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Messtechnik Niederspannung im Feldtest: Wasenrummel unter der Lupe

Autor / Redakteur: Martin Witzsch und Kilian Eckert* / Sariana Kunze

Das Stuttgarter Volksfest „Wasen“ lockte in diesem Jahr vier Mio. Besucher auf das Festgelände. Für den Stuttgarter Netzbetreiber ist diese Volksfest jedes Jahr eine Herausforderung. 2015 war er zugleich ein Feldtest. Mobile Messboxen erfassten sekundengenau sämtliche Lastflüsse in den zehn Ortsnetzstationen des Festgeländes. Mittelfristig soll mit solchen Maßnahmen das gesamte Verteilnetz des Einzugsgebiets der Stuttgarter Netze für die Energieversorgung der Zukunft ertüchtigt werden.

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Auf der Cannstatter Wasen sind die unterschiedlichsten Verbraucher zu finden: Fahrgeschäfte mit schnellen Lastwechseln und nichtlinearer Charakteristik genauso wie die riesigen Bierzelte mit Anschlussleistungen bis 600 MW.
Auf der Cannstatter Wasen sind die unterschiedlichsten Verbraucher zu finden: Fahrgeschäfte mit schnellen Lastwechseln und nichtlinearer Charakteristik genauso wie die riesigen Bierzelte mit Anschlussleistungen bis 600 MW.
(Bild: Janitza)

Auf 37 Hektar, mit mehr als 330 Betrieben, 35.000 Sitzplätze, vier Millionen Besucher – und einem Verbrauch von 1.760.000 kWh elektrischer Energie gehört die Cannstatter Wasen zu den weltweit größten Volksfesten. Damit die Energie zuverlässig fließt, betreibt der Netzbetreiber „Stuttgart Netze Betrieb“, ein Kooperationsunternehmen der Netze BW und den Stadtwerken Stuttgart, einen erheblichen Aufwand. Ralf Schwollius, einer der Teamleiter für Betrieb und Instandhaltung, umreißt die Versorgungssituation: „Der Wasen wird von zwei verschiedenen Umspannwerken versorgt, um einen Ausfall per Redundanz nahezu kompensieren zu können. Außerdem sind alle Stationen auf dem Gelände intelligent ausgebaut, d. h. fernüberwacht und ferngesteuert durch eine zentrale Netzleitstelle der Netze BW. So können Schäden und Ausfälle direkt durch die Leitstelle behoben werden.“ Trotzdem ist Ralf Schwollius während der Aufbauphase und der zweiwöchigen Dauer des Festes täglich auf dem Gelände unterwegs. Die zehn Trafostationen und rund 100 Kabelverteilerschränke mit bis zu zehn Anschlüssen halten ihn im Atem. „Das erste Wochenende nach Festbeginn ist für uns sehr interessant“, so Ralf Schwollius. „Dann wird klar, ob die angemeldete Leistung der Realität entspricht.“ Bei dem ersten großen Besucheransturm treten trotz gründlicher Planung immer wieder Engpässe auf. Die Lastschwerpunkte ändern sich von Jahr zu Jahr, selbst einige der großen Fahrgeschäfte wechseln den Standort. Ralf Schwollius ist deshalb auf die Hilfe der anmeldenden Installateure angewiesen, diese wiederum auf die Festzeltbetreiber und Schausteller. Für eine präzise Voraussage bleiben aber zu viele Unbekannte in der Rechnung, allen voran das Wetter.

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Mehr Action, mehr Bier, mehr Energie

Kritische Verbraucher sind die großen Fahrgeschäfte, die nicht nur viel Energie benötigen, sondern das Netz zusätzlich mit Blindleistung, Oberschwingungen und Rückspeisung belasten. Aber selbst die großen, standorttreuen Festzelte, die durchgehend nahezu voll besetzt sind, machen Ralf Schwollius und den Betreibern Sorgen: Ihr Energiebedarf steigt ständig. Das hat mehrere Gründe. So haben beispielsweise die Hauptzelte ihre Kapazitäten von rund 3.500 auf jeweils nahezu 6.000 Sitzplätze ausgeweitet. Das erfordert größere Kühlungen, Hendlbratereien usw. Jedes Hauptzelt hat eine Anschlussleistung von ca. 600 kW. Zudem sind von dem gesamten Festgelände einschließlich der Wohnwagen-Stellplätze gasbetriebene Heizungen und Kochstellen aus Brandschutzgründen verbannt und durch elektrische Pendants ersetzt worden.

Auch die moderne Beleuchtungstechnik bringt keine Entlastung. Ralf Schwollius: „Eine spürbare Abnahme des Verbrauchs aufgrund modernerer Beleuchtungstechnik gibt es nicht. Die Beleuchtungsgrundlast ist zwar gesunken, wird aber durch die neuen Möglichkeiten der LED-Technik überkompensiert.“

Lange Zeit war die Energieversorgung durch hohe Leistungsreserven gesichert. Aber so eine Absicherung stößt in Zeiten steigender Kosten und immer anspruchsvollerer Verbraucher an ihre Grenzen. Die Belastungen durch Leistungselektronik nehmen zu; eine direkte Einflussnahme auf die Betreiber ist schwierig. Ein Fahrgeschäft hat nicht die technischen und wirtschaftlichen Optionen eines Industriebetriebes. „Wir müssen mit den Gegebenheiten klarkommen, das heißt die Anschlüsse entsprechend dimensionieren“, sagt Ralf Schwollius. „Aber auch unsere Kunden, insbesondere die Bierzeltversorger, die die Energieversorgung ab dem Übergabepunkt übernehmen, stoßen an ihre Grenzen. Sie müssen nicht nur die Gesamtversorgung sichern, sondern auch die Versorgung der einzelnen Stationen innerhalb des Zeltes. Dafür brauchen sie Informationen, haben aber relativ wenig Wissen über den Lastverlauf. Deshalb haben sie uns um Unterstützung gebeten.“ Unnötig dimensionierte Reserven vorzuhalten, da waren sich alle Beteiligten einig, sei keine nachhaltige Option. Benötigt wurde vielmehr eine genaue Echtzeit-Analyse der Energieflüsse, um die vorhandenen Kapazitäten optimal zu nutzen. Mit den althergebrachten Schleppzeigerinstrumenten ist dies nicht zu bewerkstelligen, zumal auch Blindströme und harmonische Störungen erfasst werden sollten. Deshalb wurde der Messtechnik-Spezialist Janitza Electronics beauftragt, eine passende Lösung zu entwickeln.

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