Geleitwort zur Buchreihe
Wer aufhört zu lernen, ist alt! Er mag zwanzig oder achtzig sein!" Mit diesem Ausspruch hat Henry Ford bereits zu seiner Zeit die Notwendigkeit der Weiterbildung unterstrichen und deren Bedeutung für den einzelnen hervorgehoben. Um wieviel mehr ist beim derzeitigen Tempo des technischen Fortschritts Weiterbildung ein Gebot der Stunde. Wer heute einen technischen Beruf ausübt, sieht sich schnelllebigen Veränderungen ausgesetzt mit ständig neuen Anforderungen. Sein Wissen von heute ist morgen zum Teil überholt. Die Bereitschaft, lebenslang Lernender zu sein, ist für den Techniker Voraussetzung zum beruflichen Erfolg und zum zukunftssicheren Arbeitsplatz.
Nicht nur der Forscher und Entwickler, auch der Praktiker, ob Führungskraft oder Ausführender vor Ort, muss sich der Weiterbildung durch Lektüre von Fachliteratur und durch Teilnahme an Vorträgen, Seminaren und Fachtagungen stellen und sich über das seinen Arbeitsbereich betreffende Wissen auf dem laufenden halten. Das kostet Engagement und Zeit. Für Autoren, Ausbilder und Referenten ergibt sich die Forderung nach möglichst effizienter Wissensvermittlung. So ist es ein Qualitätsmaßstab für jede Fachliteratur, dass sie nicht allein vom fachlichen Inhalt her korrekt ist - das ist eine Selbstverständlichkeit -; gute Fachliteratur zeichnet sich aus durch übersichtliche Gestaltung und flüssigen und leicht verständlichen Stil. Die vorliegende Buchreihe orientiert sich an diesem Anspruch.
Lassen Sie mich das eingangs genannte Zitat von Henry Ford durch die aktuelle Feststellung ergänzen: "Weiterbildung ist für alle Unternehmen des Elektro- und Energiebereichs und deren Mitarbeiter eine Herausforderung für das neue Jahrtausend."
Unter diesem Motto wünsche ich der vorliegenden Buchreihe viel Erfolg. Möge sie ihren Beitrag leisten zur Weiterbildung der in elektrischen Verteilungsnetzen tätigen Praktiker.
Dipl.-Ing. Klockhaus,
RWE Energie AG, Essen
Vorwort
des Herausgebers der
Fachbuchreihe
Sehr geehrter Leser, lieber Fachkollege, Ihnen liegt die Fachbuchreihe "Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze" vor. Sie haben sich für den Ihnen vorliegenden Band oder gar für die gesamte Fachbuchreihe entschieden und nutzen diese Bücher zur Unterstützung Ihrer praktischen Arbeit. Dafürgilt Ihnen von mir als Herausgeber dieser Fachbuchreihe mein herzlichster Dank, beweist Ihr Interesse doch, dass das Vorhaben, ein solches Werkfür diesen Fachbereich schaffen zu wollen, richtig war.
Die Anforderungen an elektrische Anlagen und Betriebsmittel für Verteilungsnetze nehmen ständig aus verschiedenen Bereichen zu, wie der Gesetzgebung, der Sicherheitstechnik, der Ökonomie, der Zuverlässigkeit des Umweltschutzes, der Raumplanung und der Kundenanforderungen. Die Technik der Verteilungsnetze und damit die Anlagentechnik in öffentlichen Netzen und in Industrienetzen ist schon längst nicht mehr eine statische Angelegenheit, sondern die Fachleute dieser Technik sind gefordert, ständig sich verändernden Gegebenheiten anpassen zu müssen.
Selbstverständlich stehen bereits andere Fachbücher für elektrische Anlagen oder einzelne Betriebsmittel zur Verfügung. Mit dieser Fachbuchreihe möchten die Autoren, die Verlage und ich als Herausgeber Ihnen als Leser jedoch etwas Neues bieten:
| - | Die Thematik wird zusammenfassend als eine Fachbuchreihe angeboten, in der zum einen die wesentlichen Bestandteile der Anlagentechnik und zum anderen wichtige Tätigkeitsbereiche, wie die Qualitätssicherung, behandelt werden. | |
| - | Jeder Band ist für sich abgeschlossen und somit auch für den Leser einzeln anwendbar. | |
| - | Die Autoren sind jeweils Spezialisten der einzelnen Themenbereiche und stellen somit kompetent dem Leser ihr Wissen zur Verfügung. | |
| - | Die Fachbuchreihe kann dem Leser als Weiterbildungs- bzw. in ihrer Gesamtheit als Nachschlagewerk dienen. | |
| - | Auf theoretische Abhandlungen ist möglichst zugunsten von Darlegungen aus bzw. für die Praxis verzichtet worden. | |
| - | Es ist jeweils der neueste Stand der Technik berücksichtigt; alte Techniken werden nur erwähnt, wenn es zum Verständnis erforderlich erscheint. | |
| - | Zur Unterstützung der verbalen Aussagen ist der Anteil an Fotos, Checklisten, Tabellen, Bildern und Textzusammenfassungen gegenüber anderen Fachbüchern erhöht worden. | |
| - | Die äußere Gestaltung als Taschenbuch ist bewusst so gewählt, damit dem Praktiker die Anwendung erleichtert wird. (Benutzen nicht nur am Schreibtisch, sondern u. U. auch in der Werkstatt, an der Baustelle oder im Gespräch mit anderen Fachkollegen.) | |
Ich darf den Autoren für ihre intensive Arbeit und ihr Bemühen, aus der Praxis für die Praxis zu schreiben, recht herzlich danken.
