Fraunhofer IPA Gleichspannung senkt Stromverbrauch in der Produktion

Redakteur: Stefanie Michel

In der Industrie ist die dreiphasige 400-V-AC-Stromversorgung Standard. Der Einsatz von Gleichspannung würde allerdings enorme Effizienzvorteile eröffnen. Das Forschungsprojekt „DC-Industrie“ beschäftigt sich jetzt mit den neue Formen der industriellen Energieversorgung.

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Die Automobilproduktion – hier das Werk Grugliasco bei Turin, in dem der Maserati Ghiblis hergestellt wird – verbraucht viel Strom. Mit Gleich- statt Wechselspannung könnte man bei der Versorgung von Maschinen und Anlagen einiges einsparen.
Die Automobilproduktion – hier das Werk Grugliasco bei Turin, in dem der Maserati Ghiblis hergestellt wird – verbraucht viel Strom. Mit Gleich- statt Wechselspannung könnte man bei der Versorgung von Maschinen und Anlagen einiges einsparen.
(Bild: Siemens)

Die Erhöhung der Energieeffizienz, der Umgang mit schwankenden Energieangeboten sowie mit einer geringeren Energiebereitstellungsqualität sind Aufgaben, denen sich Produktionen in naher Zukunft verstärkt stellen müssen. Das Fraunhofer IPA und das Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP der Universität Stuttgart entwickeln nun seit Anfang Juli gemeinsam mit Forschungspartnern und Industrieunternehmen im Forschungsprojekt „DC-Industrie“ neue Formen der industriellen Energieversorgung, mit denen sich diese Aufgaben lösen lassen.

Im industriellen Umfeld ist heute die dreiphasige 400-V-AC-Stromversorgung Standard. Durch den Trend hin zu energieeffizienten, drehzahlveränderlichen elektrischen Antrieben werden in Anlagen immer häufiger Frequenzumrichter eingesetzt, die über einen Gleichspannungs-Zwischenkreis verfügen. Hier ist stets eine Wandlung der elektrischen Energie von Wechselspannung in Gleichspannung notwendig.

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Ziel: bedarfsorientierte Energieverteilung in den Produktionsanlagen

Die Abkehr von der Wechsel- hin zur Gleichspannung eröffnet enorme Effizienzvorteile und Energieeinsparungen bei der Versorgung von Maschinen und Anlagen. Dabei ist das Ziel die bedarfsorientierte Verteilung von Energie innerhalb von Produktionsanlagen mit einem Höchstmaß an Energiewiederverwendung und einer Minimierung von Wandlungsverlusten.

Zusätzlich bieten die technisch vereinfachte Integration von Energiespeichern und regenerativen Energiequellen sowie die systemimmanente Möglichkeit der Rekuperation, d. h. die Wiedergewinnung und -verwendung von Bremsenergie neue Chancen für ein intelligentes Energiemanagement. EEP und IPA entwickeln gemeinsam die notwendigen Methoden für die Planung, Einführung und Nutzung des industriellen Mikro DC Smart Grid.

Eine über das DC-Netz versorgte Produktion ist robust hinsichtlich schwankender Netzqualität und kann flexibel auf schwankende Energieangebote reagieren. Das trägt zu einer Stabilisierung des Energienetzes bei.

Das Projekt „DC-Industrie – Intelligentes offenes DC-Netz in der Industrie für hocheffiziente Systemlösungen mit elektrischen Antrieben“ hat ein Gesamtvolumen von knapp zehn Millionen Euro. Projektpartner sind Siemens (Projektkoordinator), Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Uni Stuttgart – Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Eaton Industries, KHS, Daimler, LTI Motion, Danfoss und Lenze. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren.

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