Zuverlässigkeit ist oberstes Ziel

Das Interview führte Andreas Gees, stv. Chefredakteur elektro AUTOMATION

Heinemann: Stromversorgungen spielen eine immer wichtigere Rolle. Der Funktionsumfang nimmt zu, die Geräte müssen kompakter werden und die Kosten dürfen dabei nicht steigen. Aus unserer Sicht ist es deshalb längst nicht mehr ausreichend, bestehende Geräte schrittweise weiter zu entwickeln. Um den oft widersprüchlichen Anforderungen gerecht zu werden, müssen wir ganz neue Ansätze verfolgen und wirkliche Innovationen entwickeln. Nur so können wir die vielfältigen Wünsche der Anwender unter einen Hut bringen. Genau das haben wir mit der Entwicklung der neuen Trio-Power-Geräte getan.

Heinemann: Jede Anwendung braucht eine geeignete Lösung. Deshalb haben wir unser Produktportfolio auch in drei Geräte-Klassen aufgeteilt. Mit den Uno-Power-Geräten steht eine Basis-Stromversorgung zur Verfügung, mit den jetzt neuentwickelten Trio-Power-Geräten bieten wir eine Standardfunktionalität, die sich an den Anforderungen des Maschinenbaus orientiert und mit der Quint-Power-Familie liefern wir mit Optionen wie der IQ-Technologie, SFB und die ACB-Technologie den größten Funktionsumfang in unserem Portfolio.

Heinemann: Die Zuverlässigkeit steht bei uns an erster Stelle. Schaltnetzteile versorgen kritische Komponenten, deshalb ist die Stromversorgung eines der Herzstücke jeder Anlage. Die beste Steuerung funktioniert nicht zuverlässig, wenn die Stromversorgung nicht zuverlässig arbeitet. Der Wirkungsgrad ist von Bedeutung, weil die Geräte immer kompakter werden. Er ist entscheidend für die Verluste im Gerät sowie die Wärmeentwicklung. Der Zuverlässigkeit kommt jedoch die größere Bedeutung zu, denn werden Bauteile bzw. Halbleiter kritisch ausgelegt und im Grenzbereich betrieben, lässt sich zwar der Wirkungsgrad steigern, die Zuverlässigkeit ist jedoch nicht mehr optimal gewährleistet.

Heinemann: Da diese Forderung der Kunden an Bedeutung gewinnt, bieten wir in unseren Stromversorgungen eine präventive Funktionsüberwachung. Dabei werden Ausgangsspannung und -strom kontinuierlich überwacht und Normalbetrieb, Überlastbereich oder Kurzschlussfall signalisiert. Kritische Betriebszustände werden gemeldet, bevor es in der Anwendung zu einem Fehler kommt. Gleiches gilt auch für unterbrechungsfreie Stromversorgung, dort haben wir die IQ-Technologie entwickelt, die permanent den Betriebszustand der Geräte und der Batterie überwacht. Damit sind angeschlossene Verbraucher jederzeit zuverlässig und unter optimaler Ausnutzung der Batterie versorgt. Das intelligente Batterie-Management kennt den Ladezustand und errechnet anhand des aktuellen Stromverbrauchs der Applikation die Restlaufzeit. Sie vermittelt mit hoher Genauigkeit, wie lange das USV-System die Anlage bei Netzausfall versorgen kann. Das spart Zeit, weil ein Herunterfahren des PCs in den meisten Fällen nicht mehr erforderlich ist. Die patentierte IQ-Technologie informiert darüber hinaus über die verbleibende Lebenserwartung der Batterie. Mit diesen Informationen wird auch der Service planbar. Das ist relevant beim Einsatz in Windkraftanlagen oder im Offshore-Bereich. Um unsere Geräte an die verschiedene Systeme anzubinden, nutzen wir unter anderem den USB- und den RS232-Standard.

Heinemann: Wir hinterfragen die Anforderungen unserer Kunden immer wieder sehr genau und entwickeln daraus Ideen, die unsere Produkte verbessern und unseren Kunden einen deutlichen Nutzen bieten. Aus solchen Gesprächen heraus sind beispielsweise die Technologien SFB, IQ und ACB entstanden, die den Kunden einen erheblichen Vorteil bieten und die Geräte vom Wettbewerb differenzieren. Auch im Zusammenschluss zur Phoenix Contact Power Supplies GmbH sehen wir einen zusätzlichen Kundennutzen, denn wir können nun noch unabhängiger beraten. Erfüllt eine Standardstromversorgung die Anforderungen des Anwenders nicht, können wir ihm auch eine kundenspezifische Lösung anbieten.

