Kleine Kraftprotze Blockheizkraftwerke auf Höchstleistung

Das Unternehmen BK³ Energieanlagen baut Blockheizkraftwerke im Leistungsbereich von 50 bis 500 kW elektrischer Leistung, im Schwerpunkt zur Verstromung von Klärgas. Da die revidierten deutschen Anschlussrichtlinien inzwischen Funktionen zur dynamischen und statischen Netzstützung nach VDE-AR-N 4105:2018 Niederspannungs- und VDE-AR-N 4110 Mittelspannungsrichtlinie fordern, wurde eine Neuzertifizierung der Anlagen notwendig. Ein aufwändiger und mit hohen Kosten verbundener Prozess, den BK³ deshalb gemeinsam mit der Enertec Kraftwerke in Angriff nahm. Das Unternehmen aus dem thüringischen Mühlhausen baut ebenfalls BHKW, hauptsächlich solche zur Verstromung von Biogas

Alles inklusive

Die Experten von Enertec setzen für ihre Anlagen seit geraumer Zeit auf das M200-Steuerungssystem von Bachmann und hat damit gute Erfahrungen gemacht. Michael Rauchfuß, Inbetriebsetzungstechniker bei BK³, erinnert sich: „Unsere bislang eingesetzte Kompaktsteuerung bot nicht die notwendige Leistungsfähigkeit, um die in der Richtlinie geforderten Funktionen abzubilden. Deshalb entschieden wir uns, nicht zuletzt auf besondere Empfehlung von Enertec, unsere BHKW-Steuerung auf der M200 zu migrieren.”

Wichtige Aufgaben im Paket

Das BHKW-Template enthält Lösungen für die am häufigsten benötigten Aufgabenstellungen zum Betrieb eines BHKW. Durch den Einsatz von zertifizierter Bachmann-Hardware sind außer den notwendigen Aufgaben rund um den Netzanschluss wie Generator- und Netzüberwachung, Netzmessung und Synchronisation auch typische regelungstechnische Themen gelöst. Dazu gehören Drehzahl-, Leistungs-, Phasen-Frequenz- und Spannungsregelung genauso wie Gemisch- oder Motorkühlkreisregelung. Das als fertiges Codesys-Projekt in strukturiertem Text verfügbare Template bietet umfangreiche Funktionen. Diese und weitere Funktionen sind als vorprogrammierte Module im BHKW-Template verfügbar.

Zur effizienten Test- und Inbetriebnahme steht eine Web-Visualisierung zur Verfügung. Die Visualisierung des BHKW kann aber auch kundenspezifisch angepasst werden, damit sich BHKW-Hersteller optisch und funktional abgrenzen können.

1:1 – und doch mehr

Für BK³ eröffnete das Bachmann-Automatisierungssystem gegenüber der bis zu diesem Zeitpunkt eingesetzten Kompaktsteuerung ganz neue Perspektiven, erforderte aber auch eine Neuorientierung in der Entwicklung: Musste man sich bisher auf die Parametrierung einer im Source-Code unbekannten Software beschränken, standen nun in der freien Programmierung völlig neue Möglichkeiten offen. Von Anfang an war jedoch klar, dass die einzelnen Funktionen und die gewohnte Herangehensweise im Betrieb der BHKW so weit wie möglich auf der neuen Steuerung abgebildet werden mussten. „Wir machten dies vor allem mit Blick auf den Service. Was hier gewohnt war, wollten wir bestmöglich beibehalten”, beschreibt Michael Rauchfuß seine wohl wichtigste Anforderung an die neue Lösung. Diese aber schaffte auch Raum für ganz neue Vorhaben, beispielsweise in der Anlagenbedienung, für die es nun ein Touch-Panel gibt.

Basis neuer Implementierungen

Mit dem neuen Steuerungssystem wollte BK³ die Grundlage für alle zukünftigen Implementierungen schaffen: Die Entwicklung einer Basis-Software, die man sehr einfach auf die verschiedenen Anlagen portieren kann und die dann dort in ihren Grundfunktionen bereits lauffähig ist. „Das war bislang sehr nervig. Die Geschlossenheit der Kompaktsteuerung führte dazu, dass wir mit jeder Anlage praktisch wieder von Null beginnen mussten. Jetzt können wir einzelne Funktionen kopieren, einfügen – und es funktioniert einfach”, freut sich Michael Rauchfuß.

Diese Erfahrung machte er auch mit dem BHKW-Template: „Die darin bereitgestellten Funktionen für den Betrieb, das Starten, Stoppen und die Motorsteuerung sind sehr ausgereift. Sie ermöglichten uns die rasche erste Inbetriebnahme des BHKW”, bestätigt der Inbetriebsetzungstechniker. Für einzelne Baumgruppen oder spezielle Regelcharakteristika passte er schließlich gemeinsam mit dem Bachmann-Applikationsingenieur Axel Wedderien das Template an: „Er hatte immer ein offenes Ohr für uns und unsere Anliegen. Dafür sind wir sehr dankbar.”

Zukunftssicher

Das Ganze ist für Rauchfuß ein großer Sprung nach vorne: „Jede Anlage ist im Grunde ein Einzelstück, zwei identische gibt es selten.” Da sei es eben schon hilfreich, wenn man bestehende Software übernehmen und damit die Grundfunktionalitäten bereits abdecken könne. Vor seinem geistigen Auge sieht er zukünftig das softwareseitig komplett frei konfigurierbare BHKW: Bei der Inbetriebnahme werden die Software auf das System aufgespielt und am Display Funktionalitäten und verbaute Komponenten individuell gewählt. Nach einem Neustart sieht der Bediener dann nur genau das, was er benötigt.

Fazit

Der Ingenieur ist sich sicher: Die Bachmann-Steuerung bietet ihm alle Möglichkeiten, die BHKW der BK³ weiterzuentwickeln und für seine Kunden auch bislang unbekannte Funktionalitäten zu implementieren. An Ideen mangelt es ihm dabei nicht, wie beispielsweise für das Monitoring der Anlagen: „Unser Ziel ist es doch, mit solchen Fortschritten Ressourcen, Zeit und Kosten zu sparen und damit der Unternehmensphilosophie folgend einen entscheidenden Beitrag zur erfolgreichen Energiewende beizutragen.”