epINSTROM - vielfältige Funktionen, einfache Bedienung.

Instrom – vom Ausbildungstool zum Profiwerkzeug

Damit können Sie rechnen

Was ist dieses ep-Instrom überhaupt? Was kann es, und für wen eignet es sich? Diese Fragen stellen sich Elektrofachkräfte aus allen Fachgebieten immer wieder. Die Antwort darauf ist nicht ganz leicht, passt doch dieses Programm so gar nicht in eine der üblichen Softwarekategorien. Aber wie lässt sich ein Werkzeug und sein Leistungsumfang charakterisieren, das einen völlig anderen Ansatz ?verfolgt als „herkömmliche“ Planungs- oder Berechnungsprogramme?

Für die bautechnische Projektierung gibt es heute eine Reihe von professionellen Programmen, die selbst eine detaillierte 3D-Darstellung der Gebäude ermöglichen. Die Planungen für die Haus- und Versorgungstechnik sowie die elektrotechnischen Komponenten sind oft inklusive, in Umfang und Detail jedoch sehr unterschiedlich. Diese Programme spielen nicht nur vom Leistungsumfang und dem Preis, sondern auch hinsichtlich der Beherrschbarkeit und des Bedienungsaufwandes in einer anderen Liga. Mit diesen Programmen kann und will sich ep-Instrom nicht messen – im Gegenteil: es setzt der Komplexität eine einfache Handhabung und Übersichtlichkeit entgegen.

Grundlagen

Ursprünglich wurde die Software Instrom als Instrument für die elektrotechnische Ausbildung und für einfache Planungen in kleineren Handwerksbetrieben entwickelt. In den letzten 15 Jahren hat sich das Programm jedoch – über die verschiedenen Versionen (Instrom 4.0–5.2, Instrom pro 1.0–4.0, ep-Instrom) hinweg – durch erhebliche Funktionserweiterungen zu einem echten Werkzeug für Elektroprofis entwickelt.

Im Kern handelt es sich um eine Berechnungssoftware für Niederspannungsanlagen. Grundlage für die Berechnungen sind einfach zu erstellende Anlagenpläne, in denen die einzelnen Bestandteile mit wenigen Klicks zusammengefügt und dimensioniert werden. Bereits mit dem Erstellen des Anlagenplans berechnet das Programm die relevanten elektrotechnischen Größen. In der Übersicht werden alle erforderlichen Parameter definiert, beispielsweise Leitungslängen, Querschnitte und Verlegearten. Auf Knopfdruck lässt sich die Anlagengestaltung auf Korrektheit überprüfen. Erkannte Fehler zeigt die Software direkt im Anlagenplan an, sodass der Benutzer sie einfach korrigieren kann. Auf Basis des Anlagenplans können Verteileraufbaupläne inklusive der allpoligen Stromlaufpläne sowie Stücklisten erstellt und ausgegeben werden. Im Ergebnis liefert ep-Instrom eine umfassende und rechtssichere Dokumentation. Nicht enthalten sind Grundrisse, da die Software kein CAD-Programm ist.

ep-Instrom arbeitet in allen Bereichen herstellerunabhängig. Die Parameter der Betriebsmittel und Verbraucher werden ausschließlich über die Leistungswerte definiert. Das ist einer der markanten Unterschiede zu anderen, im Ansatz vergleichbaren Berechnungswerkzeugen. Für die Arbeit mit dem Programm sind keine speziellen Softwarekenntnisse erforderlich, sehr wohl aber elektrotechnisches Fachwissen. Instrom lässt sich intuitiv bedienen, es bedarf keiner langen Einarbeitungszeit. Die Größe und die Struktur der Anlagen sowie die Spannungsfallgrenzen sind frei wählbar.

Berechnungen und Anlagenprüfung

Die Berechnungen erfolgen bereits direkt bei der Dimensionierung der Anlage und umfassen alle wichtigen elektrotechnischen Größen, u. a. Stromstärke und Spannung, Blind- und Wirkleistung, Spannungsfall, den minimalen und maximalen Kurzschlussstrom, die Selektivität sowie die Abschaltzeiten. Die Werte sind auch die Basis für die spätere Anlagenprüfung. Den Lastfluss ermittelt das Programm nach Verbraucherleistung für jeden Leiter einzeln. Eine Berechnung lässt sich dabei unter verschiedenen Bedingungen, z. B. mit oder ohne Berücksichtigung des Anlaufstromes, durchführen. Die jeweiligen Werte können an jedem Knoten für jeden einzelnen Leiter direkt angezeigt werden. So sind Unsymmetrien bereits in der Planungsphase feststellbar. Die Ergebnisse der Berechnungen werden für jeden Zweig und die Verbraucher als Protokoll ausgegeben.

