Energie: niederspannungsnetz komplett modernisiert

Satelliten ohne Blackout-Gefahr

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Für die Satellitenbodenstation in Weilheim kommt es auf eine stets intakte Energieversorgung an. Da dürfen sich Modernisierungen des Niederspannungsnetzes nicht negativ auf den laufenden Betrieb auswirken.

Rund zwei Dutzend Kommunikations- und Forschungssatelliten von ESA oder NASA passieren im Schnitt alle zwei Stunden die Datenempfangsstation Weilheim des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Ammersee. In etlichen Hundert Kilometern Höhe nehmen sie auf ihren Umlaufbahnen Erd-Magnetfeldmessungen oder Radarvermessungen der Erdoberfläche vor. Die im All gesammelten Dateninhalte werden mit acht, bis zu 30 m durchmessenden Sendeantennen ausgelesen und an Forschungseinrichtungen rund um die Welt geschickt. Technische Ausfälle in der Datenkommunikation kann sich die Satellitenbodenstation nicht erlauben, weil sonst beispielsweise die Mission des Bird-Satelliten, der einen Blick auf die Erde wirft, gefährdet wäre.

Viele der teils Jahrzehnte alten Niederspannungs-Elektroausrüstungen (NS) entsprachen nicht mehr dem Stand der Technik: Netzkonfigurationen waren unübersichtlich geworden, Abschalt-Selektivitäten und Kurzschlussfestigkeiten ineffizient. Zudem war der elektrische Leistungsbedarf über die Jahre stetig gestiegen: Wo früher nur vier Antennen aktiv waren, wurden in letzter Zeit drei weitere für Satelliten-Missionen in Betrieb genommen. Deshalb entschloss sich das DLR die Niederspannungsausrüstung bis 2007 komplett zu modernisieren.
Als Partner für den 1,8 Mio. Euro Auftrag wählte das DLR die SAG GmbH aus Langen, einen Dienstleister im Bereich energietechnischer Infrastrukturen für Strom, Gas und Wasser. In Weilheim sorgte das bundesweit tätige Unternehmen dafür, dass die Anlagen inzwischen aktuellen elektrotechnischen Normen entsprechen. Leitungswege zu den dezentralen Verbrauchern inklusive NS-Verteilungen wurden sternförmig übersichtlich strukturiert und aufgebaut. Dazu erneuerte SAG die Haupt-, Gebäude- und Unterverteilungen. Insgesamt 80 t Kabel wurden in 50 Feldern für die NS-Verteilungen verlegt, nicht mehr benötigte Versorgungseinrichtungen zurückgebaut. Es erfolgten ein Austausch der beiden Mittelspannungs-Transformatoren und die Neuerrichtung dreier batteriegestützte USV-Anlagen. Geregelte Blindstromkompensationsanlagen wurden ebenso installiert wie Technik für Beleuchtung, Kabelbelüftung, Klima, Erdung, Blitz-, Überspannungs- und Brandschutz. Außerdem erhielt die gesamte Anlage durchgängig eine selektive Schutzstaffelung. „Alle diese Maßnahmen sorgen für eine optimale Betriebs- und Bedienungssicherheit“, erläutert Robert Bühler, Projektleiter der SAG.
Als besondere Herausforderung schildert der Projektleiter die Vielschichtigkeit der Arbeiten. Sie erforderten eine detaillierte Planung, die alle betroffenen Bereiche berücksichtigt: vom Tiefbau über die Beschaffung von Material, Geräten und Anlagen bis hin zur Bauausführung. „Dass alles in einer Hand lag, ersparte uns viel Aufwand und auch Kosten“, macht Erwin Riepl, Leiter Betriebstechnik der Station, deutlich. Damit alles wie am Schnürchen klappte waren sechs Mitarbeiter der SAG im ständigem Einsatz auf der Baustelle. Für die Arbeiten wurden gezielt Allrounder mit einem breiten Know-how Spektrum eingesetzt, die von der Mittelspannungs- bis zur Datentechnik die gesamte Bandbreite der Elektroanlagentechnik beherrschen: vom Elektromonteur bis hin zum Bauleiter, der auch für die Werkstatt- und Montageplanung verantwortlich war.
Bei allen Tätigkeiten war hohe Flexibilität gefordert, damit der Betrieb der Bodenstation mit ihren hochsensiblen Weltraum-Projekten zu keinem Zeitpunkt gefährdet war. Deswegen erfolgte die Umsetzung auch Schritt für Schritt in enger Abstimmung mit der DLR-Betriebsleitung. Provisorisch errichtete Verteiler sorgten während des Umbaus für die nötige Ausfallsicherheit. Auch die neue moderne Leittechnik wurde gemäß des Fail-Safe-Prinzips erneuert. Ein Bussystem mit 3000 Metern Netzwerkkabel sorgt jetzt dafür, dass Störungsmeldungen der Elektrik an eine Zentrale übertragen werden und das Servicepersonal bei Defekten ohne Verzögerungen alarmiert. Zur Verbesserung der Betriebssicherheit wurde ein ausgefeiltes Lastmanagementsystem installiert. Dort werden inzwischen zentral alle Messwerte erfasst und auswertet. Im Falle eines Netzausfalles erfolgen automatische Lastabwürfe.
Hilde Hutchings Journalistin in Frankfurt
Leittechnik nach dem Fail-Safe-Prinzip erneuern
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