Lastbank: Funktion, Einsatz, mieten & kaufen

Die Themen im Überblick

Die Aufgabe von Lastbänken einfach erklärt

Bei einer elektrischen Lastbank handelt es sich um einen Verbraucher, der beispielsweise aus Heizwiderständen und Spulen besteht. Mit diesem lassen sich Lasten simulieren, um die Funktion verschiedenster Aggregate, Generatoren oder Stromerzeuger zu testen. Erforderlich ist das beispielsweise zur Inbetriebnahme, um sicherzustellen, dass der Generator den erwarteten Lasten zuverlässig standhält. Aber auch zur Kontrolle und Wartung bestehender Stromerzeugungsanlagen kommen Lastbänke zum Einsatz. Sie helfen hier, technische Probleme frühzeitig zu erkennen und gefährliche Folgen für Technik und Personen von vornherein auszuschließen. Diese könnten durch eine Störung oder eine Überlastsituation auftreten.

Individuelle Belastungstests mit aussagekräftiger Auswertung

Lastbänke kommen passgenau für den jeweiligen Einsatzzweck zur Anwendung. Sie lassen sich aus der Ferne oder über einen PC steuern und liefern detaillierte Ergebnisse der durchgeführten Belastungstests. Viele Anbieter, die Lastbänke vermieten, bieten darüber hinaus eine vollständige Belastungsdokumentation an. Diese enthält Schaltpläne, Aussagen zur Methode und dient der Qualitätsprüfung sowie -sicherung.

Gesetzgeber schreibt regelmäßige Tests von Generatoren vor

In vielen Bereichen ist der Einsatz einer Lastbank für Stromerzeuger eine gute Möglichkeit, die gesetzlichen Vorgaben einzuhalten. Diese sehen beispielsweise bei Aggregaten in Krankenhäusern eine monatlich durchgeführte einstündige Funktionsprüfung durch. Diese muss mit mindestens 50 Prozent der Nennleistung des Generators erfolgen und lässt sich mit einer eigenen oder gekauften Lastbank zuverlässig durchführen. Relevante Normen sind beispielsweise die DIN VDE 0100-718 „Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-718: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Öffentliche Einrichtungen und Arbeitsstätten“ oder die DIN 6280-13 „Stromerzeugungsaggregate – Stromerzeugungsaggregate mit Hubkolben-Verbrennungsmotoren – Teil 13: Für Sicherheitsstromversorgung in Krankenhäusern und in baulichen Anlagen für Menschenansammlungen“. Geregelt sind dort unter anderem die Anforderungen an die Umschaltzeiten von Normalbetrieb zu Ersatzstromversorgung, die sich an der Bemessungsspannung orientieren. Fällt diese länger als 0,5 Sekunden unter den 0,85 fachen Wert des Normalbetriebs, muss sich die Ersatzanlage einschalten.

Lastbank: Funktionsweise der Testgeräte

Die Funktionsweise einer Lastbank lässt sich einfach erklären: Bei dem Bauteil handelt es sich um einen elektrischen Verbraucher, der den Strom eines Generators abgreift. Möglich ist das mit Heizwiderständen, die elektrische Energie in Wärme umwandeln. In die Lastbank integrierte Ventilatoren leiten Außenluft über die Heizwiderstände und führen die Energie dabei ab. Auf diese Weise bleibt ein Wärmestau aus und der Lastwiderstand lässt sich problemlos verwenden.

Verschiedene Bauarten und Einsatzbereiche sind möglich

Zu unterscheiden sind dabei grundsätzlich ohmsche (AC Lastbank) und induktive Lastbänke. Geht es um den Test von Batterieanlagen, kommen darüber hinaus auch spezielle Gleichstrom-Lastbänke (DC-Lastbank) zum Einsatz. Die folgende Tabelle zeigt, worin sich die Lösungen unterscheiden.

