Was Gleichstromtechnik für die Fabrik der Zukunft bringt

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Anfang Oktober 2019 startete das vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Forschungsprojekt „DC-Industrie2“, in dem die Potenziale der Gleichstromtechnik für industrielle Produktionsanlagen untersucht werden. Mit 35 Industriepartnern, fünf Forschungsinstituten sowie dem ZVEI ist DC-Industrie2 eines der größten Verbundforschungsprojekte in Deutschland.

Quelle: Universität Stuttgart/Rainer Bez

Das DC-Netz-Konzept wird bis Ende 2022 zu einem intelligenten Gleichstrom-Versorgungssystem ausgeweitet. Die Gleichstromtechnik ist geeignet, eine Produktionshalle oder prozesstechnische Großanlage günstig mit Energie zu versorgen.

„Mit DC-Industrie2 gehen wir bereits den zweiten Schritt auf dem Weg zur Revolutionierung der Energieversorgung in der Fabrik. Nach einer mehr als hundertjährigen Dominanz der Wechselstromtechnik bei der Energieübertragung muss sich die Industrie nun den neuen Randbedingungen einer dezentralen, auf erneuerbaren Energien beruhenden Energieversorgung anpassen“, so Prof. Alexander Sauer, Leiter des EEP und des entsprechenden Forschungsbereichs am Fraunhofer IPA.

Gleichstromtechnik für größere Anlagen und Fabrikhallen

Im Rahmen des Vorgängerprojektes DC-Industrie war in den Jahren 2016-2019 ein umfangreiches Systemkonzept erarbeitet und an Modellanlagen erprobt worden. 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 werden auch die Kosten für den Strom deutlich reduziert.

Energie- und Netzmanagement für den nachhaltigen Betrieb

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.

Schwerpunkt des Fraunhofer IPA

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 der Universität Stuttgart gemeinsam in einem von drei Transferzentren validieren und dort die nachhaltige und robuste elektrische Versorgung der Produktion erproben.

Lesen Sie auch: Fabriksimulation: Begrenzte Flächen ausnutzen, verkettete Anlagen planen

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