Die Beseitigung von Abfall ist für die meisten von uns gleichbedeutend mit Müllabfuhr: Im Auftrag von Städten und Kommunen sind Spezialfahrzeuge nach einem festgelegten Abfuhrplan unterwegs. Sie holen in den einzelnen Bezirken den Müll nach Sorten in entsprechenden Behältern wie Tonnen, Containern oder Säcken ab. Die Abrechnung beruht auf ganz unterschiedlichen Systemen und reicht von festen Gebührensätzen über den Erwerb spezieller Müllbeutel bis hin zur kilogrammgenauen Verrechnung. Vielerorts wird über eine Ablösung der turnusgemäßen Abholung durch ein bedarfsorientiertes Sammlungssystem nachgedacht. Jede Art von intelligentem Abfallmanagement beruht auf Abfallbehältern mit Sensoren. Sie sollen Kapazitäten und Sammelrouten optimieren. Ein solcher datengetriebener Ansatz soll die festen Abholtermine ablösen und mit optimierten Abholrouten und -frequenzen Kosten einsparen.
Pro 2 überzeugt unter anderem
mit ihrer schmalen Bauform.
Dadurch spart sie Platz im
Schaltschrank. – Bild: Wago GmbH & Co. KG
Pilotprojekt in Südkorea
Auch das fortschrittliche Südkorea ist auf der Suche nach effizienten Strategien bei der Abfallentsorgung. Ein Pilotprojekt für ländliche Regionen setzt dazu ebenfalls auf intelligente Behälter – allerdings in anderen Dimensionen: Das Kernstück des Pilotkonzepts ist ein smarter Presscontainer, der bis zu 10m³ Fassungsvermögen besitzt. Sie sind als Sammelcontainer ausgelegt: Einwohner bringen ihre Abfälle zu den ausgewiesenen Aufstellplätzen. Der eingeworfene Müll wird über ein integriertes Wägesystem abgerechnet und die Gebühr per Zahlungsterminal direkt bezahlt. Diese Abrechnungsdaten werden ebenso wie Füllstand-, Diagnose- und Wartungsdaten an einen zentralen Server übermittelt und in einer Leitwarte visualisiert. Die Ausstattung der Container sorgt für minimierte Geruchsbelästigung, schützt vor Ungeziefer und die integrierte Füllstandmessung zeigt genau an, wann der optimale Leerungszeitpunkt ist. So bilden die vernetzten Container die Grundlage für effiziente, weil bedarfsgerechte sowie zentralisierte Mülltransporte. Demgemäß wird Personal viel wirtschaftlicher eingesetzt und die Anzahl der Fahrten verringert sich im Vergleich zu festgelegten Abholrouten deutlich. Das entlastet den kommunalen Straßenverkehr, vermindert Staubildungen hinter Müllsammelfahrzeugen und reduziert sowohl Lärm- als auch CO2-Emissionen.
Smarte Technik
Jeder Container verfügt über ein integriertes Technikmodul, in dem auf engstem Raum alle benötigten Technologien untergebracht sind: GPS, Netzwerk, Prozesssteuerung, ein Ozongenerator, der die Geruchsbildung verhindert etc. Für sämtliche 24V-Verbraucher ist eine Wago Stromversorgung Pro 2 im Schaltschrank verbaut. „In einem Vorserienmodell waren noch AC-Motoren zum Beispiel für die Schiebetür der Einfüllöffnung installiert“, erinnert sich Haeyong Kim, Sales Manager bei Wago Korea. „Das hat nicht wie gewünscht funktioniert, also wurden sie durch DC-Motoren ersetzt. Nun fehlte allerdings der Platz für ein entsprechend ausgelegtes Netzteil und die thermischen Sicherungen. Diese Herausforderung konnten wir im Sinne des Kunden mit der Pro 2 lösen und darüber hinaus ein paar weitere Vorteile realisieren.“
Intelligente Stromversorgung inklusive
Den Größenvorteil gegenüber vergleichbaren Netzgeräten erreicht das moderne Wago-Netzteil in dieser Applikation vor allem durch zwei Besonderheiten: Zum einen ist es grundsätzlich sehr kompakt konstruiert und zum anderen verfügt es dank PowerBoost über ausreichend Kapazitätsreserven. „Normalerweise legen Ingenieure Netzteile viel zu groß aus, da sie von der Volllast der angeschlossenen Verbraucher plus deren zusätzlich benötigter Kapazität beim Start ausgehen“, erklärt Kim. „Das ist dank der PowerBoost-Funktion bei der Pro 2 nicht notwendig. Sie kann bis zu fünf Sekunden lang 150% der Nennleistung abgeben. So konnten die Ingenieure also eine optimal ausgelegte und sehr kompakte Stromversorgung einsetzen.“ Weiterer Platz ließ sich einsparen, weil die Pro 2 mit einer elektronischen Schutzschalterfunktion ausgestattet ist. Der Verzicht auf die bislang eingesetzten thermischen Sicherungen sorgt dabei nicht nur für mehr Platz und Wartungseffizienz: Der Nennstrom ist variabel parametrierbar und so stets bestmöglich an die Verbraucher angepasst. Der elektronische Schutzschalter schützt nicht nur verlässlich vor Kurzschlussfolgen, sondern reagiert zudem sehr schnell und sensibel auf Überlastzustände. Entsprechend der vorgegebenen Parameter löst er sicher aus. Dadurch werden die angeschlossenen Motoren geschützt. Bei Blockaden der Tür oder fehlender Schmierung übersteigt der benötigte Strom aufgrund der zusätzlich zu verrichtenden Arbeit den Nennstrom und das System schaltet ab.
