Warum eine funktionierende Niederspannungsverteilung modernisieren? Den engagierten Elektrikern im Hauptgebäude von Gasnetz Hamburg fielen zu dieser Frage sehr gute Gründe ein: Sie nutzen die neuen Möglichkeiten der Digitalisierung, um die Transparenz und Verfügbarkeit der Anlagen zu erhöhen. Die Voraussetzung dafür schaffen mess- und kommunikationsfähige Installationsgeräte. Denn eine digitalisierte Niederspannungsenergieverteilung liefert umfangreiche Betriebs- und Verbrauchsdaten. Und diese lassen sich vielfältig verwenden. Damit kann die Anlage einen entscheidenden Mehrwert über die sichere Versorgung aller elektrischen Verbraucher hinaus bieten.

So ermöglicht die gezielte Nutzung der erfassten Daten durch ein systematisches Monitoring inklusive Visualisierung der Energiedaten zum einen eine hohe Transparenz über die elektrischen Energieflüsse. Das gewährleistet den effizienteren Einsatz von Energie und Kosten. Zum anderen erhöht sie die Anlagenverfügbarkeit, denn die Daten erlauben ebenso eine individuell geplante Instandhaltung (Preventive maintenance), eine vorrausschauende Wartung (Predictive Maintenance), sowie eine bessere und schnellere Fehlerlokalisierung.

Digitalisierung der Niederspannungsverteilung bei Gasnetz Hamburg

Vor diesem Hintergrund entschied sich auch Gasnetz Hamburg für eine sukzessive Digitalisierung der Energieverteilungen. Das städtische Unternehmen betreibt das Erdgasnetz in der Hansestadt Hamburg mit circa 7.900 Kilometern Länge, rund 160.000 Hausanschlüssen und 227.000 Netzkundinnen und Netzkunden. Dieses umfasst Hoch-, Mittel-, Niederdruck- und Hausanschlussleitungen sowie etwa 600 Gasdruckregelanlagen. Rund 620 Mitarbeitende sorgen für seinen zuverlässigen und sicheren Betrieb. Die Steuerung und Überwachung des Netzes erfolgen über die zentrale Leitstelle in Hamburg.

Nachhaltigkeit spielt in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle: „Den effizienten Einsatz von Energie nachweisen, unsere Geschäftsprozesse nachhaltig gestalten, Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit sicherstellen - wir wollen kurz- wie mittelfristig Umwelt und Klima in Hamburg verbessern und mit einem nachhaltigen Betrieb unseres Energienetzes zur urbanen Energiewende beitragen“, so formuliert Gasnetz Hamburg ihr zentrales Unternehmensziel. „Nachhaltigkeit und Innovation gehen bei Gasnetz Hamburg Hand in Hand.“ Diesen Anspruch erfüllt das 1844 gegründete Unternehmen nicht nur als Energieversorger, sondern auch in seinen eigenen vier Wänden.

Mehr Energieeffizienz und höhere Verfügbarkeit durch Transparenz

Bezogen auf die elektrische Energieverteilung bedeutet das: „Unsere generelle Aufgabe besteht darin, die elektrotechnischen Anlagen immer auf dem neuesten Stand zu halten“, erklärt Gary Grosser, Koordinator für E-Technik, zum Hintergrund des aktuellen Projekts. Die Gewährleistung höchster Sicherheitsstandards ist dabei selbstverständlich. Doch noch etwas war Grosser und seinem Kollegen Gunnar Schlünz wichtig: „Unser Ziel ist eine insgesamt größere Transparenz.“ Konkret heißt das, dass die Techniker alle Werte, auch zum Zustand der Anlage, dezentral bis in die Endstromkreise verfolgen und auch in das bestehende Energiemanagementsystem einbinden können. Damit lassen sich alle charakteristischen Stärken einer digitalisierten Niederspannungsverteilung nutzen.

Als weiterer Vorteil beträgt die Prüffrist bei der jetzt in Hamburg installierten Fehlerstromschutzschalter-Generation dank integrierter Sigres-Funktion ganze 48 Monate. Somit kann die Prüfung des Fehlerstromschutzschalters zusammen mit der wiederkehrenden Prüfung elektrischer Anlagen erfolgen. Zum Vergleich: Herkömmliche Fehlerstromschutzschalter müssen in der Regel alle sechs Monate durch Betätigen der Prüfeinrichtung ihre einwandfreie Funktionsfähigkeit unter Beweis stellen. Ein hoher finanzieller und arbeitsintensiver, aber eben auch notwendiger Aufwand zur Gewährleistung höchster Sicherheitsstandards.

Mess- und kommunikationsfähige Installationsgeräte

Die technische Basis für eine solche digitalisierte Lösung bilden mess- und kommunikationsfähige Installationsgeräte aus dem Sentron-Portfolio von Siemens, die sich bei Gasnetz Hamburg bereits in einer Installation bewährt haben. Im Einzelnen umfasst die Anlage dabei neun Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) 5SV3 Typ B/B+ zum Schutz vor glatten Gleichfehlerströmen in Kombination mit mess- und kommunikationsfähigen Hilfs-/ Fehlersignalschaltern 5ST3 COM und 42 Leitungsschutzschalter 5SL6 COM zum Schutz vor Überlast und Kurzschluss. Den direkten Datentransfer aus den kommunikationsfähigen Feldgeräten ermöglichen drei Datentransceiver Sentron Powercenter 1000 und die IoT-Datenplattform Sentron Powercenter 3000. Weitere Komponenten aus dem Sentron-Portfolio wie ein Überspannungsschutz 5SD7 und sieben individuell anpassbare Stiftsammelschienen 5ST3 runden die Ausstattung ab. Sie sind verbaut in einem gemäß DIN EN 61349-1/-2/-3 geprüften Installationsverteiler Alpha 400.

Erfahrungen und Ausblick

Nach den positiven Erfahrungen mit den digitalen Siemens-Komponenten bei Gasnetz Hamburg sollen nun sukzessive auch alle übrigen Verteilungen umgerüstet werden. Die ersten entsprechenden Ausschreibungen laufen bereits.

Autoren: Daniel Braker, Senior Vertriebsbeauftragter, und Sebastian Holl, Marketing Manager, Siemens Smart Infrastructure - Electrical Products

Kontakt für Leseranfragen: Daniel Braker, daniel.braker@siemens.com