Der Schaltschrank der Zukunft: Sicher, effizient & intelligent

Der Bedarf an einer klimafreundlichen Gewinnung von Energie sowie an deren zuverlässiger Verteilung war noch nie so groß wie heute. Die Bandbreite der Anforderungen wird dabei immer umfassender: Es gilt, Energie möglichst sauber zu erzeugen, dabei unabhängig zu agieren sowie auf erneuerbare Quellen zu setzen und die Verteilung effizient und damit nachhaltig zu gestalten. Um diese hohen Anforderungen zu erfüllen, setzen Unternehmen zunehmend auf digitalisierte Komponenten.

Da sich die Kriterien im Laufe der Zeit verändern, sind Wandlungsfähigkeit und Innovationskraft unabdingbare Eigenschaften für Unternehmen, die in diesem Bereich tätig sind. Ein Beispiel dafür ist Wöhner mit Sitz im oberfränkischen Rödental. 

Das traditionsreiche Familienunternehmen ergänzt sein Portfolio an elektromechanischen Lösungen kontinuierlich und verfügt heute über eine breite Palette an elektronischen und digitalisierten Produkten. Dabei lässt sich Wöhner von dem Anspruch leiten, die Effizienz der Produkte immer weiter zu steigern und den Mehrwert für den Kunden zu erhöhen.

Die Digitalisierung und die damit verbundenen neuen Möglichkeiten entlang der Wertschöpfungskette begreift Wöhner als eine ‚Toolbox‘, mit der die Innovationsführerschaft weiter ausgebaut werden kann.  


Kompakte Bauweisen sparen Ressourcen

In Zeiten knapper Ressourcen und unterbrochener Lieferketten ist ein schonender Umgang mit Materialien unerlässlich. Die modernen Schaltschranklösungen von Wöhner tragen diesen Anforderungen zum Beispiel durch eine hohe Fertigungstiefe, reduzierten Kunststoffeinsatz und langlebige, passgenaue Komponenten Rechnung. 

So auch beim CrossBoard: Durch seine spezifische Bauweise ist das CrossBoard besonders platzsparend und übersichtlich. Bei Bedarf lässt es sich einfach umbauen und an neue Anforderungen anpassen. Mit dem integrierten Berührungsschutz ist es zudem besonders sicher – und es bietet durch unterschiedliche Längen maximale Flexibilität im Schaltschrank.

Das CrossBoard kombiniert alle Vorteile eines leistungsstarken Sammelschienensystems mit der traditionellen Verdrahtung auf der DIN-Tragschiene. Unabhängig von den technischen Raffinessen kann die Out-of-the-box-Lösung unmittelbar nach der Lieferung montiert und mit Komponenten bestückt werden – das spart Zeit und Kosten. Auch der Aufbau selbst ist unproblematisch und komplett ohne Werkzeug möglich, nicht nur bei der Montage, sondern auch bei der Installation der Komponenten.


Elektronische Komponenten erhöhen Zuverlässigkeit

Bei der Entwicklung des MOTUS C14 setzte Wöhner erstmals auf eine elektronische Lösung für einen Motorstarter und integrierte die revolutionäre C14-Technologie. Der sicherungslose, wiedereinschaltbare Kurzschlussschutz schaltet im Störfall um 100- bis 1000-mal schneller ab als eine herkömmliche Schmelzsicherung oder ein Leistungsschalter. Dadurch kann die Anlagenberatung deutlich reduziert und die Maschinenumgebung geschützt werden. Darüber hinaus erlaubt auch dieses Produkt eine erhebliche Platzersparnis – und verfügt über integrierte Kommunikations- und Messtechnik sowie ein interaktives und intuitives Bedienkonzept. Der MOTUS C14 misst Strom, Spannung und diverse Leistungskenngrößen und lässt über den Phasenwinkel Rückschlüsse auf den Motorzustand zu.


