Monatssieger August: Maschinenfabrik Reinhausen
23. August 2021 6:00  Uhr

Digitalisierte Leistungstransformatoren

Die Maschinenfabrik Reinhausen entwickelt sich weiter vom Komponentenhersteller zum integrierten Systemanbieter: Intelligente Sensoren und ein eigenes Betriebssystem sollen für maximale Sicherheit und Wirtschaftlichkeit sorgen.

MR-Portfoliomanager Dipl.-Phys.Ing. Frank Micksch präsentiert MSENSE und ETOS, das Gesamtsystem zur Digitalisierung von Leistungstransformatoren. Foto: Maschinenfabrik Reinhausen

Von Robert Torunsky

REGENSBURG. „Seit 80 Jahren fertigen wir Laststufenschalter und immer noch fallen uns bahnbrechende Innovationen ein“, heißt es auf der Website der Maschinenfabrik Reinhausen (MR). Ein Beispiel dafür sei die VACUTAP-Reihe mit der Vakuumschalttechnik für Laststufenschalter in Öl- und Trockentransformatoren. Seit den 80er-Jahren wird diese Technologie ständig verfeinert. Wartung erst nach bis zu 500 000 Schaltungen und drastisch reduzierte Betriebskosten sind nur einige der Vorteile. Dem Gewinner des ersten Innovationspreises der Wirtschaftszeitung 2011 ist mit der Digitalisierung des Leistungstransformators nun ein Quantensprung gelungen: „ETOS, das weltweit erste offene Betriebssystem für Leistungstransformatoren, wurde bereits 2018 erfolgreich eingeführt und mit den intelligenten MSENSE-Sensoren wurde nun die konsequente Weiterentwicklung eingeführt. Das Ergebnis ist laut Frank Micksch „die perfekte Systemlösung für maximale Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit der Leistungstransformatoren“. Leistungstransformatoren stellen im Netzknoten von elektrischen Versorgungsnetzen die wichtigste und wertvollste Komponente dar. „Die Ausfall- und Austauschzeiten sind als kritisch anzusehen. Daher sind Ausfallprävention und Überlastmanagement entscheidend“, sagt Micksch.

Innovation als Schlüssel für Weiterentwicklung von MR

Das Gesamtsystem zur Digitalisierung von Leistungstransformatoren hat laut dem Portfoliomanager für das Traditionsunternehmen eine überragende Bedeutung: „Diese Innovation ist der Schlüssel zur Weiterentwicklung des Unternehmens vom Komponentenhersteller zum integrierten Systemanbieter und Lösungspartner.“ Mit den intelligenten MSENSE-Sensoren und in Kombination mit anderen Produkten aus dem MR-Portfolio können alle für den sicheren und effizienten Betrieb eines Leistungstransformators erforderlichen Daten erfasst, von ETOS ausgewertet und Handlungen abgeleitet werden. Als weltweit einziger Anbieter kann MR neben der kompletten Überwachung des Transformators auch das auf einem selbst entwickelten vibroakustischen Messverfahren basierende Stufenschalter- und Antriebsüberwachungssystem MSENSE VAM anbieten.

Der Prozess, die Leistungstransformatoren zu digitalisieren, begann bereits im Jahr 2002. Der erste Baustein dafür war die Markteinführung der Alleinlösung MTRAB. Nach einer Entwicklungszeit von rund drei Jahren folgte dann 2014 mit MSENSE DGA 2/3 das erste Mitglied der neuen Sensorengeneration.

Einsatz unter extremen Bedingungen

„Die eigentliche Herausforderung im Entstehungsprozess der Produkte und der Integration zu einem System war zunächst, neue Wege in Entwicklung und Produktion zu gehen“, beschreibt Micksch die Aufgabenstellung. Dabei galt es zudem, die eingesetzten Technologien auf die besonderen Anforderungen und Spezifikationen der Energieversorgung abzustimmen. „Alle unsere Produkte und Lösungen müssen weltweit unter extremen Bedingungen funktionieren“, erklärt Micksch. Die Einsatzgebiete wie Höchstspannungsübertragungsnetze, Windkraftanlagen an Land und Offshore, Solarkraftwerke, Transformatoren in klassischen Kraftwerken oder Wasserkraftanlagen, energieintensive Industrien, Rechenzentren und Hochöfen zeigen nicht nur eine enorme Bandbreite, sondern implizieren auch, dass Betriebssicherheit oberste Priorität genießt.

Die eingesetzten Transformatoren müssen als zentraler Netzknoten neben ihrer Flexibilität und Überlastbarkeit entscheidend zu einer Netzstabilität beitragen. Ein Austausch der als wertvollstes Betriebsmittel im Übertragungs- und Verteilnetz geltenden Transformatoren ist aufwendig und zeitintensiv. Das durchschnittliche Flottenalter beträgt über 30 Jahre, doch mit den MR-Lösungen können auch die älteren Transformatoren digitalisiert und überwacht werden. „Vereinfacht formuliert stellen die intelligenten Sensoren wichtige Betriebsdaten wie beispielsweise Lastfluss und Temperatur zur Verfügung und geben diese an ETOS als zentralem Datensammler weiter. Dieser wiederum leitet Handlungsempfehlungen ab und stellt sie den Betreibern zur Verfügung“, beschreibt Micksch. Das Ziel sei, den Leistungstransformator in jeder Situation sicher, langfristig und effektiv betreiben zu können.

Weg zu einer CO2-freien Energieversorgung

Neben der effektiven und ökonomischen Betriebsführung leistet MR zugleich einen bedeutenden Beitrag auf dem Weg zu einer CO2-freien Energieversorgung. Die ersten kompletten Systemlösungen wurden in Kroatien, Island und Italien umgesetzt. Weitere Länder und auch Weiterentwicklungen folgen. „Wir bauen das Portfolio in enger Abstimmung mit unseren Kunden und deren Bedürfnissen stetig aus und sind auch schon dabei, die nächsten Schritte zu gehen“, blickt Frank Micksch voraus.