Rittal-Systemtechnik am Flughafen München

Der Autor: Dr. Jörg Lantzsch, Freier Journalist, Wiesbaden

Die neue Energiezentrale Ost am Flughafen „Franz Josef Strauß“ in München wurde durch die Karl Lausser GmbH als Technikergeneralunternehmen im Auftrag der FMG errichtet. Darin finden neben einer neuen Mittelspannungseinspeisung auch sechs Turbokältemaschinen Platz, die jeweils eine Kälteleistung von bis zu 5,5 MW zur Verfügung stellen können – im sehr heißen Sommer 2015 betrug die benötigte Kälteleistung in den Flughafengebäuden beispielsweise über 15 MW. Die Turbokältemaschinen haben eine elektrische Anschlussleistung von jeweils 950 kW, arbeiten mit großen Kompressor-Kühlaggregaten und geben die produzierte Kälte an einen Kaltwasserkreislauf weiter, der die Klimaanlagen versorgt. Die Rücklauftemperatur des Kühlwassers beträgt 15 °C; durch die Kältemaschinen wird es auf 5 °C heruntergekühlt. Neben den Kompressoren benötigen auch die vielen Pumpen, Ventile und anderen Aggregate elektrische Energie. Deshalb musste in der Energiezentrale Ost eine neue Niederspannungsschaltanlage für die Kältemaschinen geplant und errichtet werden. Zum Einsatz kommt hierfür das Ri4Power-System von Rittal.

Eine besondere Anforderung bei dieser Niederspannungsschaltanlage bestand darin, dass die einzelnen Abgänge in Einschubtechnik realisiert werden sollten. Bei dieser Technik sind die Sicherungseinrichtungen für die größeren Verbraucherabgänge jeweils in einem einzelnen Einschub untergebracht. Diese lassen sich austauschen, ohne dass dazu die komplette Anlage spannungsfrei geschaltet werden muss. Entwickelt und geliefert wurden die Trimot Motor Control Center mit sehr kompakten Einschübe vom Systemintegrator Trips basierend auf dem Ri4Power-System von Rittal. In einen TS-8-Standard-Schaltschrank können bis zu 22 dieser Einschübe mit einer Höhe von 75 mm eingebaut werden. Eingesetzt werden können die einzelnen Einschübe als motorische Abgänge mit bis zu 160 kW beziehungsweise als Lastabgänge bis zu 630 A.

Da die Kontaktierung sowohl der Leistungs- als auch der Automatisierungstechnik seitlich erfolgt, steht in den einzelnen Einschüben viel Platz für die Komponenten zur Verfügung. Das patentierte System zur Kontaktierung ist störlichtbogenfußpunktfrei konzipiert. Energie und Daten werden zwischen dem Einschubmodul und der Systemseitenwand durch ein schaltbares Kontaktierungsmodul übertragen. Die seitlichen Sammelschienen sind dabei komplett isoliert: Bis zum Anschluss an ein Schaltgerät bleiben spannungsführende Verbindungen zwischen dem Einschub und den Sammelschienen hermetisch gekapselt. Dadurch lassen sich einzelne Einschübe gefahrlos auch unter Spannung auswechseln, auch von nur einer Person. Die Bedienung hat das Trimot-Entwicklungsteam mit einer mechanischen Verriegelung ausgestattet, die eine Fehlbedienung verhindert. „Ich habe selbst einen Einschub gewechselt und war überrascht, wie einfach das funktioniert“, erzählt Peter Schembera, Leiter der Elektrowerkstatt und mitverantwortlich für die Energiezentrale am Flughafen München.

