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Nr 41 2023 www markttechnik de www netmodule com Zukunft beginnt heute NetModule Router jetzt noch schneller mit 5G Technologie Anzeige entsprechenden Komponenten entwickeln Denn die Energieverteilung in örtlichen und regionalen Netzen wird weitgehend Drehstrom bleiben Es gibt auch Bestrebungen Gleichstrom in die Mittelspannungsebene zu bringen in Aachen hat Prof DeDonker beispielsweise ein DC-Mittelspannungsnetz aufgebaut Beschäftigen Sie sich auch damit? Nein wir konzentrieren uns auf die Niederspannung In der Mittelspannung sind die DC-Komponenten noch vergleichsweise aufwendig Der Einzug der DC-Technik wird auf dieser Ebene deshalb länger dauern zumal die Anwender in diesem Markt viel konservativer sind Zumindest auf der Niederspannungsebene gehört die Zukunft also den DC-Netzen? Auf jeden Fall Netzerweiterungen in AC durchzuführen ist einfach nicht mehr sinnvoll Zwar gibt es noch Skeptiker aber das wird sich bald legen Wir sind in der Phase in der der Rollout beginnt Einfach weil die DC-Netze so viele Vorteile bieten Das haben die Projekte im Rahmen von DC-Industrie Iund II an denen ich maßgeblich beteiligt war bereits gezeigt Wenn eigentlich technisch alles geklärt ist wo gibt es dann noch konkreten Forschungsbedarf? Es gibt immer noch offene Fragen die wir im Rahmen der Anwendungsforschung klären müssen Das betrifft vor allem die Schutzund Schalttechnik die sich von den entsprechenden Techniken in den Wechselstromnetzen Prof Holger Borcherding ODCA „ Die Grundlagen sind gelegt aber in vielen verschiedenen Bereichen gibt es noch Bedarf Komponenten für DC-Netze zu verbessern und auf die jeweiligen Anforderungen zu optimieren – darum kümmern wir uns in der Anwendungsforschung “ deutlich unterscheidet Weil die internen Kapazitäten im DC-Netz sofort Strom liefern schlagen dort Fehler und Kurzschlüsse sehr viel schneller durch als in den induktiven Wechselstromnetzen Deshalb müssen die Schutzvorrichtungen anders ausgelegt werden Hier kann noch viel Neues entwickelt werden beispielsweise um weiter Kosten zu sparen Außerdem tut sich im Bereich der Bauelemente der Leistungselektronik sehr viel insbesondere im Umfeld der Wide-Bandgap-Halbleiter wird ständig weiterentwickelt und verbessert Hier sind deshalb weitere Forschungsprojekte sehr sinnvoll Ein weiteres Thema ist das Verhalten von Schmelzsicherungen im Millisekundenbereich das noch nicht durchgehend erforscht ist Denn das Schmelzintegral in DC-Netzen sieht ganz anders aus als in AC-Netzen Derzeit ist das noch nicht in den Normen zu finden aber die ODCA hat sich vorgenommen dies sehr bald zu ändern Ein weiteres Beispiel sind sogenannte Solid-State-Schutzschalter die keine Lufttrennstrecke mehr haben Sie werden vor allem in der E-Mobilität vorangetrieben Ein E-Auto ist ja nichts anderes als ein fahrendes DC-Netz mit 800 bis 900 V Zudem kümmern wir uns wie angesprochen auch um das Hochstromladen Interessant ist auch das Thema Energiemanagement In welchen Teilen des Netzes soll es durchgeführt werden? Wo sind die Geschäftsmodelle? Da ist auch noch einiges zu tun für die Anwendungsforschung Es geht also primär darum bestehende Komponenten wie DC DC-Wandler zu verbessern? Ja in einigen Bereichen fehlen noch optimierte Komponenten Wir brauchen neue auf unterschiedliche Leistungsbereiche hin optimierte DC DC-Wandler für unterschiedliche Leistungsund Spannungsbereiche Nicht nur bei den ODCA-Partnern weltweit wird an DC DC-Wandlern massiv gearbeitet Die DC-Industrie-Projekte haben exemplarisch gezeigt dass diese Wandler sehr gut funktionieren Wir in der Forschung können jetzt beschleunigend wirken weil wir an Wandlern für offene und nicht proprietäre Systeme arbeiten Dazu ein Beispiel Sehr häufig geht es darum ACund DC-Netze zu koppeln dafür sind sogenannte Active Infeed-Converter kurz AICs erforderlich bei denen der elektrische Energiefluss in beide Richtungen geht Vor 20 Jahren war das ganz neu und ich habe mit an ihrer Erforschung und Entwicklung gearbeitet Hier können immer noch neue Topologien entwickelt werden die auf bestimmte Einsatzfälle optimiert sind Dennoch ist das Wissen um die Vorteile der DC-Netze derzeit noch begrenzt besonders bei denen die sie installieren sollten Sie sind eben die AC-Technik gewohnt Was tun Sie um diesem Mangel abzuhelfen? Das stimmt der Bereich der Elektroplanung ist für uns eine riesige Herausforderung Wie können wir es den Elektroplanern einfach machen DC-Netze zu installieren? Im Moment wollen alle am liebsten AC machen weil sie AC-Netze seit Langem kennen und weil sie die Projekte deshalb sehr schnell umsetzen können Damit Elektroplaner sich mit den DC-Netzen vertraut machen können haben wir ein Transferzentrum in Lemgo eingerichtet zwei weitere betreiben das Fraunhofer IISB in Erlangen und das Fraunhofer IPA in Stuttgart Dort finden Schulungen und Austausch statt und neue Geräte können ebenfalls am DC-Netz getestet werden Die Fragen stellte Heinz Arnold