Lastbank-Bauart	Eigenschaften	Einsatz
Gleichstrom-Lastbank (DC)	Die Geräte stellen eine genau definierbare Last zur Verfügung, um Batterien zu entladen. Je nach Bedarf ist die Stromstärke dabei konstant oder variabel.	Entladung, Funktionstest und Prüfung der Eigenschaften von Batterien
Ohmsche Lastbank (Wechselstrom)	Die Geräte ermöglichen einen Wirkleistungstest mit Leistungsfaktor cos φ = 1,0. Sie sind in verschiedenen Leistungsbereichen erhältlich und lassen sich miteinander kombinieren.	Wirkleistungstest von Generatoren in Krankenhäusern, Serverzentren, Kraftwerken, Flug- und Schifffahrt; Motorenprüfung; Energieableitung in Wind- und Solarkraftanlagen Netz-, Wechselrichter- und USV-Prüfung
Induktive Lastbank (AC) (Wechselstrom)	Zusätzlich zu den Heizwiderständen vorhandene Spulen ermöglichen die Blindleistungsmessung mit Leistungsfaktor cos φ = 0,8 … 1,0 (andere Werte möglich)	Test bei Volllast in hohen Leistungsbereichen; Blindleistungs-Test von Dieselgeneratoren in Krankenhäuser, Serverzentren oder Kraftwerken; Ableitung von Energie in Wind- und Solaranlagen; industrielle Motorenprüfung

Welcher Lastbank-Aufbau infrage kommt, hängt immer ganz individuell vom Einsatzort ab. Berater der Anbieter nehmen die wichtigsten Betriebsdaten auf und helfen, passende Lösungen zu finden.

Aufstellung in Innenräumen und Außenbereichen

Um die Wärme der Lastwiderstände abführen zu können, ist die Aufstellung in Außenbereichen und gut belüfteten Räumen Voraussetzung. Planen Nutzer die Innenaufstellung, bekommen sie die Lastbank auch wassergekühlt. Die Wärme lässt sich dann beispielsweise mit einem Kaltwassersatz abführen, wodurch Installation und Betrieb unabhängig von den klimatischen Bedingungen möglich sind.

Betriebstest für Datenzentren: Wärmelastbank simuliert Dauerbetrieb

Speziell für die Einrichtung von Datenzentren, Serverräumen und Rechenzentren kommen Wärmelastbänke in Rackmodulen zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um ohmsche Lastbank-Module, die von Form und Größe bestmöglich reale Serverracks imitieren. Ihr Leistungsspektrum liegt üblicherweise zwischen 7 – 11 kW für Wärmelastbank Rackmodule und fahrbaren 21 kW Wärmelastbänken. Die Leistung moderner Wärmelastbänken lässt sich in Genauigkeiten von bis zu 0,5 kW Schritten steuern, so dass sehr präzise Messungen möglich sind. So lässt sich neben der Stromversorgung auch die Betriebstemperatur der Server und Prozessoren bei Dauerbetrieb sehr genau simulieren. Das ist wichtig, um die Effizienz und Kapazität der installierten Kälteanlagen zu testen.

Wärmelastbank Messergebnisse helfen, die Serverkühlung zu optimieren

So lassen sich genaue Rückschlüsse über die Wärmeverteilung im Serverraum ziehen und die realitätsnahen Ergebnisse bieten zusätzlich die Möglichkeit den Luftstrom weiter zu optimieren. Die potentielle Bildung von Hitzestau bzw. Wärmenestern in bestimmten Bereichen des Rechenzentrums lässt sich so schon während der Planung vermeiden. Abhängig von den Ergebnissen lässt sich die Kühlung und vor allem die Anordnung der Serverracks entsprechend anpassen. So lässt sich nach einem Wärmelastbank Test entscheiden, ob eine Anordnung in Warmgang und Kaltgang ausreichend ist, oder man möglicherweise noch eine Kaltgangeinhausung vornimmt.

Nach Installation der Wärmelastbänke folgt für gewöhnlich noch die Inbetriebnahme, diese umfasst üblicherweise noch drei Schritte: Einen Systemtest, einen Integrationstest und einen Verbundtest.

Aufbau und verschiedene Lastbank Leistungsklassen

Lastbänke sind in verschiedenen Aufbauten erhältlich. So gibt es rackfähige Geräte kleiner Leistung für die Integration in Server- und Rechenzentren. Mobile Lastbänke für Stromerzeuger mit einer Leistung von bis zu 600 kW befinden sich auf Rollen oder Anhängern und Geräte größerer Leistung sind in Container-Ausführung zu bekommen. Die folgende Tabelle gibt Richtwerte für Leistung, Größe und Gewicht der verschiedenen Einheiten.

