Energieeffizienz
next level
Mit dem 6. Energieforschungsprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie fördert die Bundesregierung Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die innovative Energietechnologien entwickeln. In diesem Rahmen ist im Sommer 2016 der Startschuss für das branchenübergreifende Gleichstrom-Forschungsprojekt »DC-INDUSTRIE« gefallen.
Unter der Projektleitung von Siemens arbeiten insgesamt 21 Unternehmen aus der Industrie, vier Forschungsinstitute und der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie gemeinsam daran, die Energiewende in der industriellen Produktion umzusetzen und dafür mehr Energieeffizienz und Energieflexibilität bei gleichzeitig höherer Versorgungssicherheit in die industrielle Produktion zu bringen. Die Erprobung des entwickelten Gleichstromnetzes (DC-Netz) erfolgt im Laufe des Projektes anwendungsnah zunächst in einer Fertigungszelle aus dem Rohkarossenbau und einer Elektrohängebahn von Daimler, einer Stationärmaschine von Homag sowie einem Gebinde-und Palettenrundlauf der Firma KHS.
Zu Beginn des Projektes wurden Potenziale und Anforderungen hinsichtlich Installation, Verfügbarkeit, Gerätenutzung und Energieverbrauch ermittelt. Diese Ergebnisse mündeten in Spezifikationen für die Geräte und das Netzmanagement des herstellerunabhängigen DC-Netzes. Im zweiten Schritt steht die Entwicklung von Betriebsmitteln für die DC-Versorgung der Anlagen: Einspeisegeräte, die Geräte zur Einbindung von dezentralen Erzeugern und Speichersystemen sowie Schalt- und Schutztechnik. Zusätzlich muss das Netzmanagement ausfallsicher die Energie im System ausbalancieren und dabei robust auf jegliche Situationen im DC-Netz reagieren.
Neben den Geräten ergibt sich daher als weiteres zentrales Anliegen des Forschungsprojekts die Entwicklung eines intelligenten, ausfallsicheren Netzes, das eine robuste, effiziente und flexible Stromversorgung der Industrie garantiert. Damit trägt es einen wichtigen Anteil zum Gelingen der Energiewende bei. Das zu entwickelnde System wird diesen hohen Anforderungen durch die Vernetzung unterschiedlicher Teilsysteme gerecht:
– Rückspeisefähige Versorgungsgeräte mit einer robusten dezentralen Leistungsregelung
– Steuerung der Energieflüsse durch dezentrales Netzmanagement
– Schutz- und Schaltgeräte für den sicheren Betrieb des Netzes
– Entkopplung von Energiebedarf und -verbrauch sowie Lastspitzenglättung durch Energiespeicher
– Antriebslösungen, die direkt aus dem DC-Netz versorgt werden
Der Umbruch in der industriellen Energieversorgung, den das Projekt DC-INDUSTRIE einleiten will, bietet wichtige Chancen für moderne Produktionen. »Die Flexibilität in der Gestaltung des DC-Netzes zusammen mit dem intelligenten Netzmanagement ermöglichen eine robustere und effizientere Versorgung der Produktionsprozesse. Die Prozesse lassen sich stabil und sicher betreiben. Gleichzeitig wird ein wichtiger Beitrag zur nachhaltigen, flexiblen Versorgung und der Energiewende geleistet. Eine typische Win-Win-Situation«, so Timm Kuhlmann, der von Seiten der Abteilung Effizienzsysteme des Fraunhofer IPA am Projekt beteiligt ist.
Der Anspruch ist enorm, die Laufzeit über drei Jahre sportlich. Im Sommer 2019 wird sich zeigen, wie viel mehr Energieeffizienz für die industrielle Produktion tatsächlich möglich ist.