Gantner Instruments, Spezialist für Photovoltaik-Monitoring und -Regelung, nutzt zur Netzwerkdiagnose Wago Switches im Schaltschrank für mehr Flexibilität, eine hohe Ausfallsicherheit und eine Vereinfachung der Planung. Solarenergie ist sauber, nachhaltig und ungefährlich. Gigantische Photovoltaikkraftwerke sollen in den kommenden Jahren die globale Energieversorgung radikal verändern. Für eine ertragreiche Energiegewinnung durch Sonnenkraft ist der reibungslose Betrieb solcher PV-Anlagen unabdingbar. Sie ist nur durch eine durchgängige wie standortunabhängige Datenüberwachung sicherzustellen.
Als Komplettanbieter für die Überwachung, Regelung und Analyse von Solargroßanlagen liefert Gantner Instruments seinen Teil zur zukunftsweisenden Entwicklung im Bereich der erneuerbaren Energien. Bei der Vernetzung der dezentralen Schaltschränke vertraut das Unternehmen auf die Ethernet-Switches von Wago. Diese Managed-Switches sind ein typisches Beispiel dafür, wie das Mindener Verbindungs- und Automatisierungsunternehmen mit seinen Produkten die Verfügbarkeit und den gesamten Lebenszyklus eines Schaltschranks von der Planung über die Fertigung bis hin zur Prüfung, Inbetriebnahme und dem laufenden Betrieb begleitet.
„Für unsere Projekte sind zuverlässige und innovative Hardwarekomponenten essenziell“, unterstreicht Gantner-Geschäftsführer Jörg Scholz. Das Unternehmen aus dem sächsischen Zwönitz gehört zu den Weltmarktführern für Steuerung, Monitoring und Analyse von PV-Kraftwerken. Allein im letzten Jahr lieferte das Unternehmen Lösungen für mehr als vier Gigawatt Solarstrom. Die Gesamtzahl der neu akquirierten Messkanäle mit einer typischen Messrate von bis zu 1 Hertz summierte sich auf rund zehn Millionen jährlich. „Das Schaffen von Redundanzen, das Sicherstellen stabiler Systeme und die Vermeidung von Ausfallzeiten stehen bei solchen Anlagen im Fokus“, erklärt Scholz. Entsprechend wird Gantners moderne Überwachungs-, Steuerungs- und Analysetechnik gemäß ISO 9001 entwickelt.
Zudem sei es beim Überblicken großer Datenmengen wichtig, neue Big-Data-Technologien einzusetzen, um wertvolle Informationen über den Zustand eines Kraftwerks zu erhalten, Produktionsprognosen zu berechnen und vorausschauende Wartungen durchzuführen. Geht es um eine zuverlässige Netzwerkdiagnose im Schaltschrank, kooperiert Gantner mit Wago. „Neben speicherprogrammierbaren Steuerungen, die wir zur Netzbetreiberkommunikation nutzen, bauen wir auf das Wago Switch-Sortiment, das uns mit seinen funktionalen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften überzeugt und für höchste Skalierbarkeit in unserer Ethernet-Netzwerkinfrastruktur sorgt“, so Scholz.
Bereits in der Planungsphase zeigen sich die Stärken der Switches. Durch mögliche Temperatursimulationen kann Gantner mit seinen Kunden im Vorfeld sicherstellen, dass alle eingesetzten Produkte innerhalb der Spezifikation korrekt betrieben werden. Ein großer Vorteil gegenüber vergleichbaren Produkten anderer Markteilnehmer ist zudem die Flexibilität und Vereinfachung der Planung der Solarkraftwerke durch die Verwendung eines einzigen Switches. Dieser ist entweder mit Multiswitch- oder Singleswitch-Steckmodulen ausgestattet. „Die kompakten Geräte verfügen über eine große Anzahl an Ports, schaffen Übersicht und sorgen für einheitliche Standards“, so Scholz. Dies ermögliche auch eine effiziente Lagerhaltung, die bei Bedarf einen schnellen Ersatz garantiert. Dafür gibt der Geschäftsführer eine Größenordnung vor: Mit einer Leistung von 300 Megawatt entsteht im dänischen Kassø derzeit Nordeuropas größter Solarpark. „Wir unterstützen dort mit mehr als 70 Outdoor-Schaltschränken, in denen 67 Wago Switches installiert werden, die für volle Datenübersicht und maximale Netzstabilität sorgen. Hier muss nicht nur die Technik laufen, sondern auch der Support. Das bekommen wir bei Wago.“
Bei solchen Projektdimensionen ist zudem in der Fertigungsphase die einfache Hutschienenmontage der Switches ein wichtiger, zeitsparender Vorteil. Das Einspielen der initialen Konfiguration in den Schaltschrank sowie die Erreichbarkeit der Produktdokumentation, der Bedienungsanleitung und des Wago Supports über einen 2D-Barcode, der an jedem Gehäuse angebracht ist, sind praktische Pluspunkte.
