Modernisierung mit Weitblick

Das modulare WAGO-I/O-SYSTEM und der Protokollwandler WTG helfen, das komplexe Fernwärmenetz in Greifswald einfacher zu managen.

Greifswald setzt auf Fernwärme. Fast 20.000 Bürger, rund 70 Prozent der Einwohner, nutzen sie zum Heizen und Erwärmen von Wasser – ein erstaunlicher Wert im Vergleich zum bundesweiten Durchschnitt von 14 Prozent. Schon 1958 ging das erste Wärmekraftwerk in Betrieb; nach und nach kamen neue dazu.

Ab 1983 hingegen versorgte eines der beiden Kernkraftwerke (KKW) der DDR die Stadt sowohl mit Strom als auch mit Abwärme. Bis 1990 führte eine 24 Kilometer lange Fernwärmetrasse vom Kernkraftwerk Lubmin nach Greifswald.

Mit dem Ende der DDR war auch das Schicksal des Meilers besiegelt. Die Sicherheitsmängel erwiesen sich als zu gravierend, eine Anpassung an die Standards der BRD wäre zu kostspielig gewesen. 1990 ging das Kraftwerk vom Netz und auch die überirdische Trasse wurde vier Jahre später zurückgebaut. Von 1990 bis 1993 versorgte ein Ölheizwerk am Standort Lubmin die Greifswalder Haushalte provisorisch mit Wärme.

An der Fernwärme hielten die Greifswalder auch nach dem Ende des KKW fest und riefen 1991 die Fernwärme Greifswald GmbH ins Leben. Sie setzte ein neues Energiekonzept um. Innerstädtische Leitungssysteme wurden saniert und in nur fünf Jahren vier neue Kraftwerke gebaut.

Drei Blockheizkraftwerke mit Verbrennungsmotoranlagen und ein Heizkraftwerk mit Gasturbinenanlage und Abhitzekessel sorgen seitdem für elektrische und thermische Energie. Sie wird ausschließlich in hocheffizienten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen innerhalb der Stadtgrenzen erzeugt.

Hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung

Das komplexe Fernwärmenetz benötigt ein ausgeklügeltes Management für den effizienten Betrieb und für den – höchst unwahrscheinlichen, aber denkbaren – Fall, dass Havarien und Störungen auftreten. Deshalb sind die beiden Erzeugerstandorte, die für das zentrale Netz verantwortlich sind, durch eine Netzkoppelstation in der Innenstadt thermisch miteinander verbunden.

Hier wird Wärme zwischen den beiden Primärnetzen übertragen. Da die maximalen Vorlauftemperaturen und der Druck aus historischen Gründen unterschiedlich ausgelegt sind, erfolgt zunächst die Kopplung über einen Wärmetauscher.

Um eine effiziente und störungsfreie Versorgung zu gewährleisten, ist die Übergabe der Wärmemenge automatisiert. In Abhängigkeit von den Außentemperaturen wird die für den Wärmebedarf notwendige Vorlauftemperatur erfasst und automatisch eingestellt. So wird aus Fernwärme bedarfsgerecht geregelte Heizenergie für den privaten Verbrauch.

Da die verbaute Hardware der Fernwirktechnik abgekündigt wurde, entschieden sich die Stadtwerke Greifswald, die beiden Komponenten Fernwirkstation und Datenkonzentrator durch Lösungen von WAGO zu ersetzen. Seit Oktober 2016 kommt das feinmodulare und feldbusunabhängige WAGO-I/O-SYSTEM 750 zum Einsatz. Die Besonderheit in Greifswald ist dabei die Integration des Fernwirk-Gateways WTG als Applikation für das I/O-System. Benötigten die vormals betriebenen Module „Fernwirkstation“ und „Datenkonzentrator“ jeweils eigene Schnittstellen zur Netzleitstation, geschieht dies nun über ein gemeinsames bidirektionales Interface.

Herstellerunabhängig und skalierbar

Während die örtliche Steuerung der Netzkoppelstation an die analogen und digitalen Ein- und Ausgabegruppen des I/O-Systems angeschlossen ist, erfasst das WTG von WAGO die Daten der Heizregler in den Übergabestationen über serielle Kanäle.

Damit manifestiert sich ein zentrales Feature des Fernwirk-Gateways: „Heizregler sowie auch der Überspannungsschutz stammen von unterschiedlichen Herstellern“, berichtet Frank Reißmann, Betreuer der Netzleittechnik bei den Stadtwerken Greifswald. „Mit dem WTG von WAGO ist es möglich, Unterstationen herstellerunabhängig anzubinden.“

Die Protokollwandlung dafür erfolgt im WTG von WAGO über die SPS-Funktionalität. Die Daten von bis zu neun Fernwirklinien, mit maximal 16 Unterstationen, können so erfasst werden. Anwender können via FTP-Datentransfer und Web-Based-Management – also per Webbrowser und damit plattformunabhängig – eigenständig Teilnehmer hinzufügen und Systemanpassungen vornehmen.

Gemeinsam mit der offenen Struktur führt dies zu einem Höchstmaß an Flexibilität und bietet den Stadtwerken Greifswald Zukunftssicherheit – denn Modernisierung ist ein kontinuierlicher Prozess: Momentan ist eine Fernwirkstation realisiert, mit insgesamt 31 Heizreglern als Unterstationen. Neun weitere Fernwirkstationen sollen in den nächsten Jahren folgen – mit den offenen und skalierbaren Lösungen von WAGO eine einfach umsetzbare, effiziente und zuverlässige Sache.

www.wago.com

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