Großprojekt „intelligente Ortsnetzstationen“

Beschreibung

Das Stromnetz nimmt davon rund 1.015 km ein und verfügt über 26.000 E-Hausanschlüsse, wovon 305 km aus Mittelspannungskabel (20kV) bestehen. Der jährliche Stromabsatz der wesernetz Bremerhaven betrug 2018 339,4 Mio. kWh.

Die SAE-Fernwirkgeräte FW-5000, FW-50, BCU-50, FW-5 (CPU-Generation series5+ und series5e) sowie das SG-KOMBISAVE werden seit 2011 zur Überwachung und Betriebsführung von Anlagen in den Bereichen Gas, Wasser, Wärme und Strom genutzt.
Im Bereich Strom umfassen die Aufgabenstellungen das Einspeisemanagement für EEG Anlagen, die Ortsnetzautomatisierung sowie die fernwirktechnische Ausstattung von Schalthäusern und Umspannwerken bis 20 kV. Je nach Anwendungsbereich sind an die Fernwirkgeräte diverse Komponenten, wie zum Beispiel Speicherprogrammierbare Steuerungen der Firma Siemens (SPS S7), Kurz- und Erdschlussrichtungsanzeiger der Firma Kries und Vor-Ort-Visualierungssysteme (PC S7 400 H), angebunden.
In den insgesamt 417 Anlagen der wesernetz Bremerhaven werden neben der SAE Fernwirktechnik auch Fernwirkgeräte der Firmen ABB und Siemens verbaut.

Von der Stadt Bremen nach Bremerhaven werden zwei redundante, exklusive LWL Leitungen genutzt. Ein klassischer Fernwirkkopf kommt nicht zum Einsatz. Zur internetbasierten Kommunikation werden DSL, SHDSL, GSM, UMTS und LTE genutzt. Die Daten werden via IEC 60870-5-104 Protokoll von den Unterstationen an die Leitstelle gesendet. Zwischen den Unterstationen und den dort angebundenen Geräten kommt das IEC 60870-5-101 als auch das -103 und -104 Protokoll zum Einsatz.
Ausgehend von der Bremerhavener Zentrale wurden zwei redundante, exklusive LWL-Ringe – aufgeteilt in einen Nord- und Südring – aufgebaut. Über diese werden alle 24 Knotenpunktstationen erreicht, von denen ca. 40 Subringe in Kupfertechnik abgehen. Hiermit werden die nachgeschalteten Netz- und GDR Stationen, Wärmeanlagen, Wasserschächte und -anlagen angebunden.

Auftakt zum Großprojekt iONS
Der Beginn der Machbarkeitsstudie und die Wirtschaftlichkeitsprüfung im Frühjahr 2015, in Begleitung von dem Ing. Büro Klein Herrn Jost, stellte den Auftakt zu dem Großprojekt „intelligente Ortsnetzstationen“ der wesernetz Bremerhaven in Kooperation mit SAE dar, das ab 2018 realisiert wurde. Auf Grund überalterter Technik und vertraglicher Situationen war eine umfangreiche und günstige Datenübertragung nicht mehr gegeben. Durch Einsatz neuer Technik stellt diese nun kein Problem mehr dar.
Auch neue Anforderungen aus dem Netzmanagement können Dank der Aufrüstung problemlos erfüllt werden. MSP-Netzstationen werden künftig nur noch schaltbar ausgeführt, um im Fehlerfall kürzere Ausfallzeiten sicherzustellen. Auch Qualitätsmessungen im Strombereich und Wärmeüberwachungen an diversen Netzschlechtspunkten werden realisiert. Der Umbau der Knotenpunktstation konnte durch engmaschige Absprachen, gute Vorarbeit und optimierte Abläufe jeweils auf ein Minimum reduziert werden, sodass keine Anlage länger als 2–3 Tage ohne Fernüberwachung bzw. Fernsteuerung auskommen musste.
Die notwendigen Absprachen und die Ressourcenplanung für die Integration der neuen Technik, welche eine VPN-Verschlüsselung bis in die Station bzw. in den Protokollkonverter bereitstellt, wurden effizient durchgeführt.

