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Smart-Grid-Integration: Wie WIFI-ATS die Ausfallzeit um 60 % reduziert
In der heutigen Welt, in der Unternehmen und Privathaushalte auf ständige Stromversorgung angewiesen sind, kann selbst ein kurzer Stromausfall erhebliche Probleme verursachen – verlorene Daten, stillstehende Produktionen oder unterbrochene Dienste. Hier kommt die Smart-Grid-Technologie und WIFI-fähige automatische Umschaltrelais (WIFI ATS) ins Spiel. Ein WIFI ATS ist ein Gerät, das die Stromversorgung bei einem Netzausfall automatisch von dem Hauptnetz auf einen Backup-Generator (oder Akku) umschaltet. Im Unterschied zu herkömmlichen Umschaltrelais verwendet es jedoch WIFI, um sich mit dem Smart Grid zu verbinden, wodurch Echtzeit-Kommunikation und schnellere Reaktionen ermöglicht werden. Studien zeigen, dass die Integration von WIFI ATS in Smart Grids die Ausfallzeiten um bis zu 60 % reduzieren kann. Lassen Sie uns genauer ansehen, wie dies funktioniert und warum es wichtig ist.
Was ist ein WIFI ATS?
Ein WLAN-ATS ist ein automatischer Übertragungsschalter mit integrierter WLAN-Konnektivität. Wie ein reguläres ATS hat es die Hauptaufgabe, Stromausfälle der Hauptstromversorgung zu erkennen und zur Sicherheitsstromquelle (Generator oder Batterie) zu wechseln, um die Stromversorgung aufrechtzuerhalten. Doch dank der WLAN-Funktion kann es sich mit dem Internet, dem intelligenten Stromnetz (Smart Grid) und sogar mit dem Smartphone oder Computer des Nutzers verbinden.
Diese Konnektivität ermöglicht es dem WLAN-ATS, Daten zu senden und zu empfangen. Beispielsweise kann es einen Facility Manager per SMS benachrichtigen, wenn der Strom ausfällt, oder Updates vom Smart Grid über bevorstehende Stromausfälle empfangen. Zudem kann es Daten über die Häufigkeit seiner Schaltvorgänge, die Laufdauer der Sicherheitsstromversorgung und den Zustand des Generators weitergeben. Diese bidirektionale Kommunikation macht das WLAN-ATS deutlich nützlicher als einen herkömmlichen Schalter, der lediglich auf Stromausfall reagieren kann, ohne Informationen auszutauschen.
Zusammenspiel von Smart Grids und WLAN-ATS
Ein Smart Grid ist ein fortschrittliches elektrisches Netz, das digitale Technologie einsetzt, um den Stromfluss zu steuern. Es kann den Energieverbrauch überwachen, Stromausfälle schnell erkennen und sogar Probleme vorhersagen, bevor sie auftreten. Wenn ein WLAN-ATS an dieses Netz angeschlossen wird, arbeiten die beiden Systeme zusammen, um Ausfallzeiten zu verhindern oder zu reduzieren.
Zunächst sendet das Smart Grid Echtzeitdaten an das WLAN-ATS. Wenn das Netz beispielsweise ein Problem (wie eine abgestürzte Stromleitung) in einem bestimmten Bereich erkennt, kann es das WLAN-ATS warnen, bevor der Strom tatsächlich ausfällt. Das ATS kann dann den Backup-Generator rechtzeitig starten, sodass keine Stromlücke entsteht. Dies wird als „vorhersagebasiertes Umschalten“ bezeichnet und ist einer der Hauptgründe für die Reduzierung von Ausfallzeiten.
Zweitens sendet das WLAN-ATS Daten an das intelligente Stromnetz zurück. Es teilt Informationen wie die Höhe der genutzten Backup-Leistung, wie lange der Generator bereits läuft und wann die Hauptstromversorgung wiederhergestellt ist. Dies hilft dem intelligenten Netz, die gesamte Energieverteilung zu steuern, sicherzustellen, dass Backup-Systeme effizient genutzt werden und dass das Netz schneller wiederhergestellt werden kann.
Drittens kann das WLAN-ATS mit anderen intelligenten Geräten im Gebäude verbunden werden, wie z. B. smarten Thermostaten oder Beleuchtungssystemen. Während eines Stromausfalls kann es die Stromversorgung für nicht-essentielle Geräte (z. B. Bürobeleuchtung) reduzieren, um die Backup-Energie für kritische Systeme (z. B. Server oder medizinische Geräte) zu schonen. Diese Koordination reduziert den Ausfall weiter, indem die Backup-Stromversorgung länger verfügbar bleibt.
Wichtige Funktionen des WLAN-ATS, die Ausfallzeiten reduzieren
Mehrere Funktionen des WLAN-ATS machen es effektiv dabei, Ausfallzeiten um 60 % oder mehr zu reduzieren.
