17. Technischer Tag bei VEM

Brennpunkt Antriebstechnik

17. Technischer Tag bei VEM
17. Technischer Tag bei VEM
So war im Begrüßungstext weiter zu lesen: »Innovative Entwicklungen in einer traditionsreichen Branche«, womit gleichsam auch ein Hinweis auf die langjährige Erfahrung bei VEM am Markt gegeben wurde.

Der Veranstalter – ein Blick in die Firmengeschichte

Vom klassischen Elektromotorenbauer, welcher bereits seit 1886 die Entwicklung von elektrischen Motoren mitbestimmt, entwickelte sich der Firmenverbund VEM zum System- und Komplettanbieter. Die VEM-Gruppe konzipiert und produziert elektrische Antriebssysteme, Spezialmotoren und Sondermaschinen mit einem Leistungsspektrum von 0,06 kW bis 60 MW sowie Komponenten der Antriebstechnik und Energieerzeugung. Das breite Produktportfolio von VEM findet Anwendung im Schiffbau, in der Verkehrstechnik, in der Chemie-, Öl-, Zement-und Bergbauindustrie, in Stahl- und Walzwerken sowie in Wasser- und Windkraftanlagen und in der Kraftwerkstechnik.

Der gewachsenen Kompetenz des Unternehmens und der langjährigen Erfahrung der Mitarbeiter entsprechend, werden z. B. zunehmend komplexe Modernisierungsvorhaben in Walz- und Rohrwerken realisiert. Diese schließen neben der Automatisierung und Antriebstechnik auch die Energieeinspeisung und -verteilung ein. Die Erzeugnisse werden an drei Produktionsstandorten in Dresden, Wernigerode und Zwickau gefertigt. Zuletzt erzielte das Unternehmen mit ca. 1 500 Mitarbeitern, rund 600 davon im VEM Sachsenwerk, einen Umsatz von etwa 200 Mio. €.

Historie – eine Auswahl wichtiger Ereignisse in der neueren Entwicklung

  • 1997 – Die Unternehmerfamilie Dr. A. Merckle, Blaubeuren erwirbt von der Treuhandgesellschaft die Horst Plaschna Management und Co.KG und privatisiert die Gesellschaft als Einzelunternehmen im VEM-Verbund. Der Firmengruppe VEM Holding gehören die Elektromotorenhersteller VEM Sachsenwerk in Dresden, VEM motors GmbH in Wernigerode, VEM motors Thurm GmbH in Zwickau sowie die Gießerei Keulahütte in Krauschwitz an.
  • 2007 – 10-jähriges Bestehen des VEM-Firmenverbundes. Beginn der Entwicklung und Fertigung von Windkraftgeneratoren 1,5…7 MW als Seriengeschäft.
  • 2011 – Inbetriebnahme eines 6-MW-Großmaschinenprüffeldes. Das Kerngeschäft stützt sich auf die Fertigung von Spezialantrieben und Antriebslösungen für alle Industriebereiche. Übernahme des Ingenieurbüros für geregelte Antriebslösungen Transresch Antriebssysteme Berlin GmbH zum 31. 3.2011 durch die VEM-Holding. 125 Jahre Entwicklung und Fertigung von elektrischen Maschinen.
  • 2017 – Die chinesische Unternehmerfamilie Wang erwirbt die VEM-Gruppe. Der neue Eigentürmer setzt weiter auf die langjährige Tradition von VEM und die Marke »Made in Germany«. Alle drei deutschen Standorte bleiben erhalten.
  • 2018 – VEM motors Thurm in Zwickau begeht das 110-jährige Firmenjubiläum. Wachsende Auftragseingänge gehen mit Investitionen in die Produktion an den Standorten Dresden und Zwickau einher.

Die Veranstaltung – zwei Tage volles Programm

Bild 1: Jens Proske ist seit Sommer dieses Jahres Leiter 
Technik der VEM-Gruppe
Bild 1: Jens Proske ist seit Sommer dieses Jahres Leiter Technik der VEM-Gruppe
Der Fokus der diesjährigen Veranstaltung lag – wie der Titel schon vermuten ließ – auf neuen Produktentwicklungen bei Nieder- und Hochspannungsmaschinen sowie Antriebssystemen. Außerdem spielten auch die Digitalisierung auf der einen und technologische Entwicklungen auf der anderen Seite eine gewichtige Rolle im Programm der Tagung. Schließlich standen auch neue Materialien, die aktuelle europäische Gesetzgebung zur Energieeffizienz und praktische Anwendungsbeispiele für elektrische Antriebe als Themen an.

