Volle USV-Power voraus

Deutschland, Frankreich, Großbritannien und die Niederlande betreiben seit 1993 mit dem Europäischen Transschall-Windkanal (ETW) die nach eigenen Angaben weltweit modernste aerodynamische Versuchsanlage. Zu den Partnern zählt mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie Airbus das Who is Who der Luftfahrtbranche. So hat Airbus beispielsweise wichtige Strömungssimulationen für sein Prestigemodell A380 im ETW in Köln getestet. Der Vorteil ist hier, dass die physikalischen Eigenschaften der Windkanalströmung an den Maßstab des getesteten Flugzeugmodells angepasst werden. Die kleinen Modelle haben eine durchschnittliche Spannweite von 1,5 Metern. Ingenieure simulieren so exakt die Strömungssituationen der großen Originale. Dafür wird im ETW eine extrem kalte Atmosphäre von Minus 153 Grad mit Stickstoff erzeugt. Das erhöht die Dichte, während die Viskosität absinkt. Beide Effekte sind Grundvoraussetzung dafür, dass die Ergebnisse des Modelltests mit denen eines realistischen Flugs übereinstimmen.

Für höchste Sicherheit in Gebäudetechnik und IT sorgt in diesem Rahmen ein modernes USV-Konzept von APC by Schneider Electric. Denn Strömungsversuche dieser Art sind aufwendig und benötigen eine Menge elektrische Leistung. Die Turbine, die den Stickstoffstrom beschleunigt, hat allein eine Leistung von 50 Megawatt. Leistungsstark ist auch die IT: Durchgeführt werden die Berechnung und Auswertung dieser großen Datenmengen von Hochleistungsrechnern. Das bedeutet, die Tests sind extrem teuer und Ausfälle würden kräftig zu Buche schlagen.

Aus alt mach neu

Der ETW benötigt die USV-Technologie für zwei Bereiche: Gebäudetechnik und IT. Während das eine System die Hauptrechner mit den Simulationsdaten sichert, schützt das zweite die Turbine. Da die Sicherheit beim ETW groß geschrieben wird, war dies die wichtigste Anforderung an das Projekt: Die Verantwortlichen wollten die bestehende USV-Anlage durch ein modernes System ersetzen. Da es für die alte USV keine Ersatzteile mehr gab, bestand für die Verantwortlichen dringender Handlungsbedarf – die Sicherheit war nicht mehr gewährleistet. Wolfgang Klöfer, Systemadministrator beim ETW, kommentiert: „Bei den teuren Versuchen, die wir hier durchführen, können wir uns keine Ausfälle leisten. Daher waren Zuverlässigkeit und hohe Qualität der USV-Technik das wichtigste Kriterium bei der Auswahl.“  

Der ETW hatte das Projekt 2008 an vier USV-Hersteller ausgeschrieben, APC konnte sich durchsetzen. Klöfer führt aus: „Wir haben uns für dieses Unternehmen entschieden, da es als einziger Anbieter alle unsere Vorgaben erfüllen konnte: nämlich gleichzeitig in einem engen Zeitfenster mehrere USV-Systeme auf einmal auszutauschen und dennoch eine individualisierte Lösung zu realisieren, die an unsere Anforderungen angepasst ist.“ Die Vorgaben des ETW an die neue USV-Technologie im Bereich Gebäudetechnik waren demnach nicht alltäglich: Die USV im Turbinenbereich muss relativ ungewöhnliche Standzeiten und eine verhältnismäßig hohe Anschlussleistung erfüllen sowie bei einem Stromausfall 30 Minuten überbrücken können, was bei einer Anschlussleistung von 250 Kilovoltampere eher unüblich ist. Zudem war APC der einzige Anbieter, der dem ETW ein USV-Konzept mit standardisierten Geräten liefern konnte. Der Vorteil: Alle Komponenten sind aufeinander abgestimmt. Sollte es also einmal zu Ausfällen einer Komponente wie einem Mainboard kommen, kann das defekte Teil problemlos ausgewechselt werden, ohne dass die komplette Anlage getauscht werden muss.

