Allgemeines
Doepke e.Guard ist ein modulares System zur permanenten Differenzstrom- bzw. Fehlerstromüberwachung in elektrischen Anlagen. Es ermöglicht eine kontinuierliche Zustandsüberwachung und unterstützt eine vorausschauende Instandhaltung und kann als Ersatzmaßnahme für die wiederkehrenden Isolationsprüfungen in Endstromkreisen eingesetzt werden.
Das System ist in fünf aufeinander aufbauende Leistungsstufen (Level) unterteilt, die je nach Anforderung unterschiedliche Funktionen und Ausbaustufen bieten:
Level 1 – basic:
Einstiegslösung mit lokaler Software zur Visualisierung und Speicherung von Differenzströmen. Ermöglicht kontinuierliches Monitoring und einfache Alarmierung;
Level 2 – expertise:
Erweiterung mit e.Guard-Gateway. Daten werden ohne separaten PC gespeichert und über einen Webbrowser abrufbar. Komfortables Monitoring und Alarmmanagement;
Level 3 – cloud:
Cloudbasierte Lösung mit standortunabhängigem Zugriff auf Daten und revisionssicherer Speicherung. Ideal für zentrale Überwachung mehrerer Anlagen;
Level 4 – advance:
Nutzung von Machine Learning zur Analyse von Differenzstrommustern. Erkennt Anomalien frühzeitig und ermöglicht eine vorausschauende Wartung;
Level 5 – excellence:
Individuell angepasste Komplettlösung für komplexe Anlagen. Erweiterte Datenintegration, maßgeschneiderte Algorithmen und Einbindung in übergeordnete Systeme.
Das System wird zur frühzeitigen Erkennung von Isolationsfehlern, schleichenden Ableitströmen und kritischen Anlagenzuständen eingesetzt – insbesondere in Industrie-, Gewerbe- und sicherheitsrelevanten Installationen.
Für Niederspannungsanlagen in Industrie, Gewerbe, Infrastruktur, Rechenzentren, Landwirtschaft, Krankenhäusern oder größeren Gebäudekomplexen.
Nein. e.Guard ersetzt keine RCDs (FI-Schalter), sondern ergänzt sie durch kontinuierliches Monitoring und Datenanalyse.
Funktion und Technik
e.Guard misst kontinuierlich Differenzströme und analysiert deren Verlauf über Zeit.
Durch Trendanalysen und intelligente Auswertung der Messdaten können steigende Ableitströme frühzeitig erkannt werden – bevor Schutzorgane auslösen.
Die Messwerte werden lokal in der Software (Level 1) oder auf dem Gateway (Level 2), sowie optional in einer Cloudlösung (ab Level 3) gespeichert und visualisiert.
Ja. Durch Datenanalyse und Mustererkennung lassen sich Wartungsmaßnahmen gezielt planen, bevor es zu Ausfällen kommt.
Alarme können lokal, per Netzwerk oder über angebundene Systeme (z. B. Gebäudeleittechnik) ausgegeben werden. Auch eine Alarmierung via E-Mail ist möglich.
Systemaufbau und Komponenten
Das System besteht aus Differenzstrommonitoren, einem Gateway sowie einer Software zur Auswertung. Abhängig vom gewählten Level können die Komponenten variieren: Während z.B. Level 1 ohne Gateway arbeitet und eine lokal installierte Software nutzt, kommt ab Level 2 ein Gateway zum Einsatz, auf dem die Software betrieben wird.
Das Gateway ist die zentrale Kommunikationseinheit. Es sammelt Messdaten der angeschlossenen Differenzstrommonitore und stellt diese zur Visualisierung und Analyse bereit. Ebenfalls stellt das e.Guard Gateway die Schnittstelle in die Cloud dar.
Ja. Weitere Monitore und Messpunkte können je nach Bedarf hinzugefügt werden.
