Expertise
Local Energies – Kosteneffizientes System für störungsfreie Lackierung von Fahrzeugkarosserien
Branche
Automobilindustrie
Projekt
Konzeption, Realisierung und Inbetriebnahme von zwei Turnkey-Containerlösungen:
• 400-Volt-Anlage mit 1 Megawatt für Spannungseinbrüche bis 1,5 s
• 400-Volt-Anlage mit 500 Kilowatt für Spannungseinbrüche bis 2 s
Eingesetzte Produkte
U-UPS, MSC-Umrichter
Local Energies, a.s. ist eine Tochterfirma der Netzbetreibergesellschaft E.ON Czech. Diese Gesellschaft ist für den Betrieb der Energienetze für Industriekunden zuständig und bietet verschiedene Dienstleistungen im Bereich der Energienetze, wie z. B. Spannungsstabilisierung, Hilfsdienste und Energiespeicherlösungen. Local Energies vertreibt in der Tschechischen Republik und Slowakei U-UPS-Systeme – davon profitierte auch der Kunde ŠKO-ENERGO s.r.o. Seit der Gründung 1995 versorgt ŠKO-ENERGO die Werke von ŠKODA AUTO a.s. in Tschechien mit Strom, Wasser, Wärme und Erdgas sowie Privathaushalte, Betriebe und Einrichtungen der Stadt Mladá Boleslav mit Fernwärme. Darüber hinaus ist das Unternehmen auch für den Betrieb und die Wartung der Energieanlagen des Automobilherstellers verantwortlich. Anteilseigner von ŠKO-ENERGO sind neben ŠKODA AUTO a.s. die VW Kraftwerk GmbH, die E.ON Czech Holding AG sowie das Energieunternehmen CEZ a.s. Für das Unternehmen sind derzeit rund 350 Mitarbeiter tätig.
Ausgangssituation und Herausforderung
Infolge von jährlich bis zu 50 Spannungseinbrüchen im Stromübertragungsnetz von unter 1 Sekunde kam es in den Produktionsbetrieben des tschechischen Automobilherstellers regelmäßig zu Stillständen der vollautomatisierten Lackierstraße für Fahrzeugkarossen. Die Roboter schalteten sich bereits bei Unterbrechungen ab 0,2 Sekunden ab, sodass die Lackierarbeiten abrupt zum Erliegen kamen. Der wirtschaftliche Schaden, der durch den Produktionsausfall von bis zu 6 Stunden, die Wiederaufnahme der Robotertätigkeit sowie für die Ausbesserung der beschädigten Fahrzeugteile entstanden ist, war beträchtlich. Aufgrund der Netzstörungen waren etwa 900 Fahrzeuge pro Jahr von einer fehlerhaften Lackierung betroffen.
„Die USV-Lösung sollte aus technologischer Sicht funktionieren und zudem kosteneffektiv sein. Mit den U-UPS-Systemen von FREQCON haben wir Lösungen gefunden, die nun seit über zwei Jahren im Einsatz sind und die automatisierten Produktionsprozesse bei ŠKODA zuverlässig gegen solche Störungen absichern. Die Systeme funktionieren reibungslos und wir sind sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit mit FREQCON.“
Robert Vinický, CEO bei Local Energies, a.s.
Aufgabe
Die FREQCON GmbH kooperiert seit einigen Jahren mit dem tschechischen Unternehmen Local Energies a.s., Tochtergesellschaft der E.ON Czech Holding AG. 2018 erhielt FREQCON den Auftrag, für den Produktionsstandort Mladá Boleslav eines tschechischen Automobilherstellers eine 400-Volt-Turnkey-Containerlösung aus einem Multi-Source-Umrichter und einem Ultrakondensatorspeicher mit einer Leistung von 1 Megawatt für Spannungseinbrüche bis 1,5 Sekunden zu konzipieren und in Betrieb zu nehmen. An einem weiteren Standort – in Kvasiny – entstand 2019 eine weitere 400-Volt-Anlage, die mit einer Leistung von 500 Kilowatt Spannungseinbrüche bis zu 2 Sekunden überbrückt. Diese Systeme sind im Besitz von Local Energies und werden im Auftrag des Endkunden ŠKO-ENERGO betrieben.
Lösung
Local Energies war mit verschiedenen Herstellern von Systemen für eine unterbrechnungsfreie Stromversorgung im Gespräch und hat sich letztlich für die wirtschaftlichste Lösung von FREQCON entschieden. Die Ultrakondensatoren dieses U-UPS-Systems werden im Normalbetrieb vom öffentlichen Netz aufgeladen. U-UPS reagiert automatisch auf Spannungseinbrüche sowie Mikrounterbrechungen und übernimmt in weniger als 10 Millisekunden die Lastversorgung. Dabei trennt der integrierte FREQCON Fast Disconnector die Stromversorgung vom öffentlichen Netz und erzeugt mit der in den Ultrakondensatoren gespeicherten Energie ein eigenes isoliertes Netz. Dieses Inselnetz verwendet die gleiche Nennspannung, den gleichen Phasenwinkel und die gleiche Frequenz wie das öffentliche Netz. Sobald das Übertragungsnetz die entsprechende Spannung wieder zur Verfügung stellt, synchronisiert sich das System innerhalb weniger Millisekunden mit dem öffentlichen Netz und stellt die Verbindung dazu wieder her.
Mehrwert
Seit dem Einsatz der U-UPS-Lösung von FREQCON führte keiner der kurzen Spannungseinbrüche im Übertragungsnetz zu Produktionsunterbrechungen. Während des gesamten Überbrückungsprozesses gewährleistet das System eine gleichbleibende Stromqualität, sodass es weder zu Fehlermeldungen noch zu einem Stillstand der empfindlichen Roboter in der Lackierstraße kommt. Im Hinblick auf die zuvor entstandenen Ausfall- und Reparaturkosten amortisierte sich die Investition in die U-UPS-Anlage bereits innerhalb weniger Monate. Zudem verursacht das System im Vergleich zu anderen USV-Lösungen sehr geringe Betriebs-, Service- und Wartungskosten.
