Drohnenaufnahme von der Stadt Köln mit dem Kölner Dom

Wenn Ausdauer und Leistung entscheiden: SLIMLINE NG Systeme für das 450 MHz-Netz

Stromversorgungssysteme von BENNING spielen im Fernwirk-Funknetz der NetCologne für den Schutz ihrer kritischen Infrastruktur eine wichtige Rolle

Der Schutz und die Modernisierung der kritischen Infrastruktur gehören zu den wichtigsten Aufgaben der kommenden Jahre. Ein Baustein ist der bundesweite Roll-out des 450 MHz-Netzes als drahtlose Kommunikations- und Fernwirkplattform für Betreiber kritischer Infrastrukturen. Am Aufbau dieses Netzes ist auch die NetCologne Gesellschaft für Telekommunikation beteiligt und setzt für die Notstromversorgung der Sende- und Repeaterstationen auf SLIMLINE 3000 NG Systeme von BENNING.

Manchmal findet zusammen, was zusammengehört: In industriellen und infrastrukturellen Anwendungen bedeutet Fernwirken typischerweise, dass Prozesse oder Maschinen von einem entfernten Standort aus, unter Verwendung von Wide Area Network-Technologien gesteuert und überwacht werden. Derartige Dienste sind technisch charakterisiert durch höchste Anforderungen an die eingesetzten Geräte und Übertragungswege. Dazu zählen vor allem maximale Sicherheit, geringe Ausfallwahrscheinlichkeit und höchste Verfügbarkeit.
Dies gilt auch für das bundesweit im Aufbau befindliche 450 MHz-Funknetz, das daher als eine seiner Kerneigenschaften „hohe Verfügbarkeit mittels Notstromversorgung“^*1 definiert. Exakt dafür bietet BENNING, basierend auf der Gleichrichterbaureihe SLIMLINE 3000 NG, individuell konfigurierbare Telecom-Stromversorgungen an. Sie decken die vollständige Bandbreite der Mobilfunkanwendungen ab und sichern die gesamte Übertragungstechnik erfolgreich gegen Netzstörungen oder -ausfälle.

SLIMLINE 3000 NG – mit ein paar Extras

Um den spezifischen Anforderungen von NetCologne im Zusammenhang mit dem 450 MHz-Funknetz gerecht zu werden, lieferte BENNING im vergangenen Frühjahr maßgeschneiderte Systeme für 24 Sendestationen und fünf Richtfunk-Repeaterstationen. Die 48 V DC Stromversorgungen sind in Outdoorgehäusen konfiguriert und mit Lithiumbatterien für 72 Stunden Überbrückungszeit ausgestattet. Dazu wurden 32 Batterien mit je 150 Ah parallelgeschaltet. Die Akkus sind zu diesem Zweck mit einem modifizierten Batteriemanagementsystem (BMS) und einem eigenen DC/DC-Wandler versehen. Auf diese Weise ist es möglich, die Spannung bis zum niedrigsten Entladepunkt konstant zu halten und eine Überspannung zu vermeiden. Mit diesem überzeugenden Gesamtkonzept ließ sich die geforderte Überbrückungszeit bei 2,4 kW Dauerleistung in einem sehr kompakten Outdoor-System mit nur 3,5 t Gewicht realisieren.

Außenaufnahme mit geschlossenen Türen eines Systemschrankes auf einem Dach — Das neue System wurde Rücken an Rücken auf der bestehenden Plattform des alten Stromversorgungscontainers installiert. Gut zu erkennen ist der geringe Footprint des neuen Systems im Vergleich zur alten Plattformbasis.

Frau mit Smartphone vor einer grünen Wand

NetCologne bietet Produkte und Dienstleistungen rund um Internet, Telefon, Fernsehen und Mobilfunk, insbesondere im Großraum Köln, Bonn und Aachen an.
Das eigene Glasfasernetz gehört mit über 29.000 Kilometern verlegten Kabeln und einem stetigen Ausbau zu den modernsten in Europa. Über eine halbe Million Privat- und Geschäftskunden machen NetCologne zu dem größten regionalen Telekommunikationsanbieter in Deutschland, der zudem seit 2022 CO₂-neutral arbeitet und kürzlich vom TÜV-Rheinland als klimaneutrales Unternehmen zertifiziert wurde.

_{Quelle: www.netcologne-unternehmen.de}

Höchste Energieeffizienz auf geringstem User Space

Bei dieser Baureihe hocheffizienter Gleichrichter wurde die Verlustleistung, die bei der Energieumwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom auftritt, um bis zu 30 Prozent im Vergleich zum Vorgängermodell gesenkt. Parallel dazu hat sich das Volumen der Gleichrichter um mehr als 33 Prozent reduziert. Besonders beeindruckt die Tatsache, dass die SLIMLINE Baureihe im Lastbereich von 20 bis 90 Prozent mit einem Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent arbeitet. Bei der Vielzahl an Anlagen, die ein Telekommunikationsdienstleister im Feld betreibt, ergeben sich dadurch hohe Einsparungen.

Wirkungsgrad von einem BENNING SlIMLINE SE und NG im Verhältnis zur Ausgangsleistung — Wirkungsgrad im Verhältnis zur Ausgangsleistung

Installation vor Ort - Outdoorschränke werden mit einem Kran auf einer bestehenden Plattform abgesetzt und installiert

Reibungslose Installation vor Ort, die Outdoorschränke werden mit einem Kran auf einer bestehenden Plattform abgesetzt und installiert.

Installation der Systemtechnik und der Lithium-Batterien.