Fernüberwachung und -steuerung : Mit WLAN können Benutzer über eine Smartphone-App oder einen Computer von überall den Zustand der USV überprüfen. Sie können sehen, ob Netz- oder Backup-Strom verwendet wird, wie viel Kraftstoff der Generator noch hat und ob Fehler vorliegen. Falls die USV umschalten muss, können Benutzer sogar aus der Ferne eingreifen – den Generator starten oder zum Netzstrom zurückschalten, ohne vor Ort sein zu müssen. Dies ist besonders nützlich für Unternehmen mit mehreren Standorten oder für die Systemverwaltung außerhalb der Geschäftszeiten.
Automatische Warnungen : Die WLAN-USV sendet bei Stromproblemen sofortige Warnungen per SMS, E-Mail oder App-Benachrichtigung. Beispielsweise kann sie einen Manager innerhalb von 10 Sekunden nach einem Stromausfall informieren, sodass dieser unverzüglich handeln kann. Herkömmliche USV-Systeme senden keine Warnungen, weshalb Manager möglicherweise erst von einem frustrierten Kunden oder Mitarbeiter erfahren – wertvolle Zeit geht dabei verloren.
Vorhersagende Wartung : Die WIFI-ATS überwacht den Generator und sich selbst auf Anzeichen von Verschleiß. Sie kann erkennen, ob ein Generatorbauteil altersschwach wird oder ob die ATS gereinigt werden muss, und sendet Wartungshinweise, bevor ein Ausfall eintritt. So werden unerwartete Störungen während Stromausfällen verhindert. Wenn beispielsweise die Batterie des Generators schwach ist, kann die ATS den Manager warnen, diese auszutauschen, und stellt sicher, dass der Generator bei Bedarf startet.
Smart Grid Synchronisation : Wie bereits erwähnt, kann die WIFI-ATS mit dem Smart Grid synchronisiert werden, um Stromausfälle vorherzusagen. Wenn das Netz erkennt, dass ein Sturm bevorsteht und zu Ausfällen führen könnte, kann es die ATS warnen, sich vorzubereiten – so wird sichergestellt, dass der Generator betankt und einsatzbereit ist. Sobald der Stromausfall eintritt, erfolgt der Umschaltvorgang sofort, ohne Verzögerung. Traditionelle ATS-Systeme können dies nicht leisten; sie reagieren erst nach Eintritt des Stromausfalls, was 10–30 Sekunden in Anspruch nehmen kann – eine Zeitspanne, die ausreicht, damit Server abstürzen oder Fertigungslinien stoppen.
Praxisbeispiele für reduzierte Ausfallzeiten
Unternehmen und Einrichtungen, die WIFI-ATS mit Smart-Grid-Integration nutzen, verzeichneten erhebliche Reduktionen bei Ausfallzeiten.
Ein kleines Fertigungswerk in Texas hatte jährlich 12 Stunden Ausfallzeit aufgrund von Stromausfällen. Nach der Installation eines mit dem Smart Grid verbundenen WIFI-ATS fielen die Ausfallzeiten auf 4,8 Stunden – eine Reduktion um 60 %. Der Leiter des Werks erklärte, dass das ATS nun von dem Netz Warnungen über bevorstehende Stromausfälle erhält, sodass der Generator fünf Minuten vor dem tatsächlichen Stromausfall startet. Somit können die Produktionslinien ohne Unterbrechung weiterlaufen.
Ein Krankenhaus in Kalifornien erzielte ähnliche Ergebnisse. Vor der Nutzung von WIFI-ATS führten Stromausfälle (selbst kurze) dazu, dass medizinische Geräte herunterfuhren und somit die Patientensicherheit gefährdet wurde. Mit dem neuen System wechselt das ATS innerhalb von weniger als zwei Sekunden auf die Notstromversorgung, und das Krankenhaus erhält Stunden im Voraus Warnungen zu Netzproblemen. Die Ausfallzeit kritischer Geräte reduzierte sich von 8 Stunden pro Jahr auf 3,2 Stunden – eine Reduktion um 60 %.
Eine Supermarktkette mit 20 Filialen reduzierte Ausfallzeiten um 62 %. Der WLAN-ATS in jeder Filiale ist mit einer zentralen App verbunden, sodass der Energiemanager des Unternehmens alle Standorte gleichzeitig überwachen kann. Als ein Sturm in 5 Filialen Stromausfälle verursachte, startete der Manager die Notstromaggregate in allen 5 Filialen per Fernzugriff, bevor der Strom ausfiel, wodurch Tausende Dollar an verderblicher Ware eingespart wurden.
Vorteile über die Reduzierung von Ausfallzeiten hinaus
Während die Reduzierung von Ausfallzeiten der größte Vorteil ist, bieten WLAN-ATS mit Smart-Grid-Integration weitere Vorteile.
Geringere Kosten Geringere Ausfallzeiten bedeuten weniger Umsatzausfälle. Ein Restaurant, das pro Stunde Ausfallzeit 500 US-Dollar verliert, würde bei einer Reduzierung um 60 % jährlich 3.000 US-Dollar sparen. Zudem senkt Wartung auf Basis von Vorhersagen die Reparaturkosten – das Beheben kleiner Probleme kostet weniger als der Austausch eines defekten Generators.
Energieeffizienz : Der WIFI-ATS kann den Stromverbrauch basierend auf Netzdanken anpassen. Während Spitzenzeiten, wenn Strom teuer ist, kann er auf den Generator umschalten, um Kosten zu sparen. Zudem kann er während Stromausfällen die Stromversorgung für nicht wesentliche Geräte reduzieren, wodurch der Backup-Kraftstoff länger reicht.
Konformität : Viele Branchen (wie Gesundheitswesen oder Finanzen) haben Vorschriften für eine Mindestverfügbarkeit. Der WIFI-ATS hilft dabei, diese Vorschriften einzuhalten, indem er sicherstellt, dass die Stromversorgung aufrechterhalten bleibt, und vermeidet so Geldstrafen oder rechtliche Probleme.
Frieden im Herzen : Facility-Managern und Hauseigentümern bleibt plötzlichen Stromausfällen erspart. Sie erhalten Warnungen, können Systeme aus der Ferne überwachen und wissen, dass die Backup-Systeme bei Bedarf automatisch starten.
So integrieren Sie WIFI-ATS in Smart Grids
Die Integration eines WIFI-ATS in ein Smart Grid ist einfach, erfordert jedoch einige Schritte.
Wählen Sie zunächst einen WIFI-ATS, der mit Ihrem lokalen Smart Grid kompatibel ist. Die meisten modernen Modelle funktionieren mit gängigen Smart-Grid-Systemen, überprüfen Sie dies jedoch sicherheitshalber beim Hersteller.
Als Nächstes installieren Sie die ATS gemäß den Anweisungen des Herstellers. Dies umfasst in der Regel die Verbindung mit der Hauptstromversorgung, dem Backup-Generator und einem WLAN-Netzwerk. Ein Elektriker kann dies innerhalb weniger Stunden erledigen.
Dann verbinden Sie die ATS mit dem intelligenten Stromnetz (Smart Grid). Dies erfolgt häufig über eine mobile App, die vom ATS-Hersteller bereitgestellt wird. Die App verbindet die ATS mit dem Datensystem des Stromnetzes und ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation.
Richten Sie abschließend Warnungen und Einstellungen ein. Legen Sie fest, wer Warnungen erhält (z. B. Manager, Techniker), welche Ereignisse sie auslösen (Stromausfall, niedriger Kraftstoffstand) und wie sie versendet werden (SMS, E-Mail). Sie können auch Regeln festlegen, z. B. „Zum Generator wechseln, wenn die Netzspannung instabil ist“ oder „Generator 10 Minuten vor einem vorhergesagten Stromausfall starten“.
FAQ
Was ist der Unterschied zwischen einer WLAN-ATS und einer herkömmlichen ATS?
Traditionelle ATS schaltet die Stromversorgung nur bei Erkennung eines Fehlers und kann keine Warnungen senden oder mit anderen Systemen verbunden werden. WIFI ATS nutzt eine Internetverbindung, um Warnungen zu versenden, mit Smart Grids zu kommunizieren und eine Fernsteuerung zu ermöglichen, wodurch Ausfallzeiten reduziert werden.
Brauche ich in meinem Gebiet ein Smart Grid, um WIFI ATS nutzen zu können?
Nein, allerdings können Sie dann nicht alle Vorteile nutzen. Ein WIFI ATS funktioniert auch ohne Smart Grid wie ein herkömmlicher Umschalter, kann aber keine vorausschauenden Warnungen zu Stromausfällen empfangen. Dennoch kann es weiterhin Warnungen senden und eine Fernsteuerung ermöglichen.
Wie hoch sind die Kosten für ein WIFI ATS?
Die Preise reichen von 500 bis 2.000 US-Dollar, abhängig von der Größe und den Funktionen. Dies ist teurer als traditionelle ATS (ca. 300–1.000 US-Dollar), doch die Einsparungen durch reduzierte Ausfallzeiten gleichen die Mehrkosten in der Regel innerhalb eines Jahres aus.
Ist WIFI ATS vor Hackerangriffen geschützt?
Hersteller verwenden Verschlüsselungstechnologien (wie die Sicherheit bei Online-Banking), um WIFI ATS-Systeme vor Angriffen zu schützen. Nutzer sollten zudem starke Passwörter festlegen und die ATS-Software regelmäßig aktualisieren, um Hackerangriffe zu verhindern.
Kann das WIFI-ATS mit Solarmodulen oder Batterien arbeiten?
Ja. Es kann zwischen Netzstrom, Generator und Solar/Batteriesystemen umschalten. Einige Modelle priorisieren bei Verfügbarkeit sogar die Solarenergie, wodurch die Abhängigkeit vom Stromnetz und Generator-Kraftstoff reduziert wird.