Schienenverteiler in Hochhäusern

Charakteristische Vorteile und neue Möglichkeiten

Bei der sicheren und flexiblen Energieverteilung in Hochhäusern und Gebäudeinfrastrukturen bieten Schienenverteilersysteme gegenüber Kabeln einige Vorteile. Auch wenn diese bereits als ausgereift gelten, gibt es durchaus noch Verbesserungspoten­tiale. Diese Potentiale setzt ein neues Schienenverteilersystem um.

Hohes Energievolumen, zahlreiche Verbraucher, große Distanzen: Die Gründe, bei der elektrischen Energieverteilung in Hochhäusern und Gebäude­infrastrukturen auf Schienenverteiler-Systeme statt auf herkömmliche Kabel zu setzen, sind vielfältig. Nicht umsonst gelten Schienenverteilersysteme etwa in Hochhäusern mit mehr als 20 Stockwerken als eine attraktive Alternative.

Charakteristische Vorteile

Schienenverteiler ersetzen nicht nur das klassische Kabel durch feste Stromschienen, sondern auch herkömmliche, zentrale Verteiler durch verbrauchernah angeordnete Schutzorgane. Daraus ergeben sich...

Hohes Energievolumen, zahlreiche Verbraucher, große Distanzen: Die Gründe, bei der elektrischen Energieverteilung in Hochhäusern und Gebäude­infrastrukturen auf Schienenverteiler-Systeme statt auf herkömmliche Kabel zu setzen, sind vielfältig. Nicht umsonst gelten Schienenverteilersysteme etwa in Hochhäusern mit mehr als 20 Stockwerken als eine attraktive Alternative.

Charakteristische Vorteile

Schienenverteiler ersetzen nicht nur das klassische Kabel durch feste Stromschienen, sondern auch herkömmliche, zentrale Verteiler durch verbrauchernah angeordnete Schutzorgane. Daraus ergeben sich cha­rak­te­ris­tische Eigenschaften, die sich systematisch für die Elektroplanung nutzen lassen:

Geringer Platzbedarf: In Hochhäusern müssen Versorgungssysteme und Steigschächte in der Regel auf engstem Raum installiert werden. Dort bieten Schienenverteilersysteme große Vorzüge. Während Biegeradien, Häufung, Verlegeart und Strombelast­barkeit bei Kabellösungen zu einem hohen Platzbedarf führen, ist er bei den kompakten, konturgleich zur Gebäudestruktur geführten Schienenverteilersystemen deutlich geringer. So lassen sich beispielsweise 90 °-Winkel realisieren und damit Ecken optimal ausnutzen. Durch die in Linienform angeordneten Verbraucher reduzieren sich die Distanzen gegenüber der Sternform bei Leitungen.
Hohe Flexibilität: Die linienförmig angeordneten Verbraucher gewährleisten eine hohe Flexibilität. Sind Änderungen und Erweiterungen des Versorgungssystems, z. B. in einem Einkaufszentrum, bei Kabeln aufwendig, etwa weil Parallelleitungen nötig werden oder gar eine Neuinstallation erfordern, können Schienenverteilersysteme bei Bedarf sogar unter Spannung (vorbehaltlich nationaler Normen – in Deutschland gemäß DIN EN 50 110-1/VDE 0105-1) verändert, ergänzt und ausgetauscht werden. Anders als bei Kabeln entstehen dadurch keine Stillstandzeiten. Die Energieversorgung kann flexibel den Erfordernissen angepasst werden.
Sicherheit für Personen und Gebäude: Typgeprüfte Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen (TSK) nach IEC/EN 60 439 1 und 2 [bei Erscheinen nach Dezember 2014: nach IEC/EN 60 439] bzw. bauartgeprüfte Niederspannungs-Schaltgeräte­kombination nach IEC 61439 sowie das Stahl- bzw. Aluminiumgehäuse der Schienenverteiler garantieren, anders als Kabellösungen, hohe Betriebssicherheit und Kurzschlussfestigkeit. Die Brandlast beträgt lediglich nur rund 30 % gegenüber einer herkömmlichen Kabelinstallation und ist annähernd vernachlässigbar. Darüber hinaus sind sie grundsätzlich PVC- und halogenfrei ausgeführt.
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV): Gegenüber Kabel punkten Schienenverteiler-Systeme mit einer im Schnitt um den Faktor 3 geringeren Emission von elektromagnetischen Feldern und infolgedessen höheren elektromagnetischen Verträglichkeit.
Einfache Planung, schnelle Montage: Mit modular aufgebauten Schienenverteilersystemen lässt sich die Energieverteilung in großen Gebäudekomplexen verlässlich planen und schnell montieren. Planungstools wie „Simaris sketch“ unterstützen die Planung zusätzlich. Erfordern Kabellösun­gen lange Montagezeiten und einen hohen Personalaufwand bei niedrigem Umsatz, reduzieren Schienenverteilersysteme die Montagezeiten deutlich. Bei gleichem Personalaufwand bedeutet dies mehr Volumen für Installateure und damit eine höhere Wertschöpfung. Und nicht zuletzt ist ein „Kabelsalat“ durch unordentlich verlegte Leitungen ausgeschlossen. In der Anwendung lassen sich Fehler durch die übersichtliche Installation der Schienenverteilersysteme dann leichter finden und schneller beheben.

