von Altem und Neuem etwas Außergewöhnliches entsteht. FRANEO PQlyzer ist eine Kombination aus modernster Hardware und bedienfreundlicher Software, mit der Sie umfangreiche breitbandige Prüfungen an Ihren Messwandlern durchführen können. Die Sicherstellung der Genauigkeit der von Messwandlern bereitgestellten Netzqualitätsdaten ermöglicht es Ihnen, fundierte Entscheidungen zur Optimierung der Leistungsfähigkeit des Netzes, zur Maximierung der Lebensdauer von Betriebsmitteln und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Netzes insgesamt zu treffen. Feiern Sie mit uns gemeinsam diese perfekte Kombination und begeben Sie sich auf eine Reise in eine Zukunft, in der Präzision nicht länger mehr ein Ziel, sondern alltägliche Realität ist. Sehen Sie sich das Video über FRANEO PQlyzer an: youtu.be/8UU1WIY52cgg ERFAHREN SIE MEHR Weitere Informationen zu diesem neuen Produkt finden Sie hier: omicronenergy.com/eic1 13
LIEBE AUF DEN ERSTEN BLICK Warum ein Schutzexperte nicht mehr auf RelaySimTest verzichten will Wie die Zeit vergeht!: In diesem Jahr feiert die Simulations-Software RelaySimTest ihren 10-jährigen Geburtstag! Ronald Jogaib ist bekennender Fan der ersten Stunde. In Brasilien nutzte er RelaySimTest, um das Verhalten der Schutzsysteme in Übertragungsnetzen zu prüfen und die optimale Auslegung der Schutzkomponenten zu bestimmen. Heute sitzt er am anderen Ende der Welt und untersucht in Australien moderne Schutzrelais auf Herz und Nieren. Und auch für diese Aufgabe stand für Ihn die Wahl der optimalen Softwarelösung außer Frage. Ronald, du nutzt RelaySimTest seit langer Zeit und wirst nicht müde zu betonen, wieviel Gefallen du an der Software findest. Wie kommt’s? Ronald Jogaib: Mit RelaySimTest lassen sich komplette Schutzsysteme in der Tiefe untersuchen. Man fügt damit der Prüfung jene Einflüsse hinzu, die in einem realen Schutzsystem vorhanden sind. Für mich ist dies der wichtigste Aspekt bei der Schutzprüfung. Die Nachstellung komplexer, realistischer Szenarien hilft mir dabei, das Verhalten des Schutzsystems ganz genau zu verstehen. Mit der Software kann ich mühelos ausprobieren, wie sich einzelne Schutzfunktionen oder ganze Schutzgeräte unter schwierigen Bedingungen verhalten: Bei Stromwandlersättigung, während der Zuschaltung eines Transformators mit Transformator-Einschaltströmen, bei Fehlerströmen mit unterschiedlichem Widerstand an der Fehlerstelle oder bei Netzpendelungen. Sehr viele Probleme im Schutzsystem sind meiner Meinung nach mit statischen, parameterbasierten Prüfungen einfach nicht erkennbar. Es gibt noch viele Schutzverantwortliche, die den Schutz nur auf „traditionelle Weise“ 14
Magazin | Ausgabe 2 2024 prüfen. Hier ist meiner Meinung nach ein Umdenken nötig. Natürlich ist es wichtig, Relaischarakteristiken zu prüfen. Aber ich habe festgestellt, dass die meisten Abschaltungen durch falsche Schutzaktionen erfolgen, welche auf Probleme mit den Einstellungen, der Logik oder der Geräteauslegung zurückzuführen sind. Fällt dir ein Beispiel ein, wo das der Fall war? Ich kann mich erinnern, dass ein Leistungsschalter beim Zuschalten eines Transformators ausgelöst hat, obwohl kein Fehlerzustand vorlag. Mit RelaySimTest konnten wir sehen, dass Gleichstromanteile auf zwei Phasen zu einer Sättigung eines Stromwandlers geführt haben. Dank der Simulation haben wir erkannt, dass der eingesetzte Wandler zu klein dimensioniert war und den Strom beim Zuschaltvorgang nicht mehr korrekt übertragen hat. Bild 1: Genau wie vorhergesagt: Die Simulation der Zuschaltung einer KompensationsDrosselspule zeigt die Präzision von RelaySimTest. Oben die mit RelaySimTest berechneten Ströme des sich sättigenden Stromwandlers, unten die reale Fehleraufzeichnung des Relais zum Vergleich. »Ist eine Software nicht intuitiv, wurde sie mit Sicherheit nicht von OMICRON gemacht. Ich liebe die einfache Bedienung.« Ronald Jogaib, Application Engineer – Protection, Schweitzer Engineering Laboratories 15