Die Anzahl hängt von der eingesetzten Hardware und Systemausbaustufe ab. Pro e.Guard Gateway können bis zu 20 Differenzstrommonitore ausgewertet werden, ab Level 3 erhöht sich die Kapazität auf bis zu 40 Differenzstrommonitore. Durch Erhöhung der Anzahl der Gateways können auch größere Anlagen mit vielen Differenzstrommonitoren ausgewertet werden.
Sicherheit und Normen
Unter bestimmten Voraussetzungen kann eine permanente Differenzstromüberwachung gemäß DIN VDE 0105-100 eine wiederkehrende Isolationsmessung ersetzen. Die konkrete Umsetzung sollte jedoch mit einer Fachkraft abgestimmt werden.
e.Guard ist für den Einsatz gemäß geltenden elektrotechnischen Normen konzipiert. Die Installation muss durch qualifiziertes Fachpersonal erfolgen.
Installation und Integration
Die Installation erfolgt durch Elektrofachkräfte. Bestehende Anlagen können in der Regel nachgerüstet werden, da nur Differenzstromwandler ergänzt werden.
Ja. Über gängige Schnittstellen (Modbus-TCP) kann das System in bestehende Management- oder Leitsysteme eingebunden werden.
Nein. Das System kann auch rein lokal betrieben werden.
Vorteile und Nutzen
• Frühzeitige Fehlererkennung
• Reduzierung ungeplanter Stillstände
• Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit
• Unterstützung bei Wartungsplanung
• Transparente Dokumentation
Ja, insbesondere in Anlagen mit hohen Stillstandkosten. Schon ein vermiedener Ausfall kann die Investition rechtfertigen.
Industrieproduktion, Rechenzentren, Logistikzentren, Landwirtschaft, kritische Infrastruktur und Krankenhäuser.
Wirtschaftlichkeit und Betrieb
Die Betriebskosten hängen von Systemgröße, Wartungsmodell und ggf. Cloud-Nutzung ab.
Ja. Die Hardware ist auf dauerhaften Betrieb ausgelegt. Softwareupdates müssen jedoch pro Gerät einzeln geupdatet werden.
Planung und Systemauslegung
Je nach Anwendungsfall u. a.:
• DIN VDE 0100 (Errichten von Niederspannungsanlagen),
• DIN VDE 0105-100 (Betrieb von elektrischen Anlagen),
• DIN EN 62020 (RCM – Differenzstrom-Überwachungsgeräte).
Die konkrete Auslegung muss projektbezogen geprüft werden.
Grundsätzlich sollten überwacht werden:
• Abgänge mit hoher Verfügbarkeitserwartung,
• Stromkreise mit Verbrauchern, die durch Frequenzumrichter oder Leistungselektronik geprägt sind,
• Anlagen mit erhöhter Brandlast oder kritischer Infrastruktur,
• Haupt- und Unterverteilungen bei zustandsorientierter Wartung.
Eine Risikobewertung der Anlage ist empfehlenswert.
Die Auswahl richtet sich nach:
• Leiterquerschnitt bzw. Außendurchmesser,
• Bemessungsstrom des Stromkreises ,
• zu erwartendem Ableitstromspektrum (Typ A oder F je nach Anwendung),
• mechanischem Einbauraum im Schaltschrank.
Wichtig: Der Monitor muss alle aktiven Leiter (L1, L2, L3, N (wenn vorhanden)) gemeinsam erfassen.
Eine Differenzstromüberwachung mittels RCM ist ausschließlich in der Netzform TN-S (5-Leiter) möglich. Sollte das zu überwachende Betriebsmittel z. B. Frequenzumrichter keinen Neutralleiteranschluss benötigen, dann werden lediglich die drei Außenleiter durch den Differenzstrommonitor geführt.
Installation im Schaltschrank
Die Monitore werden:
• hinter dem Schutzorgan (z. B. LS oder RCD),
• möglichst nahe am Abgang,
• mechanisch spannungsfrei und ohne Leiterquetschung
installiert.
