Energiewende trifft Industrie 4.0

Das Forschungsprojekt „DC-INDUSTRIE“

Mit dem 6. Energieforschungsprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie fördert die Bundesregierung Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die innovative Energietechnologien entwickeln. Seit Oktober 2019 arbeiten 39 Partnern – davon 33 Unternehmen und 6 Forschungsinstitute – an der nächsten Revolution der industriellen Stromversorgung. Fokus von DC-INDUSTRIE 2 ist die Gleichstromversorgung einer gesamten Produktionshalle, nachdem in DC-INDUSTRIE bereits seit 2016 die Gleichstromversorgung einer Produktionszelle erforscht wurde. Insgesamt sind sechs Modellanlagen und Transferzentren bei verschiedenen Partnern geplant.

Ziel des erfolgreich abgeschlossenen Forschungsprojekts DC-INDUSTRIE war, die Stromversorgung industrieller Anlagen über ein smartes, offenes Gleichstromnetz neu zu gestalten und die industrielle Energieversorgungsarchitektur zu digitalisieren. Insgesamt 21 Unternehmen aus der Industrie, vier Forschungsinstitute und der ZVEI arbeiteten im Projekt gemeinsam daran, die Energiewende in der industriellen Produktion umzusetzen und dafür mehr Energieeffizienz und Energieflexibilität in die industrielle Produktion zu bringen. So entsteht das industrielle Energiesystem der Zukunft, ein gleichstrombasiertes Smart Grid für die Industrie.

DC-INDUSTRIE2 Projektvorstellung

DC-INDUSTRIE2 Project-presentation

A concept for a DC grid in industrial production

Intelligent Grid Management of DC Grids in Production

Video: DC-INDUSTRIE erstmalig auf der Hannover Messe 2019

Wie die Energieversorgung von industriellen Anlagen über ein intelligentes, offenes DC-Netz künftig energie- und kosteneffizient gestaltet werden kann, das zeigt das Forschungsprojekt DC-INDUSTRIE erstmalig auf der Hannover Messe 2019.

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Video: Energiewende trifft Industrie 4.0

Der ZVEI entwickelt mit seinen Partnern im Projekt DC-INDUSTRIE Netzmanagement-Möglichkeiten für die Zukunft. Das Motto: Energiewende meets Industrie 4.0. Gleichstrom spielt in der zukünftigen industriellen Stromversorgung eine Schlüsselrolle. Ebenso wie erneuerbare Energien, Energiespeicher und eine Zweiwege-Stromversorgung, die Wechsel- in Gleichstrom und umgekehrt wandelt. Ziel ist ein flexibles, effizientes und offenes Smart Grid. Die Animation des Projekts DC-INDUSTRIE zeigt, wie die Energieversorgung von morgen aussieht, was das Netzmanagement leisten muss und was eigentlich am Wochenende mit dem überschüssigem Strom passiert.

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Video: AC/DC - Kommt der Paradigmenwechsel in der Stromversorgung? | Watts On

Alternating Current, also AC bzw. Wechselstrom auf Deutsch, und Direct Current, also DC bzw. Gleichstrom, befanden sich lange Zeit im Konkurrenzkampf. Doch seit der Weltausstellung 1893 dominiert der Wechselstrom unsere Stromversorgung. Wieso das so ist, warum sich das auch wieder ändern könnte, und dass Gleichstrom Fabriken energieeffizienter macht, erklärt Cedric heute in dieser Folge Watts On!

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Im Schnellcheck: Bidirektionale Stromversorgung

Ein zentraler AC/DC-Wandler versorgt alle Lastbereiche der Fabrik mit Gleichstrom. Auf diese Weise erhöht sich die Gesamtenergieeffizienz des Systems und die Gleichrichter in den Geräten können eingespart werden. Die Energieversorgung im DC-Netz der Fabrik ist keine Einbahnstraße: Auch die Energierückführung in das Wechselstromnetz ist möglich.

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Im Schnellcheck: Erneuerbare Energien

Das DC-Netz ermöglicht eine einfache Einbindung von Photovoltaikzellen und anderen erneuerbarer Energieträgern. Umwandlungsverluste werden reduziert; die Synchronisation mit einem dreiphasigen Wechselstromnetz ist nicht nötig.

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Im Schnellcheck: Energiespeicher

Energiespeicher sind einfacher und mit geringeren Umwandlungsverlusten ins DC-Netz der Fabrik integrierbar. Dies gewährleistet Produktionsstabilität bei AC-Netzversagen und einen besseren Ausgleich von Spitzenlasten.

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Im Schnellcheck: Netzmanagement

Neu ist das dezentrale Netzmanagement. Es sorgt für optimalen Energieaustausch zwischen den Anlagen und bringt mehr Stabilität ins industrielle Stromnetz.

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Im Schnellcheck: Roboterfertigung | Industrieroboter

Der dynamische Energiebedarf der Roboterfertigung profitiert von den verteilten Energiespeichern im Gleichstromnetz. Darüber hinaus kann der hohe Anteil an rekuperativer Energie, der durch die Industrieroboter bereitgestellt wird, ins System zurückgespeist und genutzt werden.

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