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Gleichstromtechnik In der Industrie wird AC zu DC

Durch die Zunahme der auf Gleichstrom basierenden Solaranlagen erscheint es sinnvoll, das Wechselstromnetz umzustellen. Zudem ist die DC-Stromversorgung in der Industrie auch wirtschaftlicher.

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(Bild: ©lassedesignen - stock.adobe.com)

Wir alle kennen den Wechselstrom, der bekanntlich aus der Steckdose kommt. Im Haushalt und im Büro liegt an der Steckdose eine Spannung von 230 VAC an. Dabei steht die Abkürzung AC für Alternating Current. Der pulsierende Strom, der sich einstellt, wenn man ein Gerät daran anschließt, bietet viele technische Vorteile, lässt sich einfach, aber mit Verlusten, per Transformator umwandeln. Darüber hinaus kann man ihn leicht ein- und ausschalten. Denn er ändert regelmäßig 50 mal pro Sekunde, also mit einer Frequenz von 50 Hz, seinen Wert vom Positiven zum Negativen. Dabei lässt er sich leicht im Nulldurchgang ausschalten, ohne dass es zu einem schädlichen Lichtbogen kommt, der so heiß werden könnte, dass er den Schalter zerstören würde.

Viele Geräte benötigen Gleichstrom

So weit, so gut. Doch auch der Direct Current (DC), also der Gleich­strom, hat Vorteile, denn dieser ändert weder Stärke noch Richtung. Und viele technische Geräte benötigen Gleichstrom, beispielsweise Smartphones, Laptops, Computer und LED-Leuchten. Der Strom aus der Dose muss dazu jedoch umgewandelt werden. Allerdings geht je nach Komplexität des Netzteils, und damit des Wirkungsgrades, Energie verloren. Dabei gilt, dass Netzteile mit kleiner Leistung einen größeren Verlust haben als leistungsstarke Transformatoren.

Auch in der Industrie arbeiten viele Maschinen, Steuerungen und große Rechenzentren mit Gleichstrom. Die Verluste durch die Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom sind dort noch höher, weil dort auch sehr viel mehr Strom verbraucht wird. Natürlich benötigt man in der Fertigung eine höhere Spannung. Üblich sind in der Industrie bisher neben dem Niederspannungsnetz von 230 beziehungsweise 400 V (Drehstrom) auch Netze mit 500 oder 690 V. Zur Zeit arbeitet man derzeit an einem 650-VDC-Netz.

Die Einsparmöglichkeiten sind hoch

Besonders die Automobilindustrie, die darauf bedacht ist, den CO2-Ausstoß so weit es geht zu eliminieren, kämpft um jedes Prozent, das eingespart werden könnte. Und die Einsparmöglichkeit, die sich durch eine Umstellung ergeben, sind groß, man spricht von 5 bis 10, teilweise sogar 30 %.

Ob sich das auch für Sie lohnt und wann ein Einstieg sinnvoll ist, ist von sehr vielen individuellen Faktoren abhängig, zum Beispiel, ob Sie eine eigene Solaranlage nutzen, die ja auch schon Gleichstrom liefert.

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Buchrezension: Gleichstromversorgung in der Fabrik

(ID:46970654)

Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Redakteur, MM MaschinenMarkt