Insgesamt 20 Vorträge bildeten also das Fundament der 17. Technischen Tage, die im Harzer Kultur- und Kongresshotel in Wernigerode stattfanden. Nach einleitenden Begrüßungsworten von Lutz Schube, der auch die Gäste durch das Programm führte, Geschäftsführer Dr. Joachim Koch und dem Oberbürgermeister der Stadt Wernigerode, Peter Gaffert, setzte Jens Proske, seines Zeichens seit 1.7.2019 Leiter Technik der VEM-Gruppe, den Startschuss bei den Vorträgen (Bild 1).

Für Proske standen zunächst die Herausforderungen der kommenden Jahre für die VEM-Gruppe im Vordergrund, die sich durch die Neuausrichtung und den neuen Eigentümer ergeben (s.o.). Diese lagen für ihn zum einen in der Erweiterung der weltweiten Marktpräsenz in nahezu allen Bereichen der Nieder- und Hochspannungsmaschinen und zum anderen aber auch in der Weiterentwicklung der dafür benötigten wettbewerbsfähigen Motorenreihen (Bild 2) einschließlich der dazu notwendigen Isolations-, Kühlungs- und elektromechanischen Systeme.

So bot er während seines Vortrags einen Überblick der Aufgaben die zu lösen waren oder in der nächsten Zeit anstehen werden. »Ein Teil davon«, so der Referent, »wird Ihnen in den Vorträgen der kommenden zwei Tage ausführlich nähergebracht werden.«

Die Inhalte – ein Überblick

Bild 2: Möglichkeiten des modularen Aufbaus von Transnormmotoren
Bild 2: Möglichkeiten des modularen Aufbaus von Transnormmotoren
Aufgrund der hohen Zahl der Vorträge, die teilweise einen großen Tiefgang besaßen, ist es an dieser Stelle nicht möglich, alle Beiträge zu beleuchten. Deswegen möchten wir als Redaktion, einzelne Themen der Technischen Tage in loser Folge als Beiträge für Sie aufbereiten. Wer Interesse am gesamten Veranstaltungsprogramm hat, der kann dies sich direkt auf der Webseite von VEM herunterladen: https://www.vem-group.com/ueber-vem/messen-und-veranstaltungen/termin/detail/technischer-tag.html.

Abgesehen von den hochwertigen Vorträgen externer Referenten aus dem Hochschulbereich, stachen vor allem auch die Vorträge von Mitarbeitern der VEM-Gruppe hervor:
  • »VEMoDiAC und Motormonitoring als Teil der Industrie-4.0-Strategie bei VEM«, von Dr.-Ing. Henri Arnold, VEM Sachsenwerk, Dresden
  • »IE5 – smarte Motoren zur Erreichung der Effizienzklassen«, Dipl.-Ing. Sylvia Blankenhagen, VEM Motors Thurm GmbH, Zwickau
  • »Thermische Berechnung von Norm- und Transnormmotoren mit hoher Geschwindigkeit und guter Genauigkeit«, Dipl.-Ing. Stefan Ulbrich, VEM Sachsenwerk Dresden
  • »Strukturmechanische Erfordernisse bei der Entwicklung von Motoren-Baureihen«, Dr.-Ing. Christian Klotz, VEM Sachsenwerk Dresden und
  • »Neue EU-Verordnung zur Energieeffizienz bei Elektromotoren«, Dipl.-Ing. Lutz Schube, VEM Motors GmbH, Wernigerode.

Zwei Vorträge näher beleuchtet

Motormonitoring als Teil der Industrie-4.0-Strategie bei VEM

In seinem Vortrag ging Dr.-Ing. Henri Arnold auf die große Zahl direkt am Netz laufender Motoren im unteren Leistungsbereich ein, die derzeit nur wenig überwacht werden. Somit sind Energieverbrauch, Ausfallwahrscheinlichkeit und Betriebsverhalten nahezu unbekannt. Deswegen bietet VEM ein Motormonitoringsystem mit Namen »VEMoDiAC« an, welches zusammen mit dem Chemnitzer Forschungsinstitut ICM e.V. und der G-Foxx GmbH entwickelt wurde.

