Gleichstrom – Herausforderung des Innovationsgedankens (Teil 2) - www.lappkabel.de

Gleichstrom – Herausforderung des Innovationsgedankens (Teil 2)

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Der Gleichstrom feiert ein Comeback. Mehr als hundert Jahre nach dem „Stromkrieg“ zum Ende des 19. Jahrhunderts und dem daraus resultierenden Siegeszug des Wechselstroms, sind die Vorteile des Gleichstroms wieder aktuell. Das liegt zum einen an der Anzahl der Elektrogeräte und LED-Beleuchtungen in privaten Haushalten, die mit Gleichstrom arbeiten, als auch am Zuwachs an Gleichstromgeneratoren, zu denen Photovoltaikanlagen und Batteriespeicheranlagen zählen, die Gleichstrom in die Netze bringen können.

 

Forschungskreis sucht Antworten

Diese Energiewende, die vom vielbeleuchteten Wandel hin zu den regenerativen Energien ein wenig überlagert wird, bringt neben Vorteilen (Teil 1) auch große Herausforderungen mit sich. Vor diesem Hintergrund initiierten 15 Verbundpartner wie Siemens, Bosch Rexroth, Daimler und Forschungsinstitute wie das Fraunhofer IPA und 11 assoziierte Partner aus der Industrie – darunter LAPP – das branchenübergreifende Gleichstrom-Forschungsprojekt DC-Industrie. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert, das Budget liegt bei zehn Millionen Euro.

Das Ziel von DC-Industrie: Die Schaffung eines intelligenten offenen DC-Netzes in der Industrie für hocheffiziente Systemlösungen mit elektrischen Antrieben. Zentrales Anliegen des Forschungskreises ist die Beantwortung der Frage, ob die anvisierten Energieeinsparungsziele im zweistelligen Prozentbereich erreicht werden können.

 

Anforderungen verstehen

Für LAPP geht es in diesem Zusammenhang auch darum, „die Anforderungen an Kabel und Leitungen für Gleichstrom besser verstehen“ zu wollen, wie es Guido Ege, Leiter Produktmanagement und Produktentwicklung bei LAPP, formuliert. Denn nicht nur Schalter und Sicherungen müssen bei einer Umstellung auf Gleichstrom weiterentwickelt werden. Kabel für Hochspannungs-Gleichstrom-Systeme beispielsweise sind gezwungen, die unterschiedliche elektrische Feldverteilung zwischen Wechsel- und Gleichstrom auszuhalten.

Das Wissen zur Langlebigkeit von Kabeln und insbesondere der Isolationsmaterialien aus der Wechselspannungstechnik ist somit vermutlich nicht vollständig auf die Gleichspannungstechnik zu übertragen. Erste Laborversuche deuten darauf hin, dass sich die physikalisch-chemische Wirkungen auf den Kunststoff der Aderisolation bei Gleichstrombetrieb verändern. Die mögliche Folge: eine schnellere Alterung der Aderisolation. Lösungen gilt es ebenso in Bezug auf die Lebensdauer der Isolationsmaterialien bei verschiedenen Temperaturen zu finden.

 

Auf der Suche nach innovativen Lösungen

Um in Zukunft gesicherte Auskunft über Unterschiede zwischen Gleich- und Wechselstrombetrieb geben zu können, hat der Verband der Elektrotechnik eine Normungs-Roadmap erarbeitet. In dieser finden sich Handlungsempfehlungen wie die Setzung von Produktstandards mit Schutzeinrichtung für Fehlerstrom und Fehlerlichtbogen, die Anwendung von harmonisierten EMV-Normen auf Gleichspannungs-Betriebsmittel und die getrennte Verlegung von AC- und DC-Stromkreisen. Zudem gilt es, Spannungsebenen und einen Farbcode für Gleichstromkabel festzulegen.

Mit Farbcodes hat einst Oskar Lapp gute Erfahrungen gemacht. In den 1950ern führte der Unternehmensgründer die heute allgemein gebräuchlichen Farbcodes für Einzeladern ein – der visionäre Startschuss für ein innovationsfreudiges Unternehmen. Dieser Erfindergeist ist nun wieder gefragt.