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Blindleistung

Die Blindleistung Q ist der Leistungsanteil, der zum Auf- und Abbau von elektrischen (Kondensator) bzw. magnetischen (Spule) Feldern aufgebracht werden muss, um elektrische Energie in Arbeit umzuwandeln. Blindstrom bzw. Blindleistung verrichtet selbst keine Arbeit und ist daher ein unerwünschter (da zusätzliche Infrastrukturbelastung) aber unumgänglicher Nebeneffekt. Eine asymmetrische Lastenverteilung im Verbrauchernetz oder harmonische Oberschwingungen (s.u.) können zusätzliche Blindleistungsanteile ins Netz einkoppeln.

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Widerstand

Jedes Material hat aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften einen sogenannten elektrischen Widerstand R. Der Wert des Widerstandes gibt an, wie gut das jeweilige Bauelement die Ladungsträger fließen lässt. Neben der Materialabhängigkeit spielen Querschnitt und bei bestimmten Bauelementen (Kondensator, Spule) auch die Frequenz der angelegten Spannung eine Rolle, um den Widerstandswert zu ermitteln. Frequenzabhängige Widerstände werden mit Reaktanz oder Blindwiderstand (Formelzeichen X) bezeichnet.

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Strom

Der elektrische Strom I ist die Kenngröße für den Transport von Ladungsträgern, d.h. er gibt an, wie stark die Elektronen durch einen Leiter (oder andere Bauelemente) fließen. Wird an einem elektrisch geschlossenen Kreis mit Bauelementen (= Widerstände/Reaktanzen) eine Spannung angelegt, so fließt in diesem ein Strom, dessen Form und Stärke über die Form und Höhe der angelegten Spannung sowie dem Widerstand der beteiligten Bauelementen definiert wird (ohmsches Gesetz: ). Bei Gleichspannung fließt ein entsprechender Gleichstrom, bei Wechselspannung ein entsprechender Wechselstrom.

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Supraharmonische Oberschwingungen

Supraharmonische Oberschwingungen sind Oberschwingungsanteile mit Frequenzanteilen oberhalb von In den aktuellen Normen sind derzeit keine bindenden Grenzwerte in diesem Bereich definiert, jedoch nimmt die Belastung in Industrienetzen in diesem Bereich seit einigen Jahren verstärkt zu. Ursache dafür ist der verstärkte Gebrauch von nichtlinearen Lasten (Lasten, die Leistungselektronik/Halbleiter verwenden), deren Taktfrequenz (=Schaltfrequenz) in diesem Frequenzbereich liegt.

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Blindstrom

Blindstrom existiert ausschließlich in der Wechselstromtechnik. Blindstrom wird zwar auch durch Kabel und Leiter transportiert, wird aber lediglich zum Auf- und Abbau von elektrischen (Kondensator) bzw. magnetischen (Spule) Feldern benötigt. Blindstrom charakterisiert sich insbesondere durch eine Phasenverschiebung ggü. der Spannung (Bildlich: Verschiebung der Strom-Sinuskurve ggü. der Spannungs-Sinuskurve entlang der x-Achse).In diesem Kontext spricht man bei Kondensatoren und Spulen auch von Blindwiderständen oder Reaktanzen.

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Öffentliche Großsportstätten: Welche Energie-Optimierungsmaßnahmen machen Sinn?

Ob große Trainingsplätze, Stadien oder große Sporthallen: Die Beleuchtung wird mehr und mehr auf sparsame LEDs umgerüstet. Rasenanlagen werden vermehrt mit LED-Rasenwachstumslampen behandelt, so dass in Großsportstädten vor allem Netzrückkopplungen durch Oberschwingungen zu erwarten sind. Um Rückkopplungen entgegenzutreten, sollten daher regelmäßige Messungen (z.B. alle 2 Jahre) durchgeführt werden, so dass entsprechende Gegenmaßnahmen frühzeitig ergriffen werden können. Auch eine Spannungsoptimierung kann für Sportstädten wirtschaftlich sehr attraktiv sein, jedoch muss die elektrische Infrastruktur hier sehr genau geprüft werden, um negative Auswirkungen dieser…

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Labore: Welche Energie-Optimierungsmaßnahmen machen Sinn?

Eine einheitliche Betrachtung ist bei der Bandbreite von Laboren pauschal schwierig. Hier können zum einen große Kompressoren vorkommen, aber auch sehr große Gebläseeinheiten, welche attraktive Einsparmöglichkeiten durch Blindstromkompensation aufzeigen können. Ohm’sche Verbraucher können durch eine Spannungsoptimierung sehr hohe Eispareffekte erzielen, jedoch muss bei einer Spannungsanpassung immer eine Gesamtbetrachtung der elektrischen Infrastruktur vorgenommen werden. Wie in vielen anderen Branchen, stellt die Automatisierung bzw. der Einsatz von leistungselektronischer Regelungstechnik (wie z.B. Frequenzumrichter) auch in Laboren das Risiko von Netzrückkopplungen durch Harmonische Oberschwingungen…

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Kunststoffverarbeitung: Welche Energie-Optimierungsmaßnahmen machen Sinn?

Besonders im Spritzgussverfahren sind sowohl beim hydraulischen als auch beim elektromechanischen Verfahren viele Elektromotoren im Einsatz. Je nach Größe der Anlagen, ist eine dezentrale Blindstromkompensation wirtschaftlich sehr attraktiv, jedoch können auch kleinere Anlagen in einer Gruppenkompensation zusammengefasst werden. Durch die zunehmende Automatisierung in der Branche, werden hier mehr und mehr normüberschreitende Störungen (meist durch Harmonische Oberschwingungen) festgestellt. Daher sollten insbesondere bei Neuanschaffungen von größeren Anlagen stets Netzanalysemessungen vorgenommen werden, um die gesamte elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) im Werk zu kontrollieren. So…

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Holzverarbeitung: Welche Energie-Optimierungsmaßnahmen machen Sinn?

Bei der Holzverarbeitung im industriellen Maßstab kommen viele blindstrombeziehende Elektromotoren zum Einsatz, so z.B. an leistungsstarken Sägen, aber auch Fräsen, Pressen, Bohrer oder in Lüftungseinrichtungen für die Staubabsaugung. Häufig sind hier einzelne Geräte jedoch zu klein, um eine dezentrale Blindstromkompensation wirtschaftlich einsetzen zu können. Eine Gruppenkompensation oder eine zentrale Blindstromkompensation können jedoch wirtschaftlich sehr attraktiv sein – Teils auch in Kombination. Sind viele drehzahlgesteuerte Anlagen (Anlagen mit Frequenzumrichter) im Einsatz, oder moderne leistungselektronische Geräte, empfiehlt sich immer eine Analyse der…

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