Das gesamte System besteht aus drei Komponenten:
  • einem Messmodul
  • einem Gateway und
  • einer Cloud.
Das Messmodul wird direkt am Klemmenkasten oder in dessen Nähe montiert. Es ermittelt die notwendigen Daten wie Strom, Spannung, Leistung, Temperatur und Beschleunigung durch Messen im Klemmenkasten. Weitere Größen werden durch Berechnung ermittelt.

An diesem Punkt kommt das Gateway ins Spiel: mit dessen geräteeigenen WLAN lassen sich die erfassten Daten sammeln und vorverarbeiten. Über ein kundenseitig zur Verfügung gestelltes Netzwerk (LAN oder WLAN, alternativ auch LTE-Verbindung ohne Eingriff in das Kundennetzwerk) kann man anschließend die Messdaten in die VEM-Cloud übertragen und schließlich die Motoren über ein Dashboard aus dem VEM-Portal heraus verwalten und die Messwerte entsprechend auswerten.

Das Monitoringsystem wird auf der Messe »SPS« in Nürnberg vom 26.11. – 28.11.2019 in Halle 3, Stand 268 vorgestellt und ist auch Thema eines Fachbeitrags in einer der kommenden Ausgaben.

IE5 – smarte Motoren zur Erreichung der Effizienzklassen

Dipl.-Ing. Sylvia Blankenhagen wählte für ihren Vortrag ein gleichermaßen spannendes wie wirtschaftlich reizvolles Thema. So gingen die Referentin auf die beiden von VEM gewählten Konzepte zur Erreichung des höchsten bislang definierten Wirkungsgradniveaus »IE5« ein. Dabei lag der Schwerpunkt auf den unterschiedlichen Einsatzbereichen und Rahmenbedingungen, unter denen die permanentmagnetisch erregte Synchronmaschine (PMSM) sowie die Synchronreluktanzmaschine (SynRM) ihre Stärken ausspielen können.
Tabelle: Vergleich diverser Eigenschaften zwischen Synchronreluktanzmaschine, permanentmagneterregter Maschine und Asynchronmaschine mit Kurzschlussläufer
Tabelle: Vergleich diverser Eigenschaften zwischen Synchronreluktanzmaschine, permanentmagneterregter Maschine und Asynchronmaschine mit Kurzschlussläufer
Beide Maschinentypen wurden intensiv miteinander verglichen sowohl was den Betrieb im Überlast- als auch im Feldschwächbereich betraf. Außerdem wurde auch die Asynchronmaschine als verbreiteter Maschinentyp im Gesamtvergleich hinzugezogen (Tabelle). Das Fazit fiel so aus:
  • Größte Energieeinsparmöglichkeit bietet der Umstieg auf geregelte Antriebe
  • Permanentmagnetisch erregte Synchronmaschinen weisen im Grunddrehzahlbereich höchste Effizienz auf und können sehr kompakt sein
  • Synchronreluktanzmaschinen und Asynchronmaschinen haben einen weiten Stellbereich, erstere sind dabei effizienter und können dauerhaft stärker überlastet werden, dadurch können Investitionskosten in die Maschine gesenkt werden
  • Entscheidend bei der Auswahl der geeigneten/günstigsten/effizientesten Antriebsvariante ist die Kenntnis der Anforderungen des Prozesses, was mit einem Motormonitoring einhergeht.

Fazit

Die Veranstaltung »Technische Tage« der VEM-Gruppe ist ein Branchentreff hoher Güte. Herstellern, Partnern und Anwendern von Elektromaschinen wird hier die Möglichkeit geboten, sich mit Insidern auszutauschen und das individuelle Wissen zu erweitern und das auf einem hohen Niveau. Der 18. Technische Tag wird am 29. und 30. September 2020 unter dem Titel »Electric Motors and Drive Systems – Welche Wege geht die Antriebstechnik?« stattfinden.
Über den Autor
Autorenbild
Marcel Diehl

Redaktion »de«

Über die Firma
VEM motors GmbH
Wernigerode
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