09.12.2019 • Energie

Gleichstrom für die Fabrik der Zukunft

Forschungsprojekt zur Umstellung der Stromversorgung in der Industrie gestartet.

Vor einigen Wochen startete das vom Bundeswirtschafts­ministerium mit etwa dreizehn Millionen Euro geförderte Forschungs­projekt „DC-Industrie2“, in dem die Potenziale der Gleichstrom­technik für industrielle Produktions­anlagen untersucht werden. Mit 35 Industrie­partnern und fünf Forschungsinstituten ist DC-Industrie2 eines der größten Verbundforschungs­projekte in Deutschland. Das DC-Netz-Konzept wird bis Ende 2022 zu einem intelligenten DC-Versorgungs­system ausgeweitet, das geeignet ist, eine Produktionshalle oder prozess­technische Großanlage günstig mit Energie zu versorgen.

Abb.: Der Einsatz von Gleich­strom hat viel Effizienz­potenzial in Produktion...
Abb.: Der Einsatz von Gleich­strom hat viel Effizienz­potenzial in Produktion und Montage. (R. Bez, U. Stuttgart)

„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 Alexander Sauer vom Fraunhofer Institut für Produktions­technik und Auto­matisierung IPA in Stuttgart. 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.

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

Fh.-IPA / JOL

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