Präzise Planung als Grundlage für ein sicheres und effizientes DC-Netz
Bild 02: Die Installation der Sektoren im DC-Netz orientiert sich an der energetischen Analyse der vorhandenen AC-Infrastruktur. (Quelle: Weidmüller)
Bild 03: Schaltschränke mit DC-Technologie in der Weidmüller Akademie. (Quelle: Weidmüller)
Die Grundlage der DC-Technologie bildet die sogenannte DC-Systembeschreibung, die in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern und anwendungsnaher Forschung entwickelt wurde. Diese Beschreibung dient als spezifische Richtlinie für den Betrieb von DC-Netzen und wird in Zukunft zur Normung überführt. Aufgrund der Besonderheiten der Gleichstromtechnologie, insbesondere in Bezug auf den Personen- und Anlagenschutz, spielt die Sicherheit bei der Planung und Umsetzung eine zentrale Rolle.
Die Konzeption des DC-Netzes in der Weidmüller Akademie begann mit einer umfassenden energetischen Analyse der vorhandenen AC-Infrastruktur basierend auf bestehenden Betriebsabläufen und möglichen Szenarien (Bild 2). Auf Basis dieser Erkenntnisse haben die DC-Experten von Weidmüller die Maschinenanalyse durchgeführt und die Umrüstungsplanung erstellt, um sicherzustellen, dass der aktuelle Maschinenpark der Akademie für die Umrüstung auf Gleichstrom geeignet ist. In enger Abstimmung mit dem städtischen Energieversorger wurde das Leistungsverzeichnis erstellt und die Ausschreibungen vorbereitet. Parallel dazu wurde die Sektorenplanung entwickelt und der Schaltschrankbauer sowie Installateur in einem technischen Onboarding intensiv eingebunden.
Verlässliche Integration: Installation der DC-Infrastruktur im Detail
Die Installation der neuen Infrastruktur erfolgte in enger Abstimmung und durch technisches Onboarding des Schaltschrankbauers und Installateurs. Als verlässlicher Integrationspartner stand Weidmüller die Firma AGW Elektrotechnik aus Georgsmarienhütte zur Seite, um die Umsetzung reibungslos zu gewährleisten. Im Fokus der Arbeiten stand die Installation der Boxen und der Infrastruktur im Feld sowie die Umsetzung der Sektorenplanung in die praktische Infrastruktur. Dabei wurden sowohl die Linienverteilung als auch die T-Abzweige erfolgreich umgesetzt.
Ein zentrales Element war die Direkteinbindung leistungsstarker Geräte, wie Photovoltaikanlagen, Speichersysteme und Elektrofahrzeuge, in den DC-Bus. Für diese Integration wurden zwei spezielle Schaltschränke installiert: Einer dient der AC-Einspeisung und AC/DC-Gleichrichtung. Dabei wird der zugelieferte Wechselstrom des Energieversorgers gefiltert und gleichgerichtet, um möglichst sauberen Gleichstrom bereitzustellen und Applikationsströme (Common Mode) zu handhaben. Der zweite Schaltschrank ist für die Stromverteilung im System zuständig (Bild 3).
Weidmüller konnte hier auf sein umfassendes Portfolio aus Standardkomponenten und spezifischen DC-Lösungen zurückgreifen, die „DC ready“ sind und die Einhaltung der VDE-Normen und des Quasi-Standards der DC-Systembeschreibung sicherstellen. Diese Komponenten wurden sorgfältig ausgewählt und geprüft, um die Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit in DC-Netzen zu erfüllen.
Absicherung, Schutz und Verteilung bildeten zusammen mit der Vorladung, Messtechnik und präzisen Leistungsflusssteuerung die wesentlichen Schritte, um einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen. Nach einer erfolgreichen elektrischen Prüfung und Abnahme konnte schließlich die neue Infrastruktur in der Weidmüller Akademie planmäßig in Betrieb genommen werden.
DC-Microgrid 1.0: Die Zukunft der Energieversorgung bei Weidmüller
In der Weidmüller Akademie ist nun die erste Ausbaustufe des DC Grids als voll funktionsfähiges Gleichstromnetz implementiert. Insgesamt neun DC-Sektoren mit jeweils 13 kW Leistung versorgen die Maschinen der Ausbildungswerkstatt. In den kommenden Jahren wird dann die gesamte Werkstatt auf DC-Technik umgerüstet, um alle relevanten Maschinen in das Netz zu integrieren. Diese Entwicklungen fließen in die Ausbildungs- und Trainingsprogramme des Detmolder Familienunternehmens ein.
Der DC Innovation Hub stellt jedoch nicht nur einen technologischen Fortschritt dar, sondern eröffnet Kunden und Anwendern auch die Möglichkeit, die Einsatzpotenziale und Anwendungen der DC-Technologie zu erleben – bis hin zu Pilotprojekten und Tests für eigene Applikationen. Mit dieser zukunftsorientierten Initiative festigt Weidmüller seine Rolle als Vorreiter in der Energieversorgung, bindet Kunden und Partner aktiv ein und stärkt gleichzeitig die Kompetenzen seiner Mitarbeiter für die Herausforderungen von morgen.
Literatur
- Weidmüller Interface GmbH & Co. KG, Detmold: www.weidmueller.de