Kommt der Paradigmenwechsel in der Stromversorgung?

| Redakteur: Kristin Rinortner

Gleichstromversorgung: Durch die Nutzung von Gleichstrom ließe sich enorm viel Energie einsparen. Im Bild ist eine Entladung am Tesla-Trafo zu sehen.
Gleichstromversorgung: Durch die Nutzung von Gleichstrom ließe sich enorm viel Energie einsparen. Im Bild ist eine Entladung am Tesla-Trafo zu sehen. (Bild: Lapp)

Die Diskussion um eine Versorgung von Industrie und Haushalten mit Gleichstrom ist neu entflammt. Sollte der Paradigmenwechsel erfolgen, haben Kabel-, Steckverbinder- und Schalterhersteller ein Problem.

Gleichstrom oder Wechselstrom? Diese Diskussion ist nicht neu. Das erste Duell zur elektrischen Energieversorgung führten in den Jahren um 1890 zwei Herren dogmatisch und verbohrt: Thomas Edison und George Westinghouse.

Edison setzte auf Niederspannungs-Gleichstrom, Westinghouse gemeinsam mit Nikola Tesla auf Wechselstrom. Maßgeblich entschieden wurde dieser „Stromkrieg“ in Deutschland. Charles Brown, einer der Gründerväter von ABB, lieferte Generator und Transformator für die Hochspannungs-Drehstromübertragung zwischen Lauffen und Frankfurt/Main. Da es funktionierte, kam der Durchbruch für den Wechselstrom.

Deswegen ist unsere Welt durch Wechselspannung geprägt, obwohl Wechselstrom für den Energietransport aufgrund der höheren Verluste durch den kapazitiven und induktiven Widerstand – als Blindleistung bekannt – und den Skin-Effekt im Prinzip weniger gut geeignet ist.

Heute flammt die Gleichstrom-Diskussion wieder auf, weil man Energie sparen muss. So wird in Deutschland 48% des Nettostroms, das sind rund 250 TWh pro Jahr, von der Industrie verbraucht. Fast 70% davon entfallen auf elektrische Antriebe. Analysten gehen davon aus, dass sich 10% der Energie, das sind 17 TWh/Jahr, durch Energiesparmotoren einsparen lassen können. Weiteres Potenzial birgt die elektronische Drehzahlregelung mit einem Einsparpotenzial von rund 30%, das entspricht 50 TWh/Jahr. Das sind große Reserven für die verordnete „Energiewende“.

Dazu kommt: Frequenzumrichter für die Drehzahlregelung von Motoren arbeiten mit Gleichstrom, der erst durch Gleichrichten einer Wechselspannung erzeugt werden muss. Das führt zu Wandlungsverlusten und Rückwirkungen auf das Netz durch Oberschwingungen. Das entfällt bei Gleichspannung.

Daher erscheint es als folgerichtig, dass die Gleichstromtechnik zunehmend neue Befürworter findet. Denn auch die Art, wie wir Strom erzeugen, verteilen und verbrauchen, hat sich geändert. Beispielsweise durch Photovoltaik-Anlagen, Elektroautos, portable elektronische Geräte und die erwähnte Drehzahlregelung. Zudem lassen sich heute mit moderner und kostengünstiger Leistungselektronik Gleichspannungen nahezu verlustfrei wandeln.

Pilotprojekte zur Gleichstrom-Versorgung

In der Automobilindustrie gibt es bereits Pilotprojekte, um komplette Fertigungsanlagen mit Gleichstrom zu versorgen. Hikari, der erste Supercomputer (400 TFlops), der tagsüber mit Solarenergie betrieben wird, steht auf dem Gelände des Texas Advanced Computing Centers (TACC) in Austin/USA. Die über eine Photovoltaik-Anlage gewonnene Energie wird über einen Gleichspannungsanschluss auf Basis von 380 V eingespeist, der auch Beleuchtung und Klimaanlage versorgt.

Für Rechenzentren bietet sich ein Betrieb auf Gleichstrom-Basis an, da er geringere Betriebskosten mit sich bringt. Da Wandlungen (AC/DC) entfallen, muss weniger verkabelt werden, was wiederum der Luftführung und Klimatisierung zugutekommt.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben
Vom Regen in die Traufe: AC-Transformatoren sind groß und schwer und robust und verkraften...  lesen
posted am 23.11.2017 um 13:16 von Unregistriert


Mitdiskutieren
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44894838 / Verbindungstechnik)