Was wäre der Mensch ohne das Theater, ohne Kunst, ohne Schauspieler, ohne Vorführungen? Mit Kunst können wir die Grenzen der Zeit überschreiten und zum Beispiel zurück in die Antike Griechenlands reisen, zu den Ursprüngen des Theaters. Doch was haben Kunst und Automatisierung gemeinsam? Ganz einfach: Ein modernes Theater geht nicht ohne sie. Welche Rolle Mitsubishi Electric dabei spielt, zeigt diese Anwendung in Łódź.

Das Teatr Wielki (dt. Großes Theater) in Łódź ist der künstlerische Nachfolger der berühmten Oper Łódź. Dank der Leidenschaft und dem Engagement des „Vereins der Freunde der Oper“ kam es zur Gründung des Theaters. Zu den Hauptvertretern des Vereins zählten Władysław Raczkowski (polnischer Dirigent, Pianist), Tomasz Kiesewetter (beides polnische Dirigenten, Pianisten etc.) und Mieczysław Drobner (polnischer Komponist, Musikwisssenschaftler und Pädagoge).

Seit 1967 hat das Teatr Wielki 288 Premieren inszeniert, darunter Klassiker aus Oper, Ballett, Musicals und Operetten wie etwa Werke moderner polnischer Künstler. Auf der Bühne des Theaters wurden die Opern „Lord Jim“ und „Maria Stuart“ von Romuald Twardowski uraufgeführt. Die Inszenierungen der Werke „Die Teufel von Loudun“ und „Ubu Rex“ von Krzysztof Penderecki bleiben unvergessen. Jedoch wäre keiner dieser Erfolge ohne die Solisten, Darsteller und Mitarbeiter möglich gewesen, die seit jeher die größte Stärke des Theaters sind.

Frequenzumrichter | dezentral, vernetzt mit App uvm.

Das Teatr Wielki gewann mit der Zeit zunehmend an Ansehen, wurde aber auch immer älter: Der Zahn der Zeit machte an vielen Teile der Bühne Modernisierungsarbeiten erforderlich. Ihr manuelles Steuerungssystem fiel immer häufiger aus. Dank der Förderung eines europäischen Fonds konnte das Gebäude 2012 schließlich grundlegend modernisiert werden – zum ersten Mal seit über 40 Jahren.

The show must go on

Mit dem von der EU geförderten Infrastrukturprojekt am Teatr Wielki sollte insbesondere die regionale kulturelle Identität in der Provinz Łódź mithilfe von Opernkunst geformt und entwickelt werden. In diesem Zusammenhang erhielt Mitsubishi Electric das Angebot, sich an der Ausgestaltung eines Konzepts zu beteiligen und mit entsprechenden Komponenten zu unterstützen. Dazu schlugen die Automatisierungsexperten den Einsatz modernster regenerativer Frequenzumrichter vor.

Schon damals verfügte der Automatisierer über einige Erfahrung speziell im Theaterbereich, denn mehrere seiner Steuerungssysteme waren bereits erfolgreich in Spielstätten wie Tarnów und Koszalin installiert worden. Daher trat das polnische Unternehmen AB Industry, welches den Zuschlag für das Gesamtprojekt erhalten hatte, mit einem Kooperationsvorschlag an Mitsubishi Electric heran.

Die Modernisierungsmaßnahmen sollten letztlich einen schnelleren Szenenwechsel ermöglichen, damit selbst anspruchsvollste Vorstellungen perfekt auf die Bühne gebracht werden können. Mit einem schnelleren Bühnenbildwechsel, ermöglicht unter anderem durch Frequenzumrichter, sollte auch der Übergang von manueller zu automatisierter Bedienung der Technik eingeleitet werden. Denn bis dahin war die Bühnentechnik durch mehrere Bediener gesteuert worden.

Die Modernisierungsarbeiten starteten 2013 unter der Federführung von Grzegorz Kruchły, Leiter für Infrastruktur des Teatr Wielki, und Grzegorz Kozioł, Product Manager Inverters + LVS, Mitsubishi Electric Europe B.V. in Polen. „Ein regenerativer Umrichter reduziert die Kosten, die für die Energieversorgung und die Realisierung der Elektroinstallation anfallen. Dadurch senken sich auch die Gesamtbetriebskosten“, erklärt Grzegorz Kozioł.

