Solar and wind power

Mikronetze und Gleichstrom stellen eine gute Möglichkeit dar, Produktionsanlagen noch effizienter und damit umweltverträglicher zu gestalten. (Bild: HUARUI13870613052, DigiKey)

Die Welt befindet sich an einem Wendepunkt: Wir stehen vor einer alternden Infrastruktur, einem Stromnetz, das seit Jahrzehnten nicht erneuert wurde, und einer Gesellschaft, die immer mehr Energie benötigt.

Aus diesem Grund ist es wichtiger denn je, nachhaltige Lösungen zu finden. Nahezu ein Drittel des weltweiten Stromverbrauchs entfällt auf die Produktionsindustrie. Nun bietet sich die einmalige Chance, in der Produktion Innovation voranzubringen, weniger Abfall zu produzieren und unsere Kohlendioxid-Bilanz zu verbessern.

Mikronetze und die Vorteile für Fabriken

Ein Mikronetz ist ein Stromnetz, das in der Regel grundsätzlich mit einem zentralen Netz verbunden ist, aber bei Bedarf auch unabhängig arbeiten kann. In der Produktion könnte ein Mikronetz zur Stromversorgung einer Fabrik in Spitzenbedarfszeiten eingesetzt werden und es Produzenten ermöglichen, unabhängig von größeren Hauptstromnetzen zu arbeiten und so das Gesamtnetz weniger zu belasten. Dadurch wird auch die Wahrscheinlichkeit eines Stromausfalls begrenzt, die in den letzten 20 Jahren um mehr als zwei Drittel gestiegen ist. Während der Strombedarf ständig steigt, ist das derzeitige Stromnetz überaltert und kann nicht mehr mithalten.

Bei einem Stromausfall können die Folgen des Produktionsstillstands für jede Stunde, in der der Strom ausfällt, astronomische Ausmaße annehmen. Durch die Umstellung auf Mikronetze können Produzenten:

  • Ihre Kohlendioxid-Bilanz verbessern, indem sie ihnen helfen, das Ziel der Kohlendioxid-Neutralität zu erreichen.
  • Kostspielige Ausfälle vermeiden, die durch wetterbedingte oder anderweitig verursachte Stromunterbrechungen entstehen.
  • Dazu beitragen, die Belastung des Stromnetzes zu verringern, indem sie ihre Fabrik während der Spitzenbedarfszeiten vom Netz nehmen und so auch die Gesamtkosten für die Versorgung senken.

Eine nachhaltige Zukunft mit der vollelektrischen Gesellschaft

Die Anforderungen an die Stromnetze steigen immer weiter. Die Bevölkerung wächst, die Menschen drängen auf eine vollelektrische Gesellschaft und der Stromverbrauch steigt – all das belastet das derzeitige System.

Da der Stromverbrauch in der Produktion so groß ist, gibt es viele Möglichkeiten, Strom in einem System zu erzeugen, zu speichern und zu nutzen. Durch den Übergang zu Mikronetzen profitieren nicht nur Fabrikanlagen von deren Energie. Ladestationen für Elektrofahrzeuge in Firmenflotten können an das Mikronetz angeschlossen werden ebenso wie LED-Beleuchtung und Gebäudesteuerung. 

Initiative für Gleichstrom in der Produktion

Gleichstrom, gemeinhin als DC abgekürzt, ist Strom, der in eine Richtung fließt. Bei DC und Mikronetzen spielt es eine Rolle, wie Energie für ein Mikronetz erzeugt, gespeichert und genutzt wird.

Bei Photovoltaikanlagen liegt die Energie bereits in Form von Gleichstrom vor, so dass es nicht notwendig ist, sie in Gleichstrom umzuwandeln, wie dies bei Wind- oder Wasserkraftanlagen der Fall ist. Die Energie wird als DC erzeugt, gespeichert und genutzt, was den Wirkungsgrad verbessert und die Kosten senkt. Das hilft auch bei der Speicherung der Energie.

