Damit das Licht nicht ausgeht

Im gesamten Jahr 2021 kam es in großen Teilen Chinas zu Stromausfällen, da die steigenden Preise und das knappe Angebot an Kohle den Betrieb der Kraftwerke einschränkten. Auch in Australien kam es aufgrund von Versorgungsengpässen zu Ausfällen, was für die Hersteller in der Region eine Herausforderung darstellt. Die Versorgung mit Strom aus dem Netz ist eine Sache, die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen, qualitativ hochwertigen Versorgung eine andere.

Kürzlich kam es in Australien zu landesweiten Stromausfällen, nachdem ein Kohlekraftwerk in Victoria die Hälfte seiner Kapazität verloren hatte und es zu weitreichenden Störungen kam. Ende 2021 kam es auch in Neuseeland zu plötzlichen Stromausfällen, nachdem das landesweite Angebot die Rekordnachfrage nicht mehr decken konnte. 

Stromausfälle sind der schlimmste Albtraum eines jeden Herstellers. Der Ausfall der Stromversorgung bedeutet, dass ganze Anlagen vom Netz gehen und die Produktion zum Stillstand kommt. Für kleinere Unternehmen kann dieser Produktivitätsverlust Tausende pro Minute kosten. Ein Mangel an Netzstrom ist jedoch nicht die einzige Ursache für Stillstandszeiten von Industrieanlagen, denn ungewöhnliche Versorgungseigenschaften können ebenso schädlich sein. 

Das Problem mit dem Strom 

Selbst wenn Produktionsanlagen kontinuierlich mit Strom versorgt werden, gibt es keine Garantie dafür, dass diese Versorgung problemlos ist. Spannungsverzerrungen – jede Abweichung von der nominellen Sinuskurve der Netzwechselspannung – treten auf, wenn Stromoberschwingungen die Spannung und die elektrischen Ströme in einem Stromkreis erhöhen. Dies kann zur Überhitzung von Transformatoren, Kabeln, Motoren und Generatoren führen, was wiederum dauerhafte Schäden an allen Geräten verursacht, die mit demselben Strom versorgt werden. 

Wenn die Oberschwingungsgesamtverzerrung (THDi) außerhalb des normalen Bereichs liegt, kann die Spannung instabil werden. Eine Möglichkeit ist die Integration von Überspannungsschutzgeräten (SPDs) zum Schutz vor Überspannungen und transienten Spannungsspitzen oder die Verwendung von Oberschwingungsfiltern, um harmonische Verzerrungen von nichtlinearen Lasten und Quellen zu verhindern. 

Hersteller benötigen jedoch auch einen Notfallplan für den Ersatz bestimmter Komponenten, die durch die Auswirkungen einer schlechten Netzqualität beschädigt werden. Es ist nicht immer eine Option, einfach den gesamten Gerätebestand durch neue Geräte zu ersetzen – vor allem nicht für kleinere Fertigungsunternehmen, die noch immer die Auswirkungen von zwei Jahren Lockdown spüren. Andererseits mögen Reparaturen zwar billiger sein, aber wenn man die Produktionsausfälle, die Ressourcen und die Auswirkungen auf andere Bereiche der Lieferkette berücksichtigt, ist dies dennoch nicht wünschenswert. 

Obsoleszenzmanagement

Wenn eine transiente Überspannung oder ein anderes abnormales Versorgungsproblem Geräte wie Transformatoren oder Generatoren betrifft, kann der Ersatz beschädigter, obsoleter Anlagen eine Herausforderung sein. Die Suche nach einem gleichwertigen Ersatzteil mit der erforderlichen Seriennummer könnte sich als unmöglich erweisen, wenn der Hersteller das Teil nicht mehr herstellt. Daher lohnt es sich, bei der Bestandsaufnahme der Stromversorgungssysteme in einer Industrieanlage oder bei allen Geräten, die vom Stromnetz abhängig sind, vorausschauend zu denken.

Laut Deloitte kann eine prädiktive Instandhaltung die Produktivität um 25 Prozent steigern, Ausfälle um 70 Prozent reduzieren und die Wartungskosten um 25 Prozent senken. Wirksame Pläne für das Obsoleszenzmanagement berücksichtigen zunächst die Lebensdauer aller Geräte, damit Betriebsleiter über deren Alter und etwaige Anzeichen von Schäden informiert sind. Jeder Motor, jede SPS und jeder Encoder birgt das Risiko eines Ausfalls. Ein Austausch mit zunehmendem Alter könnte jedoch einen zusätzlichen Schutz vor Überhitzung bieten, die das Ende der Lebensdauer älterer Anlagen bedeuten könnte. 

Sobald die Hersteller Informationen über ihren Gerätebestand erhalten haben, müssen sie einen zuverlässigen Lieferanten für obsolete Automatisierungsteile finden. Die Auswirkungen von Oberschwingungen breiten sich schnell in der gesamten Anlage aus, weshalb die Zeit drängt, wenn alte Komponenten wie Motoren ersetzt werden müssen. 

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