Leitungen für DC-Anwendungen

Gleichstrom für die Industrie

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Erste Pilotprojekte in der Industrie zeigen das Potenzial einer Energieversorgung mit Gleichstrom, sie könnte bis zu 20 Prozent Energie einsparen. Nicht nur die Wandlungsverluste entfallen. Mit Gleichstrom lässt sich auch beim Abbremsen von Maschinen mehr Energie ins Netz oder in Energiespeicher einspeisen.

In Fabriken, in Rechenzentren und sogar in Haushalten: Elektrische Energie könnte in Zukunft mit Gleichstrom, oder Direct Current, kurz: DC, übertragen werden. Vorteil: Viele elektrische Verbraucher von der LED-Leuchte über Industrieantriebe bis zum Elektroauto konsumieren eigentlich Gleichstrom, der bisher aus dem Wechselstrom, oder Alternating Current (AC), aus der Steckdose umgewandelt werden muss. Hinzu kommt, dass in das zunehmend dezentral organisierte Stromnetz immer mehr Anlagen einspeisen, die Gleichstrom erzeugen, allen voran die Photovoltaik.

Durch die Umwandlung zwischen Wechselstrom und Gleichstrom geht bis zu 30 Prozent Energie verloren. Zwei große Braunkohlekraftwerke ließen sich in Deutschland abschalten und große Mengen CO2-Emissionen ließen sich einsparen, wenn konsequent auf Gleichstrom gesetzt würde.

Eine wichtige Rolle spielt dabei die Industrie. Erste Pilotprojekte etwa in Produktionszellen der Automobilindustrie zeigen das Potenzial einer Energieversorgung mit Gleichstrom, sie könnte bis zu 20 Prozent Energie einsparen. Es würden nicht nur die Wandlungsverluste wegfallen, mit Gleichstrom ließe sich auch beim Abbremsen von Maschinen mehr Energie ins Netz oder in Energiespeicher einspeisen. Der Kabel- und Verbindungstechnikspezialist Lapp hat sich früh mit dem Thema befasst und ist der Frage nachgegangen, ob sich gängige Wechselstromleitungen genauso gut für Gleichstrom eignen. Laut Lapp hätten die meisten Experten dies bejaht.

DC-Anwendungen verlangen andere Materialien als bei Wechselstrom

Das Unternehmen wollte es genauer wissen und startete ein Forschungsprojekt in Kooperation mit Prof. Frank Berger von der Technischen Universität Ilmenau. Dabei unterstützen die Stuttgarter die Arbeitsgruppe auch mit Testleitungen und Prüfständen. Die Tests zeigen, dass die Experten falsch lagen – das elektrische Feld einer Gleichspannung wirkt anders auf die Kunststoffisolierung einer Leitung als ein Wechselspannungsfeld. Für abschließende Empfehlungen sei es zwar noch zu früh, doch Prof. Berger betont: „Es zeichnet sich bereits ab, dass für bestimmte Anwendungen unter Gleichstrom tatsächlich andere Materialien gefordert sein werden als in Wechselstrom-Anwendungen.“ Weitere, anwendungsnahe Versuche sollen Klarheit bringen, unter anderem in DC-Industrie, einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekt, an dem Lapp als assoziierter Partner teilnimmt.

Der Hersteller Lapp beschäftigt sich bereits seit einigen Jahren mit dem Thema und hat im vergangenen Jahr die weltweit erste serienmäßige Leitung eigens für DC-Anwendungen auf den Markt gebracht: die Ölflex DC 100. Weitere Ölflex-DC-Leitungen wurden kürzlich zur Hannover Messe vorgestellt, darunter eine Leitung für die Ansteuerung von Servoantrieben sowie eine Leitung mit TPE-Isolierung, die sich besonders für den bewegten Einsatz in Energieketten eignet – eine Wahl, die auch durch die Forschungsergebnisse von Prof. Berger gestützt wird. „Lapp ist Vorreiter bei der Entwicklung von Leitungen für Niederspannungs-Gleichstromnetze“, betont Georg Stawowy, Vorstand für Technik und Innovation der Lapp Holding AG. „Unsere Kunden können sich darauf verlassen, dass unsere DC-Leitungen die gleichen hohen Qualitätsansprüche erfüllen wie alle unsere Produkte.“ (dk)



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