Wir haben dann noch weitere reale Fehlerfälle, die in der Vergangenheit auftraten, simuliert und die berechneten Werte mit den realen verglichen. Es war wirklich erstaunlich, wie präzise die Spannungen und Ströme aus der Simulation mit den realen übereinstimmten (Bild 1 auf Seite 15). Deshalb haben wir dann sogar begonnen, RelaySimTest für die korrekte Dimensionierung unserer Stromwandler zu verwenden. Ein weiterer hervorragender Fall, an den ich mich erinnere, ist die Erarbeitung eines Schutzkonzeptes für eine Spartransformatorbank. Die Fähigkeit der Software, interne Fehler in einem Spartransformator zu simulieren, zeigt sehr schön die unterschiedlichen Resultate zwischen empfindlichem Erdfehler- und Transformatordifferentialschutz nach dem Ampere-Turn-Balance oder dem Kirchhoff’schen Prinzip. So konnte ich mein Schutzkonzept ideal auf meine Spar-Transformatorbank anpassen. Zu guter Letzt fand ich eine Inbetriebnahme-Anwendung wirklich toll, bei der RelaySimTest mit dem Digital Twin eingesetzt wurde. Der Sammelschienenschutz unseres Versorgungsunternehmens erhielt eine neue Übertragungsleitung, und ich konnte dank der Digital-Twin-Funktion dieses neue Feld komplett von zu Hause aus testen – in meinem Pyjama! (lacht) Ich schickte dann die neuen Einstellungen des geprüften Relais. Das Inbetriebnahmeteam vor Ort konnte sich dadurch sicher sein, dass Relaiseinstellungen und Logik bereits korrekt definiert waren, und sich stärker auf die Kabelverbindungen konzentrieren. Das Großartige daran ist, dass man mit der Software sogar das gesamte Strom- und Spannungsverhalten ermitteln kann, ohne eine Lizenz zu erwerben. Damit lässt sich RelaySimTest auch super als Offline-Tool nutzen, um spezielle Vorgänge im Schutzsystem zu erklären. Ich konnte damit meinen Teamkolleg:innen beispielsweise die Phasenverschiebung eines Transformators mit einer Stern-DreieckWicklung oder die Auswirkungen von Ein- und Ausspeisung bei externen Kurzschlüssen in der Übertragungsleitung gut vermitteln. Deshalb kann ich nur an alle Schutzverantwortlichen appellieren: Ladet euch die Software herunter und verwendet sie! Und dann kommt man mit der Software auf Anhieb klar? Moderne Schutzsysteme können mit der Vielzahl ihrer Einflussgrößen und Wechselwirkungen immerhin sehr komplex werden – nicht zuletzt durch die Zunahme an regenerativen Einspeisern im Netz … Ich würde sagen RelaySimTest ist eine leicht verständliche Lösung für eine wirklich komplexe Thematik. Ich liebe die Einfachheit der Software. Schulung benötigte ich keine. Ich konnte mir alles selbst beibringen. Ein paar letzte Fragen sendete ich an OMICRON, darauf bekam ich gleich eine Antwort. Das war’s. Das kenne ich auch anders: Früher hatte ich eine andere Software im Einsatz. Und sogar nach zwei Tagen Schulung war es derart kompliziert und verwirrend, Daten einzugeben, eine Simulation zu starten, oder einen Leistungsschalter zu schließen, dass man wirklich die Lust verlor. Die Schulung habe ich zudem noch von meinem eigenen Geld bezahlt. Doppelt bitter. Man hat ehrlich gesagt im Alltag oft auch gar nicht die nötige Zeit, sich ausführlich mit unterschiedlichen SoftwareLösungen zu beschäftigen. Solche WerkBild 2: Das RelaySimTest-Poster hing sich der bekennende Fan bereits in Brasilien an die Wand. Und auch in seiner neuen Heimat Australien behält er mit RelaySimTest den Durchblick. 16