Lastbank Leistung	Ausführung	Bauart	Maße (L x B x H)	Gewicht
Gleichstrom-Lastbank	variabel	DC-Lastbank	540 x 285 x 550 mm	20 kg
7 kW (Rackmodul)	230 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	545 x 430 x 225 mm	13 kg
11 kW (Rackmodul)	400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	545 x 430 x 225 mm	13 kg
21 kW (Tischgerät)	230 / 400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	413 x 485 x 695 mm	27 kg
50 kW (fahrbar)	400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	1006 x 810 x 730 mm	88 kg
100 kW (fahrbar)	400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	760 x 1.020 x 780 mm	130 kg
300 kW (fahrbar)	400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	825 x 875 x 1.350 mm	250 kg
500 kW (fahrbar)	400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	1.650 x 990 x 960 mm	500 kg
600 kW (fahrbar)	400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	1.000 x 1.800 x 1.140 mm	600 kg
2.400 kW (Container)	230 bis 400 Volt	ohmsch (cos φ = 1,0)	2.991 x 2,991 x 2.561 mm	4.200 kg
400 kVA (Container)	400 Volt	induktiv (cos φ = 0,8)	1.200 x 1.534 x 2.100 mm	2.500 kg
825 kVA (Container)	400 Volt	induktiv (cos φ = 0,8)	1.200 x 2.438 x 2.200 mm	3.800 kg
1.000 kVA (Container)	400 Volt	induktiv (cos φ = 0,8)	2.550 x 1.850 x 2.250 mm	3.200 kg
1.875 kVA (Container)	400 Volt	induktiv (cos φ = 0,8)	1.900 x 2.348 x 2.591 mm	5.900 kg
3.300 kVA (Container)	400 Volt	induktiv (cos φ = 0,8)	2.991 x 2,438 x 2.591 mm	10.100 kg

Individuelle Kaskadierung der Lastbänke ist möglich

Größere Leistungen sowie individuelle Leistungswerte im kleineren Bereich lassen sich mit mehreren Lastbänken erreichen. Dazu schalten Experten bis zu zehn Geräte zusammen, die bequem mit einer Steuerung zu bedienen sind.

Luftgekühlte und Wassergekühlte Lastbänke

Neben der Unterscheidung zwischen eine AC und einer DC Lastbank wird zwischen einer lufgekühlten Lastbank und einer Wassergekühlten Lastbank unterschieden. Die Kühlung wird benötigt und die Betriebstemperatur der Geräte zu kontrollieren. Der Klassiker ist die luftgekühlte Lastbank. Diese macht deutlich mehr als 90 Prozent aller Lastbänke aus. Wassergekühlte oder ölgekühlte Lastbänke sind in der Regel projektbezogener Sonderbau und damit mit langen Lieferzeit und hohen kosten verbunden.

Vorteile der Lastbank mit Luftkühlung

• Schnell verfügbar
• Vergleichsweise einfach und günstig
• Keine Probleme mit Leckagen
• Schnell und überall einsatzbereit

Vorteile der Lastbank mit Wasserkühlung

• Hohe Leitfähigkeit von Wasser führt zu großer Leistung bei kleinen Abmessungen
• Komplexe Technik die kundenspezifisch gebaut wird
• Vergleichsweise geringe Geräuschentwicklung

Vorteile der Lastbank mit Ölkpühlung

• Sehr große Wärmeübertragung möglich
• Ermöglicht hohe temperaturen
• Einsatz in dreckigen und rauen Umgebungen möglich

Typische Einsatzbereiche der Lastbänke

Lastwiderstände kommen überall da zum Einsatz, wo Generatoren zu prüfen sind oder als Verbraucher, wenn ein herunterfahren der Anlage nicht möglich oder unwirtschaftlich ist. Typische Beispiele sind Notstromaggregate, Windkraftanlagen oder Atomkraftwerke. Die folgende Übersicht zeigt typische Anwendungsfälle:

