Bei einer industriellen Stromversorgung rechnet man mit einer Lebensdauer von 15 Jahren, in denen praktisch keine Wartung nötig ist. Nach der Installation bleiben die allgegenwärtigen Geräte daher weitgehend unbeachtet. Dabei spielen sie nicht nur für das Funktionieren der Anlagen eine entscheidende Rolle. Da sie meist im 24/7-Betrieb arbeiten, hat ihre Leistung auch durchaus nennenswerte Auswirkungen auf den Stromverbrauch und damit auf den CO2-Fußabdruck. Außerdem hängt die Eigentemperatur sowie die Temperatur im Schaltschrank von ihrer Verlustleistung ab. Je niedriger sie bleibt, desto länger halten die Geräte.
Verbesserung per Engineering und Komponentenwahl
Die Fortschritte in der Leistungselektronik haben in den letzten Jahren dazu geführt, dass nahezu alle modernen Stromversorgungen des Premiumsegments über 90% des aufgenommenen Stroms als Ausgangsleistung weitergeben können. Die Differenz zu den 100% der Stromaufnahme bezeichnet die Höhe der Verlustleistung: Je nach Auslegung des Moduls können bis zu 10% der eingesetzten elektrischen Energie als Wärme verlorengehen. Diese Wärmeabgabe führt zu einer entsprechend erhöhten Bauteil- und Gerätetemperatur, die wiederum die zu erwartende Standzeit der Stromversorgung deutlich reduziert. Ein Plus von 10K führt erfahrungsgemäß bereits zu einer Halbierung der Produktlebensdauer.
Bei der Serie PS1000 von Pepperl+Fuchs wurde das Spektrum für Optimierung mit großem Aufwand für das Engineering ausgereizt. Dazu gehört die Verwendung von Komponenten und Technologien von hoher Qualität und bestmöglichen Kennwerten. Als Resultat erreichen die Geräte in ihren jeweiligen Leistungsklassen Höchstwerte bei der Effizienz. So liegt z.B. die Ausgangsleistung der Stromversorgung PS1000-A6-24.10 mit 230V bei 95,2% der Stromaufnahme. Vergleichbare Geräte aus demselben Premiumsegment schaffen nur einen niedrigeren Effizienzwert von 93,4%. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Messbare Vorteile mit Skaleneffekt
Die scheinbar geringe Differenz von 1,8 Prozentpunkten hat erhebliche Auswirkungen. Das beginnt mit einer um 40% höheren Verlustleistung des Vergleichsgeräts. Die deutlich stärkere Wärmeentwicklung erfordert außerdem ein wesentlich größeres Gehäuse, das mehr Platz auf der Hutschiene beansprucht. Zugleich hat die resultierende höhere Gerätetemperatur einen negativen Einfluss auf die Lebensdauer – die größere Hitze beschleunigt die unvermeidlichen korrosiven Prozesse. Nicht zuletzt ist der Unterschied beim Stromverbrauch beträchtlich: Die zusätzliche Verlustleistung von 4,9W summiert sich über eine 15-jährige Laufzeit zu einem Mehrverbrauch von 635kWh Strom.
Bei einem derzeit realistischen Industriestrompreis von 0,265 Euro/kWh ergeben sich daraus auf die gesamte Betriebsdauer gerechnet zusätzliche Kosten von 168 Euro. Bei größeren Anlagen mit hunderten Stromversorgungen kommen leicht fünf- und sechsstellige Summen zusammen, die sich mit einer verbesserten Stromversorgung einsparen lassen. Auch die Auswirkungen auf den CO2-Fußabdruck sind erheblich. Bei einem CO2-Emissionsfaktor von 380g/kWh – das entspricht derzeit etwa dem durchschnittlichen regionalen Strommix in Deutschland – resultiert der 1,8-Punkte-Unterschied in einer vermeidbaren zusätzlichen CO2-Emission von rund 0,25t pro Stromversorgung über 15 Jahre. Auf die ganze Anlage hochgerechnet ergibt dies ein Einsparpotenzial, das im Hinblick auf die gesamte Ökobilanz eines Unternehmens eine wichtige Rolle spielen kann – gerade im Hinblick auf die von der EU-Kommission vorgegebenen Klimaziele. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
Breite Gerätepalette mit Ex-Schutz
Die Serie PS1000 umfasst Geräte mit ein- und dreiphasiger Stromversorgung. In verschiedenen Ausführungen und Leistungsklassen gewährleisten sie eine zuverlässige Spannungsversorgung mit 12, 24 oder 48VDC bei einer Ausgangsleistung von 5 bis 40A. Außerdem steht ein DC/DC-Modul zur Verfügung, das als Repeater fungieren kann. Die Geräte sind für explosionsgefährdete Bereiche geeignet und verfügen über Zulassungen nach ATEX, IECEx sowie die Marine-Zulassung DNV. Sie sind auch für den nordamerikanischen Markt zertifiziert und können bis Zone 2/Div. 2 eingesetzt werden. Die Produktpalette umfasst außerdem spezifische Module zur Sicherung der Anlagenverfügbarkeit durch redundante Auslegung. Sie sind sowohl in einer n+1- als auch in einer 1+1-Topologie einsetzbar.