Magazin | Ausgabe 2 2024 Bild 3: Mit RelaySimTest demonstriert Ronald Jogaib seinen Kunden das korrekte Verhalten der SEL-Schutzgeräte in Fehlerfällen. zeuge muss man in kurzer Zeit vernünftig verwenden können. Und mit OMICRON ist das zum Glück der Fall. Anders ausgedrückt: Wenn eine Software nicht intuitiv bedienbar ist, dann wurde sie mit Sicherheit nicht von OMICRON gemacht. Was ich an RelaySimTest übrigens auch faszinierend finde: Für uns Schutztechniker:innen ist es normalerweise schwierig, alle nötigen Daten bereitzustellen, damit eine Prüfsoftware die Vorgänge in transienten Systemen realitätsnah abbilden kann. Hier ist die OMICRON-Prüflösung wirklich einzigartig: Nur wenige Parameter, die man üblicherweise sogar dem Typenschild entnehmen kann, reichen aus, um eine exzellente Simulation zu erhalten, die dem realen Fall sehr, sehr nahekommt. Deshalb ist RelaySimTest für mich alternativlos. Es gibt meines Erachtens keine vergleichbare Lösung am Markt. Heute beschäftigst du dich als Applikationsingenieur bei einem Relaishersteller mit anderen Themen als früher. Warum bist du der Software treu geblieben? Ich übe eine andere Tätigkeit aus, ja. Aber auch für uns als Hersteller ist RelaySimTest sehr hilfreich. Ich demonstriere bei unseren Kunden mit einer Systemsimulation, wie sich unsere Schutzgeräte bei Fehlern in IEC61580-Umgebungen verhalten – zum Beispiel, wenn eine Sättigung vorliegt (Bild 3). Oder ich zeige, dass ein Kommunikationsausfall, bei dem die Merging Unit keine Sampled-Values-Streams mehr sendet, nicht gleich zu einer Schutzauslösung führt. Und dass das Schutzgerät nicht blockiert, einen Fehler sicher erkennt und den Schutz auslöst, wenn die Kommunikation im Anschluss wieder funktioniert. Das ist für unsere Kunden sehr beruhigend. Bei manch einer Kundenpräsentation war ich offenbar derart enthusiastisch, dass ich sogar schon gefragt wurde, ob ich das Relais oder nicht doch die Software verkaufen möchte (lacht). Und auch bei diesen Simulationen finde ich die Bedienung so toll. Wenn ich Prüfsignale über GOOSE und Sampled Values ausgebe, kann ich einfach die Datenströme der CMCs verändern, indem ich z. B. grafisch Leistungsschalter öffne oder schließe. Da ist kein manuelles Anpassen einzelner Bits in den Datenströmen nötig. Es macht einfach Spaß, mit OMICRON zu arbeiten. Und damit meine ich nicht nur die Hard- und Software. Die Unterstützung durch die Expert:innen liefert zur ohnehin sehr guten Prüflösung einen wirklich außergewöhnlichen Mehrwert für meine Arbeit. Das hat ja mit persönlichen Beziehungen und Vertrauen zu tun. Was hat sich daran geändert, nachdem du den Kontinent gewechselt hast? Ich habe wohl das Land und das Unternehmen gewechselt. Aber die Zusammenarbeit ist nach wie vor hervorragend. OMICRON ist immer bestrebt, eine tiefgründige Kund:innenbeziehung zu pflegen. Das spürt man, und das ist großartig. Wenn ich in einer Situation Hilfe benötige, sende ich eine E-Mail an den Support und erhalte schnell eine fundierte Antwort. Oder ich rufe einfach an und wir sprechen direkt über die Thematik. Das ist hier in Australien noch genauso wie früher in Brasilien. Mit chirurgischer Präzision haben mir die OMICRON-Spezialist:innen bei herausfordernden Situationen mit der SampledValues-Konfiguration und -Synchronisation geholfen, die ich während der Einrichtung hatte. Und sogar während der Osterfeiertage konnte ich mich an den Support wenden. Ein OMICRON-Kollege, mit dem ich in Südamerika regelmäßig in Kontakt war, unterstützt mich übrigens auch heute noch mit seinen guten Erklärungen – vom anderen Ende der Welt. Das sind für mich echte Highlights. Herzlichen Dank für das Interview! Vielen Dank für die Gelegenheit, über diese großartige Software zu sprechen, die Schutztechniker:innen hilft, ihr Wissen zu erweitern. 17
