Die Schaltbau GmbH in Velden hat sich zur Aufgabe gemacht, ihre Produkte – unter anderem Schütze für die Gleichstromtechnik, CO2-frei zu produzieren. Dabei spielt Energieeffizienz bei gleichzeitiger hoher Verfügbarkeit der elektrischen Versorgung eine wichtige Rolle. Ein Gleichstromnetz, das zunächst einzelne Bereiche der Produktion versorgt und zukünftig schrittweise wachsen soll, ist ein technologischer Schlüssel dafür.
Für die Umsetzung eines neuartigen Gleichstromnetzes in der Produktion, sind einige grundlegende Fragen wie die Netzform (Erdungskonzept), das Versorgungskonzept, die Sicherheit aber auch die technologische Umsetzbarkeit zu beantworten. Diese Fragen hat das Fraunhofer IPA in Form eines Konzeptes für die Gleichstromfabrik bei Schaltbau in Velden beantwortet. Dabei wurde auf die Anforderungen und Gegebenheiten der geplanten Infrastruktur und Produktionsprozesse von Schaltbau eingegangen und stets die aktuelle Verfügbarkeit der DC-Komponenten im Blick behalten. Herausgekommen ist ein Konzept für die Realisierung unterschiedlicher Ausbaustufen. In der ersten Ausbaustufe ist die Integration von Teilen der PV-Anlage, dem Logistikbereich, der Hallenlüftung, der Beleuchtung und dem Laden von Elektrofahrzeugen vorgesehen. Im Ergebnis zeigen die Untersuchungen, dass in dieser Ausbaustufe eine Reduzierung der Verluste im elektrischen Energiesystem um rund 60 % zu erwarten ist. Produktionsanlagen und das Testlabor folgen in den nächsten Ausbauschritten der Gleichstromversorgung. Durch diese Modularität kann das System entsprechend der Technologieentwicklung und den Anforderungen des Kunden wachsen.
Auf Basis der Projektergebnisse detailliert ein Fachplaner jetzt die weitere Realisierung und führt diese bis zur Inbetriebnahme. Für spezifische Fragestellungen in dieser Fachplanungsphase bietet das Fraunhofer IPA weitere Unterstützung in detaillierten Analysen für die Auslegung und Inbetriebnahme der Netzregelung, des Schutzsystems und der Infrastruktur zur Energieverteilung an.
„Mit der Realisierung einer Gleichstrominfrastruktur im produktiven Bereich wollen wir zeigen, dass Gleichstrom eine bedeutende Rolle in der Industrie spielen kann. Vorteile wie minimierte Wandlungsverluste, eine höhere Leistungsübertragung sowie die direkte Anbindung erneuerbarer Energiequellen erhöhen die Energieeffizienz unserer NExT Factory unter der Integration hauseigener DC-Schütze.
Durch die enge Zusammenarbeit und Kooperation mit dem Fraunhofer Institut wurden verschiedene Möglichkeiten und Konzepte einer Gleichstrominfrastruktur entwickelt und evaluiert und so die Basis für eine erfolgreiche Planung und Realisierung des NExT DC-Grids gelegt.“