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Energieeffizienz Systemkonzept für die Einführung von Gleichstrom in Fabriken

Quelle: Fraunhofer IPA 1 min Lesedauer

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Fraunhofer IPA
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Wie kann eine Gleichstromfabrik entstehen und was passiert mit den alten Maschinen? Forscher haben nun Antworten auf diese Fragen erarbeitet und ein standardisiertes Systemkonzept veröffentlicht.

Umrüstung einer bestehenden Spritzgussmaschine auf Gleichstrombetrieb.(Bild: Fraunhofer IPA)
Umrüstung einer bestehenden Spritzgussmaschine auf Gleichstrombetrieb.
(Bild: Fraunhofer IPA)

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA haben ein Systemkonzept entwickelt, das die Einführung von Gleichstromnetzen in Fabriken ermöglicht. Laut einer Mitteilung soll mit dem Konzept die Implementierung von Gleichstromnetzen standardisiert und damit erleichtert werden.

Hohe Verluste bei der Umwandlung

Aktuell haben die meisten Maschinen und Anlagen in einem Fertigungsbetrieb einen Gleichstrom-Zwischenkreis, während das Netz Wechselstrom liefert. Die Umwandlung erfolgt mit einem Gleichrichter. Bei diesem Vorgang geht jedoch Energie und damit wertvolle Ressourcen verloren. Mithilfe des Forschungsprojekts soll dem Fraunhofer IPA zufolge eine gemeinsame Sprache zwischen Komponentenherstellern, industriellen Netzbetreibern und Dienstleistern entstehen.

Mithilfe von Gleichstrom könnten bei der Infrastruktur wie Lüftung oder Beleuchtung 8 bis 12 Prozent, bei Fertigungsrobotern bis zu 15 Prozent und bei Logistiksystemen sogar bis zu 20 Prozent eingespart werden, heißt es weiter. Auch Bremsenergie von Maschinen, die bisher verpufft, lässt sich ins DC-Netz speisen. Bei den Leitungen entfällt eine Phase, was Kupfer spart.

Lastspitzen reduzieren

Das Konzept des Fraunhofer IPA ermöglicht eine dezentrale und flexible Steuerung von Lasten und Speichersystemen, um Lastspitzen zu reduzieren. Diese Maßnahmen tragen nicht nur zur Senkung der Energiekosten bei, sondern minimieren auch den Installationsaufwand, so die Forscher. Ein neues Simulationsmodell soll zudem die gesamte Fabrik mit ihren Stromquellen und Verbrauchern abbilden können. Das Simulationsmodell lässt sich ohne großen Aufwand für beliebige Fabriken anpassen. Gleichzeitig entwickelten die Forscher eine Methode, mit der auch bestehende Maschinen auf Gleichstrombetrieb umgerüstet werden können.

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