Smarte Anwendungen für den digitalisierten Schaltschrank

Noch sind nicht alle Komponenten im Schaltschrank smart – doch führt kein Weg an einer datengestützten und damit intelligenten Optimierung für mehr Effizienz und einem nachhaltigen Ressourceneinsatz vorbei. Hier lohnt es sich, State-of-the-art-Funktionen nachzurüsten: So macht etwa das Messtechnik-Modul CrossMT von Wöhner das CrossBoard digital. Das CrossMT wird zwischen Sammelschiene und Aufbaugerät eingesetzt und bildet eine Art digitale und intelligente Zwischenschicht zwischen den beiden Elementen. Per Feature-Upgrade wird der Funktionsumfang applikationsbezogen erweitert und das CrossMT maßgeschneidert eingesetzt.

In Kombination mit verschiedenen Applikationen fügt das CrossMT-Modul überall dort intelligente Funktionen und Konnektivität hinzu, wo Komponenten im Schaltschrank diese nicht von Haus aus mitbringen. Es misst Strom, Spannung und Temperatur und berechnet daraus abzuleitende Größen wie Leistung, Energie, Phasenwinkel und Frequenz. Diese Daten kann es über verschiedene Kommunikationsschnittstellen wie USB-C, digitale Ein-/Ausgänge oder IO-Link ausgeben. Dabei erleichtern Status-LEDs an der Ober- und Unterseite des Gerätes die Übersicht. 

Lösungen wie diese bewähren sich bei zentralen Aufgaben im Schaltschrank, unter anderem für die Messung von Einspeisungen zur Bestimmung von Netzqualität, Netzstabilität und Energieverbrauch, aber auch zur Messung an einem gesicherten Abgang zur Sicherungsüberwachung. Ebenfalls lassen sich – in Verbindung mit einem Motorschutzschalter – Motorkenngrößen wie Phasenwinkel, Oberwellengehalt oder Fehlerströme bestimmen und Rückschlüsse auf den Motorzustand ziehen: eine wichtige Voraussetzung für Predictive Maintenance. 


Datenbasierte Optimierungen: Mess- und Analysemodule für umfassenden Überblick 

Nur wenn Schwachstellen direkt erkannt und Verluste aufgedeckt werden, können Anwender gegensteuern. Mit zunehmender Digitalisierung werden daher die Erfassung und Auswertung von Daten im Schaltschrank immer wichtiger. Monitoring-Module gewährleisten einen umfassenden Überblick zu jeder Zeit und erhöhen so die Transparenz im Schaltschrank. Sie sind Sammelpunkt sämtlicher Daten, werten diese aus und geben die Analysen weiter. Im Einzelnen gehören dazu Multifunktionsmessgeräte zur Messung von Strom, Spannung, Leistung, Energie und abgeleiteten Größen. Sogenannte Poweranalyser überwachen zusätzlich die Spannungs- und Netzqualität, kommunizieren über Standardschnittstellen und zeigen per Farbdisplay die wichtigen Kenngrößen und Werte direkt an. Über umfangreiche Auswertungsoptionen und den integrierten Speicher ermöglichen sie ein ganzheitliches Energiemanagement. 

Die MIEZ – Mess- und Monitoringmodule von Wöhner bieten eine ganzheitliche Lösung von der Messung an zentralen Stellen bis zum Monitoring des kompletten Schaltschranks mit der Abbildung der gesamten Messkette. Die Produkte dieser Range werden auf die DIN-Tragschiene oder direkt in die Schaltschranktür eingebaut. Darüber hinaus können sie durch die Verwendung von Adaptern in alle Wöhner-Basissysteme integriert werden. Die Inbetriebnahme und Konfigurierung erfolgt über die Anwendersoftware am PC oder am Gerät.

Stromwandler in herkömmlichen Ausführungen, d. h. 5 A, 1 A oder 333 mV auf der Sekundärseite, liefern die Stromwerte in der Anwendung. Die Anbindung an das CrossMT oder den MOTUS C14 wird in Zukunft möglich sein. Die Bedienung erfolgt über PC oder definierte Tasten am Gerät, übersichtliche Displays führen durch das Menü. Die Module können per Ethernet, RS485 sowie über USB-Schnittstellen an der Gerätevorderseite kommunizieren. Interne Verbindungen lassen sich über einen eigenen Standard herstellen – für einen minimalen Aufwand bei der Verdrahtung.