Elektrische Energieverteilung

Der Niederspannungshauptverteiler (NSHV, Anlagenschlüssel) umfasst sämtliche Niederspannungsschaltfelder im Hauptverteilerschrank – dazu gehören Einspeise-, Kupplungs- und Abgangsfelder, alle Sammelschienen, Schalt- und Schutzgeräte (z.B. Leistungsschalter und Schaltanlagenkomponenten), Messwandler- und Zählerfelder, Steuer- und Hilfsstromkreise, interne Lüftungssysteme sowie Schrankgehäuse und Schotts. Die Blindstromkompensationsanlage (BKA, Anlagenschlüssel) besteht aus den Kondensatorstufen (mit oder ohne Drosseln/Spulen), den zugehörigen Schaltorganen (Schütze oder Thyristorsteller), Stufensicherungen, dem Leistungsfaktorregelgerät (cos φ-Regler), allen Messwandlern und Sensoren, Entladewiderständen, Temperatur- und Lüftungseinrichtungen sowie gegebenenfalls eingebauten Netzfiltern.

Wesentliche Schnittstellen der Anlagen sind unter anderem die Niederspannungs-Zuleitungen und -Abgänge außerhalb der Schaltanlage (z.B. zu Unterverteilungen oder Verbrauchereinheiten), die Anbindung an die Gebäudeleittechnik bzw. EMR-Systeme (zur Überwachung und Steuerung), die angeschlossenen Niederspannungs-Unterverteilungen, externe Energieerzeugungsanlagen (Notstromaggregate, USV-Systeme) sowie vorgelagerte Messstellen (Hauptzähler).

• Betreiber: Verantwortlich für den Gesamtbetrieb der elektrischen Anlagen, erteilt Freigaben und trifft Entscheidungen bei Eskalationen.

• Anlagenverantwortung (Facility Manager): Technisch verantwortlich, übernimmt Koordination und Abnahme der Wartung sowie Verfolgung von Mängelbeseitigungen.

• Wartungsdienst (elektrotechnisch): Fachkundiges Wartungspersonal oder -unternehmen, verantwortlich für die Ausführung der Wartungsarbeiten nach den Vorgaben.

• Messdienst: Externer Dienstleister für spezielle Messungen (z.B. Leistungsmessungen, Schwingungsanalyse) falls beauftragt.

• CAFM-Verwaltung: Zuständig für das digitale Wartungsmanagement und die Ablage aller Dokumentationen im CAFM-System.

Die Aufgabenzuteilung lässt sich in einer RACI-Matrix (Responsible, Accountable, Consulted, Informed) wie folgt darstellen:

Legende: A = Accountable (rechenschaftspflichtig), R = Responsible (ausführend verantwortlich), C = Consulted (zu Rate gezogen), I = Informed (informiert).

Sämtliche mit Wartungsarbeiten beauftragten Mitarbeiter müssen elektrotechnisch befähigt sein (z.B. gemäß DGUV Vorschrift 3) und eine offizielle Freigabe durch den Betreiber erhalten. Die Qualifikation umfasst sowohl Fachkunde als auch Kenntnis der objektspezifischen Anlagen.

• Die Wartung der NSHV- und BKA-Anlagen erfolgt planmäßig gemäß den Vorgaben der VDMA 24186-5. Planmäßigkeit: Wartungsintervalle sind zyklisch festzulegen und richten sich nach dem betrieblichen Beanspruchungsgrad sowie Erfahrungen (z.B. Betriebsstunden, Schalthäufigkeit). Bei erhöhten Belastungen oder Auffälligkeiten sind verkürzte Intervalle vorgesehen.

• Inhaltliche Mindestbausteine: Jede Wartung umfasst mindestens folgende Arbeiten: Sichtkontrollen, Funktions- und Sicherheitsprüfungen (z.B. Betätigung mechanischer Schaltorgane ohne Last), mechanische Prüfungen (Schraubenverbindungen auf festen Sitz prüfen, Verschleißstellen inspizieren), elektrische Prüfungen und Messungen (Isolations- oder Widerstandsmessungen an Sammelschienen und Anschlüssen), Reinigung der Anlagen und ggf. Nachziehen von Schraubverbindungen, sowie der Austausch abgenutzter Komponenten.