USV-Konzept mit drei Modellen

Das Projekt begann im Herbst 2008 mit der Ausbringung der veralteten USV-Anlagen und endete im Januar 2010 mit der Einbringung der letzten Galaxy. Das USV-Konzept des ETW besteht aus drei Modellen: einem 3500er Modell, zwei 3000er-Modellen und zwei 7000er-Geräten. Die erste 7000er-Station sichert in der IT die Server und Rechner, mit denen die Messungen ausgewertet werden. Da diese Rechenprozesse viel Aufwand erfordern, sind sie sehr teuer. Dem USV-Konzept kommt daher eine Schlüsselrolle für die Sicherheit der IT-Infrastruktur zu.

Die zweite 7000er-Station sichert die Turbinentechnik bei einem Stromausfall. Um den Hauptmotor mit seiner rotierenden Masse von etwa 80 Tonnen bei einem Stromausfall sicher stoppen zu können, müssen die Peripheriesysteme wie Ölversorgung, Wasserkühlung, Druckluft sowie die kompletten Steuerungsanlagen in Betrieb bleiben. Die Stromversorgung wird in diesem Fall für ungefähr 30 Minuten von der USV gewährleistet. Danach übernehmen das Notstromaggregat, ein 12-Zylinder-Diesel mit 1,5 Megawatt Leistung, sowie die Notstromversorgung eines separaten Stromanbieters, die aber nur im Störfall zugeschaltet wird.

Der Anbieter kümmerte sich von der Entwicklung des gesamten USV-Konzepts über die Ausbringung der alten Anlagen und deren umweltgerechte Entsorgung bis hin zur Einbringung der neuen Geräte um alles. Dafür griff man auf sein Reseller-Programm zurück und holte sich mit NTC einen kompetenten Partner ins Boot, der sich um die Umsetzung des Projektes vor Ort kümmerte. Dank guter Planung klappte die Einbringung der USV-Anlagen reibungslos. Minimale technische Probleme löste der Hersteller vor Ort, so dass es zu keinen Zeitverschiebungen kam. Klöfer erklärt das Problem: „Nachdem die Anlagen eingebracht waren, sorgte das Schwingungsverhalten der USV-Anlagen für Störfrequenzen, die in den Mittelspannungstransformatoren zu hören waren. Das Herstellerteam vor Ort sorgte aber umgehend für Abhilfe, so dass wir dieses Problem heute nicht mehr haben.“

Der ETW ist mit dem neuen Sicherheitsniveau zufrieden. Es kam in der Praxis bisher zu keinen Ausfällen der USV-Geräte, die technischen Systeme und die IT sind also nicht gefährdet. Damit dies auch weiterhin so bleibt, sind alle USV-Systeme mit Serviceverträgen ausgestattet. Die Anlagen werden in regelmäßigen Abständen gewartet und auf den aktuellsten technischen Stand gebracht. Klöfer erläutert: „Wir haben bisher keine Ausfälle zu verzeichnen. Es wurden lediglich im Rahmen der technischen Optimierung zwei Mainboards getauscht. Das sind aber reguläre Vorgänge bei der Wartung.“
Matthias Baldauf


Der Europäische Transschall-Windkanal (ETW)
Der ETW in Köln wurde von den vier Staaten Frankreich, Deutschland, Großbritannien und den Niederlanden entwickelt und gebaut. Er wird als eigenständiges Non-Profit-Unternehmen in der Rechtsform einer GmbH betrieben. Der ETW ist der weltweit führende Windkanal, in dem Luftfahrzeuge unter wirklichkeitsgetreuen Flugbedingungen getestet werden können. Hersteller aus aller Welt nutzen die Möglichkeiten dieser Hightecheinrichtung, um die Leistungsfähigkeit, die Wirtschaftlichkeit und die Umweltfreundlichkeit ihrer zukünftigen Produkte zu verbessern.
Im Internet: www.etw.de


Bildquelle: ETW