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Industrielle Energieversorgung Von der Wechsel- zur Gleichspannung

Redakteur: Beate Christmann

Ein Forschungsprojekt der Fraunhofer-Gesellschaft und der Universität Stuttgart entwickelt neue Formen der industriellen Energieversorgung. Forschungsziel ist die Erhöhung der Energieeffizienz durch ein intelligentes Energiemanagement, das auf einer über das DC-Netz versorgten Produktion basiert.

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Im Forschungsprojekt DC-Industrie entwickeln Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft sowie der Universität Stuttgart neue Formen der industriellen Energieversorgung.
Im Forschungsprojekt DC-Industrie entwickeln Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft sowie der Universität Stuttgart neue Formen der industriellen Energieversorgung.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Der vermehrte Produktion von Strom durch erneuerbare Ressourcen stellt vor allem die Industrie vor neue Herausforderungen: Der Umgang mit schwankenden Energieangeboten sowie mit einer geringeren Energiebereitstellungsqualität sind Aufgaben, denen sich Produktionen in naher Zukunft verstärkt stellen müssen. Auf die Suche nach Wegen zu einer erhöhten Energieeffizienz machen sich Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und des Instituts für Energieeffizienz in der Produktion EEP der Universität Stuttgart. Sie entwickeln nun seit Anfang Juli gemeinsam mit Forschungspartnern und Industrieunternehmen im Forschungsprojekt DC-Industrie (Intelligentes offenes DC-Netz in der Industrie für hocheffiziente Systemlösungen mit elektrischen Antrieben) neue Formen der industriellen Energieversorgung.

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. 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, das heißt 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. Denn 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 hat ein Gesamtvolumen von knapp zehn Mio. Euro. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren.

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