• Dokumentation: Zu jeder Wartung sind ausführliche Nachweise zu führen. Hierzu gehören detaillierte Feld- und positionsbezogene Checklisten, protokollierte Messergebnisse (z.B. Strom-, Spannungs- und Temperaturmessungen), eine Mängelliste mit Prioritäten und Fristen, Freigabenachweise bei Abschluss jeder Wartungsmaßnahme sowie fotografische Dokumentation besonders kritischer Punkte.

• Abnahme: Jede Wartungseinheit muss formell abgenommen werden. Nach Abschluss der Arbeiten bestätigt der Betreiber (oder dessen Beauftragter) mittels Abnahmeprotokoll, dass alle vereinbarten Wartungspunkte geprüft und dokumentiert sind. Eine Abnahme stellt die Erfüllung der Wartungsanforderungen nach VDMA sicher und bildet die Grundlage für die Freigabe der Anlage zum Weiterbetrieb.

Das Wartungskonzept für den Niederspannungshauptverteiler (NSHV) orientiert sich am VDMA-Leistungsprogramm für elektrotechnische Anlagen. Es beinhaltet folgende Tätigkeitsfelder und Prüfkriterien:

*Messart und Umfang müssen objektspezifisch festgelegt und vertraglich definiert werden.

Die Wartung der Blindstromkompensationsanlage (BKA) erfolgt ebenfalls nach VDMA-Standards mit spezifischen Prüfungen:

*Messungen und Grenzwerte sind projektspezifisch festzulegen (z.B. Ziel-cos φ, THD-Grenzwerte).

Zusätzlich zu den täglichen Sicht- und Funktionsprüfungen sind planmäßige Messungen vorgesehen. Der genaue Prüfplan (Messpunkte und Methoden) wird objektspezifisch festgelegt und in den Wartungsvertrag aufgenommen.

Für jede Wartung sind folgende Unterlagen zwingend zu erstellen und aufzubewahren: Feldgenaue Wartungs-Checklisten (mit allen ausgeführten Tätigkeiten und Ergebnissen), Mess- und Prüfprotokolle (mit gemessenen Werten und Bewertungen), eine Mängelliste mit Prioritäten und festgelegten Terminfristen, Fotodokumentation wichtiger Zustände, sowie eine formale Freigabe (Abnahmevermerk „ohne Befund“ oder Restmängel mit Frist).

Alle Dokumente sind revisionssicher zu archivieren, eindeutig auf die Anlage/Feld zu beziehen (Anlagen-ID oder Feldnummer) und in der Regel mindestens 5 Jahre vorzuhalten. Die gesamte Wartungsplanung und -dokumentation wird in ein CAFM-System eingepflegt. Nach Abschluss eines Wartungseinsatzes erfolgt eine elektronische Rückmeldung an das CAFM – inklusive Terminstatus, Freigabevermerk und Übergabe der digitalen Protokolle. Das CAFM ermöglicht zudem das Tracking von Follow-up-Maßnahmen und die Ermittlung von KPIs.

Es sind ausreichend Ersatz- und Verschleißteile vorzuhalten, um zeitnahe Instandsetzungen zu ermöglichen. Für den NSHV gehören dazu z.B. Ersatzmodule für Schalt- oder Schutzgeräte und Sicherungen, zusätzliche Anzeige-/Beschriftungselemente, Lüfter und Filter, Anschlussteile sowie gängige Werkzeuge. Für die BKA sind Ersatz-Kondensatorstufen oder Einzelkondensatoren, Entladewiderstände, Schaltgeräte (Schütze oder Thyristormodule), Sicherungen und Lüfter/Filter vorzuhalten. Für alle Teile ist eine definierte Mindestbestandsmenge festzulegen. Austauschbauteile müssen Originalteile oder gleichwertige vom Hersteller freigegebene Komponenten sein. Die fachgerechte Entsorgung alter oder defekter Bauteile ist sicherzustellen und zu dokumentieren.

Personal: Wartungsarbeiten dürfen nur von elektrotechnisch befähigten Personen durchgeführt werden. Diese müssen nicht nur formale Qualifikationen (z.B. Elektrofachkraft) besitzen, sondern auch eine projekt- und anlagenspezifische Einweisung erhalten haben. Werkzeuge/Messmittel: Eingesetzte Werkzeuge und Messgeräte müssen für die jeweiligen Aufgaben geeignet sein und gültig kalibriert oder geprüft sein. Der Prüfstatus und Zustand der Messmittel sollte vor Ort dokumentiert werden. Checklisten und Prüfmittel: Für jede Anlage werden standardisierte Checklisten und Prüfprotokolle verwendet, die positionsscharf auf Felder und Komponenten ausgerichtet sind. Jede Prüfanweisung enthält klare Akzeptanzkriterien, damit die Ergebnisse objektiv bewertet werden können.

