Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In der verarbeitenden Industrie mit typischerweise vielen einzelnen Stromverbrauchern ist die Kenntnis der Verbrauchswerte an m\u00f6glichst allen wichtigen Verbrauchern eine wichtige Voraussetzung, um ge-zielte Einsparungsma\u00dfnahmen im Stromverbrauch durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen. Die Einsparpotentiale haben einen direkten Umweltbezug, da nicht verbrauchte Elektroenergie u.a. eine Schonung von fossilen Ener-gietr\u00e4gern, Vermeidung von radioaktiven Abf\u00e4llen, geringerer CO2-Aussto\u00df und einen geringeren not-wendigen Netzausbau nach sich ziehen. Zur Erhebung detaillierter Stromverbrauchsdaten m\u00fcsste an jedem einzelnen Verbraucher ein Stromz\u00e4hler installiert werden, wobei die Messdaten einer gro\u00dfen An-zahl von Stromz\u00e4hlern dann zentral ausgewertet werden m\u00fcssen. Bisher konnte eine umfassend Mes-sung der Stromverbrauchswerte an vielen Einzelverbrauchern nicht kosteng\u00fcnstig realisiert werden, da es keine sehr preiswerten und flexiblen Messger\u00e4te am Markt gibt. Handels\u00fcbliche Ger\u00e4te f\u00fcr dreiphasen-Messung kosten etwa 300,-\u0080. Auch die \u00dcbertragung und Verarbeitung der Messdaten von sehr vielen, \u00f6rtlich getrennten Messeinrichtungen ist bisher nicht Bestandteil der Ger\u00e4te. Um diese Marktl\u00fccke zu schlie\u00dfen, hat sich die EurA Innovation GmbH entschlossen, ein Messger\u00e4tesystem f\u00fcr Elektroenergie zu entwickeln, dass f\u00fcr den massenhaften Einsatz geeignet ist. Die Entwicklung wird mit folgender Ziel-setzung durchgef\u00fchrt: niedriger Preis je Verbrauchermessstelle (ca. 50,-\u0080 Verkaufspreis); einfache und platzsparende Installation; technische Eignung zur einfachen Daten\u00fcbertragung und Verarbeitung einer gro\u00dfen Anzahl von Messstellen; individuell anpassbar an vielf\u00e4ltige Ger\u00e4tekombinationsm\u00f6glichkeiten. Innerhalb des Vorhabens soll der Nachweis der technischen Machbarkeit unter Ber\u00fccksichtigung der da-bei auftretenden Rahmenbedingungen in industrieller Umgebung erbracht werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die urspr\u00fcnglich angedachte L\u00f6sung ist nicht umsetzbar, da eine direkte \u00dcbertragung der Momentan-werte von Strom und Spannung nicht zeitgleich m\u00f6glich ist, und zus\u00e4tzlich von der Datenmenge nicht zu bew\u00e4ltigen ist. Deswegen ist ein komplett anderes Verfahren entwickelt worden. Dieses beinhaltet die Berechnung der Leistung bereits am Messknoten. (Verarbeitungs-Baugruppe der Analogsignale von den Stromsensoren). Dabei wird der Momentanwert f\u00fcr den Strom gemessen, und mit einem Momentanwert f\u00fcr die Spannung multipliziert. Die Spannungskurve wird dabei \u00fcber die mathematische Sinusfunktion nachgebildet. Die Synchronisation auf die wirkliche Netzspannung erfolgt dabei \u00fcber einen Nulldurch-gangsimpuls, der von einem speziellen Netzteil bereitgestellt wird.
\nIm Verlauf der Entwicklung wurde folgende Baugruppenaufteilung definiert: Stromsensoren (Messung des Stroms mit analogem Ausgang); Messknoten (digitale Auswertung von bis zu 12 Stromsensoren und mathematische Berechnung einer normierten Leistung anhand der gerechneten mitlaufenden Sinuskurve f\u00fcr die Spannung); Datencluster (Datensammlung, Zwischenspeicherung der Daten von bis zu 8 Messknoten und Ausgabe \u00fcber Ethernet); Powerline-Daten\u00fcbertragung (Zukauf- Baugruppe f\u00fcr die Daten\u00fcbertragung mit Ethernet-Protokoll); Netzteil mit Nulldurchgangsimpuls-Ausgang; Zentraleinheit mit Spannungsmessung zur Datensammlung aller Messstellen und Korrektur der normierten Leistung mit der aktuell gemessenen Spannung und Datenausgabe an ein \u00fcbergeordnetes System.
\nDie gewonnenen Erkenntnisse sind in einem Laboraufbau umgesetzt und praktisch nachgewiesen wor-den. Die Software ist dazu modellbasiert entwickelt worden. Die Geforderte Genauigkeit von < 5% Feh-ler konnte nachgewiesen werden. Der angestrebte Verkaufspreise je Messstelle von 50,-\u0080 ist durch eine detaillierte Kalkulation best\u00e4tigt worden. Die Daten\u00fcbertragung konnte nur mit wenigen Teilnehmern un-tersucht werden. Es wird eingesch\u00e4tzt, dass auf Grund der Datenreduktion und der Datenzwischenspei-cherung in einem SQL-Server mit frei w\u00e4hlbarem \u00dcbertragungszeitraum eine zeitunkritische Daten\u00fcber-tragung auch f\u00fcr eine gro\u00dfe Zahl von Messstellen funktioniert.\nDas Gesamtergebnis ist so positiv, dass eine Weiterentwicklung hin zu einem produktionsreifen Ger\u00e4te-system durchgef\u00fchrt werden soll.\n\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nDie Ergebnisse dienen als Grundlage f\u00fcr eine geplante Ger\u00e4teentwicklung in einer beantragten zweiten Entwicklungsphase. \n\n\nFazit\n\nDas entwickelte System stellt eine bisher technisch so noch nicht umgesetzte L\u00f6sung dar, die einige wesentliche Verbesserungen gegen\u00fcber den marktg\u00e4ngigen Ger\u00e4ten bietet. Ein niedriger Preis, viele Messstellen drahtlos vernetzbar und leicht montierbar, damit soll das zuk\u00fcnftige Ger\u00e4tesystem einen breiten Markt f\u00fcr Neuinstallationen und auch f\u00fcr Nachr\u00fcstung erschlie\u00dfen\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens In der verarbeitenden Industrie mit typischerweise vielen einzelnen Stromverbrauchern ist die Kenntnis der Verbrauchswerte an m\u00f6glichst allen wichtigen Verbrauchern eine wichtige Voraussetzung, um ge-zielte Einsparungsma\u00dfnahmen im Stromverbrauch durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen. Die Einsparpotentiale haben einen direkten Umweltbezug, da nicht verbrauchte Elektroenergie u.a. eine Schonung von fossilen Ener-gietr\u00e4gern, Vermeidung von radioaktiven Abf\u00e4llen, […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[47,51,71,52,53],"class_list":["post-25913","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-klimaschutz","tag-ressourcenschonung","tag-thueringen","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"29990\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"","dbu_projektdatenbank_bsumme":"110.000,00","dbu_projektdatenbank_firma":"EurA AG Suhl","dbu_projektdatenbank_strasse":"Mauerstr. 8","dbu_projektdatenbank_plz_str":"98527","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Suhl","dbu_projektdatenbank_p_von":"2012-07-17 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2013-10-16 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"1 Jahr und 3 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"03682\/ 400 62 15","dbu_projektdatenbank_inet":"www.eurainnovation.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Th\u00fcringen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"117","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/25913","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/25913\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":43207,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/25913\/revisions\/43207"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25913"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25913"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25913"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}