Energiemanagement
Magnetfeldsensor misst den Stromverbrauch

Ein neuartiger Stromsensor soll helfen, Verbräuche exakt zu ermitteln und damit gesetzliche Regelungen zu erfüllen. Denn deutsche Unternehmen mit einem hohen Energieverbrauch sollen ab 2013 nur noch dann von ermäßigten Energie- und Stromsteuersätzen profitieren, wenn sie Maßnahmen einführen, um Energie zu sparen und dies auch nachweisen können.

Ab 2013 erhalten ausschließlich Firmen Vergünstigungen, die mit einem Energiemanagementsystem ihre Stromverbräuche nachweisen. Kein einfaches Unterfangen – schließlich müssen die Unternehmen in vorhandenen Elektroanlagen Messgeräte nachrüsten, die die Teilenergieverbräuche von Großgeräten wie Press- und Schweißmaschinen, Backöfen oder Motoren erfassen. Bisher erhältliche Messsysteme passen jedoch oftmals nicht in Schaltschränke, weil sie zu groß sind.

Abhilfe schaffen soll ein neuartiges, Platz sparendes Messmodul, das sich im laufenden Betrieb wie eine Wäscheklammer um Stromkabel zwicken lässt. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen haben den Energie-Analysator in Zusammenarbeit mit der Rauschert GmbH entwickelt – einem Hersteller technischer Keramikkrodukte. Zu sehen ist das neue Messgerät derzeit auf der Messe Sensor+Test 2012 vom 22. bis 24. Mai in Nürnberg.

Es basiert auf dem HallinOne-Sensor des IIS – einem 3D-Magnetfeldsensor, der bereits serienmäßig in Waschmaschinen von Bosch und Siemens verbaut ist, um dort die Position und Lage der Wäschetrommel zu bestimmen. „Wir verwenden in der Anwendung erstmals unsere 3D-Magnetfeldsensor-Technologie, um das vom elektrischen Stromfluss erzeugte Magnetfeld zu messen und so die Energiewerte zu erfassen“, sagt Dipl.-Ing. Michael Hackner, Wissenschaftler am IIS. Seinen Angaben zufolge lässt sich der Sensor montieren, ohne die Produktion zu unterbrechen. Und: Er könne auch Gleichstrom messen – ein wichtiger Aspekt für Photovoltaikanlagen mit Solarumrichtern, die Gleich- in Wechselstrom umwandeln.

Der Stromsensor lasse sich auch im Mittelspannungsnetz (20 kV) der Energieversorger einsetzen. Aufgrund des Erneuerbaren Energien-Gesetzes (EEG) speisen mittlerweile viele kleine und mittlere Elektrizitätserzeuger ins Versorgungsnetz ein, ohne dass die Provider im Detail informiert sind, zu welcher Zeit in welche Richtung und durch welche Leitung wie viel Strom fließt. „Die Netzkapazität ließe sich deutlich besser ausnutzen, wenn hier detailliertere Messwerte zur Verfügung stünden“, sind sich die Experten einig. Sie sehen hier ein großes Marktpotenzial: Allein in Bayern umfasst das 20-kV-Netz mehrere zehntausen Trafostationen, die sich mit der neuen Entwicklung kostengünstig ausrüsten ließen, ohne dass man die Stationen und Leitungen zeitweilig außer Betrieb nehmen müsste. Ein Prototyp des Messsystems für Niederspannungsnetze liege bereits vor. (Quelle: Fraunhofer IIS/hw)

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