Teilentladungsaktivität (TE-Aktivität) in gasisolierten Schaltanlagen (GIS) und gasisolierten Übertragungsleitungen (GIL) ist ein kritisches Warnzeichen für einen potenziell schwerwiegenden Ausfall in der elektrischen Isolation. Um einen solchen Ausfall zu vermeiden, ist sofortiges Handeln erforderlich. Eine empfindliche TE-Diagnose ist in der Lage, typische Isolationsdefekte zu erkennen – von schwebenden Metallpartikeln über Partikel in der Isolation und scharfe vorstehende Teile an Hochspannungselektroden bis hin zu losen GIS/GIL-Teilen. Laut CIGRE Technical Brochure 654 gewährleistet das kontinuierliche TE-Monitoring im Ultrahochfrequenzbereich (UHF) bei GIS/GIL die Erkennung und Interpretation von Signalen, die auf beginnende TE-Defekte zurückWIR STELLEN VOR: PARADIMO 100 Unsere Lösung für das Teilentladungsmonitoring im UHF-Bereich bei GIS und GIL Die Ansicht „Trend“ mit der aufgezeichneten TE-Aktivität zeigt die TE-Signalpegel für bestimmte Zeiträume (Jahr, Monat, Tag, Stunde). 18
Magazin | Ausgabe 2 2024 zuführen sind. Das ermöglicht es Asset Manager:innen, unverzüglich geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um Betriebsmittel-Fehlfunktionen zu vermeiden. Eine Komplettlösung für das Monitoring bei GIS/GIL PARADIMO 100 ist unser neues intelligentes Edge- Computing-Gerät für das kontinuierliche Monitoring von Teilentladungsaktivität in GIS und GIL. Es erkennt und klassifiziert automatisch die Art des Isolationsdefekts in Ihren Betriebsmitteln und generiert Alarme, um eine zuverlässige Risikobewertung zu ermöglichen. Das PARADIMO 100 überwacht mithilfe vorinstallierter Sensoren die im UHF-Bereich stattfindende TE-Aktivität in GIS- und GIL-Systemen. Breit- und Mittelband-UHFFilter sorgen für optimale Signal-Störabstände und gewährleisten damit eine höhere Messempfindlichkeit und zuverlässige Bewertungen in Umgebungen mit starkem Rauschen. Fernzugriff auf Daten Eine praktische webbasierte Bedienoberfläche ermöglicht den einfachen und schnellen Netzwerkzugriff von einem beliebigen PC oder Tablet-Computer, um aus der Ferne Mess- und Alarmeinstellungen zu konfigurieren und um Echtzeitdaten zur TE-Aktivität und aufgezeichnete Trenddaten einsehen zu können. SCHON GEWUSST? In den CIGRE Technical Brochures 654 und 933 wird empfohlen, zur Festlegung des optimalen Schwellwerts für die Signalamplitude für UHF-Sensoren UHF-Empfindlichkeitsprüfungen, TE-Signaldämpfungsmessungen und Profilevaluierungen zu verwenden. Diese Kriterien helfen dabei, die Antwort des TE-Monitoring-Systems auf die Überschreitung von Schwellwerten zu definieren. Darüber hinaus ist es für die Reduzierung der Zahl von Fehlalarmen und die Erkennung kritischer Defekte wichtig, genaue und zuverlässige automatisierte Algorithmen für die Erkennung der jeweiligen Art des TE-Defekts zu haben. Diesen Anforderungen wird das PARADIMO 100 in allen Belangen gerecht. Außerdem wird in den Technical Brochures empfohlen, TE-Messungen im UHF-Bereich mit Monitoring zu kombinieren, um sich ausweitende Kurzschlüsse frühzeitig erkennen und identifizieren zu können und so Ausfälle im GIS zu vermeiden. Mit unserem UHF 800 bieten wir das ideale System für UHF-TE-Messungen bei Routineprüfungen im Werk und bei Vor-Ort-Inbetriebnahmen sowie für regelmäßige Messungen während des laufenden Betriebs. Und für das kontinuierliche TE-Monitoring im UHF-Bereich haben wir das PARADIMO 100 im Portfolio. Wenn Sie an weiteren Informationen interessiert sind, kontaktieren Sie uns. 19
