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Bild: iStock, joshblake; Mitsubishi Electric
Retrofit im Theater

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Bühne frei für Umrichter

Text: Kamil Dudek, Mitsubishi Electric
Opern, Operetten, Schauspiel, Ballett – alle diese Kunstformen rufen seit jeher ein breites Spektrum an Emotionen in uns hervor: von höchster Freude bis zur tiefsten Trauer. Mit moderner Automatisierungstechnik gelingt es nun, das emotionale Erlebnis für das Publikum noch zu steigern.

Im Teatr Wielki haben seit der Eröffnung 1833 im polnischen Łódź zahlreiche Opern-, Ballett-, Musical- und Operetten-Aufführungen, darunter auch eine große Zahl an Premieren stattgefunden. Dass die über 180 Jahre des Bestehens nicht spurlos an dem Gebäude und dessen Technikausstattung vorüber gegangen sind, ist logisch. So nagte der Zahn der Zeit zum Beispiel an vielen Teilen der Bühne, deren manuelles Steuerungssystem als Folge immer häufiger ausfiel. Es wurde Zeit für eine grundlegende Modernisierung.

In diesem Zusammenhang beauftragte das polnische Unternehmen AB Industry, das den Zuschlag für das Gesamtprojekt erhalten hatte, Mitsubishi Electric, sich an der Ausgestaltung eines Konzepts zu beteiligen und mit entsprechenden Komponenten zu unterstützen. Dazu schlugen die Automatisierungsexperten des Unternehmens, das bereits Erfahrung im Theaterbereich gesammelt hat (mehrere seiner Steuerungssysteme sind in Spielstätten wie Tarnów und Koszalin installiert), den Einsatz moderner regenerativer Frequenzumrichter vor.

Flüssige Inszenierung

Die Modernisierungsmaßnahmen sollten letztlich einen schnelleren Szenenwechsel ermöglichen, damit auch anspruchsvolle Vorstellungen perfekt auf die Bühne gebracht werden können. Mit einem schnelleren Bühnenbildwechsel, ermöglicht unter anderem durch Frequenzumrichter, sollte auch der Übergang von manueller zu automatisierter Bedienung der Technik eingeleitet werden. Denn bis dahin war die Bühnentechnik durch mehrere Bediener gesteuert worden. Dass der gewählte regenerative Umrichter dazu beitrug, die Kosten für die Energieversorgung und die Realisierung der Elektroinstallation zu reduzieren, war ein weiterer Pluspunkt.

Allerdings unterschied sich dieses Projekt in einigen Aspekten deutlich von früheren Aufträgen. Aus der Kombination von unterschiedlichen Steuermodi (von vollautomatisiert bis manuell) und der Synchronisation mehrerer Antriebe per Glasfaserkommunikation ergaben sich besondere Anforderungen. Um diese zu erfüllen, mussten die Spezialisten spezielle Umrichter-Software entwickeln. Hilfestellung dabei gaben die Applikationsexperten von Mitsubishi Electric am Unternehmenssitz in Japan, die eng mit den polnischen Kollegen zusammenarbeiteten. Für den Automatisierungsanbieter war das Projekt die erste Anwendung dieser Art in Europa. Das Konzept im Teatr Wielki in Łódź umfasste nicht nur die Installation von 62 Frequenzumrichtern, sondern auch die Integration von Melsec-IQ-Platftorm mit Motion-Modulen zur Bewegungssteuerung, HMI-Bediengeräten der GOT-Serie und einem Scada-System.

„Dieses Projekt ist uns sehr wichtig. In vergangenen Jahren hatten wir bereits mehrere Projekte in Theatern realisiert, aber die Herausforderung, die uns in Łódź erwartete, war aus verschiedenen Gründen etwas Besonderes. Der wichtigste Aspekt war für uns, mit unserer Arbeit Kunst zu fördern und auch für die Zukunft großartige Inszenierungen zu ermöglichen. Dazu kam in diesem Fall die Herausforderung der unterschiedlichen Steuerungsmodi. Deshalb haben wir eng mit den Ingenieuren aus Japan zusammengearbeitet. Dank der Unterstützung von AB Industry konnten wir das Projekt in nur 18 Monaten abschließen”, so Grzegorz Kozioł, Product Manager Inverters & LVS, Mitsubishi Electric Europe in Polen.

Dreifach sparen

Regenerative Umrichter verfügen über eine integrierte Bremsfunktion, um Bremsenergie zurückzugewinnen. Dadurch lassen sich auch in Anwendungen mit einem hohen Drehmoment Energie einsparen und Kosten reduzieren, wie etwa bei Seilwinden, Aufzügen, Wickelmaschinen, Förderbändern, Testmaschinen und zentripetalen Schneidern. Außerdem erlaubt die Regenerationsfunktion kleinere und kostengünstigere Automatisierungssysteme. Auch einfachere, kompaktere Verteilersysteme sind möglich, was sich positiv auf den Platzbedarf in Schaltschränken und auf die damit zusammenhängenden Kosten auswirkt.

Mit regenerativen Umrichtern lassen sich drei Probleme lösen, die insbesondere bei Antriebssystemen in Anwendungen mit hohem Drehmoment und hoher Leistung auftreten können. Zum einen sind solche Anwendungen ein maßgeblicher Faktor im Gesamtenergieverbrauch. Zum anderen benötigen sie in der Regel viel Platz. Und letztlich bringen sie große Probleme in Bezug auf die Wärmeausbreitung mit sich. Über das in den Umrichtern integrierte System zur Energierückgewinnung kann der Antrieb regenerative Bremsenergie ohne nennenswerten Verlust in das Stromnetz zurückspeisen.

Diese Energie kann dann für andere Zwecke genutzt werden, was wiederum dazu beträgt, den Gesamtenergieverbrauch und die Betriebskosten deutlich zu reduzieren. Außerdem erzeugt regenerative Energie weniger Wärme als gewöhnliche Bremswiderstände. Infolgedessen sind keine zusätzlichen Kühleinrichtungen notwendig, was bedeutet, dass hier zusätzlich Platz und Energie eingespart werden können. In der Regel benötigen Antriebe mit regenerativen Umrichtern bis zu 60 Prozent weniger Netzverkabelung und bis zu 40 Prozent weniger Fläche als herkömmliche Lösungen (abhängig von der Umrichterleistung). Zusammen mit dem energiesparenden Antrieb ergeben sich daraus reduzierte Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) – und somit ein deutlicher Vorteil für den Nutzer.

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