Höchstmögliche IT-Sicherheit
Um die höchstmögliche IT-Sicherheit zu gewährleisten, wurden gesicherte Protokolle (https, ftps) verwendet.
In diesem Zusammenhang ist auch die zentrale Zertifikats- und Benutzerverwaltung erwähnenswert, deren Nutzung zeigt, dass im Projekt neue, zukunftsorientierte Wege eingeschlagen werden. Weiterhin weist die Fernwirkstruktur in den Ortsnetzstationen eine fast komplett redundante Netzwerktechnik, Stromversorgungs- und USV-Technik auf.

Firmenübergreifende Zusammenarbeit
Insgesamt ist eine Vielzahl von Firmen an der Abwicklung des Projekts beteiligt. Daher stellen die diversen zu bedienenden Schnittstellen eine besondere Herausforderung dar.
Das Management der Netzwerktechnik übernimmt die Firma BTC, wodurch eine Absprache zur Inbetriebnahme betriebsbedingt unvermeidlich ist. Die LWL-Ringe werden durch die Firma EWE Netz betrieben, die Erweiterungen hierfür werden durch die Firma Katthagen und MWB Elektrotechnik durchgeführt.
Notwendige Änderungen im Leitsystem werden durch den Bereich der Betriebsführung von wesernetz parametriert, wobei die Firma BTC mit zusätzlichem Knowhow unterstützt.
Die neu aufzubauenden Subringe für den Großteil der zu überwachenden Anlagen, werden von wesernetz vorgeplant und in Zusammenarbeit mit der EWE Netz TK und dem technischen Service wesernetz Bremerhaven umgesetzt.
Der Aufbau und die Vor-Inbetriebnahme finden parallel zum bestehenden Betrieb statt, ein Ausfall der Datenübertragung ist an dieser Stelle nicht akzeptabel.
Die Außerbetriebnahmen werden, je nach Anlagentyp, an die am Projekt beteiligten Personen delegiert.
Für diese projektbedingten Abläufe sind natürlich weitere Absprachen mit diversen Partnern einzuhalten.

Eingebunden sind unter anderem die Firmen:

• EWE Netz
• AVACON
• Eurogate
• Bremen Port
• FBG
• BEG
• Seestadt Immobilien

Um das Projekt auch weiterhin so erfolgreich abwickeln zu können, werden die vor-Ort-Absprachen mit den jeweiligen Ansprechpartnern sowie dem Betriebspersonal
kontinuierlich durchgeführt.
Der Projektleiter Oliver Martens erklärt, dass die Abwicklung des Projekts bisher sehr positiv verlief und trotz sehr kurz getakteter Umbautermine der Ablaufplan eingehalten wurde, was bei einem Projekt dieser Größenordnung nicht selbstverständlich sei.

„Hauptgrund des Erfolges liegt vor allem an den ausführenden Organen, dem Vertragspartner SAE, dem Betrieb wesernetz Bremerhaven und der ausführenden Firma EWE Netz. Die Mitarbeiter der Firma EWE Netz sind in hervorragender Weise mit der einzubauenden Technik von SAE und Kapsch vertraut und zeigen sich auch nach über 12 Monaten und 24 umgebauten Anlagen hoch motiviert.“  Mitte September 2019 wurde der Abschluss des ersten Loses im Projekt „Datenübertragung Bremerhaven“ mit allen Beteiligten begangen. Hierbei wurden noch einmal die Größe und Komplexität des Projektes durch den Bereichsleiter Planung und Bau von wesernetz, Herrn Malte Link, in den Vordergrund gestellt. Auf Grund der Anzahl der Stationen und der innovativen Datenüberwachung ist das Projekt besonders.
Für die Zukunft ist eine Ausweitung der Überwachung von Gasdruck-Regleranlagen bereits in Planung.

So macht Projektarbeit Freude!
Herr Martens betont, dass die Arbeit mit allen Beteiligten viel Freude macht, auch wenn es das eine oder andere Mal herausfordern und spannend sei.
Die kurzfristige Abstimmung, der unkomplizierte Austausch und die fachliche Unterstützung führen immer zu einem positiven Ergebnis.
Ein besonderes Lob spricht er seinen Kollegen und den Projektverantwortlichen von SAE und der EWE Netz aus.

„Wie man anhand dieser Zeilen ersehen kann, beschäftigen wir uns mit spannender und komplexer Technik, die uns viele Jahre begleiten und positiv nutzen wird.“
Oliver Martens,
Projektleiter wesernetz Bremerhaven