• Daten- und Serverzentren: Hier kommen Lastbänke zum Einsatz, um das Verhalten der Netze vor der Inbetriebnahme zu prüfen. Sie helfen außerdem bei dem Funktionstest von Klimageräten und stellen sicher, dass Notstromaggregate im Ernstfall laufen. All das dient dem Schutz sensibler Elektronik und Daten. Im Gegensatz zu normalen Wärmeerzeugern, die theoretisch auch in der Lage wären die Wärmelast zu simulieren, stellen Lastbänke ein realistischeres Szenario dar. Gleichzeitig lassen sie sich besser ansteuern und sind je nach Ausführung sehr kompakt, was sehr genaue Wärmesimulationen im Rechenzentrum zulässt.
• Laboranlagen: Hier kommen Lastwiderstände zum Einsatz, um verschiedenste elektrische Geräte zu Testen. Möglich ist unter anderem auch die Kontrolle von Notstromaggregaten und Notersatzanlagen (NEA).
• Schaltschrankbau: Mit einer Lastbank prüfen Schaltschrankbauer unter Realbedingungen, ob die Dimensionierung ihrer Anlagen korrekt ist. Auch die Kontrolle im Rahmen von Reparatur- und Umbauarbeiten ist üblich.
• Industrie: Generatoren, Wechselstromerzeuger oder Turbinen – all diese Geräte sind im Rahmen der Herstellung auf Herz und Nieren zu prüfen. Mit einer mobilen Lastbank zum Mieten lassen sich beispielsweise Baumusterprüfungen durchführen. Auch das Einlaufen von Motoren ist mit den Geräten möglich. Gerade bei Bauteilen, die nach ihrem Einbau nur noch schwer gewartet oder repariert werden können, ist ein grundlegender Funktionstest von größter Wichtigkeit. So werden beispielsweise Turbinen und andere mechanische Komponenten vor ihrem Offshore-Einsatz auf Ölbohrplattformen oder in Pipelines mit Lastbänken geprüft. Eine nachträgliche Reparatur dieser Teile ist ansonsten üblicherweise extrem kostspielig und mit langen Ausfallzeiten verbunden.
• See- und Luftfahrt: Sowohl Flugzeuge als auch Schiffe und U-Boote besitzen Motoren und Turbinen, die bereits beim ersten Einsatz optimal laufen müssen. Mit einer AC-Lastbank ist es möglich, das zu prüfen. DC-Lastbänke ermöglichen es darüber hinaus, Bordbatterien vor dem Ladevorgang ordnungsgemäß zu entladen, sodass die Energiespeicher lange Zeit mit voller Kapazität nutzbar sind. Gerade auf hoher See ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zur Versorgung aller relevanten Systeme an Bord unerlässlich für die Sicherheit des Schiffs. Der regelmäßige Einsatz von Lastbänken sorgt hier für zusätzliche Sicherheit für die Besatzung und das Schiff. In der Luftfahrt müssen vor allem auch die Bodenstromaggregate auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden.
• Regenerative Energien: Auch im Bereich der regenerativen Energien-Anlagen kommen Lastwiderstände zum Einsatz. So zum Beispiel bei Windkraftanlagen, die auf diese Weise vor der Inbetriebnahme und im laufenden Betrieb getestet werden. Auch an Photovoltaikanlagen lassen sich mit der Technik Messungen vornehmen.
• Energieerzeugung: Lastwiderstände kommen auch in anderen Bereichen der Energieerzeugung zum Einsatz. So zum Beispiel zum Test von Notstromaggregaten, Notersatzanlagen (NEA) auf Bohrinseln oder in Atomkraftwerken. Da die Aggregate in beiden Bereichen für die Notversorgung der lebenswichtigen Sicherheitssysteme verantwortlich sind, ist ihre volle Funktionstüchtigkeit auch bei geringen Laufzeiten im Jahr besonders wichtig. Ohne regelmäßige Belastungstests lässt sich nicht gewährleisten, dass die Anlagen im Notfall tatsächlich funktionieren.
• Krankenhäuser und öffentliche Gebäude: Kommt es in einem Krankenhaus zum Stromausfall, sind Menschenleben in Gefahr. Denn die elektrische Energie versorgt wichtige medizinische Geräte. Notstrom-Dieselaggregate springen daher im Ernstfall ein, um schwerwiegende Folgen von Netzausfällen zu verhindern. Damit die Systeme zuverlässig laufen und nicht genau im seltenen Notfall kaputtgehen, ist eine monatliche Prüfung unter Volllast ratsam. Realisieren lässt sich diese mit einer Lastbank am Notstromaggregat. Eine regelmäßige Entladung der USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) hilft außerdem, die Anlage gesichert in einem ordnungsgemäßen Ladezustand zu halten.

