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Die warmen Stellen an dieser 110 Kilovolt Freiluftschaltanlage zeigen Leistungsschalter, die über eine Schrankheizung verfügen, damit sich kein Kondensat bildet. Das Wärmebild zeigt, dass alle Schrankheizungen korrekt funktionieren. Bild: Ulf Kölpzig
Instandhaltung

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Kameras für Versorgungssicherheit

Text: Thomas Jung, Flir und Frank Liebelt, freier Journalist
Die Stadtwerke Bielefeld stehen für eine zuverlässige und sichere Energieversorgung in Stadt und Umland. Damit Strom möglichst unterbrechungsfrei und sicher beim Verbraucher ankommt, sorgen Wärmebildkameras für das richtige Bild.

Als großes kommunales Unternehmen sind die Stadtwerke nicht nur für Telekommunikation, Bäder und Verkehr verantwortlich, sondern auch der Energielieferant vor Ort: Sie beliefern Bürger und Unternehmen zuverlässig und sicher mit Strom, Gas, Wasser und Fernwärme. Darum kümmert sich als einer von mehr als 2200 Mitarbeitern auch Ulf Klöpzig. Als Leiter des Bereichs Umspannwerke und Netzstationen ist er bei den Stadtwerken für die zustandsorientierte Instandhaltung zuständig – und sorgt unter anderem mit Wärmebildkameras von Flir dafür, dass der Strom möglichst unterbrechungsfrei und sicher bei den Verbrauchern ankommt.

Wahl der Messtechnik

Die Stadtwerke Bielefeld nutzen zeitgemäße Diagnose-Werkzeuge, und das bedeutet heute Thermografie und Ultraschallmessungen. Mit Ultraschall lassen sich besonders Isolierungen gut überprüfen: Stirbt eine Isolation langsam, dann ergeben sich Teilentladungen, die im Ultraschallbereich als kleine Mikroexplosionen hörbar sind.

Die Qualität der Leitungen und Kontakte überprüft man dagegen am besten mit einer Wärmebildkamera, denn wenn sich stromleitende Teile ungewöhnlich stark erhitzen, gibt es fast immer ein Problem. Dafür verwendet Ulf Klöpzig heute eine Flir T640 mit einem 12-Grad- und einen 7-Grad-Teleobjektiv – eine Kombination, die sich ideal für die Thermografie auch von etwas weiter entfernten Hochspannungsanlagen eignet. Mit ihrer Auflösung von 640 x 480 Pixeln ist Ulf Klöpzig zufrieden, insbesondere in Verbindung mit dem 7-Grad-Objektiv. „Auch bei etwas weiter entfernten Freileitungen ist mit dem Teleobjektiv die Messfleckgröße sehr gut, so dass zuverlässige Messungen möglich sind.“

Die T640 wurde für Inspektionen entwickelt, die große Reichweiten oder die Messung hoher Temperaturen erfordern und für die hohe Auflösung sowie thermische Empfindlichkeit wichtig sind. Sie verfügt über einen kontinuierlichen Autofokus, einen Sucher und Funktionen wie die automatische Ausrichtung und die drahtlose Verbindung zu den Flir Mess- und Prüfgeräten. Ihre patentierte MSX-Funktion sorgt für detailliertere Wärmebild-Strukturen auf Basis einer Kontrastoptimierung unter Einbeziehung des Tageslichtbildes.

Safety first

Aber nicht für alle Messungen benötigen die Mitarbeiter der Stadtwerke eine High-End-Kamera vom Schlag der T-Serie. „Gerade im Mittelspannungs- und Niederspannungsbereich inspizieren unsere technischen Mitarbeiter täglich einige der über 4000 Verteilerschränke, die über das Stadtgebiet verteilt sind. Für eine Inspektion dieser Stromkästen benötigt man nicht zwangsläufig die hohe Auflösung einer T640“, sagt Ulf Klöpzig. Daher prüft das Unternehmen momentan die Option, den entsprechenden Technikern in ihren Werkzeugkästen eine günstige Flir C2 zur Verfügung zu stellen. Die Flir C2 ist eine voll ausgestattete Kompakt-Wärmebildkamera für den Profi-Einsatz im kompakten Hemdtaschen-Format von 125 x 80 x 24 Millimeter, mit einem Gewicht von nur 130 Gramm. In ihren MSX-Wärmebildern bleiben dabei auch Beschriftungen und ähnliches gut sichtbar.

