INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2024

SPECIAL CONNECTIVITY
tet. Besser wäre es, wenn man sie direkt mit Gleichstrom versorgen
würde. Darüber hinaus werden drehzahlgeregelte Motoren
über Frequenzumrichter mit einem DC-Zwischenkreis betrieben,
zum Beispiel Förderanlagen, Schweißroboter oder Servomotoren.
Hier kann direkt in den DC-Zwischenkreis eingespeist
werden und eine Wandlungsstufe vermieden werden. Gleiches
Bild auf der Seite der Energiebereitstellung: Photovoltaikanlagen
erzeugen und Batterien speichern immer Gleichstrom. Ein
Gleichstromnetz würde es zudem erleichtern, Bremsenergie
aus Motoren, wie beispielsweise bei der dynamischen Bewegung
großer Massen, zurückzugewinnen und direkt im Fabriknetz
weiterzuverwenden, wie beim Rekuperieren im Elektrooder
Hybridauto.
Wer es also ernst meint mit der Senkung des Energieverbrauchs
in Produktionsstätten, sollte den Einsatz von Gleichstrom beziehungsweise
die Umsetzung von hybriden Netzen in Erwägung
ziehen. Auch sonst lässt sich sparen: Durch den Wegfall der dritten
Phase (bei DC: DC+ und DC- sowie Neutralleiter) und damit
eines Leiters in den Kabeln und Leitungen sowie durch das höhere
Spannungsniveau von aktuell 650 V und den daraus resultierenden
geringeren Leiterquerschnitt benötigen DC-Leitungen
mindestens 25 Prozent weniger Kupfer. Das steigert die Materialeffizienz
und senkt die Kosten.
WARUM VIELE UNTERNEHMEN NOCH ZÖGERN
WAS IST MACHBAR UND WAS IST
WIRTSCHAFTLICH SINNVOLL? DIESE
FRAGEN WOLLEN WIR IN FORBACH
BEANTWORTEN.
Dr. Susanne Krichel, Head of Innovation & Advanced
Technology, Lapp
Bisher konnten Gleichstromnetze in der Industrie noch nicht Fuß
fassen. Das hat einmal damit zu tun, dass das Thema jetzt erst aus
der Forschung in die industrielle Umsetzung kommt und zweitens
Stand heute noch nicht alle Komponenten für DC mit den notwendigen
Zertifizierungen verfügbar sind (wie notwendige DC-Abzweige
oder AC-DC Wandler). Hier gibt es Fortschritte dank der
Vorarbeiten des Forschungsprojekts DC-Industrie und seines
Nachfolgeprojekts DC-Industrie2. Dort haben die Forschungspartner,
darunter auch Lapp, Standards erarbeitet, wie Gleichstromnetze
aufzubauen sind – das sogenannte DC-Systemkonzept.
Lapp hat unter anderem untersucht, welche Auswirkungen
Gleichstrom auf ein Kabel oder eine Leitung hat und was hier zu
beachten ist. Neben dem abweichenden Farbcode zu AC-Kabeln
nach EN 60445 und der reduzierten Anzahl der Phasenleiter,
kann aufgrund der höheren Spannung auch häufig ein kleinerer
Querschnitt verwendet werden. Darüber hinaus wurde der Einfluss
von DC im Niederspannungsbereich auf das Isolationsmaterial
untersucht. Die Normung (UL 758) sieht identische Prüfungen
für AC- und DC-Leitungen vor. Das Isolationsmaterial
ist im Niederspannungsfall grundlegend gleich einsetzbar; bei
einzelnen Materialien in Kombination mit einer sehr starken
Feuchtig keits belastung muss höhere Durchschlagfestigkeit gewährleistet
werden. Mittlerweile hat Lapp als erster Hersteller
ein umfassendes Portfolio aus Ölflex Anschluss- und Steuerleitungen
für DC im Angebot, die sich für unterschiedliche Einsatzzwecke
von der festen Verlegung bis zur Dauerbewegung in
Schleppketten eignen.
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Halle 3A – Stand 334
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