Teil- oder Komplett-Monitoring von GIS/GIL-Systemen PARADIMO 100-Geräte können problemlos transportiert werden, damit Sie die TE-Aktivität in anderen Bereichen Ihrer GIS oder GIL überwachen können. Es ist auch möglich, per Glasfasernetzwerk mehrere PARADIMO 100-Geräte in Reihe zu schalten. Dies ermöglicht die Einrichtung mehrerer Monitoring- Punkte, die Aufzeichnung von Trends bei der TEAktivität und die automatische Klassifizierung von Defektarten für eine zuverlässige Risikobewertung der gesamten GIS bzw. GIL. Hauptvorteile des PARADIMO 100: › Keine unliebsamen Überraschungen – Sie erhalten automatische Alarme und zuverlässige Defektklassifizierungen, sodass Sie Risiken bewerten und potenzielle Ausfälle verhindern können. › Weitgehend automatischer Betrieb – die Monitoring-Daten werden erfasst, gespeichert und automatisch ausgewertet, und wenn vordefinierte Grenzwerte überschritten werden, werden entsprechende Alarme generiert. › Praktische webbasierte Bedienoberfläche – auf dem PC oder Tablet muss keine zusätzliche Software installiert werden. Über die webbasierte Bedienoberfläche ist es ganz einfach möglich, Einstellungen zu konfigurieren, Echtzeit-TE-Daten aufzurufen und sich die aufgezeichneten Trenddaten anzusehen. › Integriertes TE-Know-how – die Ergebnisse lassen sich auch ohne tiefgreifende Fachkenntnisse beurteilen. Das System erkennt alle TE-bedingten Defekte und klassifiziert sie automatisch, um Ihnen eine korrekte Risikobewertung zu ermöglichen. Weitere Informationen finden Sie unter omicronenergy.com/paradimo100 DER PODCAST ZUM THEMA Sie finden das Thema interessant? In Folge 76 unseres Podcasts Energy Talks spricht der TE-Experte Caspar Steineke über die Vorteile des TE-Monitorings bei GIS und GIL und erläutert, wie das PARADIMO 100 eine zuverlässige Erkennung von Isolationsdefekten und die Bewertung der entsprechenden Risiken ermöglicht. Interessiert? Dann scannen Sie den QR-Code oder besuchen Sie: omicron.energy/episode76 20
Magazin | Ausgabe 2 2024 Teilentladung (TE) ist sowohl die Hauptursache als auch ein zuverlässiger Indikator für sich entwickelnde Isolationsdefekte in elektrischen Betriebsmitteln, die letztendlich zu einem Ausfall führen können. In unserer sechsteiligen Videoserie „Essentials of Partial Discharge Testing“ (in Englisch) erfahren Sie mehr zu diesem Thema. In den informativen Videos wird auf verschiedene Aspekte der TE-Prüfung bei Mittelspannungs- und Hochspannungsbetriebsmitteln eingegangen. Präsentiert werden die Videos von Caspar Steineke, TE-Experte und einer der Hauptverantwortlichen für die Entwicklung unserer MPD Prüftechnologie für TE. In den Videos erfahren Sie, warum die TE-Prüfung wichtig ist, wann und wie TE-Prüfungen durchgeführt werden, wie sich die Auswirkungen externer Störungen auf TE-Messungen minimieren lassen und wie TE-Daten analysiert und interpretiert werden können, um den Ausfall der Isolation und kostspielige Betriebsunterbrechungen des elektrischen Betriebsmittels zu verhindern. Außerdem werden die Vorteile unseres MPD 800 für die vollständige und zuverlässige TE-Prüfung vorgestellt. Lernen Sie die Grundlagen der TE-Prüfung kennen Scannen Sie den QR-Code und sehen Sie sich alle sechs Videos an. › Video 1: Warum sind TE-Prüfungen wichtig? › Video 2: Wann sollten TE gemessen werden? › Video 3: Wie lassen sich TE messen? › Video 4: Wie lässt sich der Einfluss externer Störungen minimieren? › Video 5: Wie können die TE-Daten analysiert werden? › Video 6: MPD 800 – System zur Messung und Analyse von Teilentladungen omicron.energy/grundlagen-te SEHEN SIE SICH UNSERE VIDEOS ZUM PRÜFEN VON TEILENTLADUNGEN AN 21