Die Niederspannungsschaltanlage ist auf zwei Räume innerhalb der Energiezentrale Ost verteilt. Der Anlagenteil im Erdgeschoss besteht aus sieben TS-8-Schaltschränken. Das durchgehende Flat-PLS-Sammelschienensystem ist für einen Bemessungsstrom von 2500 A ausgelegt. Neben der Einspeisung und einem Kuppelfeld zum zweiten Anlagenteil im Obergeschoss sind fünf Schaltschränke mit Abgängen für die Verbraucher vorhanden. Insgesamt 16 Abgänge mit Leistungen zwischen 1,1 kW und 250 kW sind mit der Einschubtechnik realisiert. Ein Schaltschrank ist mit Lastschaltleisten ausgestattet, über die kleinere Verbraucher versorgt werden. Im Obergeschoss ist der zweite Anlagenteil installiert, dessen Flat-PLS-Sammelschienensystem für einen Bemessungsstrom von bis zu 1000 A ausgelegt ist. Hier sind weitere fünf Einschübe eingebaut, mit denen beispielsweise Frequenzumrichter mit Leistungen bis zu 75 kW versorgt werden. Aktuell sind erst zwei der maximal möglichen sechs Turbokältemaschinen in der Energiezentrale Ost installiert. „Die Reserve benötigen wir, wenn wir in Zukunft noch weiter ausbauen“, sagt Schembera. Seit Juni 2015 läuft die Kälteproduktion in der neuen Energiezentrale Ost. „Die Niederspannungsschaltanlage war genau zu dem Zeitpunkt betriebsbereit, als die Turbokältemaschinen in Betrieb genommen werden sollten“, erzählt der Leiter der Elektrowerkstatt. Auch mit der Trimot-Einschubtechnik und dem Rittal-Ri4Power-System sei der Betreiber des Flughafens München sehr zufrieden.

Nötig geworden war die Energiezentrale Ost aufgrund des Baus eines Satellitengebäudes östlich des Terminals 2 des Flughafens. Satellit bedeutet dabei, dass für Passagiere keine direkte Anbindung von außen an das Gebäude besteht. Ein unterirdisches Personentransportsystem befördert sie in knapp einer Minute hin oder zurück. Das Gebäude entlastet den Terminal, der seine Kapazitätsgrenzen bereits 2013 um etwa 2,5 Mio. abgefertigte Fluggäste überschritten hat, nun seit seiner Eröffnung Ende April. Gesamt wurden im letzten Jahr knapp über 376.000 Starts- und Landungen sowie rund 39 Mio. Fluggäste registriert. Im internationalen Vergleich liegt der Flughafen gemessen am Passagieraufkommen in Europa auf Rang 7 und weltweit auf Rang 30. Seit seiner Inbetriebnahme 1992 ist die Anzahl der Passagiere um gut das Dreifache angewachsen. Über die Hälfte seines elektrischen Energiebedarfs kann der Flughafen mit Blockheizkraftwerken decken.

Eine Anbindung des neuen Gebäudes an die ursprünglich für den ganzen Flughafen ausreichende Energiezentrale West war allerdings nicht möglich. „Wir hätten den Druck einfach zu stark erhöhen müssen, um das weit entfernte Satellitengebäude am Terminal 2 noch mit Kälte versorgen zu können“, erklärt Schembera, in dessen Zuständigkeitsbereich die Kälteerzeugung und -verteilung fällt. Daher hat die Flughafen München GmbH (FMG) mit der Energiezentrale Ost parallel zur Erweiterung des Terminals auch die technische Infrastruktur auf die neuen Anforderungen angepasst. Die Versorgung des Flughafens mit Wärme, elektrischem Strom und Kälte erfolgt nun über beide Energiezentralen. Im Westen sind die Einspeisungen aus der Mittelspannungsebene vom Energieversorger, das Blockheizkraftwerk sowie Aggregate zur Kälteerzeugung untergebracht. Ein Fernwärmenetz und ein Kühlwassernetz bringen die Wärme oder die Kälte zu den Verbrauchern in den einzelnen Gebäuden. Im Osten ersetzt die neue Zentrale eine Kältemaschine, die seit etwa zehn Jahren in einer provisorischen Halle steht, um das Terminal 2 mit Kälteleistung zu versorgen. Darüber hinaus wird auch das Blockheizkraftwerk in der Energiezentrale West, das den Strombedarf des Flughafens zu etwa 60 % deckt und Fernwärme für die Gebäudeheizung produziert, modernisiert. ik

Rittal GmbH & Co. KG

Herborn

Tel. +49 2772 505-0

SPS IPC Drives: Halle 5, Stand 111

Details zum Ri4Power-System von Rittal:

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