Die Software führt verschiedene Prüfungen hinsichtlich der regelkonformen Anlagenplanung durch. Die Parameter – wie Leiterzuordnung, Spannungsfall, Strombelastbarkeit, Kurzschluss- und Überstromschutz, Selektivität und Abschaltzeiten – können dabei einzeln an- oder abgewählt werden. Zur Überprüfung von bestehenden Anlagen nach DIN VDE 0100-410 lassen sich im jeweiligen Projekt wahlweise die Festlegungen nach der alten („1997-01“) und der neuen („2007-06“) Norm einstellen. Eine gleiche Auswahlmöglichkeit gibt es für die Normwerte zur Strombelastbarkeit gemäß VDE 0298-4 nach den Ausgaben „2013-06“ oder „2003-08“.

Die Prüfung der Anlage erfolgt einfach per Knopfdruck. Die erkannten Mängel werden als Liste und im Anlagenübersichtsplan direkt angezeigt. Ein Infofenster gibt Details zu den Fehlern an. Das Programm selbst korrigiert keine Mängel in der Planung. Nicht korrigierte Fehler werden bei der weiteren Arbeit angezeigt und in der Dokumentation mit ausgegeben.

Der Abruf der berechneten Werte und die Prüfung der Anlagenplanung lässt sich zu jedem Zeitpunkt vornehmen, muss nach Änderungen im Plan jedoch wiederholt werden. Alle Ergebnisse gibt das Programm in der automatisch bereitgestellten Dokumentation aus.

Dokumentation

Die Dokumentation elektrotechnischer Anlagen sollte heute selbstverständlich sein, ist sie aber nicht. Wenn der Anwender auf eine Grundrissdarstellung verzichten kann oder eine vorhandene Planungsunterlage im elektrotechnischen Teil „etwas ungenau“ ist, liefert ep-Instrom mit einem vergleichsweise geringen Aufwand und ohne lange Einarbeitung eine rechtssichere Dokumentation. Diese wird durch das Programm bereits während der Arbeit im Hintergrund automatisch erstellt und muss nur abgerufen werden. Es ist jedoch sinnvoll, vorab die Anlagenprüfung durchzuführen, damit auch die berechneten Werte und die Prüfergebnisse bereitgestellt werden können. Genauso wie bei der Durchführung der Anlagenprüfung ist es möglich, einzelne Dokumente für die Ausgabe zu- oder abzuwählen.

Die Dokumentation umfasst Stücklisten, Stromlauf-, Verteileraufbau- und Anlagenübersichtspläne, Berechnungs- und Prüfungsprotokolle sowie den Selektivitätsnachweis. Die erstellten Listen lassen sich zur weiteren Nutzung als Textdatei exportieren. Die Anlagenübersichtspläne und die allpoligen Stromlaufpläne zu den Verteilern können bis zu einer Größe von DIN A1 ausgegeben werden. Selbstverständlich wird auch ein Deckblatt mit den Projektdaten und den Firmenangaben zur Vervollständigung der Unterlagen bereitgestellt. Mit ep-Instrom lassen sich so auch einfach und schnell unvollständige Unterlagen ergänzen. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um nur einen einzelnen Leitungsstrang oder einen komplexen Produktionsbetrieb handelt.

Die Anforderungen an die Dokumentation elektrischer Anlagen gemäß VOB/DIN 18 382 sowie nach DIN VDE 0100-510 werden mit der Dokumentation umfassend erfüllt.

Zusatzmodule

Die Zusatzmodule „Spannungsfall“, „Strombelastbarkeit“ und „Schutzmaßnahme“ sind die eigentlichen Ursprungselemente des Programms. Sie waren bis zur Version Instrom 5.2 Bestandteile der Software und werden mit der aktuellen Version unter dem Menüpunkt „Extras“ wieder bereitgestellt. Die Module dienen der Einzelfallberechnung oder der Simulation von Standardsituationen in Niederspannungsnetzen (Siehe Bild). Die Nutzung und Anpassung der Umgebungsvariablen erfolgt analog der Bedienung des Hauptprogramms einfach per Mausklick und mittels hinterlegten Tabellen. Zusätzlich werden Berechnungsgrundlagen und -ergebnisse, Blockschaltbilder oder Auswirkungen der verschiedenen Zustände angezeigt. Die Einstellungen und Berechnungen sind unabhängig von den Projekten, die durch den Nutzer im eigentlichen Programm aktuell bearbeitet werden.