CMCheck RE Tool für die Netzanbindung von Photovoltaikanlagen Eine Branche im Umbruch Die erneuerbaren Energien haben in den letzten Jahren ein bemerkenswertes Wachstum verzeichnet. Dennoch ist das Potenzial in diesem Bereich noch längst nicht ausgeschöpft. Die weitere Beschleunigung des Wachstums hängt davon ab, ob es uns gelingt, eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen. Netzzugangsfragen, bürokratische Hürden und der Fachkräftemangel sind nur einige davon. Das beeindruckende Wachstum bei erneuerbaren Energien ist zu einem großen Teil auf Unternehmen zurückzuführen, die sich auf die Installation von Anlagen und Systemen für erneuerbare Energien und deren Anschluss an das öffentliche Netz spezialisiert haben. Der konstante Anstieg von Aufträgen und neuen Projekten führt zu einem steigenden Bedarf an hochqualifiziertem Personal und an effektiven Prüflösungen. Prüfen einer Photovoltaikanlage 22
Magazin | Ausgabe 2 2024 Bestens gerüstet für die Zukunft Angesichts des Tempos beim Ausbau der erneuerbaren Energien ist es extrem wichtig, auf jedes Szenario vorbereitet zu sein. Es können sich jederzeit neue Prüfanforderungen ergeben oder das Leistungsspektrum eines Unternehmens kann sich im Rahmen des Geschäftswachstums erweitern. Das CMC 310 ist so konzipiert, dass alle diese Möglichkeiten abgedeckt sind. Bei Bedarf kann ein Upgrade auf das CMC 353 erfolgen und die Software Test Universe bietet zusätzliche Funktionen, wie z. B. Q-U-Schutz, Überstromzeitschutz und Distanzschutz. Mehr zu CMCheck RE und erneuerbaren Energien erfahren Sie hier: omicron.energy/na-schutz CMCheck RE für Entlastung auf der ganzen Linie Minimaler Trainingsbedarf: Für die Verwendung von CMCheck RE ist kein spezielles Training erforderlich. Techniker:innen können den Umgang mit der Prüfsoftware mit unseren kostenlosen Anwendungsvideos schnell erlernen. Damit besteht eine hohe Flexibilität bei der Einarbeitung neuer Mitarbeiter:innen oder bei der Auffrischung vorhandener Kenntnisse. Intuitiv und leicht zu bedienen: Die Bedienoberfläche von CMCheck RE ist auf die Reihenfolge der Prüfabläufe abgestimmt und verwendet Begriffe, die den Techniker:innen vertraut sind. Das macht die Software auch für diejenigen einfach zu bedienen, die sie nur gelegentlich nutzen. Zielgerichtet und effektiv: Vorkonfigurierte Prüfvorlagen für alle relevanten Anschlussnormen sorgen dafür, dass die erforderlichen Werte erfasst werden und der manuelle Konfigurationsaufwand gering bleibt. Außerdem werden übersichtliche Prüfprotokolle generiert, die ausschließlich die Informationen enthalten, die für die Zertifizierung erforderlich sind. Einfach, schnell und kosteneffizient: Die Prüfsoftware CMCheck RE bietet genau die Funktionen, die Sie zum Prüfen des Netzzugangs für erneuerbare Energiequellen benötigen. Sie arbeitet reibungslos mit dem Prüfgerät CMC 310 zusammen, das nicht nur für seinen günstigen Preis, sondern auch dafür bekannt ist, einfach transportierbar und bedienbar zu sein. 23
Die Nachricht, dass ein Firmware-Update auf einem Smartphone zur Verfügung steht, kann zu gemischten Gefühlen führen. Einerseits besticht die Unsicherheit, ob man sich danach wieder zurechtfindet, ob alles funktioniert und ob Daten noch lückenlos vorhanden sind. Andererseits besteht eine Erwartungshaltung an erhöhte Sicherheit und die Vorfreude auf Verbesserungen. Schließlich dienen Firmware-Updates auch dazu, bekannte Sicherheitslücken zu beseitigen, um letztlich sensible Daten zu schützen. Herausforderungen, gesetzliche Vorgaben und die Zukunft der Cybersicherheit Auch in der Sekundärtechnik stehen Firmware-Updates mit einer der größten Herausforderungen im Zusammenhang, dem Schutz vor Cyber-Angriffen. Gesetzgeber und Verbände haben dies inzwischen erkannt und verschiedene Vorschriften, Richtlinien und Handlungsempfehlungen erlassen, um Gefahrenquellen zu identifizieren, Risiken zu bewerten und Schwachstellen gegebenenfalls umgehend zu