Energierückspeisung | Auf den Einsatz in Regalbediengeräten in automatischen Warenlägern wie auch in Antrieben in der horizontalen Fördertechnik zielt eine neuartige Lösung für die Rückspeisung von Energie ins Netz. Enwickelt haben den Prototypen Lenze und die Hochschule OWL.
Den Prototypen einer neuartigen Lösung für die Rückspeisung von Energie ins Netz präsentierte die Lenze SE erstmals Ende letzten Jahres auf der Nürnberger Fachmesse SPS IPC Drives. Zugrunde liegt dieser Innovation ein Konzept, das eine einfache Anwendung mit Kompaktheit und besonderer Effizienz kombiniert.
Durch die Trennung von Einspeise- und Rückspeisepfad können beide Zweige separat ausgelegt werden, was eine exakte Dimensionierung je nach Bedarf der Anlage ermöglicht. Dabei setzt der Automatisierungsspezialist mit Sitz in Hameln brandneue Technologie ein: Schnell schaltende Halbleiter aus Siliziumcarbid (SiC) bilden das Herzstück, wodurch die Rückspeiseeinheit einen hohen Wirkungsgrad erreicht und extrem kompakt und leicht ist. Die Geräte sollen sich durch einen hohen Wirkungsgrad schon in kürzester Zeit amortisieren, betont der Hersteller.
Auch bei der Flexibilität kann die Innovation punkten. So ist die Rückspeiseeinheit durch Parallelschaltung von 2 bis 48 kW skalierbar und lässt sich sehr einfach in bestehende Installationen integrieren. Selbst der nachträgliche Einbau soll auf diese Weise möglich sein. Dies würde dem Maschinenbau völlig neue Perspektiven eröffnen, auch in Anwendungen, in denen sich eine Energierückspeisung bis dato nicht lohnte. Enstanden ist die Neuentwicklung im Rahmen zweier Forschungsprojekte gemeinsam mit der Hochschule Ostwestfalen-Lippe und wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Lenze verfolgt mit der Lösung das Ziel, genau die Bremsenergie in Mehrachsanwendungen – wie beispielsweise Regalbediengeräten in automatischen Warenlägern – effektiv zurück zu speisen, die nach mechanischer Optimierung, bedarfsgerechter Antriebsauslegung und Energieaustausch im DC-Verbund noch übrig bleibt. Ein weiteres Einsatzgebiet sind horizontal arbeitende Einzelachsen, bei denen die bisher gebräuchlichen Rückspeiseeinheiten aufgrund der geringen Bremsenergie nicht wirtschaftlich waren. Hierzu zählen unter anderem Antriebe in der horizontalen Fördertechnik.
Schlüsseltechnologie der neuen Rückspeiseeinheiten sind schnell schaltende Halbleiter aus Siliziumcarbid. Weil diese Bauteile dank des verwendeten High-Tech-Werkstoffes hohe Schaltfrequenzen ermöglichen, sind die Geräte nach Angaben der Entwickler nur halb so groß und schwer wie der aktuelle Stand der Technik.
Die gute Nachricht für den Maschinenbetreiber: Die Geräte würden sich im Vergleich zu Block-kommutierten Lösungen in der Hälfte der Zeit amortisieren, betont Lenze. Ziel sei es, je nach Energieverbrauch der Maschine eine Amortisationszeit von unter zwei Jahren zu erreichen.
Das neue Rückspeisekonzept haben die Projektpartner so konzipiert, dass die Geräte ohne Parametrierung oder Kommunikationsschnittstelle zum Einsatz kommen können. Die Installation erfolgt am Zwischenkreis des Umrichters oder, falls dieser nicht vorhanden ist, am Brems-Chopper-Anschluss. So lässt sich die neue Technologie auch einfach in bestehende Anlagen nachrüsten. (dk) •
Teilen:
