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Was muss ich bei der Auswahl eines Stromerzeugers berücksichtigen?

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Stromerzeuger sind auf der ganzen Welt unverzichtbare Elemente auf Baustellen, bei Infrastrukturprojekten und Open-Air-Veranstaltungen. Als vielseitige und zuverlässige Stromquelle kann ihr Beitrag zur Produktivität nicht überschätzt werden, insbesondere nicht ihre Fähigkeit, lebenswichtige Energie und Unterstützung für so unterschiedliche Anwendungen wie städtische Entwässerungsprojekte, Fertigungsanlagen, Krankenhäuser oder den Betrieb einer mobilen Küche für 5.000 Menschen an einem abgelegenen Ort zu liefern, um nur einige zu nennen. 

Selbst wenn ein Stromerzeuger zumeist als unbesungener Held der Show dabei ist, kann es jedoch einige Aspekte geben, die berücksichtigt werden müssen, bevor eine Kauf- oder Mietentscheidung getroffen wird, insbesondere hinsichtlich der vergleichbaren Leistung und Größe der Geräte.

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Hier finden Sie fünf wichtige Überlegungen, auf die Sie sich bei Kauf oder Anmietung eines Stromerzeugers konzentrieren sollten:

1. Auf die Größe kommt es an

Bei der Bemessung eines Stromerzeugers ist vor allem der hohe Einschaltstrom beim Starten von Elektromotoren und Transformatoren zu berücksichtigen, der in der Regel sechsmal so hoch ist wie der Volllaststrom. Die Einschaltströme der modernen Hocheffizienzmotoren können noch einmal fast doppelt so hoch sein. Daher ist es üblich, die Leistungsanforderungen an Motor und Transformator als Messlatte zur Bestimmung der Größe eines Stromerzeugers zu verwenden. Dieser Ansatz führt häufig dazu, dass die Stromerzeuger für die Motorbetriebslast überdimensioniert sind und nicht auf den tatsächlichen Anforderungen der Anwendung basieren. Darüber hinaus werden andere Schlüsselfaktoren, die bei der Größenbestimmung von Stromerzeugern eine wichtige Rolle spielen, ignoriert. Dazu gehören zum Beispiel Schwingungen, die durch Frequenzumrichter und das sequenzielle Starten von Motoren verursacht werden. Beim Starten von Motoren oder Transformatoren können auch große Spannungs- und Frequenzeinbrüche auftreten, wenn das Stromaggregat nicht richtig dimensioniert ist. Darüber hinaus können andere Verbraucher, die an den Stromerzeugerausgang angeschlossen sind, empfindlicher auf Spannungs- und Frequenzeinbrüche reagieren als der Motor oder der Motorstarter, was ebenfalls zu Problemen führen kann. Zum Glück gibt es dafür Abhilfe. Viele Stromerzeuger können jetzt mit Lösungen ausgerüstet werden, um die zusätzlichen Erregungssysteme zu überwinden, die für den Stromerzeuger erforderlich sind. Normalerweise werden zwei Optionen angeboten: Permanentmagnet oder Hilfswicklung. Beide versorgen den Stromerzeuger mit dem dreifachen Nennstrom, um die Einschaltspitzen des Elektromotors für eine Mindestdauer von zehn Sekunden über einen Resterregerstrom abzudecken. In bestimmten Fällen stehen noch modernere Optionen zur Verfügung. Einige Stromerzeuger verfügen beispielsweise über einen digitalen automatischen Spannungsregler (D-AVR), der speziell für hohe Einschaltströme von Startmotoren und Transformatoren entwickelt wurde. Bei bestimmten Anwendungen ermöglicht dieser Spannungsreglertyp den Betreibern, die Stromerzeugeranforderung zu verkleinern, da das transiente Verhalten der Leistung besser gesteuert wird. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz eines speziellen Systems, das den Leistungsschalter schließt, wenn der Motor anspringt. Dadurch kann die Erregung allmählich entsprechend der Motordrehzahl gesteigert werden, was einen sehr sanften Start der mit dem Stromerzeuger verbundenen Lasten ermöglicht. Dies ist besonders nützlich für die Magnetisierung von Aufspanntransformatoren in Anlagen, in denen Mittelspannung erforderlich ist. Dann müssen auch keine größeren Stromerzeuger mehr gekauft werden, als zur Bewältigung der anfänglichen elektrischen Überspannung beim Start nötig sind. Zudem ist es mit der intelligenten Steuerung der Stromerzeugerspannung möglich, den Kraftstoffverbrauch und die Wartungskosten zu senken und die Lebensdauer zu verlängern.

2. Modularer Aufbau

Selbst wenn Sie mit nur einem Gerät beginnen, sollten Sie den Gerätehersteller fragen, welche Schritte unternommen werden können, um einen Einzelstromerzeuger zur Bildung eines modularen Kraftwerks mit anderen zu synchronisieren. Ist der Stromerzeuger beispielsweise serienmäßig mit dieser Funktion ausgestattet? Wie lange dauert es, zwei Geräte zu koppeln? Bei vielen Stromerzeugern dauert dies weniger als 10 Minuten, aber nicht alle verfügen über diese Funktion. Daher wird dringend empfohlen, dies vor der Investition zu überprüfen, falls diese Möglichkeit in Zukunft benötigt wird. Wenn sie von einem Steuerungsnetzwerk koordiniert werden, können Plug-and-Play-Stromerzeuger entsprechend dem jeweiligen Strombedarf vor Ort ein- und ausgeschaltet werden. Zum Beispiel können in Zeiten geringer Last nur ein oder zwei Geräte in Betrieb sein, wodurch die Kraftstoffeffizienz erhöht wird. Ebenso können alle Einheiten in Zeiten hoher Nachfrage aktiv werden. Die modulare Funktionalität bietet eine Reihe zusätzlicher Vorteile. Erstens wird die Gerätezuverlässigkeit verbessert, da der Ausfall einer einzelnen Einheit durch die Konfiguration der verbleibenden Einheiten zur Verbesserung der Leistung bei gleichbleibender Ausgangsleistung abgefangen wird. Zweitens senkt dies die Kosten und die Dauer der Wartungsintervalle, da es nicht erforderlich ist, die gesamte Stromzufuhr bei wichtigen Wartungsarbeiten zu unterbrechen.