schließen. Beispiele für deutsche und internationale Gesetzgebungen und Richtlinien: › NIS2 › ITSIG 2.0 › ISO/IEC 27001 und 27019 › IEC 62443 › BSI Standard 200-3 › IT-Sicherheitskatalog nach §11 Abs. 1a/b EnWG Die Gesetzgebung umfasst alle Aspekte der IT-, OT- und Anlagensicherheit, um ein hohes Sicherheitsniveau und einen störungsfreien Netzbetrieb zu gewährleisten. Teilweise werden auch Einzelmaßnahmen wie z. B. FirmwareUpdates thematisiert. Darüber hinaus ist absehbar, dass insbesondere durch die NIS2-Anforderungen bis Ende 2024 konkretere und detailliertere Vorgaben durch sogenannte „EU Implementing Acts“ entstehen werden. DIE KOMPLEXITÄT MEISTERN, DIE RELEVANZ ERKENNEN Firmware-Updates für die Sicherheit und Stabilität der Energieversorgung Firmware hat einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität von Betriebsmitteln in der Sekundärtechnik. Sie stellt die Schnittstelle zwischen Hardware und Software dar und ermöglicht so die Steuerung, Kontrolle und das Zusammenspiel der hochkomplexen Komponenten. 24
Magazin | Ausgabe 2 2024 Firmware-Updates als umfassender Ansatz für Sicherheit und Funktionalität Für die Gesetzgebung stehen die Versorgungssicherheit sowie der Schutz vor Cyber-Angriffen im Vordergrund. Im Allgemeinen gibt es viele Gründe, warum es wichtig ist, die Firmware auf dem neuesten Stand zu halten: Sicherheit: Sicherheitspatches schließen bekannte Sicherheitslücken. Fehlerbehebung: Softwarefehler oder Funktionsprobleme in früheren Versionen werden behoben. Mehr Funktionalität: Updates erweitern oder optimieren Funktionen entsprechend aktueller Markt- und Kundenanforderungen. Interoperabilität: Für die Kommunikation und Interoperabilität zwischen verschiedenen Geräten in Netzwerken können Updates erforderlich sein. Risikobewertung, Freigabeprozesse und umfassende Tests Ob ein Firmware-Update in größerem Umfang durchgeführt wird, hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab. Zunächst müssen Anlagenbetreiber prüfen, ob durch das Erscheinen einer neuen Firmware Handlungsbedarf besteht. Hilfreich sind hier Asset-Inventory-Lösungen wie ADMO, die den schnellen und umfassenden Überblick über alle eingesetzten Firmware-Versionen der einzelnen IEDs bieten. Danach ist eine mehrstufige Risikobewertung bzw. Risikoanalyse notwendig, um sowohl die Eintrittswahrscheinlichkeit als auch die potenziellen Schadensauswirkungen von fehlerhafter Firmware zu bewerten. Auch der zu realisierende Freigabe- und Rollout-Prozess muss ein wesentlicher Bestandteil der Gesamtbewertung sein. Beim Freigabeprozess muss abgewogen werden, ob vor dem Rollout noch ein umfassender Freigabetest durchgeführt wird oder ob auf diesen generell verzichtet werden kann. 25
Durch Updates könnten potentiell neue Risiken entstehen, wenn die Anlage oder einzelne Geräte nach einem Update nicht fehlerfrei funktionieren. Dies veranlasst viele Betreiber dazu, im Vorfeld umfangreiche Freigabeprüfungen in funktionaler Hinsicht durchzuführen. Diese Prüfungen erfordern ein hohes Maß an Know-How und Zeit. Sie werden in der Regel in iterativen Verfahren wie Labortests, Feldtests, Einzeltests oder Site Acceptance Tests (SAT) durchgeführt. Hierzu gibt es noch keine allgemeingültigen Richtlinien oder Leitfäden. Deshalb stellt sich berechtigterweise die Frage: Welche Tests sind in welchem Umfang sinnvoll? Die folgende Vorgehensweise hat sich in der Branche etabliert: 1. Fehlerbehebungstests Gewährleistung, dass das Update alle Fehler wie geplant behoben hat. 2. Datenintegritätstest Überprüfung der Integrität der gespeicherten Daten und Einstellungen, um eine Beschädigung der Daten oder eine Änderung des Datenmodells auszuschließen. 