Eine Montage direkt am Sammelschienensystem ist ebenfalls möglich, sofern alle aktiven Leiter gemeinsam geführt werden.
Nein. Der Schutzleiter darf nicht durch den Differenzstrommonitor geführt werden. Nur die aktiven Leiter werden erfasst.
Bei parallelen Leitern müssen alle parallel geführten aktiven Leiter gemeinsam durch denselben Wandler geführt werden, um Messfehler zu vermeiden.
Die Monitore benötigen eine separate Versorgungsspannung (je nach Ausführung z. B. 24 V DC oder PoE).
Eine stabile und abgesicherte Hilfsspannungsversorgung ist vorzusehen.
Netzwerk und Kommunikation
Je nach Ausführung:
• Ethernet (z. B. PoE-fähig),
• Anbindung an das Gateway,
• optionale Cloud- oder Serveranbindung.
Es wird empfohlen, das System in ein separates VLAN oder ein gesichertes Anlagennetz einzubinden.
Das System unterstützt statische IPv4-Vergabe sowie DHCP. Es wird immer eine feste IP-Adressierung empfohlen.
Je nach Systemausbaustufe sind Schnittstellen für übergeordnete Systeme möglich (z. B. Modbus TCP).
Das System benötigt die Portfreigabe 2002, 2003 (UDP).
Inbetriebnahme
1. Mechanische Kontrolle der Monitorinstallation,
2. Überprüfung der korrekten Leiterführung,
3. Spannungsversorgung aktivieren,
4. Netzwerkverbindung herstellen,
5. Geräte im Gateway anmelden,
6. Messkanäle konfigurieren,
7. Alarmgrenzwerte definieren,
8. Funktionsprüfung durch Simulation eines Differenzstromanstiegs
Ja. Alarm- und Vorwarnschwellen werden projektspezifisch festgelegt.
Typischerweise werden:
1. Vorwarnung bei ansteigendem Trend und 2. Hauptalarm bei Erreichen eines kritischen Differenzstromwertes definiert.
Die Geräte sind werkseitig kalibriert. Eine erneute Kalibrierung ist nicht erforderlich. Eine regelmäßige Funktionsprüfung im Rahmen der Anlagenwartung wird dennoch empfohlen.
EMV und Störsicherheit
Bei Anlagen mit FU, PV-Wechselrichtern oder Ladeinfrastruktur können hochfrequente Ableitströme, glatte Gleichfehlerströme und Mischfrequenzen auftreten.
Die Auswahl eines geeigneten Monitortyps (z. B. Typ B) ist entscheidend.
Fehlmessungen können auftreten durch: getrennte Führung aktiver Leiter, unvollständige Leitererfassung, induktive Einkopplungen.
Eine saubere Verdrahtung ist essenziell.
Nachrüstung in Bestandsanlagen
In vielen Fällen ja, sofern die Leiter zugänglich sind.
Arbeiten dürfen ausschließlich unter Beachtung der fünf Sicherheitsregeln erfolgen.
Für die Montage der Differenzstrommonitore in der Regel ja.
Dokumentation und Abnahme
Die Messdaten werden kontinuierlich erfasst und für ein Jahr lokal gespeichert. Der Zugriff erfolgt je nach Systemausführung über das Gateway oder die Software. Bei Nutzung der Cloud stehen die Daten zusätzlich standortunabhängig und über einen längeren Zeitraum zur Verfügung. Darüber hinaus können die Messwerte in Form von PDF-Reporten dokumentiert und ausgewertet werden.
Eine kontinuierliche Differenzstromüberwachung kann unter bestimmten Bedingungen wiederkehrende Prüfungen gemäß DIN VDE 0105-100 unterstützen oder ergänzen.
Die Entscheidung liegt beim Anlagenverantwortlichen.