Heinemann: Wir liefern schon heute verschiedene IP67-Geräte, allerdings nicht im Standard-Programm, sondern kundenspezifisch. Da es in diesem Bereich kaum Standards gibt, ist es schwierig, eine Standardstromversorgung zu entwickeln.

Heinemann: Wir wollen der weltweit führende Hersteller bei Hutschienen-Stromversorgungen werden und auch bei kundenspezifischen Lösungen eine bedeutende Rolle spielen. Um dieses Ziel zu erreichen war es erforderlich, alle Aktivitäten an einem Standort zu konzentrieren. Phoenix Contact hat die Aptronic AG zu 100 % übernommen. Mit diesem Hersteller mit seiner sehr leistungsfähigen Entwicklung haben wir unsere Kompetenzen deutlich in Richtung kundenspezifischer Lösungen erweitert. Wichtig ist es nun, alle Synergien zu nutzen und alle Kompetenzen am Standort Paderborn zu vernetzen. Wir sehen uns heute auf Platz 2 im weltweiten Ranking bei Hutschienengeräten.

Heinemann: Wir sind 140 Mitarbeiter in Entwicklung, Konstruktion und im Musterbau, im Produktmarketing sowie im Vertrieb für kundenspezifische Geräte. Die Serienfertigung erfolgt zurzeit in Asien bzw. an deutschen Standorten der Unternehmens-Gruppe. Hier in Paderborn stehen uns 12.500 m² Fläche zur Verfügung, weitere 3000 m² sind für zukünftiges Wachstum vorhanden. Ob sich Stromversorgungen in Deutschland wirtschaftlich fertigen lassen, hängt vor allem von der Automatisierbarkeit ab. Da der Anteil manueller Fertigungsschritte hoch ist und viele große Komponenten zum Einsatz kommen, macht es bisher Sinn, die Geräte in Asien zu fertigen. Nachdem die Prototypen bzw. die Wickelgüter hier entwickelt wurden, erfolgt die Nullserienproduktion in Deutschland. Erst wenn alles sicher produzierbar ist, wandert die eigentliche Fertigung nach Asien. Von diesem ‚Design to Manufacture‘ profitieren auch unsere Kunden, sie erhalten Stromversorgungen ‚Engineert in Germany‘ und zu fairen Kosten. Kundenspezifische Geräte werden im Unternehmensverbund gefertigt. Die Spulen und Übertrager werden von unserem Magnetik-Entwicklungs-Team konstruiert. Meist reicht es nicht aus, ein einzelnes Wickelgut zu designen, vielmehr testen wir Varianten, um die optimale Lösung zu bekommen. Das gilt im Übrigen auch für die Geräte.

Heinemann: Im Bereich der Standard-Stromversorgung liefern wir Gesamtlösungen aus einer Stromversorgung und einer USV. Dazu gehören auch die Umschalteinheit sowie Energiespeicher in unterschiedlicher Größe und mit verschiedenen Speichermedien. Wir bieten Redundanzmodule und ein breites Spektrum an DC/DC-Wandlern. So sorgt die ACB-Technologie in den Redundanzmodulen dafür, dass bei der Parallelschaltung von Stromversorgungen eine gleichmäßige Leistungsverteilung gewährleistet ist und sich die Lebensdauer des redundanten Systems verdoppelt. Die SFB-Technologie garantiert darüber hinaus, dass im Fehlerfall nachgeschaltete Schutzschalter sicher auslösen, den fehlerhaften Strompfad abschalten und so die restliche Applikation zuverlässig weiterläuft

Heinemann: Im ersten Schritt sind sieben Typen verfügbar, die alle einen dynamischen Boost mit 150 % des Nennstroms für 5 s bieten und auch schwierige Lasten zuverlässig starten. Die Geräte kommen völlig ohne innenliegende Kühlkörper aus, die Kühlung erfolgt über das Gehäuse. Die Leistungshalbleiter sind in SMD-Bauform bestückt und die Wärme wird direkt über das Gehäuse abgeführt. Auch die Regler-Topologie hat sich geändert, sodass ein elektrisch und mechanisch äußerst robuster Aufbau entstanden ist, der neue Standards setzt. Die Geräte erfüllen darüber hinaus eine Vielzahl internationaler Normen.