Unterschiedliche Steuermodi und Glasfaserkommunikation

Allerdings unterschied sich dieses Projekt in einigen Aspekten deutlich von früheren Aufträgen. Aus der Kombination von unterschiedlichen Steuermodi von vollautomatisiert bis manuell und der Synchronisation mehrerer Antriebe per Glasfaserkommunikation ergaben sich besondere Anforderungen. Um diese zu erfüllen, war letztlich die Entwicklung spezieller Umrichtersoftware nötig. Dabei unterstützten nicht zuletzt die Applikationsexperten von Mitsubishi Electric am Unternehmenssitz in Japan, die eng mit den polnischen Kollegen zusammenarbeiteten. Für sie war das Projekt die erste Anwendung dieser Art in Europa.

 Geräte zur Bremsenergie Rekuperation für elektrische Antriebe

Das Automatisierungskonzept im Teatr Wielki in Łódź umfasste nicht nur die Installation von 62 Frequenzumrichtern, sondern auch die Integration einer „Melsec iQ Platform“ mit Motion-Modulen zur Bewegungssteuerung, HMI Bediengeräten der GOT Serie und ein Scada-System.

Neue Schauspieler, regenerative Umrichter

Die Reduzierung des Energieverbrauchs sowie zusätzlich 60 % Einsparungen beim Installationsaufwand und 40 % Einsparungen beim Platzbedarf für den Schaltschrank ermöglichten eine Reduzierung der gesamten Inbetriebnahme- und Betriebskosten.

Dieses Projekt ist uns sehr wichtig. In vergangenen Jahren hatten wir bereits mehrere Projekte in Theatern realisiert, aber die Herausforderung, die uns in Łódź erwartete, war aus verschiedenen Gründen etwas Besonderes. Der wichtigste Aspekt für uns war, mit unserer Arbeit Kunst zu fördern und auch für die Zukunft großartige Inszenierungen zu ermöglichen.

Dazu kam in diesem Fall die Herausforderung der unterschiedlichen Steuerungsmodi. Deshalb haben wir eng mit den Ingenieuren aus Japan zusammengearbeitet. Dank der Unterstützung von AB Industry konnten wir das Projekt in nur 18 Monaten abschließen. Und heute können wir gemeinsam mit Kunstkennern ganz fantastische Vorstellungen im Theater genießen”, freut sich Grzegorz Kozioł.

Regenerative Umrichter verfügen über eine integrierte Bremsfunktion zur Rückgewinnung der Bremsenergie. Dadurch lassen sich auch in Anwendungen mit einem hohen Drehmoment Energie einsparen und Kosten reduzieren, wie etwa bei Seilwinden, Aufzügen, Wickelmaschinen, Förderbändern, Testmaschinen und zentripetalen Schneidern. Außerdem erlaubt die Regenerationsfunktion kleinere und kostengünstigere Automatisierungssysteme. Auch einfachere, kompaktere Verteilersysteme sind möglich, was sich positiv auf den Platzbedarf in Schaltschränken und auf die damit zusammenhängenden Kosten auswirkt.

Gesamtenergieverbrauch gesenkt

Mit regenerativen Umrichtern lassen sich drei wesentliche Probleme effektiv lösen, die insbesondere bei Antriebssystemen in Anwendungen mit hohem Drehmoment und hoher Leistung auftreten können: Solche Anwendungen sind ein maßgeblicher Faktor im Gesamtenergieverbrauch. Sie benötigen in der Regel viel Platz. Und sie bringen große Probleme in Bezug auf die Wärmeausbreitung mit sich. Über das in den Umrichtern integrierte System zur Energierückgewinnung kann der Antrieb regenerative Bremsenergie ohne nennenswerten Verlust in das Stromnetz zurückspeisen.

Diese Energie lässt sich dann für andere Zwecke nutzen, was wiederum dazu beiträgt, den Gesamtenergieverbrauch und die Betriebskosten deutlich zu reduzieren. Außerdem erzeugt regenerative Energie weniger Wärme als gewöhnliche Bremswiderstände. Infolge sind keine zusätzlichen Kühleinrichtungen notwendig, wodurch sich Platz und Energie einsparen lassen. In der Regel benötigen Antriebe mit regenerativen Umrichtern bis zu 60 % weniger Netzverkabelung und bis zu 40 % weniger Fläche als herkömmliche Lösungen (abhängig von der Umrichterleistung).

Zusammen mit der beachtlichen Energieeinsparung des Antriebs selbst ergibt sich daraus eine erhebliche Reduzierung der Gesamtbetriebskosten (engl. Total Cost of Ownership, TCO).

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