Namhafte Lastbank-Hersteller im Überblick

Wer eine Lastbank mieten oder kaufen möchte, sollte Geräte auswählen, die optimal zu den örtlichen Gegebenheiten passen. Bei der Auswahl helfen die Berater namhafter Hersteller, wie:

Lastbank mieten oder kaufen: Die Preise

Die Preise der Miet- oder Kaufangebote hängen von zahlreichen Einflussfaktoren ab und lassen sich daher nicht pauschal angeben. So kommt es beispielsweise auf die individuelle Auslegung, die geplante Mietdauer und das benötigte Zubehör an, um die Lastbank-Preise bestimmen zu können. Wichtig sind darüber hinaus vereinbarte Service-Leistungen wie das Durchführen und Dokumentieren von Messungen. Konkrete Angaben zu Preisen bei Miete oder Kauf bekommen Interessenten daher nur mit einem individuellen Angebot.

Mieten oder kaufen: Was lohnt sich für wen?

Eine Antwort auf diese Frage hängt von den Kosten und den Nutzungszeiten der Lösungen ab. Benötigen Unternehmen eine Lastbank nur selten, etwa zur Inbetriebnahme, für einen Belastungstest im Rahmen von Umbauarbeiten, zur Baumusterprüfung oder zur jährlichen Kontrolle von Aggregaten, lohnen sich häufig Mietangebote mit entsprechendem Servicepersonal. Wer die Systeme regelmäßig in der eigenen Anlage nutzt, kann hingegen eine Lastbank kaufen und so unter Umständen Geld sparen.

Der Ablauf Schritt für Schritt: eine Anleitung zum Lastbank Mieten

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine elektrische Lastbank und wie funktioniert sie?

Bei den elektrischen Geräten handelt es sich um Bauteile, die eine Last simulieren. Sie sind dazu mit Heizwiderständen und teilweise auch Spulen ausgestattet und ermöglichen es, Stromerzeuger, Aggregate oder Generatoren ohne angeschlossene Netzlast ordnungsgemäß zu prüfen. Das stellt einen sicheren und effizienten Betrieb von Netzen, Notstromaggregaten und anderen Systemen sicher.

Wo kommen Lastwiderstände zum Einsatz?

Lastbänke kommen überall dort zum Einsatz, wo elektrische Geräte, Motoren, Aggregate oder Stromerzeuger ohne angeschlossene Netzlast zu prüfen oder Batterien fachgerecht zu entleeren sind. Beispiele finden sich in der Industrie, in Serverzentren, in der Schiff- und Luftfahrt, in Energieerzeugungsanlagen (Regenerative und fossile Energien) sowie in Krankenhäusern, Pflegeheimen und öffentlichen Gebäuden.

Wie sind die Preise für Lastbänke zum Mieten oder Kaufen?

Preise zum Kaufen oder Mieten lassen sich nicht pauschal angeben. Sie hängen von zahlreichen Einflussfaktoren ab und sind immer individuell im Rahmen eines Angebots zu nennen.

Welche Vorteile hat es, eine mobile Lastbank zu mieten?

Im Gegensatz zu Kaufangeboten ist die Lastbank zum Mieten mit niedrigeren Anschaffungskosten verbunden. Anlagenbetreiber bekommen Geräte namhafter Hersteller termingerecht zur Verfügung gestellt und können darüber hinaus auf ein großes Angebot an Zubehör und Service-Leistungen zurückgreifen.

Wie lange dauert es, bis die gemietete Anlage einsatzbereit ist?

Nach der Auftragsvergabe sind Lastbanken in Standardausführung innerhalb weniger Tage verfügbar. Geht es um Sonderlösungen mit einem höheren Herstellungsaufwand, kann die Lieferung hingegen etwas länger dauern. Konkrete Angeben geben Vermieter und Verkäufer hier in Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten und der Geräteverfügbarkeit.