RWE-Großkraftwerk Westfalen: stabiler Funk durch die Natur

Radioline-Funksystem zur wirtschaftlichen Anbindung entfernter Messstellen

Kühlturm des RWE-Kraftwerks Westfalen in Hamm-Uentrup

Kühlturm des RWE-Kraftwerks Westfalen in Hamm-Uentrup

In ausgedehnten Infrastrukturanlagen müssen häufig Daten von entfernt gelegenen Außenstationen an die Leitzentrale übermittelt werden.

Das RWE-Großkraftwerk Westfalen setzt zu diesem Zweck das industrietaugliche Funksystem Radioline von Phoenix Contact ein. So lassen sich die zur Dokumentation aufgenommenen Messwerte einfach und wirtschaftlich an das Leitsystem übertragen.

Applikation

RWE zählt zu den größten Stromerzeugern in Deutschland. Eins der zahlreichen von RWE betriebenen Kraftwerke liegt in der Lippe-Aue östlich des Stadtbezirks Hamm-Uentrop.

Im Rahmen des Kühlprozesses wird aus dem angrenzenden Fluss Lippe Wasser entnommen, um die Verdunstungsverluste bei der Wärmeableitung über die Kühltürme auszugleichen. Zudem wird ein Teil des Kühlturmwassers zusammen mit dem gereinigten Abwasser der Rauchgas-Entschwefelungsanlagen (REA) in die Lippe eingeleitet. Daher muss der Kraftwerksbetreiber den Zu- und Abfluss des Kühlwassers gegenüber den Behörden in Form von Pegel- und Temperaturmessungen dokumentieren.

Vor diesem Hintergrund standen die Verantwortlichen vor der Herausforderung, die im Außenbereich des Kraftwerks Westfalen eingerichteten Temperatur- und Pegelmessstellen an das zentrale Leitsystem anzubinden, wo die Werte erfasst und archiviert werden. Neben der kommunikativen Anbindung der weit von den zentralen Gebäuden entfernt gelegenen Einrichtungen musste die in den meist autark aufgebauten Stationen installierte Mess- und Übertragungstechnik mit Energie beliefert werden.

Lösung

Pegel- und Temperaturmessstelle an der Lippe

Energieautarke Pegel- und Temperaturmessstelle an der Lippe

Autarke Energieversorgung durch eine Photovoltaikanlage

Da das Verlegen von Leitungen aufwändig und teuer ist, haben sich die Verantwortlichen von RWE für eine drahtlose Ankopplung der Stationen über das Radioline-Funksystem von Phoenix Contact entschieden.

Der Temperatursensor, der an beiden Messstellen im Fluss angebracht ist, und die Funkkomponenten erhalten die erforderliche Energie durch eine autarke Photovoltaikanlage von Phoenix Contact, die genau für die jeweils benötigte Leistung ausgelegt wird.

Schaltkasten mit Radioline-Funkmodulen

Radioline-Funkmodule übertragen die Signale an die Gegenstelle

Zuverlässige Signalübertragung über große Distanzen

Die Messstellen müssen eine bis zu 1.000 Meter lange Distanz zu dem Kraftwerksgebäude überbrücken, in dem die Ankopplung an das Leitsystem erfolgt. Zwischen den auf den Messstellen und auf dem Gebäudedach montierten Antennen erstreckt sich eine Wiese mit freier Sicht.

Das Radioline-System unterstützt den Aufbau eines selbstheilenden, vermaschten Netzwerks, in dem jedes Wireless-Gerät als Repeater arbeiten und somit Daten an die übrigen Teilnehmer weiterleiten kann. Sollte also ein direkter Kommunikationspfad gestört sein, sucht sich das Funksystem automatisch eine alternative Verbindung über ein anderes im Netzwerk funkendes Radioline-Modul.

Die Funkmodule der Produktfamilie Radioline basieren auf der von Phoenix Contact entwickelten Version 2.0 der Trusted-Wireless-Technologie. Das lizenzfrei im 2,4-GHz-Frequenzband arbeitende Verfahren zeichnet sich durch hohe Robustheit und Zuverlässigkeit sowie durch die große überbrückbare Reichweite aus, die bei freier Sicht mehrere Kilometer betragen kann. Dem Kraftwerk steht somit eine zuverlässige industrietaugliche Kommunikationslösung zur Verfügung.

Funktionsdarstellung I/O-Mapping

Einfache Verteilung der I/O-Signale über das I/O-Mapping

Einfache Installation und Inbetriebnahme des Funksystems

Als langjähriger Lieferant von RWE hat die in Bergheim ansässige PBE Esser GmbH die Installation und Inbetriebnahme der vorkonfektionierten Komponenten übernommen. Diese gestaltete sich sowohl für das Radioline-System als auch die Photovoltaikanlage einfach. Die entfernten Messstellen übertragen nun analoge Temperatur- und Pegelsignale sowie digitale Störmeldungen an das Leitsystem.

Die Funklösung ermöglicht folglich einen wirtschaftlichen Kabelersatz für die I/O-Signale. Über das so genannte I/O-Mapping werden die Daten ohne Software-Unterstützung nur durch Betätigen eines weißen Rändelrads im Funknetzwerk verteilt. Um das Eingangs- mit dem Ausgangsmodul zu verbinden, stellt der Anwender dazu an beiden Modulen lediglich die gleiche I/O-Map-Adresse – beispielsweise 23 – ein und zieht damit sozusagen ein drahtloses Kabel zwischen den Stationen.

Fazit

Durch den Einsatz des Radioline-Funksystems und der autarken Spannungsversorgung über eine Photovoltaikanlage haben die Verantwortlichen des Kraftwerks Westfalen Zeit und Geld gespart. Denn zur Weiterleitung der dokumentationspflichtigen Temperatur- und Pegelwerte der an der Lippe gelegenen Messstationen müssen keine Leitungen verlegt werden.

Mit der einfach handhabbaren, flexiblen und robusten Lösung lassen sich auch zukünftige Außenbauwerke schnell und problemlos an das Leitsystem ankoppeln.

PHOENIX CONTACT
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