Mein Dank gilt auch den beiden Verlagen, die es meines Erachtens durch ihre Kooperation für dieses Werk erreicht haben, dass diese Buchreihe einen großen Leserkreis erreicht.
Meinen besonderen Dank möchte ich der Verlagsleitung des VWEW-Verlages aussprechen, die meine Idee zur Schaffung dieses Werkes nicht nur sofort aufgegriffen, sondern auch die praktische Umsetzung initiativ bis zum Erscheinen dieser Bücher betreuend begleitet hat. Für die redaktionelle bzw. organisatorische Bearbeitung sei Frau Jungekrüger, VWEW-Verlag, gedankt.
Rolf R. Cichowski, Holzwickede
Vorbemerkung
Die zuverlässige Versorgung mit preiswerter Energie bildet eine Lebensgrundlage unserer Zivilisation, und der dadurch steigende Energiebedarf hat zu immer weiter ausgedehnten und verzweigten Versorgungsnetzen geführt. Daraus ist den Energieversorgungsunternehmen (EVU) eine hohe volkswirtschaftliche Verantwortung erwachsen.
Auf Initiative der EU wurde in den zehn Jahren seit Erscheinen der ersten Auflage dieses Buches der deutsche Energiemarkt gründlich verändert. Jeder Kunde kann seinen Versorger im ganzen Lande selbst wählen, wobei der Netzbetreiber, an den er lokal bedingt zwangsläufig angeschlossen ist, weiterhin für die Durchleitung der Energie Sorge tragen muss. Diese Liberalisierung hat zu einer Welle von Zusammenschlüssen und Übernahmen bei den deutschen EVU geführt. Während z. B. vor zehn Jahren noch neun Verbundunternehmen das Übertragungsnetz 380/220 kV betrieben, sind es jetzt nur noch vier. Die EVU mussten sich vom Versorger zum Dienstleister wandeln.
Mit der Verbändevereinbarung [72] versuchten die EVU seit 1998 die mit der Liberalisierung verbundenen Durchleitungsprobleme untereinander und mit den Großkunden zu regeln. Doch jetzt schreibt das Zweite Energiewirtschaftsgesetz [73] die rechtliche und operationelle Trennung des Netzbetriebes (Übertragung und Verteilung) von den wettbewerblichen Aktivitäten (Erzeugung und Vertrieb) des EVU zwingend vor. Selbst der Informationsaustausch zwischen diesen Bereichen ist reglementiert. Die Regulierungsbehörde "Bundesnetzagentur" überwacht die Trennung und genehmigt die Durchleitungsentgelte, wobei sie die Wirtschaftlichkeit der Betriebsführung überprüfen kann.
Zusätzlich hat das Thema Stromhandel für die Energieversorger stark an Bedeutung gewonnen. Vor der Liberalisierung wurde der Strom zumeist bei einigen wenigen Lieferanten bezogen und an die Kunden in den jeweiligen Versorgungsgebieten weiterverkauft. Diese langfristigen Lieferverträge weichen immer mehr Verträgen mit kurzer Dauer über bestimmte Leistungsbänder. Strombörsen sind damit zu einem wichtigen Aspekt der veränderten Wettbewerbssituation geworden, da sie, wie andere Börsen auch, den Abschluss von Verträgen zu marktgerechten Preisen ermöglichen.
Und nicht zuletzt hat die umfangreiche Umweltgesetzgebung die EVU viel stärker getroffen als die übrige Industrie. Beispiele sind das Erneuerbare-Energien-Gesetz, das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz [74] und die Vereinbarung zur stufenweisen Abschaltung der Kernkraftwerke.
