Gleichspannung revolutioniert die industrielle Energieversorgung

Mediendienst Juli 2016 / 21.7.2016

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 21 weiteren Industrieunternehmen, zwei Forschungsinstituten und dem ZVEI im Forschungsprojekt »DC-INDUSTRIE« neue Formen der industriellen Energieversorgung, mit denen sich diese Aufgaben lösen lassen. Die Projektsumme beträgt rund zehn Millionen Euro.

© Foto Fraunhofer IPA

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 Idee des Forschungsprojekts

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 rund zehn Millionen Euro. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Partner des Forschungsprojekts »DC Industrie«

Die 15 Verbundpartner Siemens, Bauer Gear Motor, Baumüller, Bosch Rexroth, Daimler, Danfoss, Eaton, KHS, Lenze, LTI Motion ,Weidmüller, Fraunhofer IISB, Fraunhofer IPA, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Universität Stuttgart arbeiten gemeinsam mit den elf assoziierten Partnern ABBStotz- Kontakt, E-T-A Elektronische Apparate, Harting, Homag Group, Jean Müller GmbH Elektrotechnische Fabrik, Leoni Special Cables, Phoenix Contact, SEW-PowerSystems, U.I. Lapp, Yaskawa und dem ZVEI im branchenübergreifenden Forschungsprojekt DC-INDUSTRIE an mehr Energieeffizienz und Energieflexibilität in der industriellen Produktion.