Bild 01: Durch DC-Microgrids können Photovoltaikanlagen direkt in das DC-Netz der Fabrik einspeisen. (Quelle: E. T. A.)
Im industriellen Umfeld sind DC Netze, auch DC Microgrids genannt, seit einigen Jahren immer weiter auf dem Vormarsch. Die Nutzen liegen auf der Hand: So können im Vergleich zu klassischen Wechselstromverteilungen DC Netze die Anschlussleistung der Anlagen um bis zu 80 % reduzieren. Darüber hinaus benötigen sie bis zu 50 % weniger Kupfer in der Verkabelung. Des Weiteren können lokal verbaute Energieerzeuger wie z. B. Photovoltaikanlagen direkt in das DC Netz der Fabrik einspeisen. Auch die Versorgungssicherheit der Anlagen wird verbessert: Durch die erhöhte Autarkie ist die DC Fabrik resilienter gegen kurze Unterbrechungen oder Netzschwankungen, wodurch die Produktionsprozesse nicht gestört werden.
Herausforderungen beim Einsatz von DC-Netzen
Doch neben diesen klaren Vorteilen von DC Netzen gibt es auch einige Herausforderungen zu meistern – besonders in Bezug auf die Schutz- und Schaltgeräte. Zum einen kommt es in einem DC Netz aufgrund einer fehlenden Netzfrequenz nicht zu einem Nulldurchgang der Spannung. Etwaige Lichtbögen erlöschen daher nicht von selbst. Es ist deshalb nötig, sie konstruktiv zu beherrschen. Zum anderen kann es unter Umständen zu bidirektionalen Stromflüssen kommen, da Verbraucher sich wie Quellen verhalten und Energiespeicher ein Teil des Systems sind. Um die Netzstabilität zu gewährleisten, müssen Schaltgeräte die auftretenden Überströme schnell abschalten.