Werden die in den Schaltschränken installierten Switches in der Phase der Prüfung und Inbetriebnahme in Gantners Ethernet-Netzwerk integriert, geben sie durch eine übersichtliche „Topology Map“ und ein Diagnose-Dashboard alle notwendigen Informationen an, um die Inbetriebnahme, Prüfung und Fehlersuche zu beschleunigen. So sind mögliche Verdrahtungsfehler leicht erkennbar. Zudem besteht die Möglichkeit, nur authentifizierten Teilnehmern die Kommunikation im Netzwerksegment zu ermöglichen. Das steigert die Netzwerksicherheit, verkürzt kostspielige Stillstandzeiten und erhöht insgesamt die Verfügbarkeit des Ethernet-Netzwerks.
„Im laufendem Betrieb können wir über die integrierte Modbus-TCP-Schnittstelle der Wago Switches alle Informationen einfach und nahtlos in unser cloudbasiertes SaaS-Überwachungssystem, das Gantner Webportal, einbinden“, erklärt Scholz. Die Schnittstellen helfen, den Betrieb der PV-Kraftwerke ideal zu überwachen, da Ausfälle genau lokalisiert werden. „Dies kann im Operations- and Maintenance-Bereich, bei oftmals weit über 150 installierten Switches pro Anlage, sehr viel Zeit und Kosten einsparen“, unterstreicht Scholz. Netzwerkprobleme können genauso behandelt werden wie alle anderen Störfälle, die in einem Solarpark auftreten, wie z. B. durch Wechselrichter- oder Trafoausfälle. Ebenso werde durch die Verwendung der Switches eine deutlich höhere Ausfallsicherheit erreicht. Denn diese erlauben eine Ringarchitektur im Netzwerk, die eine redundante Kommunikation im Fehlerfall ermöglichen. Das Gantner Webportal sendet bei einem Fehler im Netzwerk eine sofortige E-Mail und initialisiert so den Wartungsprozess. Über die Jahre hinweg kann somit die Performance der Switches genau überwacht werden.
Wo gewaltige und sensible Datenströme fließen, werden höchste Sicherheitsstandards von allen aktiven Netzwerkkomponenten vorausgesetzt. Gantner Instruments hat sich deshalb gemäß ISO 27001 zertifizieren lassen, um Kunden mit kritischen Infrastrukturen zu bedienen. Diese Anforderungen erfüllt Wago auch mit seinen Switches. So ist der Zugriff auf das Netzwerk optional nur von authentifizierten Teilnehmern möglich. Über eine paketbasierte Firewall können ausgewählte Datenpakete geblockt werden. Eine Abtrennung separater Netzwerksegmente über VLAN gemäß IEEE-802.1Q-Standard erhöht weiter die Sicherheit. Kommt es zu einer Deinstallation, kann Gantner zudem die Konfiguration der Switches auf Werksgrundeinstellungen zurücksetzen, um einen Missbrauch der Zugangsdaten vorzubeugen. „Wago erfüllt alle Voraussetzungen, die wir von Switches in unseren Schaltschränken fordern, von der Planung bis zum laufenden Betrieb können wir uns auf die Technik, aber auch auf den Support, verlassen“, zeigt sich Jörg Scholz zufrieden.