So stehen die EVU in einem Spannungsfeld aus divergierenden Anforderungen:
| - | Versorgungszuverlässigkeit, | |
| - | Entflechtung von Betrieb und Vertrieb, | |
| - | Wirtschaftlichkeit, | |
| - | Umweltverträglichkeit. | |
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind an erster Stelle wirtschaftlich geplante, ausreichend dimensionierte und umweltfreundlich ausgeführte Erzeugungsanlagen und Netze notwendig. Doch kaum weniger wichtig sind die leittechnischen Einrichtungen, mit denen die Anlagen sinnvoll geführt werden können. Die Netzleittechnik hat einen erheblichen Anteil an der Erfüllung der Anforderungen als Instrument der Betriebsführung auf zwei Ebenen:
| - | die Versorgungszuverlässigkeit durch eine sorgfältige Netzführung zu gewährleisten, | |
| - | die Wirtschaftlichkeit durch gezielten Einsatz von Betriebsmitteln und Personal zu sichern. | |
Nach [76] ist das Leiten "die Gesamtheit aller Maßnahmen, die einen im Sinne festgelegter Ziele erwünschten Ablauf eines Prozesses bewirken. Die Maßnahmen werden vorwiegend unter Mitwirkung des Menschen aufgrund der aus dem Prozess oder auch aus der Umgebung erhaltenen Daten mit Hilfe der Leiteinrichtung getroffen." Der englische Begriff ist "to control".
Obwohl viele Hersteller von "Netzautomatisierung" sprechen, führen auch moderne Netzleitsysteme nicht selber den Betrieb. Sie sind lediglich Hilfsmittel zum
| - | Erfassen, Übertragen, Aufbereiten, Verknüpfen, Hinterlegen und Anzeigen von Zustandsinformationen aus dem Netz zum überwachenden Menschen, | |
| - | Entgegennehmen, Aufbereiten, Übertragen, Ausgeben und Überwachen von Befehlsinformationen vom betriebführenden Menschen zum Netz. | |
Das wird sich auch durch neue Techniken so bald nicht ändern. Die Anforderungen des Prozesses "Energieversorgung" sind derart vielgestaltig, dass nur der Mensch vor Ort und in zentralen Leitstellen in allen Fällen richtig reagieren kann.
Einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Netzleittechnik hat die zunehmende "Vernetzung" der EVU. Die Leitstelle ist nur ein Element im großen Unternehmensnetz und tauscht mit vielen externen Stellen Daten aus, muss jedoch wegen ihrer Sensibilität besonders gegen unautorisierte Eingriffe geschützt werden.
Dieses Buch wendet sich vor allem an EVU-Mitarbeiter, Hersteller und Studenten, die sich im Rahmen ihrer Aufgaben mit der Netzleittechnik beschäftigen müssen. Deshalb werden die Gebiete Mess- und Regeltechnik, Telekommunikation und Datenverarbeitung, welche die technischen Grundlagen bilden, im Teil 2 so ausführlich behandelt, wie es zum Verständnis des Grundthemas notwendig ist. Die Betreiber von Querverbundunternehmen, die oft auch Gas-, Öl-, Wasser- und Dampfnetze aus der gemeinsamen Leitstelle führen, werden feststellen, dass überall die gleichen oben genannten leittechnischen Aufgaben zu erfüllen sind.
Wie kaum eine andere Technik im EVU mit Ausnahme der Schutztechnik (Band 13 der Fachbuchreihe) ist die Netzleittechnik eng mit der Netzbetriebsführung verbunden. Beide Techniken kann nur derjenige erfolgreich planen und betreiben, der sowohl die vielfältigen Strukturen der Netze als auch die Anforderungen und Abläufe des Netzbetriebes von Grund auf kennt. So werden in diesem ersten Teil Netzstrukturen (Kapitel 1), Fragen der leittechnik-gestützten Betriebsführung (Kapitel 2) und informationstechnische Grundlagen (Kapitel 3) behandelt. Weil leittechnische Einrichtungen meist noch nicht wie Primärbetriebsmittel "von der Stange" gekauft werden können, werden für neue Netzleiteinrichtungen auch die effektive Planung (Kapitel 4) und sichere Inbetriebnahme (Kapitel 5) ausführlich behandelt. Im letzten Abschnitt sind schließlich alle Literaturhinweise, Normen, Vorschriften, Empfehlungen und Herstellerinformationen sowie das Stichwortverzeichnis für beide Bände abgedruckt.
Im Teil 2 werden die systemtechnischen Anforderungen und Lösungswege mit dem Stand 2005 ausführlich beschrieben:
| - | Allgemeine Rechnertechnik mit Hardware, Software und Datenhaltung, | |
| - | Übertragungstechnik, Protokolle und Informationsnetze, | |
| - | Leittechnik in den Stationen des Netzes und beim Außendienst, | |
| - | Leiteinrichtungen in den zentralen Leitstellen. | |
Eine detaillierte Inhaltsübersicht des Teils 2 befindet sich in diesem Band hinter dem Kapitel 5.
Ich danke allen Freunden und Kollegen, die durch Anregungen und geduldige Durchsicht zu diesem Buch beigetragen haben.
Ernst-Günther Tietze