Das Forschungsprojekt „DC-INDUSTRIE“

Gleichstrom (DC) gilt als zukünftige Schlüsseltechnologie zur Integration von regenerativen Energiequellen in den Produktionsprozess. Der offene Ansatz, der für industrielle DC-Netze gewählt wurde, ist eine große Chance für Entwickler, Maschinenbauer und Anlagenbetreiber, neue energieeffiziente, hochverfügbare, wandelbare und damit zukunftsfähige Konzepte für eine intelligente Energieversorgung in der Industrie umzusetzen. Als Transferveranstaltung soll die DC2019 zum Austausch zwischen Unternehmen und Forschungsinstituten beitragen, um den Entwicklungsstand der industriellen DC-Technik zu präsentieren, der durch das Konsortium DC-INDUSTRIE erarbeitet worden ist.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.