Schnittstellen

In der aktuellen Version verfügt die Software über Schnittstellen zu anderen Systemen. Dabei werden durch ep-Instrom folgende Daten zur Verarbeitung bereitgestellt:

  • Projektdaten: Firmenangaben, Projektbezeichnung, Bearbeiter

  • Betriebsmittel: Kabel und Leitungen (Verlegeart, Länge, Typ, Querschnitt, Umgebungstemperatur); Schutzeinrichtungen (Typ, Charakteristik, Nennwerte)

  • Verbraucher: Art und Bezeichnung, Leistungsdaten

Bei den Schnittstellen ist zu beachten, dass nur Daten transferiert werden, die das jeweils andere System auch vorhält oder verarbeitet. So können beispielsweise keine Leitungslängen zu den Messgeräten übergeben werden, da dieses Element hier nicht zur weiteren Nutzung vorgesehen ist. Auch das Einlesen von Instrom-Plänen in das Programm DDS-CAD ist nicht möglich, da Instrom keine Grundrissdaten bereitstellt. Ein bidirektionaler Austausch, d. h. 1:1 zu jedem Wert und in beide Richtungen, ist wegen der unterschiedlichen Systeme selbstverständlich nicht möglich.

Anwendungsbereiche

Wie eingangs beschrieben, war die Software zunächst als einfaches Werkzeug für kleinere Betriebe gedacht, um Niederspannungsanlagen zu planen, zu berechnen und zu dokumentieren. Heute lassen sich die Anwendungsbereiche wegen ihrer Vielfalt nicht vollständig definieren oder beschreiben. In Foren, auf Messen, in Seminaren oder auch an der Hotline nennen die Nutzer unterschiedlichste Beispiele aus der Praxis, bei denen das Programm mittlerweile zum Einsatz kommt. Die nachfolgenden Darstellungen sind deshalb exemplarisch als Anregungen anzusehen.

Selbstverständlich kann und wird Instrom heute für die Planung, Berechnung und Dokumentation zum Teil sehr komplexer Niederspannungsanlagen genutzt. Oft ist es auch nur nötig, den Teilbereich einer Anlage darzustellen oder zu überprüfen. Kabel- und Leitungsberechnungen für die Versorgung von Maschinen oder auch Ableitungen von PV-Anlagen, Verlustrechnungen in einem Strang, die kaufmännische Betrachtung der Kabelauswahl oder eine einfache Netzberechnung sind schnell realisiert. Mit wenigen Klicks liegt das geprüfte Ergebnis vor, und sei es auch nur als Bestätigung der bisher ermittelten Werte. Gerade hier kommen die Stärken des Programms zum Tragen, da die Anwender selbst nach längeren Nutzungspausen keine erneute Einarbeitungszeit benötigen.

Auch wenn für ein Projekt bereits vollständige Planungsunterlagen vorliegen, kann der Instrom-Einsatz sinnvoll sein. Oft sind Teilelemente der Planung zu hinterfragen und auf Korrektheit zu prüfen. Ein manuelles Nachrechnen bringt sicher auch Ergebnisse, doch lassen sich diese bei z. B. abweichenden Auffassungen dem jeweiligen Projektpartner auch vermitteln? Mit der Software ist es durch eine einfache Nachgestaltung des jeweiligen Abschnitts schnell möglich, den entsprechenden dokumentierten Nachweis zu erbringen, egal ob Korrekturen nötig sind oder vorhandene Angaben bestätigt werden können. Fragen, die sonst möglicherweise erst auf der Baustelle auftreten, lassen sich damit bereits im Vorfeld klären.

Ein weiterer Anwendungsbereich ergibt sich bei bestehenden elektrischen Anlagen in Produktionsstätten, Wohn- oder Gewerbeeinrichtungen. Diese Anlagen sind häufig nur grob oder gar nicht dokumentiert, müssen aber gewartet, geprüft und mitunter sogar erweitert werden. Typischerweise erfasst der Prüfer oder Servicetechniker den betreffenden Abschnitt zunächst gedanklich, um die jeweiligen Arbeitsschritte durchführen zu können. Was liegt näher, als die einmal in Augenschein genommenen Anlagenteile dabei konkret zu erfassen und in ep-Instrom nachzugestalten. Beim nächsten Arbeitsvorgang an dieser Anlage wird der bisher erfasste Teil weiter ergänzt, sodass in einem überschaubaren Zeitraum eine vollständige Anlagendokumentation vorliegt. Bei einem solchen Vorgehen ist zudem kaum zusätzlicher Zeitaufwand nötig, da sowieso in oder an der Anlage gearbeitet wird.

