Schaltschrankkonfiguration integriert Wärmeberechnung

Nahtloses Engineering

Welche Verlustleistung haben die im Schaltschrank verbauten Komponenten? Welche Materialeigenschaften besitzen sie und wie verändern sich diese im Betrieb? Solche und ähnliche Fragen müssen Planer bei der Konfiguration von Schaltschränken beachten, um eine korrekte Berechnung der Wärmeentwicklung im Rahmen der DIN EN61439-1 zu gewährleisten und somit auch eine passende Klimatisierung realisieren zu können. Das Problem: Der unkomplizierte Zugriff auf die dafür nötigen Produktdaten in ihrer aktuellsten digitalen Form ist oft nicht gegeben. Leistungsstarke Software und eine neue Schnittstellen-Spezifikation zum Abruf tagesaktueller Produktdaten schaffen Abhilfe.

Der abgebildete TemperatureCalculator von AmpereSoft kann zur Berechnung der Wärmeentwicklung im Schaltschrank die Verlustleistungswerte automatisiert abrufen. (Bild: AmpereSoft GmbH)

Bei der Konfiguration von Schaltschränken müssen Planer viele verschiedene Variablen beachten, um den Anforderungen des Auftraggebers und gleichzeitig den gesetzlichen Vorgaben zu entsprechen. Um etwa Ausfälle im Betrieb oder gar Unfälle zu vermeiden, gilt es die Wärmeentwicklung im Schaltschrank zu berücksichtigen und die eingesetzten Komponenten so zu wählen und anzuordnen, dass kritische Grenzwerte nicht überschritten werden. Bei Bedarf ist eine passende Klimatisierung des Schrankes ebenfalls einzuplanen. Für das Computer Aided Engineering (CAE) stehen heute leistungsstarke Softwarelösungen wie das AmpereSoft Toolsystem zur Verfügung. Es vereint das Detail-Engineering-Tool ProPlan mit einer Reihe nahtlos angebundener Speziallösungen. So auch den Configurator, der bei der Zusammenstellung von komplexen Schaltanlagen- und Komponentensystemen unterstützt sowie den TemperatureCalculator für die normgerechte Berechnung der Erwärmung im Schrank nach DIN EN61439-1. Die Technologie für einen reibungslosen und automatisierten CAE-Prozess – Konfiguration, Kostenkalkulation, Angebotserstellung, Berechnung der Wärmentwicklung inklusive Dokumentationsnachweis und Engineering – ist also vorhanden. Und doch ist ein reibungsloser und automatisierter durchgängig digitaler Prozess noch immer nicht Normalität.

Neue Webservice-Spezifikation: Produktdaten vom Hersteller

Denn oftmals liegen die nötigen Produktdaten in vielen verschiedenen Formaten vor: Teils sind sie in den beigefügten Informationszetteln enthalten, teils müssen sie aus umfangreichen und dadurch unübersichtlichen Katalogen generiert werden. Mal handelt es sich um digitale Formate, mal liegen die Daten analog vor. Doch um essentielle Informationen wie Verlustleistung oder das Verhalten der eingesetzten Komponenten bei Erwärmung in das Engineering einzubringen, braucht es einen einheitlichen Standard. Deshalb engagiert sich AmpereSoft schon seit Jahren aktiv für die Etablierung des Produktdatenstandards eCl@ss Advanced. Mit ihm können Produkte heute so detailliert wie nie zuvor in einem offenen Standard mit herstellerübergreifender Anerkennung beschrieben werden: Nicht nur die physikalischen Angaben, auch die Funktionalitäten eines Produktes bildet der Standard ab. Mittlerweile stellen immer mehr Hersteller ihre Produktdaten in dieser Form bereit. Diese an sich positive Entwicklung führt aber auch zu neuen Herausforderungen: Die riesigen Datenmengen wie bisher als XML-Dateien im BMEcat Format zu nutzen, ist nicht mehr praktikabel und zeitgemäß. Mit der neuen Webservice-Spezifikation ItemDataRetrieval steht nun eine standardisierte Beschreibung für den Transfer von eCl@ss-Daten bereit. Hiermit wird die direkte Abfrage von Produktdaten beim Hersteller durch jede beliebige Software, wie etwa Engineering Tools, Konfigurator, Netz- oder Temperaturberechnung ermöglicht. Der Webservice basiert auf einem neutralen, schlanken und modernen Restful Design.

Autor Stefan Mülhens (Bild: AmpereSoft GmbH)

Best Practice: Von der Konfiguration bis zur Berechnung

Aus dem Zusammenspiel des CAE-Systems und der neu geschaffenen Schnittstelle ergibt sich ein Best-Practice-Prozess für die Berechnung der Wärmeentwicklung im Schaltschrank und die entsprechende Klimatisierung: Die Konfiguration der Schaltanlage geschieht wie gehabt mithilfe der dafür entwickelten Configuratoren mit ihren Experte-Regelwerken. Ist die Planung abgeschlossen, kann die Wärmeberechnung mittels TemperatureCalculator direkt aus dem Configurator heraus angestoßen werden. Statt die dafür benötigen Verlustleistungswerte der verbauten Komponenten wie in der Vergangenheit mühsam zusammenzutragen und händisch übertragen zu müssen, werden diese dank ‚ItemDataRetrieval‘ automatisiert abgerufen. Dadurch ergibt sich nicht nur eine spürbare Beschleunigung des Engineering-Prozesses, sondern auch die Minimierung von Fehlern, die bei der manuellen Übertragung immer wieder vorkommen können. Ein weiterer Vorteil: Kommt es im Betrieb doch einmal zu einer Störung, können Planer sich darauf verlassen, dass ihre im Rahmen der DIN EN61439-1 erstellte Dokumentation rechtssicher und vor allem auf dem Stand ist, der zum Zeitpunkt der Konfiguration des Schaltschranks aktuell war. Weil die in die Berechnung einfließenden Daten beim Hersteller jederzeit auf dem neuesten Stand vorliegen und direkt von dort abgerufen werden, ist die gesetzlich geforderte Nachvollziehbarkeit des Datenursprungs erfüllt und dokumentiert.