Fünf Schienenverteilersysteme

Mit fünf verschiedenen Schienenverteilersystemen der Produkt­familie „Sivacon 8PS“ erschließt Siemens die genannten Vorteile für verschiedene Anwendungsbereiche. Ihre Kommunikationsfähigkeit ermöglicht dabei die Anbindung an Industrie- und Gebäudeautomation.

1. Das Spektrum beginnt mit „BD01“ bei der Energieversorgung für Beleuchtungsanlagen und Kleinverbraucher mit 40 A bis 160 A.

2. Das Schienenverteilersystem „BD2“ ist für Anwendungen von 160 A bis 1250 A mit erhöhtem Sicherheitsbedarf ausgelegt, z. B. in Rechenzentren.

3. Das System „LD“ für 1100 A bis 5000 A ist ausgelegt für den Ein­satz z. B. in Messehallen, in industriellen Anwendungen so­wie auf Schiffen.

4. Mit „LR“ steht im Bereich 400 A bis 6150 A zudem eine speziel­le Lö­sung zur Vernetzung von Anlagenteilen im Freien zur Ver­fü­gung.

5. Speziell für die Energieübertragung großer Energiemengen über lange Strecken in großen Anlagen und Infrastrukturen wurde das neue System „LI“ entwickelt. Es ersetzt die Vorgängergeneration „LX“ und erweitert sie im Anwendungsbereich von 800 A bis 6300 A um neue Funktionalitäten. Hierfür entspricht es der neuen Norm DIN EN (IEC) 61 439-1/-6, für die die Übergangsfrist im Juni 2015 endet. Das „LI“-System ist nach Schutzart IP 55 ausgeführt und auf Wunsch epoxyisoliert. Bei diesem Sandwichsystem liegen die Leiterbahnen direkt aufeinander. Das stabile Aluminiumgehäuse kompensiert die für diese Bauart charakteristische Wärmeentwicklung perfekt. Als „Double-Body“-System können die beiden Systeme getrennt voneinander zum Installationsort eingebracht werden. Erst bei der Installation werden sie verbunden. Für eine sichere und zuverlässige Schienenverbindung sorgt eine Hakenbolzentechnik. Die Komponenten sind damit mechanisch und elektrisch fest miteinander verbunden: Das System arbeitet ausfallsicher und wartungsfrei. Ein sehr niedriger Spannungsfall ist gewährleistet. Die modularen Abgangskästen lassen sich anwendungsspezifisch mit verschiedenen Funktionen ausstatten, etwa mit Kompaktleistungsschaltern.

Anwendungen in Gebäuden und Infrastruktur

Kritische Infrastrukturanlagen, wie z. B. Flughäfen, haben vielfältige Anforderungen an ihre Energieversorgung. Sie muss insbesondere hoch verfügbar sein. Stichworte sind hier eine Ersatzstromversorgung und die redundante Energieversorgung zu den Verbrauchern. Gleiches gilt für die sichere und kompakte Energieversorgung in Hochhäusern. Dazu muss der Platz optimal genutzt werden. Diese Netze sind sternförmig aufgebaut, mit Niederspannungshauptver­teilern, Versorgungskanälen und -schächten, die so wenig Platz wie möglich in Anspruch neh­men. Das System „LI“ erfüllt diese Anforde­rungen durch ein kompaktes Design. Darüber hinaus deckt es als bauartgeprüfte Gesamtlösung gemäß DIN EN (IEC) 61 439 die Verbindung zwischen Schaltanlage „Sivacon S8“ und Schienenverteilersystem ab. Nicht zuletzt ermöglicht das modular erweiterbare System die Umsetzung eines modernen Energiemanagements gemäß europäischer Normen. Europäi­sche Bauvorschriften verlangen zudem, dass Gebäude so konzipiert sein müssen, dass sie „die Entstehung und Ausbreitung von Feuer und Rauch verhindern“. Das bedeutet konkret: Feuer und Dämpfe dürfen sich nicht von einem Geschoss in das nächste bzw. von einem Brandabschnitt in den nächsten ausbreiten. Die Brandschutzfunktion des Systems „LI“ ist geprüft für die Feuerwiderstandsklasse EI90 (EI120 in Vorbereitung) gemäß Norm EN 1366-3 (Kategorie EN 13 501). Es entspricht damit europäischen Bauvorschriften. Die bauamtliche Zulassung gilt auch für Leichtbauwände. Auf Anfrage sind verschiedene Zulassungssets für unterschiedliche nationale Vorschriften erhältlich.

Fazit

Das Schienenenverteilersystem „LI“ integriert sich nahtlos in das Siemens-Konzept „Totally Integrated Power“ – kurz „TIP“. Dieser Ansatz kombiniert Mittel- und Niederspannungssysteme zu durchgängigen und technisch einheitlichen Lösungen. Das Ergebnis liegt in einer effizienten und zuverlässigen Energieverteilung von der Einspeisung durch den Verteilnetzbetreiber bis zur Verbrauchsstelle.

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