Europa als Wegbereiter für Gleichstrom

Wie bei vielem, was im Bereich der Nachhaltigkeit geschieht, geht Europa mit gutem Beispiel voran. In ganz Europa gibt es Unternehmen, die sich überlegen, wie sie auf DC aufrüsten können, und die den Gesamtnutzen und die Vorteile – einschließlich einer nachhaltigeren Zukunft für die Produktion – in Betracht ziehen.

Um Gleichstromnetze zu fördern und auf den Markt zu bringen, gründeten Marktführer, Akademiker und Forscher die Open Direct Current Alliance (ODCA). Diese Gruppe ist federführend bei der Diskussion über den Einsatz von DC-Technologie für eine nachhaltigere Zukunft und zur Einsparung von Ressourcen. Außerdem wird an der Entwicklung von Standarddefinitionen für den Bedeutungsinhalt von Nachhaltigkeit gearbeitet, denn dieser kann weltweit sehr unterschiedlich ausfallen.

Produktionsnetzwerke lassen sich mit entsprechender Verkabelung noch effizienter gestalten. Dies erlaubt es produzierenden Unternehmen, ihren Kohlendioxid-Ausstoß noch weiter zu reduzieren.
Produktionsnetzwerke lassen sich mit entsprechender Verkabelung noch effizienter gestalten. Dies erlaubt es produzierenden Unternehmen, ihren Kohlendioxid-Ausstoß noch weiter zu reduzieren. (Bild: DigiKey)

Angesichts der weltweit steigenden Nachfrage hat sich die Automatisierungstechnik rasant weiterentwickelt, um Schritt zu halten. Diese große Nachfrage hat jedoch auch neue Herausforderungen mit sich gebracht. Im Video wird die Transformation des Schneider-Electric-Werks in Lexington, Kentucky, gezeigt, das komplett in eine Fabrik der Zukunft umgestaltet wurde.

DigiKey-Partner als Vorreiter

DigiKey unterstützt Hersteller bei der Nutzung alternativer Energiequellen durch die Verfügbarkeit von Schlüsselprodukten, die für ihre Entwicklung unerlässlich sind.

Produzenten nutzen das umfangreiche Angebot an vorrätigen und versandfertigen Produkten für ihre Designs. DigiKey arbeitet mit Herstellern wie Schneider Electric und Panduit zusammen, die Marktführer im Bereich intelligenter Produktionsprozesse sind, einschließlich der Entwicklung von Mikronetzen und der Produkte, die für die Umsetzung dieser Designs erforderlich sind.

  • Schneider Electric ist auf digitale Automatisierung und Energiemanagement spezialisiert. Das Unternehmen unterstützt seine Kunden bei der Innovation und dem Betrieb intelligenter, energieeffizienter Produktionsanlagen.
  • Panduit unterstützt Hersteller von Equipment und Auftragsfertiger bei der Organisation, der Anbindung und dem Schutz von elektrischen Drähten und Verkabelungen für optimale Performance. Die Lösungen von Panduit helfen den Kunden, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, und bieten alles von der Netzwerk-Infrastruktur bis hin zu Solarpanel-Lösungen.

Ein Distributor und die Fabrik von morgen

Es ist wichtig, die richtigen Produkte zur Verfügung zu haben, um Technologie und Innovation zu ermöglichen. Bei DigiKey stehen die Produkte zum Versand in die ganze Welt bereit. Außerdem bietet der Distributor kostenlose Werkzeuge wie DigiKeys TechForum, in dem Ingenieure Antworten auf allgemeine Fragen finden oder ihre eigenen Fragen stellen können. Ein DigiKey-Techniker oder -Ingenieur oder eines der 7000 Mitglieder des TechForums wird sich sofort einschalten und Hilfestellung geben.

Produzenten weisen den Weg, indem sie alternative Energiequellen nutzen, Mikronetze aufbauen und neue Technologien einsetzen, um ihre Kohlendioxid-Bilanz zu verbessern und eine nachhaltigere Zukunft zu fördern. (na)

Schauen Sie sich die Videoreihe Factory of Tomorrow von DigiKey an, um mehr zu erfahren.

Eric Halvorson, DigiKey
(Bild: DigiKey)

Eric Halvorson

Partnership Marketing Manager II – Strategic Programs, bei DigiKey

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