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Damit die Energiewende gelingt

So kommen DC-Netze in die Produktion

21. August 2024, 10:30 Uhr | Heinz Arnold

Grundsätzlicher Aufbau eines Gleichstromnetzes für die Industrie.

Gleichstromnetze in der industriellen Produktion bieten gegenüber den bisher üblichen AC-Netzen erhebliche Vorteile. Zu den wichtigsten gehören die deutlich geringere Energieaufnahme und der um die Hälfte geringere Kupferverbrauch.

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Außerdem lassen sich die erneuerbaren Energien sehr effektiv einbinden, sodass DC-Netze in der industriellen Produktion eine wichtige Rolle für das Gelingen der Energiewende spielen.

Ganz am Anfang steht die Technik nicht, die meisten für den Aufbau erforderlichen Komponenten sind verfügbar, auch wenn noch nicht alle als Serienprodukte erhältlich sind. Auch an Normungen und auf DC-Netze bezogenen Regulierungen mangelt es noch.

Andererseits sollte der Übergang zu der Technik genau jetzt erfolgen: »Netzerweiterungen in AC durchzuführen ist einfach nicht mehr sinnvoll«, sagte Prof. Holger Borcherding vom iFE Institut für Energieforschung an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe und bei der ODCA für Forschung zuständig, schon Ende vergangenen Jahres im Interview mit Markt&Technik. Alles spreche jetzt für den Einstieg in DC-Netze; wer zukunftsfähig bleiben wolle, müsse jetzt auf diese Technik setzen.

Doch es ist eben noch viel zu tun und der Informationsbedarf ist hoch. Deshalb veranstaltet die Markt&Technik am 23. Oktober im Holiday Inn München die »DC-Konferenz: Gleichstromnetze für die Industrie«, powered by ODCA. Die im November 2022 gegründete ODCA (Open Direct Current Alliance) hat sich zum Ziel gesetzt, die DC-Microgrids aufgrund ihrer vielen Vorteile schnell in die industrielle Produktion zu bringen. Auf der DC-Konferenz können sich die Teilnehmer anhand von Vorträgen aus der Praxis ein Bild davon machen, welche Komponenten für den Aufbau eines Gleichstromnetzes in der Produktion erhältlich sind, wie sich Gleichstromnetze schon heute in der Praxis aufbauen lassen, aber auch wo gegenwärtig noch Hürden liegen und wie sie überwunden werden können. Das Programm der Veranstaltung finden Sie auf Seite 6 in dieser Markt&Technik-Ausgabe.

In seiner Keynote »DC-basierte Energieverteilungssysteme in der Produktion – auf dem Weg von Forschung und Entwicklung zur Standardisierung und Industrialisierung« erläutert Dr. Davis Meike, von Mercedes-Benz (Produktionsplanung, Automatisierungs- und Steuerungstechnik), wie der Übergang von Forschung und Entwicklung zur Standardisierung und Industrialisierung funktioniert.

Folgende Punkte kommen dabei zur Sprache:

Wie DC-Technologie zukünftige Produktionssysteme beeinflusst
Ein Übergangsszenario für eine DC-basierte Produktion
Technische Anpassungen an Maschinen und Anlagen für den Betrieb mit Gleichstrom
Aktives Energiemanagement & Netzdienlichkeit: Sicherheit, Versorgung und Netzform

Dr. Hartwig Stammberger, Sprecher des Vorstandes der ODCA, wird in seiner Keynote »Wie DC-Microgrids zum Erreichen der Klimaziele beitragen« erläutern, warum die Gleichstromnetze in der Industrie für die Energiewende unerlässlich sind. Außerdem gibt er einen Ausblick darauf, was die ODCA künftig unternimmt, um die Gleichstromnetze in die Industrie zu bringen.

Die übrigen Vorträge auf der DC-Konferenz beschäftigen sich mit sämtlichen Aspekten, die beim Aufbau von DC-Netzen in der Produktion in der Fertigungsumgebung auftauchen. So berichtet Dr. Christian Hoyer von Schaltbau über die Erfahrungen mit der »NExT Factory«, die weltweit erste DC-betriebene Produktionsstätte. Olaf Grünberg von Weidmüller Interface erklärt, wie sich mit Hilfe von »DC ready«-Komponenten, mit Unterstützung der internen Fachabteilungen und mit engagierten Partnern DC-Netze aufbauen und weiterentwickeln lassen. Die Themen erstrecken sich von der Analyse der produzierenden Maschinen über die DC-Sektoraufteilung, die Schutzkonzepterstellung, die Integration umgerüsteter Maschinen bis hin zu Training, Planung, Aufbau und Abnahme des DC-Netzes.

In weiteren Vorträgen kommen die aktuellen Probleme wie Innovationslücken und die Herausforderungen der DC-Integration in industriellen Systemen von der Erdung bis zum Energiemanagement zur Sprache.

Einige Vorträge gehen darauf ein, was es bereits an Komponenten für den Aufbau von DC-Netzen gibt: Von Leistungsschaltern über DC-Steckverbinder mit aktiver Lichtbogenlöschung über die Anforderungen an die erforderlichen DC/DC-Wandler und die Entwicklung DC-fähiger Robotercontroller bis zur Integration von Gleichstromnetzen für die Beleuchtung und die Integration von Energiemanagement-Systemen.

Die Teilnehmer an der DC-Konferenz erfahren auch, welche Möglichkeiten das Reallabor »SmartFactoryOWL«, das das Fraunhofer IOSB-INA und die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe betreiben, Unternehmen und Forschungseinrichtungen bieten und wie sie wichtige Erfahrungen im praktischen Aufbau von DC-Netzen sammeln können, um für die Gestaltung der Fabrik der Zukunft gerüstet zu sein.