3. Steuerungssysteme und Energiemanagement

Das ideale Steuersystem sollte eine Vielzahl von Funktionen bieten, beispielsweise die Möglichkeit, die Maschine aus der Ferne zu starten und zu programmieren, Warnungen sowie Kraftstoffstand und andere Leistungsprobleme anzuzeigen und eine breite Palette von Analysedaten bereitzustellen. Dies trägt dazu bei, die Effizienz der Stromerzeugungsanlage besser zu nutzen und gleichzeitig einen wertvollen Überblick über den Anwendungsprozess zu erhalten. Viele Stromerzeuger sind heutzutage mit Power Management Systemen (PMS) ausgestattet. Das Plug-and-Play-Design, das eine einfache und schnelle Konfiguration ermöglicht, macht sie ideal für Mietanwendungen. Das PMS ermöglicht die Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und der Leistung von Stromerzeugern entsprechend dem Lastbedarf und das Starten und Stoppen von Maschinen bei entsprechender Steigerung oder Verringerung der Last. Es trägt auch dazu bei, Motorschäden an Stromerzeugern durch den Betrieb mit geringer Last zu vermeiden, wodurch ihre Nutzungsdauer verlängert wird.

4. Kraftstoffeffizienz und Autonomie

Dank einer Reihe von Design-Innovationen und Verbesserungen bei der Energieeffizienz verbrauchen mobile Stromerzeuger heute deutlich weniger Kraftstoff als noch vor fünf Jahren. Die Tatsache, dass die neuesten Geräte länger und wirtschaftlicher betrieben werden können, ist ein wichtiger Faktor für das Marktwachstum. Allerdings sind nicht alle Stromerzeuger gleich, und Kraftstoff kann teuer sein. Daher empfehlen wir, zwei oder drei Hersteller um eine Prognose zum Kraftstoffverbrauch zu bitten, bevor eine Investition vorgenommen wird. Darüber hinaus trägt die Modularität ebenfalls zur Kraftstoffeffizienz bei. Wenn man beispielsweise die Verbrauchsdaten einer typischen industriellen Anwendung als Richtwerte heranzieht, kann der Einsatz eines 1-MVA-Stromerzeugers als Hauptstromquelle bedeuten, dass täglich bis zu 1.677 Liter Kraftstoff verbraucht werden. Das entspricht etwa 1.558 Litern Kraftstoff, wenn drei 325-kVA-Stromerzeuger die gleiche Aufgabe erfüllen. In diesem Fall ist eine geschätzte jährliche Kraftstoffeinsparung von 30.000 € ein überzeugendes Argument, ganz zu schweigen von den 85 Tonnen CO2, die im Laufe eines Jahres eingespart werden können. Die Betankungsmöglichkeiten von Stromerzeugern werden immer größer und umfassen nun auch Biogas und Erdgas. Auch wenn dieser Markt sich noch in der Entwicklung befindet, ist es wichtig, diese Technologien vor der Investition in einen neuen Stromerzeuger mit einem Hersteller zu besprechen.

5. Physische Größe und Transportmöglichkeiten

Es ist sinnvoll, nachzufragen, ob die Geräte an einen LKW angehängt oder auf einen solchen verladen werden können, und das Gerät auf Hubösen und Gabelstapleraufnahmen zu prüfen. Beim Einsatz mehrerer Stromerzeuger lohnt es sich zudem, zu prüfen, ob diese übereinandergestapelt werden können, um den Platzbedarf und den Zugang zu verbessern. Diese Faktoren wirken sich auf die Gesamtbetriebskosten und die Bemühungen zur Verbesserung der CO2-Bilanz aus.

Zusammenfassung

Berücksichtigen Sie alle oben genannten Faktoren, da diese sich auf die Wahl der richtigen Größe auswirken. Wenden Sie im Zweifelsfall eine einfache Gleichung zur Schätzung des Motorstarts an: 1 kW Stromaggregatleistung pro ¾ bis 1 PS gemäß Typenschild des Motors. Bleiben Sie immer auf der konservativen Seite, und denken Sie daran, dass Stromerzeuger auf harte Arbeit ausgelegt sind. Je genauer die Größenbestimmung für die Anwendung, desto besser sind die Ergebnisse.

Es zahlt sich aus, modular zu denken, da größer nicht unbedingt besser ist. Bei der Modularbauweise geht es nicht nur um große Installationen, sondern auch um Geräte im Bereich von 150 kVA.

Für Benutzer, Auftragnehmer und Veranstaltungsunternehmen, die immer einen Stromerzeuger derselben Größe gemietet haben, ist jetzt die Zeit, fachmännischen Rat zu den neuesten Entwicklungen einzuholen, um deren Ergebnisse an ihre Anwendungen anzupassen.

Sergio Salvador

Sergio Salvador

Product Marketing Manager – Strom