Höchste Anforderungen an die Frequenzumrichter
Bild 02: Adaptive Boosted Charger am Greentec Campus in Enge-Sande (Quelle: Greentec Campus)
Bild 03: Dr. Hendrik Schaede-Bodenschatz (l.) und Nicolai Meder (r.) sind die Gründer von Adaptive Balancing Power. (Quelle: Adaptive Balancing Power)
Bild 04: Visualisierung des Schwungrads, das magnetgelagert im Hochvakuum mit bis zu 18 000 min-1 rotiert. (Quelle: Adaptive Balancing Power)
Einen nicht unerheblichen Anteil an diesem Erfolg haben die Frequenzumrichter aus der SD2M-Serie. Auf Basis von 16-Hz-PWM-Takt und Multi-Level-Technologie bieten die effizienten Geräte eine sehr hohe Leistung bei gleichzeitig kompakter Bauform (40 cm × 40 cm × 100 cm). „Mit der Multi-Level-Technologie erreichen wir eine präzisere Stromregelung, einen sauberen Sinus und benötigen weniger Filter“, erläutert Ralph Sawallisch, Key Account Manager Antriebselektronik bei Sieb & Meyer. „Die Verluste im Rotor sind gering und die Wärmeentwicklung ist entsprechend minimal. Letzteres ist ein entscheidender Punkt für die Funktionsfähigkeit des Speichers, denn das System arbeitet nicht nur 24/7 mit 50 % bis 100 % seiner Drehzahl, sondern darüber hinaus auch magnetgelagert im Vakuum. Das heißt, die entstehende Wärme kann nur über Strahlung abgegeben werden.“
Der flüssigkeitsgekühlte, 100 kg schwere Frequenzumrichter mit DC-Einspeisung verfügt über eine Leistung von bis zu 430 kVA/500 A und ist – ebenso wie der Schwungmassenspeicher – in einem Doppelschaltschrank eingebaut. „Die große Herausforderung bei diesem Projekt waren die hohen Drehzahlen bei gleichzeitig sehr hoher Massenträgheit“, erklärt R. Sawallisch. „Normalerweise treiben wir große Bearbeitungsspindeln oder Turbomaschinen mit einer verhältnismäßig geringen Massenträgheit an. Die Parameter für den Betrieb des Schwungmassenspeichers waren in unserer Regelung nicht vorgesehen und haben softwareseitig einige Anpassungen erfordert.“
Nachhaltige Alternative zum Batteriespeicher
Die Verbindung zwischen Sieb & Meyer und Adaptive Balancing Power begann bereits in der Pilotphase des Schwungmassenspeichers und besteht inzwischen seit mehr als einem Jahrzehnt. Schon damals waren die hohe Leistung der Frequenzumrichter und ihre sehr gute Effizienz entscheidend für die Kooperation. „Unser Schwungmassenspeicher basiert auf der Voraussetzung, dass wir eine hohe Leistung zur Verfügung stellen, damit Energie schnell gespeichert und abgerufen werden kann“, erklärt N. Meder. „Die Frequenzumrichter von Sieb & Meyer sind dafür bestens geeignet. Darüber hinaus sind die Geräte aufgrund ihrer 3-Level-Technologie und der 16-kHz-PWM-Frequenz auch hocheffizient und passen deshalb perfekt zum Anspruch unseres Gesamtkonzepts.“
Das steht allem voran für Nachhaltigkeit sowie Verlässlichkeit und wird von Adaptive Balancing Power unter dem Slogan „Green Tech Made in Germany“ zusammengefasst. „Unsere Speicher sind langlebig und enthalten keine Batteriechemie, wir stellen zuverlässig im deutschen Maschinenbau her, haben etablierte regionale Lieferketten und konkurrieren in der Beschaffung nicht mit Batterieherstellern“, resümiert N. Meder. „Batterien haben zwar bezüglich der Energiemenge Vorteile, dafür sind unsere Speicher zyklenfest. Das heißt, die Kapazität ist nicht nach fünf Jahren erschöpft, sondern wir liefern 25 Jahre lang genau das, was wir versprechen.“
Experten für Energiespeicherung
Das Unternehmen Adaptive Balancing Power gründete Nicolai Meder gemeinsam mit Dr. Hendrik Schaede-Bodenschatz. Beide sind Experten in den Bereichen mechatronische Produktentwicklung und Energiespeicherung. Seit 2008 beschäftigt sich H. Schaede-Bodenschatz mit der Technologie des Schwungmassenspeichers. 2016 starteten die beiden Gründer das gemeinsame Unternehmen mit dem Ziel, innovativen Anwendungen einen ökonomischen Mehrwert zu bieten und so über wirtschaftliche Hebel CO2-Emissionen zu reduzieren.
Literatur
- Adaptive Balancing Power GmbH, Pfungstadt: www.adaptive-balancing.de
- Sieb & Meyer AG, Lüneburg: www.sieb-meyer.de