Gleichstrom/Wechselstrom Braucht es neue Kabel für Gleichstrom?

Ist Gleichstrom die Zukunft? Die TU Ilmenau erforscht zusammen mit Lapp, was die Umstellung auf Gleichstrom für die verwendeten Leitungen bedeuten würde.

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Wechselstrom beherrscht seit Jahrzehnten zuverlässig unsere Energieversorgung. Viele elektrischen Verbraucher – von der LED-Leuchte über Industrieantriebe bis zum Elektroauto – benötigen jedoch den Direct Current, kurz DC, oder auch Gleichstrom, der dafür erst umgewandelt werden muss.

Hinzu kommt, dass in das zunehmend dezentral organisierte Stromnetz immer mehr Anlagen einspeisen, die Gleichstrom erzeugen, allen voran die Photovoltaik. Durch die Umwandlung zwischen Wechselstrom und Gleichstrom geht bis zu 30 % Energie verloren. Zwei große Braunkohlekraftwerke ließen sich in Deutschland abschalten und große Mengen CO₂-Emissionen könnte man einsparen, würde man konsequent auf Gleichstrom setzen.

AC vs. DC

Warum Gleichstrom eine echte Alternative ist

Sind Wechselstrom-Leitungen für Gleichstrom geeignet?

Erste Pilotprojekte etwa in Produktionszellen der Automobilindustrie zeigen das Potenzial einer Energieversorgung mit Gleichstrom, sie könnte bis zu 20 % Energie einsparen. Es würden nicht nur die Wandlungsverluste wegfallen, mit Gleichstrom ließe sich auch beim Abbremsen von Maschinen mehr Energie ins Netz oder in Energiespeicher einspeisen. Kabelhersteller Lapp hat sich mit dem Thema befasst und ist der Frage nachgegangen, ob sich gängige Wechselstrom-Leitungen genauso gut für Gleichstrom eignen. Die meisten Experten sagten bisher: Ja.

Lapp startete ein Forschungsprojekt in Kooperation mit Prof. Frank Berger von der TU Ilmenau. Dabei unterstützt das Unternehmen die Arbeitsgruppe auch mit Testleitungen und Prüfständen. Die ersten Tests zeigen, dass die Experten falsch lagen – das elektrische Feld einer Gleichspannung wirkt anders auf die Kunststoff-Isolierung einer Leitung als ein Wechselspannungsfeld. Für abschließende Empfehlungen sei es aber noch zu früh. Prof. Berger sagt: „Es zeichnet sich bereits ab, dass für bestimmte Anwendungen unter Gleichstrom tatsächlich andere Materialien gefordert sein werden als in Wechselstrom-Anwendungen.“ Weitere, anwendungsnahe Versuche sollen Klarheit bringen, unter anderem in DC-Industrie, einem Projekt, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Lapp reagiert auf diese Ergebnisse und bringt eine Familie von Leitungen für DC-Anwendungen auf den Markt. Den Anfang machte im vergangenen Jahr Ölflex DC 100. Weitere Leitungen folgen nun zur Hannover Messe 2019:

• Ölflex DC Servo 700: Die Anschlussleitung zur Versorgung elektrischer Antriebe mit Gleichstrom eignet sich für den gelegentlich flexiblen Einsatz sowie für die feste Verlegung. Die Leiter sind mit Spezial-PVC isoliert.

• Ölflex DC Chain 800: Einen Schritt weiter geht diese Leitung aus der Extended Line. Sie hat eine TPE-Isolierung und eignet sich für die dauernde Bewegung in Energieführungsketten und in linear bewegten Maschinenteilen.

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