Mehr Kommunikation – mehr Möglichkeiten
„Wenn in der kommenden Version des smarten Presscontainers noch das Kommunikationsmodul der Pro 2 eingesetzt wird, profitiert unser Kunde von weiteren Vorteilen“, so Kim: „Nach Auslösen des elektronischen Schutzschalters kann die Stromversorgung beispielsweise per Remote-Zugriff wieder gestartet werden. Außerdem werden aktuelle Stromwerte und Diagnosedaten der Stromversorgung über die angeschlossene Steuerung an die zentrale Leitwarte übermittelt. Damit ist die Grundlage für effiziente Instandhaltung und sogar für vorausschauende Wartungsstrategien gelegt.“ Ein weiterer Vorteil, den die Pro 2 von Haus aus mitbringt, ist der große Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +70°C. „Bei dieser Anwendung zeigt sich der Mehrnutzen unserer Stromversorgung Pro 2: Platzersparnis, Schutz vor Kurzschluss und Überlast ohne Einsatz von thermischen Sicherungen sowie optimale Dimensionierung plus konstanter Stromüberwachung“, fasst Kim zusammen und ist sich sicher: „In jeder 24V-Applikation könnten diese Vorteile zusätzlich Mehrwert erzeugen. Kunden sind oft erstaunt, welche Möglichkeiten sich daraus ergeben.“
Stromversorgung Pro2
Die Wago-Stromversorgung Pro 2 bietet einen sehr hohen Wirkungsgrad von bis zu 96,3%, ermöglicht eine schmale Bauform und eine damit verbundene Platzersparnis im Schaltschrank sowie einen ressourcenschonenden Energieeinsatz mit hohem Einsparpotential bei Kosten und CO2-Emission. Aufsteckbare Kommunikationsmodule ermöglichen eine dauerhafte Feldbuskommunikation über IO-Link, Modbus RTU, Modbus TCP und Ethernet-basierte Protokolle. Hierdurch können Daten wie z.B. aktuelle Stromwerte und Spannung, Temperatur, Überlastverhalten und Betriebsstunden ausgelesen werden. Außerdem kann die Stromversorgung aus der Ferne konfiguriert und somit auf die Anforderungen der Anlage angepasst werden. Es lassen sich Parameter wie Ausgangsspannung, Last- bzw. Überlastverhalten, Signalisierung etc. einstellen. Eine besondere Konfigurationsmöglichkeit ist die Funktion „Elektronischer Schutzschalter“. Hier können eine Strom- und eine Zeitschwelle eingestellt werden, die die Stromversorgung Pro 2 wie einen einkanaligen elektronischen Schutzschalter arbeiten lassen, somit den Ausgangskreis vor Überströmen im Fehlerfall schützt und die Abschaltung gefahrbringender Erdschlüsse gemäß EN60204 unterstützt.
Nutzen für den Kunden:
1. Die Verbindung von hocheffizienter Leistungselektronik mit digitaler Regelung ermöglicht die Einsparung von Energie- und Betriebskosten und reduziert die CO2-Emissionen.
2. Die große Anpassungsfähigkeit an die zu versorgende Applikation optimiert den Betrieb und reduziert das Risiko von ungeplanten Stillständen.
3. Durch die dauerhafte Kommunikation über verschiedene Feldbus- und IoT-Protokolle lässt sich das Netzgerät nahtlos einbinden – als Voraussetzung für Industrie 4.0.
4. Das Netzgerät, das den Schaltschrank mit Steuerspannung versorgt, ist Sensor und Aktor zugleich. Als Sensor liefert es in Echtzeit Daten, wie Ausgangsspannung und Ausgangsstrom, und erlaubt darüber ein virtuelles Abbild der Applikation. Als Aktor stellt es der Applikation zum richtigen Moment die jeweils benötigte Leistung zur Verfügung und verhindert gefahrbringende Zustände, was die Verfügbarkeit des Gesamtsystems steigert.