Ein festgelegtes KPI- und Reporting-System dient der Steuerung und Nachverfolgung der Wartungsqualität. Wichtige Kennzahlen könnten sein: der Wartungs-Erfüllungsgrad (geplante Wartungen termingerecht und vollständig durchgeführt, Ziel ≥ 98 %), die fristgerechte Beseitigung von P1-Mängeln (Ziel 100 % sofort), die Quote wiederkehrender Mängel innerhalb 12 Monaten (Ziel 0 %) sowie das Erreichen des vertraglich festgelegten Leistungsfaktors (cos φ) der BKA (Sollwert-Einhaltung). Diese KPIs werden in definierten Intervallen (monatlich oder quartalsweise) aus den Daten des CAFM oder Wartungsreports ermittelt. Abweichungen führen zu Sofortmaßnahmen oder Eskalationen, z.B. Nachsteuerung des Wartungsplans, Ursachenanalyse oder Anpassung der Reglerparameter.

Nichtkonformitäten bei Wartungen oder im Betriebszustand werden nach Dringlichkeit klassifiziert. P1 – Kritisch: Beispiel: deutlich erwärmte oder verbrannte Klemmstelle, geplatzter oder lecke Kondensator. Maßnahme: Sofortige Abschaltung bzw. Sicherung der Anlage, umgehend Reparatur (innerhalb 24 Stunden) und Eskalation zur Betreiberleitung. P2 – Mittel: Beispiel: Ausfall eines Lüfters, teils angebrannte Sicherungen. Maßnahme: Austausch oder Instandsetzung innerhalb kurzer Frist (≤ 7 Tage); Eskalation zur Anlagenverantwortung. P3 – Gering: Beispiel: unvollständige Beschriftung, leichte Staubablagerung. Maßnahme: Nacharbeit oder Reinigung innerhalb längerer Frist (≤ 30 Tage); Eskalation an FM-Koordination.

Eine jährliche Wartungs- und Prüfplanung stellt sicher, dass alle Inspektionen rechtzeitig terminiert werden. Dabei werden saisonale Aspekte (z.B. betriebsbedingte Stillstände, Klima) berücksichtigt.

• Q1: Vollwartung NSHV; Funktions- und Stufenprüfung BKA; IR-Temperaturscreening an Sammelschienen; (evtl. Produktionsfenster nutzen).

• Q2: – (keine Vollwartung NSHV); Zwischenprüfung BKA (Lüftung/Filter); KPI-Review; Berücksichtigung Sommerhitze.

• Q3: Vollwartung NSHV; Vollwartung BKA inklusive Stufenstrommessung; Feinabstimmung cos φ; Beachtung Lastspitzen.

• Q4: – (keine Vollwartung NSHV); Zwischenprüfung BKA; Abschlussbericht / Jahresreview; Budgetplanung.

Nach Abschluss einer Wartung wird ein detailliertes Abnahmeprotokoll erstellt, das alle durchgeführten Arbeiten und Messergebnisse dokumentiert. Etwaige Restmängel werden im Protokoll mit Priorität und Frist vermerkt. Die Unterlagen (Checklisten, Protokolle, Fotodokumentation, Abnahmevermerk) werden an den Betreiber übergeben oder im CAFM hinterlegt. Offene Restmängel werden in das zentrale Mängel- und Maßnahmenregister aufgenommen und mit verbindlichen Terminen versehen, damit die Nachverfolgung sichergestellt ist.

• Anhang A: Checklisten NSHV (Detail-Checkliste für Felder und Komponenten, Drehmomentliste für Klemmpunkte).

• Anhang B: Checklisten BKA (Prüfpunkte für Kondensatorstufen, Stufensicherungen, Schaltorgane, Reglerfunktionen).

• Anhang C: Messprotokolle (Vorlagen für Stufenstrommessung, Leistungsfaktor (cos φ) und Temperatur-Screening).

• Anhang D: Maßnahmen- und Mängelregister (Matrix mit Priorisierung, Fristen und Status).

• Anhang E: KPI-Reportvorlage (Monats- und Quartalsauswertung mit Trends und Maßnahmen).

• Anhang F: Ersatzteil- und Verbrauchsmaterialliste (empfohlene Mindestbestände je Anlage).