Prozessleittechnik Automatisierung lenkt Wasserkraft in geregelte Bahnen

Redakteur: Wolfgang Leppert

Die Weltwirtschaft verzeichnet Rekordwerte im Energieverbrauch. Der Bedarf an elektrischer Energie steigt stärker als der gesamte Primärenergiebedarf. Weltweit wird die Stromgewinnung aus Wasser mit ihren ökologischen und ökonomischen Vorteilen künftig eine wesentliche Rolle in der Energieversorgung spielen. Und bei der Betriebsoptimierung und Instandhaltung von Wasserkraftanlagen ist die Automatisierung unverzichtbar.

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Im Inn-Kraftwerk Langkampfen der Tiwag arbeiten zwei Rohrturbinen von Andritz mit je 17.510 kW Leistung
Im Inn-Kraftwerk Langkampfen der Tiwag arbeiten zwei Rohrturbinen von Andritz mit je 17.510 kW Leistung
( Archiv: Vogel Business Media )

In Europa konzentriert sich der Wasserkraftanlagenbau inzwischen hauptsächlich auf die Modernisierung und Instandhaltung. Ein sehr hohes Potenzial für neue Wasserkraftanlagen existiert dagegen in China — aufgrund der hohen Investitionsbereitschaft in neue Anlagen. Die Andritz AG wiederum zählt zu den Pionieren im Bau hydraulischer Maschinen. Bereits vor mehr als 120 Jahren wurde mit der Entwicklung, Planung, Konstruktion und dem Bau von Wasserturbinen begonnen. Heute ist Andritz ein Gesamtausstatter von Wasserkraftanlagen „Die Kunden erwarten eine Projektabwicklung aus einer Hand mit möglichst wenig Schnittstellen und verlangen einen gesamtverantwortlichen Projektansprechpartner“, betont Armin Martinz, Gruppenleiter Elektrotechnik und Automatisierung für den Geschäftsbereich Hydraulische Maschinen.

Neben den verschiedenen Turbinentypen wie Kaplan-, Francis-, Pelton- und Kompaktturbinen bietet Andritz auch die komplette elektrotechnische und leittechnische Ausrüstung an. Ein zentraler Teil dieser leittechnischen Ausrüstung ist das 1999 entwickelte digitale Turbinenleitsystem, das gemeinsam mit B&R konzipiert wurde. Das Steuerungssystem B&R 2005 und das Prozessleitsystem Aprol leisten seither zuverlässige Dienste. Dies beweisen die ersten Anlagen in Österreich, die seit mehreren Jahren ohne Störung laufen.

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Hohe Ansprüche für ein neues digitales Turbinenleitsystems

Bei der Entwicklung des digitalen Turbinenleitsystems zog man zunächst mehrere Anbieter in Erwägung. B&R wurde in die Evaluierungsphase mit einbezogen, weil die Unternehmensgruppe Andritz bereits gute Erfahrungen mit verschiedenen Produkten dieses Herstellers gemacht hatte. Generell sollte der Partner in der Lage sein, die gesamte Reglerfamilie, die für eine leittechnische Ausrüstung von Wasserkraftanlagen notwendig ist, mit Hardware auszustatten und zugleich das Prozessleitsystem zu liefern. Neben vielen Grundanforderungen wie Modularität oder EMV-Verträglichkeit, waren eine graphische Programmieroberfläche, eine deterministische Multitasking-Funktion sowie ein komfortabler Remote Access für Bedienen und Engineering wichtige Aspekte, die es zu erfüllen galt. Zur Sicherstellung des Know-hows wurde zudem auch eine C-Code-Integration gefordert. Und um am Ende der Anlagenprogrammierung eine fertige und fehlerfreie Programmierdokumentation vorliegen zu haben, war eine automatisch generierte As-Built-Dokumentation unentbehrlich. „Die großen Punkte der Anforderungen wurden trotz der Vielschichtigkeit zu einem vernünftigen Preis erfüllt“, erläutert Martinz den Grund der Entscheidung für B&R.

Armin Martinz, Andritz: „Gemeinsam mit B&R wollen wir weitere innovative Automatisierungsprodukte für die Wasserkraft entwickeln und planen, B&R auch im Bereich Großpumpen einzusetzen.“ (Archiv: Vogel Business Media)

Eine optimale Ausrichtung von Kraftwerksanlagen ist auch für die Allgemeinheit wichtig: Viele Regionen Europas wurden zuletzt von Überschwemmungen heimgesucht. Plötzliche und überaus heftige Regenfälle führten dazu, dass der Boden nicht mehr die gesamten Wassermengen aufnehmen konnte und dass Flüsse aus dem Flussbett traten. Dadurch entstanden enorme Schäden, sowohl bei Unternehmen als auch in vielen Privathaushalten.

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