effiDCent - Gleichstromgespeiste Stromschienen für effiziente Energieübertragung in Fertigungsstraßen

Im Projekt effiDCent erforscht das iFE, gemeinsam mit Partner aus Wirtschaft und Forschung, gleichstrombasierte Stromschienen für die effiziente Energieübertragung in Fertigungsstraßen, z.B. in Elektrohängebahnen. Wesentliche Innovationen sind dabei die massive Einsparung von Kupfer durch Gleichstromübertragung und alternative Leiterwerkstoffe sowie die Nutzung einer zentralen DC-Einspeisung mit Fehlerabschaltung und Größendreduzierung der Umrichter.

Durch die geregelte Gleichspannung, die Lichtbogenerkennung, die Energieeinsparung durch die Drehzahlerhöhung der Drehstrommotoren und die Anbringung von verteilten Pufferkondensatoren entlang der Stromschiene können kurzzeitig hohe Lastanforderungen abgedeckt werden. Dieses System bietet die Möglichkeit, das System "dynamisch stabil" zu halten, gleichzeitig die Gesamtkapazität der Anlage zu reduzieren und intelleigente Energiespeicher einzubinden.

Mit der Anbringung von Pufferkondensatoren entlang der Stromschiene wird forscherischen Neuland betreten - insbesondere die Sicherstellung der Stabilität ist eine Herausforderung. Dennoch sind die Vorteile des gleichstrombetriebenen Schienensystems betrachtlich. Durch den Umstieg von Wechsel- auf Gleichstrom in Kombination mit Pufferkondensatoren gelingt eine deutliche Reduzierung des Kupferbedarfs der Schiene um bis zu 50% und eine Anhebung des Wirkungsgrads der Abnehmer um bis zu 15%. Außerdem erlaubt die zentrale DC-Einspeisung und die Pufferkapazität eine deutlich einfachere Konstruktion der Abnehmer. Mithilfe der intelligenten Energiespeicher muss die Einspeisung zukünftig nur für die Nenn- und nicht für die Spitzenleistung ausgelegt sein. So werden Kosten gespart und das Versorgungsnetz entlastet. Schlussendlich erwarten die Antragssteller, dass die Gesamtenergieeffizienz eines Elektrohängebahnsystems allein durch die vorgeschlagenen Innovationen um 17-25% gesteigert werden.

Die Konsortialführung des Projekts liegt bei Paul VAHLE GmbH & Co. KG. Assoziierter Partner ist E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH.