Wen Sie wissen möchten, was die neuen aktiven Energiemanagement-Systeme der Pxt-Serie mit Rocket Science zu tun haben, sollten Sie hier weiterlesen. Und wenn Sie zusätzlich wissen möchten, was es mit Ubstadt-Weiher Germany auf sich hat, sollten Sie Michael Koch auf der Hannover Messe (Halle 7, Stand E28) im Juli besuchen – und neben technischen Fragen auch ein wenig Zeit im Gepäck haben.

Ein altbekanntes Sprichwort heißt „Alles neu macht der Mai“ – Michael Koch ist hier mit seinen neuen aktiven Energiemanagementsystemen Pxt („P mal t“ = Energie) früher dran. Denn eigentlich sollten die drei Geräteserien PxtFX, PxtRX und PxtEX auf der Hannover Messe vorgestellt werden und eigentlich findet diese traditionell im April statt. Doch – um gleich mit einem weiteren Sprichwort zu antworten: Das Leben passiert, während man Pläne macht. So disponieren die Unternehmen und Besucher aufgrund des medienbeherrschenden Corona-Virus von April auf den 13. bis 17. Juli um. Dass der neue Termin mitten in der Ferienzeit zahlreicher Bundesländer liegt, scheint für den Veranstalter und den Ausstellerbeirat kein Hinderungsgrund zu sein. Gilt abzuwarten, wie sich diese Entscheidung auf die Aussteller- und Besucherzahlen auswirken wird. Aber es ist wie immer im Leben: Man kann es nie allen recht machen. So und nun Schluss mit den Phrasen und Sprichwörtern hin zu den Fakten der neuen Pxt-Serie, die Michael Koch ab sofort im Portfolio hat und welche auch verfügbar ist.

10 Jahre Markterfahrung und 2,5 Jahre Entwicklungszeit

Als Michael Koch einem kleinen Kreis von Journalisten im neu erworbenen Technicum gegenüber des bestehenden Firmengebäudes in Ubstadt-Weiher die neuen Geräte vorstellt, spricht er von purer Freude und Rocket Science – daher auch die entsprechend Kleiderwahl (siehe Bild). Im weiteren Verlauf des Gespräches wird deutlich, warum es sich hierbei um eine wichtige Entwicklung für das Unternehmen Michael Koch handelt: Zehn Jahre Markterfahrung und 2,5 Jahre Entwicklungsarbeit stecken in den Geräten mit den Bezeichnungen PxtFX, PxtEX und PxtRX, die neue Möglichkeiten für das aktive Management von Energie elektrischer Antriebe bieten. Sie sollen die Geräte der D- und K-Serie (Dynamische Energiespeicher und Dynamische Speicher-Manager) ablösen. Und das Beste: „Die Preise der neuen Serie sind mit denen der bekannten vergleichbar – obwohl in den neuen Geräten wesentlich mehr Elektronik steckt“, erklärt Michael Koch.

Der Anwendungsbereich für die Pxt-Serie ist breit. Dabei bauen sie alle darauf auf, die überschüssige oder notwendige elektrische Energie weitgehend netzunabhängig zwischen zu speichern. Die Auswahl der Speichermedien erfolgt ebenfalls anwendungsabhängig, so werden bei Koch spezielle Aluminium-Elektrolytkondensatoren bei kurzen und sehr häufigen Zyklen genutzt, bei höheren Energien und weniger häufigen Zyklen Doppelschicht-Kondensatormodule und bei seltenen Zyklen kommen Batterien zum Einsatz. Das Verbindungsteil zwischen Antrieb und Speicher ist das aktive Energiemanagementgerät oder -system.

PxtFX für häufige, kurze Zyklen

Zwei aktive Geräte mit der Bezeichnung PxtFX und PxtRX werden ergänzt durch den PxtEX, der modularen Speichereinheit mit einem oder mehr Aluminium-Elektrolytkondensatoren. Die Anwendungsfälle sind vielfältig, bringen die Geräte Nutzen über ein singuläres Feature oder durch die Kombination von zwei oder mehreren Eigenschaften. Als erstes kommt die Rekuperation der Bremsenergie der Maschine in den Sinn, wodurch die Energieeffizienz gesteigert wird. Der PxtFX kann dabei in seiner kleinsten Ausbaustufe in Ein-Sekunden-Zyklen pro Betriebsstunde bis zu 1,6 Kilowattstunden an Energie einsparen. Bezogen auf die Applikation an sich, sind mit dem aktiven Energiemanagementsystem auf der Grundlage des PxtFX Einsparungen bis gut 40 Prozent erreichbar. Oft spielen aber andere Nutzen eine größere Rolle als die Steigerung der Energieeffizienz, wie zum Beispiel der Ausgleich von so genannten Brownouts, der sichere und definierte Stillstand bei Blackouts, die mögliche Beschleunigung von Produktionsprozessen mit Ausbringungssteigerungen bis 50 Prozent, die Reduktion von Netzlastspitzen oder gar der Betrieb des elektrischen Antriebs unabhängig vom Stromnetz.

Mit einer Stromlastfähigkeit von 20 Ampere Dauer und 40 Ampere Spitze für rund eine Minute gegenüber Speicher, der eine maximale Spannung von 450 Volt DC haben darf, kann der PxtFX bis 18 Kilowatt Leistung generieren. Das Gerät kann ab Werk mit einem Speichervolumen von zwei oder vier Kilowattsekunden ausgestattet werden. Serienmäßig im Gerät eingebaut ist die automatische Erkennung der Bremstransitor-Einschalt-Spannungsschwelle, was es dem Gerät ermöglicht, mit allen handelsüblichen Frequenzumrichtern und Servoreglern in einer Plug&Play-Weise zusammenzuarbeiten. Die Sicherheitseigenschaften des PxtFX schützen gegen Verpolung der Zwischenkreisanschlüsse, gegen das Zuschalten geladener Speicher und die Überlastung des Systems auf der Speicher- wie auch auf der Zwischenkreisseite. Interne Sicherungen sieht Koch als Standard. Neu sind am PxtFX die SD-Speicherkarte, eine externe 24-Volt-Versorgung, Zustandsanzeigen per LEDs, Bootloading- und Resetmöglichkeiten sowie sechs digitale I/Os. Ergänzt wird dies durch Ausgabefunktionalitäten über ein USB-Modul.   

PxtEX für mehr Speichervolumen

Reicht das Speichervolumen des PxtFX nicht aus, kommt das Gerät mit der Bezeichnung PxtEX zum Zug. Zwei, vier oder sechs Kilowattsekunden Energie kann ein einzelnes PxtEX mit sein speziell für das Anwendungsspektrum der aktiven Energiemanagementsysteme entwickelten Aluminium-Elektrolytkondensatoren speichern. Einfach über Kabel mit verpolungssicheren Steckern mit dem PxtFX verbunden, kommt die Speichererweiterung dem System direkt zu Gute. Die einzelnen Speichereinheiten sind intern abgesichert und zeigen ihren Ladezustand auch optisch über eine blinkende LED an. In den PxtEX integriert ist serienmäßig auch ein sicherer Entladewiderstand, der dabei direkt und schnell unterstützt, das Gesamtsystem auf ein für Menschen ungefährliches Spannungsniveau zu bringen. Grundsätzlich aber sind die Systeme von Koch wartungsarm.

PxtRX für höhere Lasten

Während das Gerät PxtFX speziell für den Einsatz in Anwendungen mit Wiederholungszyklen von Millisekunden bis wenigen Sekunden konzipiert ist und dies über seine Lebensdauer weit über 100 Millionen mal schaffen können muss, ist sein größerer Bruder PxtRX für Applikationen in Verbindung mit Speichern höherer Energiedichte prädestiniert, wie Doppelschichtkondensatoren oder auch Batterien. Der PxtRX ist ausgelegt für eine Stromlastfähigkeit von 30 Ampere Dauer und 60 Ampere Spitze für rund eine Minute. In Verbindung mit einer hohen Speicherspannung von bis zu 800 Volt DC ist es dem Gerät möglich, eine Leistung von knapp 50 Kilowatt zu generieren.
Reicht diese Leistung für die Applikation nicht, können mehrere PxtRX-Geräte, wie übrigens auch die PxtFX-Geräte, parallel geschaltet werden. Applikationsbezogen können so aktive Energiemanagementsysteme entstehen, die große Schaltschränke füllen. Unter der Typenbezeichnung KTS bietet Koch anschlussfertige Komplettsysteme in Schaltschränken an. Enthalten sind aktive Energiemanagementsysteme der Pxt-Familie, applikationsspezifische Speicher, die passenden Sicherungen, Verkabelung und abhängig von den eingesetzten Speichern passive oder auch aktive Entladegeräte. Eine Eigenschaft hilft dem PxtRX in solchen KTS-Schaltschranklösungen besonders: Er arbeitet auch bei Leistungslängen zum Zwischenkreis von bis zu 20 Metern problemlos.

Digitales Typenschild

Allen Geräten gemein ist das so genannte digitale Typenschild. Beim Scannen des QR-Codes eines Geräts mittels einer App für Android- oder iOS-Smartphones oder Tablets werden neben den technischen Daten des spezifischen Geräts und seines konkreten Aufbaus auch Prüf- und Testprotokolle sowie die zugehörigen Dokumente wie die Montage- und Betriebsanleitung angezeigt. So können alle Nutzer des Geräts orts- und papierunabhängig auf die individuellen Dokumente und Informationen des Geräts der Pxt-Familie zugreifen. Darüber hinaus sind Verwaltungsmöglichkeiten gegeben, mit denen beispielsweise ein Maschinenbauer Geräte mit ihren jeweiligen Eigenschaften einer Maschine oder Anlage zuordnen kann. (agry/Thomas Herold)