Diese kompakte Wärmebildkamera im Hemdtaschenformat ist mit ihrem Touchscreen einfach zu bedienen. Ihre Auflösung reicht aber durchaus, um thermische Auffälligkeiten in einem Stromkasten zu erkennen. „Unser Ziel ist, dass jeder Techniker, der eine Niederspannungsverteilung öffnet, erst einmal ein Wärmebild macht. Dafür braucht er nicht viel Zeit, kann aber eventuelle Probleme auf den ersten Blick erkennen.“ Damit sorgt er außerdem für seine eigene Sicherheit, denn wenn ein Kabel nicht mehr fest in der Klemme sitzt, sollte man das lieber vorher als Problem und potentielle Gefahrenquelle erkannt haben. „Die physische Sicherheit unserer Mitarbeiter steht für uns an erster Stelle. Wenn man mit Strom arbeitet – noch dazu mit hohen Stromstärken und Spannungen – wäre ein Lichtbogenüberschlag das Schlimmste, das man sich vorstellen kann. Das gilt es unbedingt zu vermeiden“.

Für Ulf Klöpzig geht es beim Einsatz der Wärmebildkameras neben der Sicherheit vor allem darum, die Manpower in seinem Bereich bestmöglich einzusetzen, um die Instandhaltung langfristig auf einem hohen Level sicherzustellen. Denn nur Anlagen in einem guten Wartungs- und Pflegezustand können ihr Ziel erfüllen, permanent eine möglichst unterbrechungsfreie Stromversorgung sicherzustellen. Während Stromkunden bundesweit pro Jahr durchschnittlich fast 13 Minuten auf Strom verzichten müssen, hat man in Bielefeld einen Wert von unter vier Minuten erreicht. Darauf ist Ulf Klöpzig stolz, begreift es aber gleichzeitig als Ansporn: „Natürlich ist zustandsorientierte Instandhaltung mit einem gewissen Aufwand verbunden, und wenn man damit aufhört, merkt man vielleicht heute oder morgen noch keinen negativen Effekt. Aber irgendwann werden sich die Ausfälle häufen. Garantiert, unplanmäßig und teuer.“

Heutige und zukünftige Herausforderungen

Seit der Energiewende kämpft Ulf Klöpzig aber auch mit den technischen Besonderheiten des Stromnetzes. „Das Stromnetz ist ja über Jahrzehnte immer weitergewachsen, so dass heute zwangsläufig unterschiedlichste Techniken aufeinandertreffen – und jede einzelne dieser Komponenten muss zuverlässig arbeiten, egal wie lange sie schon im Einsatz ist.“ Aber die Anforderungen an das Stromnetz haben sich dramatisch verändert. War es früher so, dass der Strom vom Erzeuger zu den Kunden geleitet wurde, läuft es heute dank dezentral erzeugten, regenerativen Energien oft auch in die andere Richtung. „Wenn an einem sonnigen Tag niemand zuhause ist, verbraucht auch niemand Strom. Die Photovoltaik-Module erzeugen aber trotzdem Strom, und der wird dann ins Netz eingespeist. Da kann es schon mal zu Stromspitzen kommen, die Betriebsmittel höher belasten als die ursprüngliche Planung vorgesehen hatte. Unser Netz darauf auszurichten und sicherzustellen, dass es auch unter diesen Bedingungen zuverlässig arbeitet, ist eine wirklich anspruchsvolle Aufgabe“, sagt der Instandhaltungsprofi. Die Stadtwerke Bielefeld haben diese Herausforderung angenommen. Für eine zuverlässige, sichere Energieversorgung heute und in Zukunft, die sich dynamisch an immer neue Anforderungen anpasst.

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