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Gleichstrom Läuft die Fabrik der Zukunft mit Gleichstrom?

| Redakteur: Katharina Juschkat

Das Projekt DC Industrie geht in die zweite Runde – im Nachfolgeprojekt soll bis Ende 2022 ein intelligentes Gleichstromversorgungssystem entstehen, das eine Produktionshalle mit Energie versorgen kann.

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Die Energieversorgung der Zukunft ist dezentral und basiert auf erneuerbaren Energien – darauf muss sich auch die Industrie einstellen.
Die Energieversorgung der Zukunft ist dezentral und basiert auf erneuerbaren Energien – darauf muss sich auch die Industrie einstellen.
(Bild: Universität Stuttgart/Rainer Bez)

Gleichstrom hat für die Stromversorgung der Zukunft viele Potentiale. Wie genau eine Versorgung mit Gleichstrom aussehen könnte, das untersucht das Anfang Oktober gestartete Forschungsprojekt „DC Industrie 2“, in dem es speziell um die Potentiale von Gleichstromtechnik für industrielle Produktionsanlagen geht.

Das Projekt ist mit 35 Industriepartnern, fünf Forschungsinstituten sowie dem ZVEI eines der größten Verbundforschungsprojekte in Deutschland und wird mit 13 Millionen Euro vom Wirtschaftsministerium gefördert.

In drei Jahren zu einer intelligenten DC-Versorgung

Das DC-Netz-Konzept soll bis Ende 2022 zu einem intelligenten DC-Versorgungssystem ausgeweitet werden, das geeignet ist, eine Produktionshalle oder prozesstechnische Großanlage günstig mit Energie zu versorgen.

Nach einer mehr als hundertjährigen Dominanz der Wechselstromtechnik muss sich die Industrie nun den neuen Randbedingungen einer dezentralen Energieversorgung anpassen.

Prof. Alexander Sauer, Leiter des Instituts für Energieeffizienz in der Produktion

Im Vorgängerprojekt „DC Industrie“, das von 2016 bis 2019 lief, wurde ein umfangreiches Systemkonzept erarbeitet und an Modellanlagen erprobt. Es soll nun im Nachfolgeprojekt für größere Anlagen bis hin zu Fabrikhallen erweitert werden, mit dem Ziel einer sicheren, robusten, hochverfügbaren und netzdienlichen dezentralen Versorgung. Damit sollen auch die Kosten für den Strom deutlich reduziert werden.

Stabiler Betrieb von Gleichstromnetzen

Wohin das Projekt DC Industrie 2 einmal will, zeigt das Bild.
Wohin das Projekt DC Industrie 2 einmal will, zeigt das Bild.
(Bild: EEP/Universität Stuttgart)

Das Institut für Energieeffizienz in der Produktion (EEP) der Universität Stuttgart entwickelt im Projekt ein Energie- und Netzmanagement für den nachhaltigen Betrieb mehrerer DC-Mikronetze und einen Rahmen für den stabilen, effizienten und netzdienlichen Betrieb von DC-Netzen. Die Netzregelung optimiert den Lastfluss zwischen den lokal integrierten Energiequellen und den Verbrauchern. So kann das DC-Netz nach außen als reaktiver Verbraucher im Energiemarkt handeln und den Energiebezug wirtschaftlich optimieren. Mittelfristiges Ziel des EEP ist die Entwicklung von Regeln für eine DC-Plattform, deren Komponenten nach dem Bedarf und unabhängig vom Hersteller ausgewählt und integriert werden können. Die Idee ist hier die Etablierung einer Plug & Play-Schnittstelle.

Der Schwerpunkt des Fraunhofer IPA im Projekt liegt in der Entwicklung von Werkzeugen zur Inbetriebnahme und Projektierung von industriellen Gleichstromnetzen. Damit sollen notwendige Planungs- und Berechnungsaufgaben für die Integration eines DC-Versorgungssystems einem großen Kundenkreis zugänglich gemacht werden.

Die Ergebnisse werden das Fraunhofer IPA und das EEP gemeinsam in einem von drei Transferzentren validieren und dort die nachhaltige und robuste elektrische Versorgung der Produktion erproben.

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Das Seminar Spannungsqualität und Netzrückwirkungen vermittelt die Grundlagen, um Störungen im Netz zu erkennen, Messkonzepte durchzuführen und die Messdaten zu analysieren.

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