3. Funktionalitätstests (Algorithmus) Prüfung aller Funktionen des Gerätes auf bestimmungsgemäße Funktion. Dies gilt sowohl für die Grundfunktionen als auch für spezielle Funktionen, wie z. B. logische Verknüpfungen zur Funktionserweiterung bei Schutzgeräten. 4. Kompatibilitäts- und Interoperabilitätstests Sicherstellen, dass die Firmware mit allen Hard- und Softwarekomponenten kompatibel ist, mit denen sie interagieren soll. 5. Regressionstests Überprüfung, ob das Update unbeabsichtigte Auswirkungen auf andere Teile der Firmware hat. Schutzgeräte haben oft mehrere Firmwarestände für unterschiedliche Bereiche, wie den Algorithmus und die Kommunikation, die harmonieren müssen. 6. Kommunikationstests Test der Kommunikationsschnittstellen zum Nachweis der ordnungsgemäßen Konnektivität mit anderen Geräten im Netz, wie z. B. SCADA-Systemen oder IEDs. 7. Leistungstests Prüfung, ob sich durch das Update das Geräteverhalten hinsichtlich der Signalverarbeitung und der Reaktionszeit geändert hat. 8. Sicherheitstests (Cyber Security) Sicherheitsüberprüfung der Firmware, um neue Schwachstellen auszuschließen. Dies kann einen Penetrationstest auf bekannte Sicherheitslücken umfassen. »Tools wie ADMO helfen dabei, den Überblick über Geräte und Firmwarestände zu behalten und die Risikoanalyse zu beschleunigen. Zudem ist wichtig, dass Eigentümer und Betreiber von elektrischen Anlagen die Bedeutung von Firmware-Updates kennen und die damit verbundenen Herausforderungen proaktiv angehen.« 26
Magazin | Ausgabe 2 2024 Viele Betreiber sind kaum in der Lage, diese umfangreichen Tests in allen Facetten durchzuführen. Eine hohe Frequenz von Updates verschärft das Problem zusätzlich. Um dem Ressourcenproblem zu begegnen, könnte eine Fremdvergabe der Freigabeprüfung in einem der frühen Stadien wie dem Labortest, eine mögliche Lösung darstellen. Auch für Anlagenbetreiber, die heute gänzlich auf die Freigabeprüfung verzichten, könnte sich diese Möglichkeit positiv auf die Risikobewertung auswirken. Die Anlagenbetreiber könnten sich hier gegenseitig unterstützen, indem sie ihre Erkenntnisse der Prüfung und Bewertung auch anderen Betreibern zugänglich machen. Für einen entsprechenden Qualitätsstand sollten jedoch Freigabetests nach einem Leitfaden und/oder durch zertifizierte Prüfstellen durchgeführt werden. Wir stehen an Ihrer Seite Gründliche und systematische Tests sind wichtig, um sicherzustellen, dass neue Firmware fehlerfrei und sicher ist. Ein automatisiertes Testsystem kann den gesamten Prozess beschleunigen und standardisieren. Wir unterstützen Sie mit Prüflösungen, Prüfmethoden und Asset-Inventory-Tools bei der Freigabeprüfung neuer Firmware. Eines ist unbestritten: Firmware-Updates sind entscheidend für die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Energieversorgung. Die Herausforderungen bei Firmware-Updates sind vielfältig und reichen von der Netzsicherheit bis zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Umfangreiche Tests vor der Implementierung sind unerlässlich, um Funktionalität und Sicherheit zu gewährleisten und keine neuen Schwachstellen einzuführen. Energieversorger benötigen hierfür ausreichende Ressourcen, was durch die Auslagerung von Freigabetests erleichtert werden kann. Tools wie ADMO helfen dabei, den Überblick über Geräte und Firmwarestände zu behalten und die Risikoanalyse zu beschleunigen. Zudem ist wichtig, dass Eigentümer und Betreiber von elektrischen Anlagen die Bedeutung von Firmware-Updates kennen und die damit verbundenen Herausforderungen proaktiv angehen. Nur so können sie sicherstellen, dass sie in der Lage sind, ihre Infrastruktur sicher und unterbrechungsfrei zu betreiben. 27
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