EU-Vorgaben erfüllt

Der Hintergrund: Das eingesetzte Stromversorgungssystem muss zwingend im Falle eines Blackouts in der Lage sein, aus den Batterien 2,4 kW Nutzlast für die Basissendestation, die Richtfunktechnik und die Glasfaseranbindung für einen Überbrückungszeitraum von 72 Stunden bereitzustellen. Zudem soll sich der Stromspeicher innerhalb von nur 26 Stunden wieder vollständig aufladen lassen, was BENNING durch den Einsatz von drei SLIMLINE Gleichrichtern mit je 3000 W Leistung umsetzte.
Die Überbrückungszeit von drei vollen Tagen sowie die schnelle Aufladung sind von der EU-Verordnung 2019/941 verbindlich vorgegeben. Damit soll sichergestellt werden, dass die Energieversorgungsunternehmen (EVUs) die Fernwirkprozesse zur Steuerung ihrer kritischen Infrastruktursysteme auch während eines Blackouts aufrechterhalten können.

Außenaufnahme mit geöffneten Türen eines Systemschrankes auf einem Dach — Das gesamte Outdoor-Paket besteht aus fünf Systemschränken. Der Power-Schrank im Bild ganz links, bietet großzügigen Raum für die Leistungselektronik, die Sendetechnik und die Glasfaseranbindung. Unterhalb der SLIMLINE Gleichrichter befinden sich, ebenfalls in 19” Bauweise ausgelegt, die Basissendestation (3 HE) und der Switch für die Verlegung auf das Glasfasernetz. Die übrigen vier Schränke nehmen jeweils acht 150 Ah / 48 V LiFePO-Batterien auf, so dass mehr als ausreichend Kapazität für eine Überbrückungszeit von 72 Stunden bei einer Nutzlast von 2,3 kW zur Verfügung steht.

Systemvorteile überzeugen

Neben ihrer Konformität zu den überaus anspruchsvollen EU-Vorgaben punkteten die DC-Stromversorgungssysteme bei der NetCologne auch durch ihre prinzipbedingten Vorteile. Dazu zählten u. a. ihr modularer Aufbau, die einfache Redundanzbildung und die flexible Skalierbarkeit, für den Fall, dass zu einem späteren Zeitpunkt einmal mehr Leistung benötigt wird. Außerdem senkt das modulare Komponentenkonzept signifikant den Zeitaufwand bei der Installation oder Wartung der Telecom-Stromversorgungen und trägt so gemeinsam mit dem hohen Wirkungsgrad zu einem wirtschaftlichen Betrieb und einer niedrigen TCO (Total Cost of Ownership) bei. Last, but not least sind alle Module im laufenden Betrieb austauschbar (Hot-Plug-fähig), so dass Stillstandszeiten zu Wartungs- oder Servicezwecken entfallen.

Der 19” 1HE SLIMLINE Carrier kann entweder vier Gleichrichtermodule à 48 V und 3000 W kombiniert mit einem SLIMLINE Controller aufnehmen oder fünf Gleichrichtermodule mit einer Leistung von jeweils 3000 W.

Frontaufnahme vom SLIMLINE Controller — Der SLIMLINE Controller bietet Fernüberwachung und Betriebssicherheit auf engstem Raum. Dieser wird bei kleinen Leistungen i.d.R. als Modul in den SLIMLINE Carrier eingeschoben. Die Kontrolle über ein mobiles Endgerät ist ebenso möglich. Hier zeigt sich das exzellente Interfacedesign der MCU 3000. Es ist intuitiv, objektorientiert und auf das Wesentliche reduziert.

Interfacedesign der MCU 3000 auf einem Smartphone

Die Telecom-Outdoorsysteme für NetCologne beinhalten u.a.:

Ein 48 V DC-System mit drei Gleichrichtern vom Typ SLIMLINE 3000 NG, (insgesamt 9 kW) und sechs Spare Einschüben, die eine Leistungserweiterung auf bis zu 27 kW erlauben
Ein in das 19” Rack integriertes MCU 3000 Modul zur Fernüberwachung und Steuerung
Die AC- und DC-Verteilungen
Ausreichend Platz für die kundenseitige Technik, wie die Basissendestation (BTS), die Richtfunktechnik (RIFU) sowie die Glasfaseranbindung (GF)

Reibungslose Prozesse

Dass die NetCologne die Vorzüge der von BENNING entwickelten Systeme seit April 2023 nutzen kann, ist nicht nur dem vorausschauenden und professionellen Sourcing von Batterien und elektronischen Komponenten sowie der zügigen Auftragsabwicklung zu verdanken. Auch die buchstäblich kurzen Kommunikationswege zwischen der NetCologne und BENNING trugen ihren Teil dazu bei. So vergingen zwischen dem ersten Angebot, der Auftragsvergabe und der Inbetriebnahme nur rund 14 Monate – einschließlich Projektierung und Engineering mit detaillierten Anpassungen der Spezifikationen sowie diversen nachgelagerten Optimierungsprozessen. Ebenso reibungslos verlief die Zusammenarbeit mit dem von der NetCologne für die Installation beauftragten Unternehmen HKT GmbH. Und da Inbetriebnahme und Wartung wiederum in den Händen von BENNING lagen bzw. zukünftig im Rahmen eines Wartungsvertrages liegen, war und ist auch in dieser Hinsicht höchste Verfügbarkeit garantiert.

„Schutz und Modernisierung der kritischen Infrastruktur gehören zu den wichtigsten Aufgaben der kommenden Jahre. Die hierzu eingesetzten Stromversorgungssysteme müssen dieses zuverlässig gewährleisten und einen wirtschaftlichen Betrieb sicherstellen.“

Thomas Kerren,
Projektleiter BENNING