Fazit

Der reibungslose Datenfluss zwischen verschiedenen Akteuren und Anwendungen ist die Basis für das zeitgemäße CAE. Mithilfe moderner Softwarelösungen und der eCl@ss-Schnittstelle ‚ItemDataRetrieval‘ gelingt ein reibungsloser und rechtssicherer Engineering-Prozess. Das schafft die Voraussetzung für eine passgenaue und effektive Klimatisierung von Schaltschränken. Selbstverständlich wird die Entwicklung hier nicht stehenbleiben: In Zukunft werden nicht nur Daten sondern auch Engineering-Funktionen über offene, standardisierte Schnittstellen abrufbar sein. Eine spannende Entwicklung, die ganz neue Möglichkeiten bieten wird.

Das könnte Sie auch interessieren

Das könnte Sie auch interessieren

Dehn hat kürzlich sein Energiemanagement-System erfolgreich nach DIN EN ISO50001 zertifizieren lassen. Dazu beigetragen haben sowohl die systematische Bearbeitung des Themas Energie sowie zahlreiche Maßnahmen, die das Unternehmen in der Vergangenheit unternommen hat und die langfristig wirken. ‣ weiterlesen

Anzeige

Schritt für Schritt führt dieses Buch in die Grundlagen der fachgerechten Elektroinstallation ein. Aufgrund aktueller Änderungen in Normen und Bestimmungen wurde diese 10. Auflage neu bearbeitet und an den aktuellen Stand angepasst.‣ weiterlesen

Anzeige

Trotz des Impfstarts zu Jahresbeginn befindet sich Deutschland weiterhin im Lockdown; Perspektiven für eine langsame Öffnung lassen auf sich warten. Umso erfreulicher sind die Ergebnisse der traditionellen Frühjahrskonjunkturumfrage, die der Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH) in der Zeit zwischen dem 22. und 26. März 2021 durchführte und an der sich rund 1.200 Innungsbetriebe beteiligten. So liegt der Geschäftsklimaindex der E-Handwerke, ein zuverlässiger Indikator für die wirtschaftliche Situation der Branche, seit Herbst 2020 wieder stabil bei 80 Punkten (79,9). Vor einem Jahr, zu Beginn der Pandemie, war er kurzzeitig auf 55,6 Punkte eingebrochen – eine Folge des ersten Shutdowns im März 2020. Keine größeren Schwankungen gibt es auch hinsichtlich der aktuellen Geschäftssituation: 65,4% der im Rahmen der aktuellen Konjunkturumfrage befragten elektrohandwerklichen Unternehmen gaben an, die Geschäftssituation sei gut. Zum Vergleich: Vor einem Jahr, im März 2020, lag dieser Wert bei lediglich 30,1%, bevor sich die Situation im Mai 2020 wieder zu entspannen begann. Zur raschen Erholung hatte seinerzeit ganz wesentlich beigetragen, dass die E-Handwerke aufgrund des Antrags der elektrohandwerklichen Organisation vom Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat (BMI) für systemrelevant erklärt worden waren. ‣ weiterlesen

Anzeige

Mit derzeit 40 Mitarbeitern ist die Firma Meurer-etechnik in Großmaischeid im nördlichen Rheinland-Pfalz ein eher mittelgroßer Schaltanlagenbauer. Wenn es allerdings darum geht, Zukunftssicherung durch die Einführung von Digitalisierungsmaßnahmen zu betreiben, zählt das Unternehmen seit rund fünf Jahren zu den Vorreitern. Der vorliegende Beitrag skizziert den bisher dabei zurückgelegten Weg und gibt einen Ausblick, welche Aufgaben sich der Betrieb bei diesem 'Work in Progress' noch auf die Fahnen geschrieben hat.‣ weiterlesen

Bild: VDE Verlag GmbH

Durch den Fortschritt der Technik ist das VDE-Vorschriftenwerk in den letzten Jahren sehr umfangreich geworden und selbst für den Fachmann nicht immer leicht zu verstehen. Allein im Bereich der DIN VDE0100 wurden nahezu alle Themen neu bearbeitet und einige Themen mussten zusätzlich aufgegriffen werden. Das Werk liegt nun in der 17. Auflage vor. Wie in früheren Auflagen werden die theoretischen Grundlagen und die Anforderungen aus Normen, vor allem aus dem Bereich der DIN VDE0100, anhand zahlreicher Beispiele praxisrelevant und verständlich erläutert. Im Laufe von mehr als 25 Jahren ist dieser Leitfaden unter dem Kürzel ‚Der Kiefer‘ zu einem Standardwerk geworden.

Vor dem Hintergrund der digitalen Transformation sollen auch die Prozesse im Schaltschrankbau effizienter werden. Ein Schritt dorthin sind Arbeitstische mit Werkerassistenz, die Phoenix Contact auf den Markt gebracht hat. Der Schaltschrankbauer reduziert damit Durchlauf­zeiten und Kosten, und der Werker profitiert von der Ergonomie.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige