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nachgehakt! - ZVEI DC-Industrie

Die DC-Initiative

12. Oktober 2021, 08:44 Uhr   |  Andrea Gillhuber

Die DC-Initiative
© Eaton/ZVEI/DC-Industrie2

Mit dem Projekt DC-Industrie treibt der ZVEI Gleichstromnetze in der Industrie voran. Die Köpfe hinter dem Projekt erläutern, welche Synergien mit Elektromobilität geschaffen werden und welche Vorteile in Bezug auf die Klimadiskussion zu erwarten sind.

nachgehakt

bei Prof. Dr. Holger Borcherding (links), Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe und wissenschaftlicher Leiter DC-Industrie2, und Dr. Hartwig Stammberger (rechts), Head of Digital Protoyping and Tools bei Eaton und Gesamtprojektleiter DC-Industrie2.

Bis September 2022 läuft das Projekt DC-Industrie. Welche Meilensteine wurden erreicht und was steht noch auf Ihrer Roadmap?

Stammberger: Das Projekt DC-Industrie2 wird vom BMBF gefördert und vom Projektträger Jülich unterstützt. Etwa 40 Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus Deutschland arbeiten dabei eng zusammen. Ein wesentlicher Meilenstein ist die Überarbeitung des Systemkonzepts und dort insbesondere die Spezifikation der Spannungsbereiche. In Anlehnung an einen technischen Report der IEC (TR63282: „LVDC systems – Assessment of standard voltages and power quality requirements“) haben wir damit für die Anwender und Hersteller die Spannungsbereiche definiert, in denen eine Anlage betrieben werden kann. Weiterhin sind dort kurzzeitige Abweichungen vom Spannungsband 600 bis 750 V zugelassen und es ist beschrieben, wie sich die Geräte in diesen Zeitbereichen verhalten sollen.

Es folgen die Ausrüstung der sieben Modellanlagen bei BMW, Homag, Kuka, Mercedes Benz sowie an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe und den Fraunhofer-Instituten IPA in Stuttgart und IISB in Erlangen bis Ende des Jahres, um dann im Jahr 2022 rigorose Tests der Anlagen durchführen und auswerten zu können.

Ein Aspekt von DC-Industrie ist, Synergien mit Elektromobilität zu schaffen. Welchen Vorteil sieht die Industrie darin?

Borcherding: Die große Gemeinsamkeit ist die Leistungselektronik. Ohne Leistungselektronik ist weder DC-Industrie noch die Elektromobilität denkbar. Die Stärke Deutschlands in der Leistungselektronik muss ausgebaut und kann ein entscheidender Faktor für die Umsetzung zukunftsweisender elektrischer Systeme sein.

Stammberger: Die Elektromobilität erfordert Gleichstrom im Fahrzeug, die Batterien werden mit Gleichspannung betrieben und können zum anfänglichen Laden einfach an das industrielle Gleichspannungsnetz angeschlossen werden. Batterien können als Speicher und Quellen bei Schwankungen des Energiebedarfs bzw. der -bereitstellung genutzt werden. Sie können damit für bessere Energiequalität und höhere Ausfallsicherheit sorgen.

Wie wirken sich in diesem Zusammenhang die Bekanntgabe einiger OEMs, ihre Produktion bis in die 2030er Jahre komplett auf Elektrofahrzeuge umzustellen, auf Ihr Projekt aus?

Stammberger: Dies ist eine Bestätigung der DC-Strategie. Elektromobilität basiert auf Gleichstrom; die Ladeinfrastruktur für die Fahrzeuge, die die Fabriken verlassen werden, kann einfach an das DC-Industrie-Netz angeschlossen werden.

Borcherding: Wir haben DC-Industrie bereits auf hohe Leistung, Verteilung in einem Fabrikgebäude und dynamische Lasten ausgelegt, so wie es für das Schnellladen erforderlich sein wird. In diesem Sinne würden ‚nur‘ neue dynamische Verbraucher dazu kommen. Daher sehen wir im Moment wenig technische Auswirkungen. Das Laden der E-Fahrzeuge ist ein zusätzliches Argument für Gleichstromnetze und wird die Entwicklung insgesamt beschleunigen.

Welche Auswirkungen haben die intensivierten Klimadiskussionen in Industrie und Gesellschaft auf das Projekt?

Borcherding: Die Energiewende und die Klimakrise erfordern einen Umbau der Energiebereitstellung. Die Industrie setzt sich intensiv mit den Themen Energiewende, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit auseinander. Die Vorteile der Gleichstromtechnologie, die wir in den DC-Industrie-Projekten aufzeigen konnten, haben wir bereits auf diversen Veranstaltungen, wie der Hannover Messe oder der SPS in Nürnberg aufgezeigt. Zu den Vorteilen zählen die einfache Integration von Solarenergie, die Reduzierung der Anschlussleistung und die erhöhte Verfügbarkeit durch einfachen Anschluss von Energiespeichern. Diese können auch in anderen Bereichen wie Gewerbe, Büro und Haushalt genutzt werden. Jetzt gilt es, die enormen Vorteile des Gleichstromnetztes bei einem breiteren Publikum sichtbar zu machen. Nur mit der Unterstützung aus Wirtschaft und Politik kann der Umbau der Industrie gelingen.

Stammberger: Die Energiewende und die Klimakrise erfordern einen Umbau der Energiebereitstellung. Einige Vorteile der Gleichstromtechnologie, die wir in den DC-Industrie-Projekten aufzeigen konnten – wie die einfache Integration von Solarenergie, die Reduzierung der Anschlussleistung, die Nutzung von Bremsenergie und die erhöhte Verfügbarkeit durch einfachen Anschluss von Energiespeichern – können auch in anderen Bereichen wie Gewerbe, Büro und Haushalt genutzt werden.

Sehen Sie für die Zukunft vergleichbare Projekte für Bürogebäude, z.B. für den Betrieb von Serveranlagen und ähnlichem?

Borcherding: Die DC-Technologie wird in vielen Bereichen stark wachsen. Die interne Energieverteilung neuer Serveranlagen kommt schon heute ohne Gleichstrom kaum noch aus. Bei Bürogebäuden ist die Infrastruktur der Hebel. Sobald die Klimatisierung ein Thema ist, also elektrische Antriebe vorkommen, und solare Energieerzeugung am Gebäude realisierbar ist, sind DC-Technologien vorteilhaft.

Stammberger: Es gibt einige Projekte für Büroanwendungen und mit dem Brainergy Park in Jülich eine konkrete öffentlich geförderte Anwendung für Gewerbe und Büro. Es geht jetzt vor allem darum, es Anwendern und Geräteherstellern einfach zu machen, die Vorteile der DC-Technologie zu nutzen. Dafür sind die Projektpartner bereits in der Standardisierung aktiv und wir arbeiten gemeinsam mit dem ZVEI an der Vorbereitung einer DC-Allianz, um über die existierenden Forschungsprojekte hinaus die DC-Technologie weiter zu entwickeln und den Markt nachhaltig zu informieren.

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