Diese wenigen Beispiele zeigen, dass sich die Nutzung der Software nicht auf Handwerksbetriebe oder Planungsbüros beschränkt. Das Programm ist vielmehr für alle Fachkräfte sinnvoll, die elektrotechnische Verantwortung tragen und diese auch gewissenhaft wahrnehmen wollen.

Die Ausbildungsunterstützung elektrotechnischer Fachkräfte gehörte schon in den ersten Versionen zum Anwendungsbereich der Software. Das hat sich bis heute nicht geändert: Instrom wird in der Berufs- und Meisterausbildung, an Techniker-, Fach- und Hochschulen sowie in Seminaren zur Fortbildung von Elektrofachkräften eingesetzt. Hier steht nicht so sehr die Anlagenplanung insgesamt im Vordergrund, sondern die Erläuterung elektrotechnischer Zusammenhänge. Hinzu kommt die Simulation verschiedener Betriebsbedingungen, die Fehleranalyse und die Darstellung möglicher Auswirkungen. Das Modul „Schutzmaßnahme“ sei diesbezüglich besonders erwähnt.

In der Berufsausbildung kann die Software darüber hinaus direkt zur Gestaltung der Lernfelder 5 und 12 eingesetzt werden. In der Meisterausbildung ist neben der Erläuterung elektrotechnischer Vorgänge die praktische Umsetzung der vermittelten theoretischen Kenntnisse eine wichtige Komponente.

epINSTROM ist für jeden Elektrotechniker interessant, der Niederspannungsanlagen berechnen, bewerten oder darstellen muss, egal ob aus Handwerk, Planung oder Industrie. Die Software ist leicht zu bedienen und unterstützt die Elektro-Fachkraft bei der normgerechten Dokumentation seiner Arbeit.

Grundlagen der Bedienung

Arbeitsbereich

Der Hauptarbeitsbereich für epINSTROM ist der Netzplan-Editor.
Unterschieden wird hier in die Arbeitsbereiche

  1. „Bearbeiten“ zum Erstellen und Editieren von Plänen
  2. „Verteiler“ zur Verteilerplanung
  3. „Bereiche“ zum Markieren / Auswählen  von Druckbereichen für die Dokumentation.

Mit dem Button (i) lässt sich ein zusätzliches Infofenster ein- bzw. ausschalten.

 

 

Netzplanerstellung

Im Modus „Bearbeiten“ wird die Anlage aus den gewünschten Elementen zusammengesetzt. Die erforderlichen Elemente sind in der linksseitigen Menüleiste direkt verfügbar:

  1. Verteilung           2.  Zweig           3.  Verbraucher

Das gewünschte Element wird mit der Maus „erfasst“ und in den Plan gezogen (Drag & Drop). Für fehlende Symbole bei den Verbrauchern sind allgemeine Komponenten verfügbar, die entsprechend beschriftet werden können.

 

 

Dimensionierung

Für das Dimensionieren der Anlage genügt ein Doppelklick auf das betreffende Element. Alle erforderlichen Parameter sind hinterlegt und können aus Tabellen abgerufen oder direkt eingegeben werden.

 

Hier kann das Element auch beschriftet bzw. die Beschriftung aktiviert/deaktiviert werden.

 

 

Parameteranzeige

Betriebsmittelbezeichnungen, ausgewählte Parameter  und eigene Beschriftungen sind blau hervorgehoben. Diese können ein-  und ausgeblendet werden. Weitere Anzeigen sind für die berechneten Werte möglich (s. Kapitel „Berechnung und Prüfung“). Ein zusätzliches Infofenster zeigt die Details zu einem Element an, wenn Sie mit dem Mauszeiger darüber gehen.

 

 

Baustromverteiler

Mit dem blau markierten Button (siehe linke Abbildung) haben Sie die Möglichkeit, z.B. gestaffelte Baustromverteiler einzufügen ohne alle einzelnen Steckdosen beschreiben zu müssen. Es wird nur der weiterführende Zweig definiert um auch die nachfolgenden Baustromverteiler in die Berechnung einbeziehen zu können.

Nach dem Platzieren des Baustromverteilers können Sie über die rechte Maustaste folgende Einstellungen bearbeiten (siehe rechte Abbildung):

  • Abgang: hier können die Gesamtleistung, die Gesamtblindleistung, sowie die belegten Leiter und die Erdungsverhältnisse dieser Anschlüsse angegeben werden.
  • Schutzorgane: ist für den Anschluss, an dem die nachfolgende Verteilung angeschlossen ist. Hier muss festgelegt werden, welche Schutzorgane vorhanden sind. Anschließend werden diese dimensioniert.

 

 

 

 

 

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