Airbus

Hintergrund

Der Airbus-Standort in Hamburg-Finkenwerder ist der größte Standort des europäischen Flugzeugherstellers in Deutschland. In diesem Werk findet unter anderem die Endmontage der A320-Produktfamilie statt. Die Produktion in den drei Endmontagelinien in Hamburg erfolgt rund um die Uhr, um auf die hohe Nachfrage nach dieser erfolgreichen Flugzeugfamilie reagieren zu können. Es werden jeden Monat über zwanzig Flugzeuge auf dem Gelände gebaut. Die Montagelinie umfasst vier Baustationen, an denen das Flugzeug über einen Zeitraum von wenigen Tagen wie auf einem Förderband montiert wird. An diesen Stationen werden beispielsweise die Rumpfteile montiert und die Flügel, Seitenleitwerke, Aufzüge, Triebwerke, Fahrwerke und Sitze eingebaut. In der zur Endmontagelinie gehörenden Halle 9 können die einzelnen Versorgungsstationen nach Bedarf abgesenkt oder angehoben werden, so dass das Flugzeug in der Halle zwischen den Baustationen frei bewegt werden kann.

Herausforderung (Maximierung der Systemverfügbarkeit und Personensicherheit)

Das Niederspannungs-Hauptnetzteil für Halle 9 nutzt seit vielen Jahren die hochwertigen Modan®-Schaltanlagen von Eaton. Im Rahmen der Überholungsarbeiten beschloss Airbus, das bestehende System zu modernisieren, um die Verfügbarkeit der Stromversorgung zu optimieren. Für das Airbus-Wartungs- und Energieteam bedeutete dies die Gewährleistung einer maximalen technischen Systemzuverlässigkeit und die Möglichkeit einer umfangreichen System- und Komponentenüberwachung mit Anbindung an die Gebäudeleittechnik sowie einen erweiterten Mitarbeiterschutz. Ein kompletter Systemwechsel kam nicht in Frage, da dies mehrere Wochen Arbeit und Produktionsausfälle zur Folge gehabt hätte. Das bestehende System musste nachgerüstet werden.

Lösung (Überholung einer Komplettlösung)

In Zusammenarbeit mit Eaton entwickelte der Flugzeughersteller im Rahmen des Projekts eine Komplettlösung, die die Schaltanlagenüberwachung und die kontinuierliche Temperaturüberwachung an kritischen Stellen bis hin zu einem Störlichtbogenschutzsystem umfasst. Den Grundstein für diese Lösung bilden die Leistungsschalter der Moeller-Serie IZM von Eaton, die Ausgänge von 630 bis 4000A mit einer elektronischen Auslöseeinheit und integrierter Messfunktion bereitstellen. Diese Leistungsschalter sind in der Lage, detaillierte Daten an das Erfassungs- und Visualisierungssystem BreakerVisu® zu übertragen, z.B. bei Überstrom, Unterspannung oder Überlast. Alle vorhandenen NZM-Leistungsschalter wurden in das Überwachungskonzept einbezogen. Dieser Prozess war dank des intelligenten SmartWire-DT® Verbindungs- und Kommunikationssystems einfach. Durch die direkte Anbindung von BreakerVisu an die Gebäudeleittechnik ist es dem Airbus-Team nun möglich, alle relevanten Daten der Stromversorgung über eine webbasierte Visualisierung detailliert abzufragen, so dass Abweichungen schneller erkannt und Fehler zeitnah korrigiert werden können.

Mit dem Diagnosesystem zur Temperaturüberwachung von Eaton kann erstmals auch die Temperatur in kritischen Bereichen der Schaltanlage permanent erfasst werden. Gemäß gängiger Praxis und Industriestandards führte Airbus in regelmäßigen Abständen Wärmebildaufnahmen durch, aber dieser Ansatz liefert nur eine Momentaufnahme einer Belastungssituation. Darüber hinaus können nicht leicht zugängliche versteckte Bereiche der Schaltanlage - wie Anschlüsse hinter der Hauptstromschaltanlage - auf diese Weise nicht überwacht werden.

In der neuen Lösung von Eaton stecken ein Steuergerät (Diagnosesteuergerät), autonome Temperatursensoren zur Überwachung aller Sammelschienen und Anschlusspunkte sowie vielseitige Temperatursensoren zur Überwachung aller anderen Messpunkte. Die Temperaturwerte werden in regelmäßigen Abständen (ca. alle 10 Minuten) drahtlos an die Steuerung übertragen. Diese drahtlose Verbindung vereinfacht die Installation und hält den Sammelschienenbereich frei von Stromleitern. Im Rahmen des Projekts wurden fast 80 Temperatursensoren in die Schaltanlage der Halle 9 eingebaut.

Eaton hat unter anderem die thermischen Grenzwerte für seine Modan-Schaltanlage in der Steuerung gespeichert. Das thermische Verhalten des Systems wurde in einer Reihe von Tests analysiert und in mathematischen Berechnungen entsprechend abgebildet. Bei Abweichungen erzeugt das System entweder eine Warnmeldung über den aktuellen Fehler oder löst bei Überschreitung bestimmter Schwellenwerte einen Alarm aus. Diese Meldungen laufen über BreakerVisu an das Steuerungssystem bei Airbus, so dass ein Fehler behoben werden kann, bevor eine kritische Situation entsteht.

Da Airbus bereits an einem anderen Standort gute Erfahrungen mit dem Arcon® Störlichtbogenschutzsystem von Eaton gemacht hat, wurde das System auch hier mit dem Lichtbogenschutzsystem nachgerüstet, um die Hauptverteilungseinheit in Bezug auf die Personensicherheit zu verbessern. Die Nachrüstung konnte dank der neuen Punktsensoren innerhalb weniger Stunden abgeschlossen werden.

Ergebnisse (Maximale Zuverlässigkeit und Neuwertigkeit)

Nach der erfolgreichen Implementierung war Airbus mit dem Ergebnis des Projekts zufrieden. Das in Zusammenarbeit mit Eaton entwickelte Konzept erwies sich als effizient und bietet einen detaillierten und vertieften Einblick in das System, wie es das Wartungs- und Energieteam erwartet hatte. Die Niederspannungshauptverteilung für die Halle 9 ist nun technisch auf dem neuesten Stand. Die Umsetzung dauerte dank der Vorbereitung und der engen Zusammenarbeit mit den Produktionsteams nur ein Wochenende. Die Schaltanlage wurde an einem Freitag im Oktober 2015 um 22 Uhr abgeschaltet und war am Sonntag um 18 Uhr wieder betriebsbereit, so dass die Produktion am Montag pünktlich beginnen konnte. Im Anschluss an die Nachrüstung wurde das System mit einer Garantie von 36 Monaten revidiert und rezertifiziert, so dass es nahezu neuwertig ist. Aufgrund dieser Erfahrungen erwägt Airbus nun, das Konzept auf weitere Hallen am Standort Finkenwerder auszuweiten.