Zusammenfassung und Ausblick

Die Beispiele zeigen: Industrielle DC Netze funktionieren und schonen Ressourcen. Die vorangegangenen Ausführungen erläutern schrittweise die notwendigen technischen Konzepte, die schließlich vier, protypische Realisierungen eines DC-Netzes in realen Maschinen und Anlagen ermöglichten. Zusätzlich zu den elektrischen Antrieben und den Prozessperipherien wie etwa dem Schweißen wurden Energiespeicher in die Anlagen integriert. Der Grundstein für die Umsetzung der Gleichstromfabrik ist gelegt. Die Potenziale zur Reduzierung des Energiebedarfs, zur Flexibilisierung des Energiebezugs sowie der Senkung von Lastspitzen und damit eine Verstetigung des Energiebezugs wurden aufgezeigt. In zahlreichen Tests konnte die einwandfreie Funktionsweise jeder Anlage nachgewiesen werden. Wie in Kapitel 9 anhand der Testanlagen gezeigt, wird die Bremsenergie aus dynamischen Prozessen zurückgespeist und direkt im DC-Netz genutzt. Nur die Differenzenergie zwischen benötigter motorischer Energie und zurückgespeister Bremsenergie muss eingespeist werden. In Verbindung mit Speichern, welche die Energie für kurzzeitige Lastspitzen liefern, konnte gezeigt werden, dass sich die Anschlussleistung einer Anlage um 85 % senken lässt. Damit können neben Komponentenkosten im Bereich der Umrichter, Netzfilter und Leitungen auch Energiekosten über das Entgelt für die bereitgestellte Leistung gespart werden. In den Modellanlagen konnte der Energiebedarf im direkten Vergleich AC zu DC zwischen 6 % und 8 % reduziert werden. Wie in Kapitel 2 erläutert führt diese Energieeinsparung beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine zu einer CO2-Reduzierung von 360 kg CO2e pro Jahr. Ergänzend werden weitere Ressourcen gespart. So reduziert sich der Kupferbedarf einer DC-Leitung durch den Wegfall von Adern in einem 3-Leiter System gegenüber einem 5-Leiter System um ca. 40 %. Zusätzlich wird bis zu 25 % des Isolationsmaterials gespart.