Mit Hauptsitz in Stuttgart entwickelt, produziert und vertreibt Bachmann weltweit elektrotechnische Komponenten und Systeme. In Zusammenhang mit der effizienten Nutzung von regenerativen Energien und der damit gerade aufkommenden Trendwende hin zur Gleichspannung übernimmt das Unternehmen eine Vorreiterrolle. Bachmann betreibt nicht nur das hauseigene IT-Equipment, die Klimatechnik und die Beleuchtung mit 380 V Gleichspannung, sondern hat auch die eigene Produktserie Power Distribution Units (PDUs) für die Stromversorgung von Serverracks in Rechenzentren um Gleichspannungs-PDUs erweitert, die auf 380 VDC basieren. Zudem werden derzeit gemeinsam mit ausgewählten Endkunden Praxistests mit autarken, akku-betriebenen Schreibtischen und Präsentations-Displays auf Basis von 24/48 VDC durchgeführt. Doch warum sollten Unternehmen bei der Energieversorgung der eigenen Gebäude und in Folge bei den produzierten Produkten auf Gleichspannung setzen?
Lag Edison tatsächlich falsch?
Fragen wie diese wurden im Rahmen der diesjährigen Fachpressetage von Lapp eingehend beleuchtet. Georg Stawowy, Vorstand und CTO der Lapp Holding, brachte den Teilnehmern dabei unter anderem die Geschichte der Stromverteilung näher: Ende des 19. Jahrhunderts beschäftigte sich Thomas Edison zunächst zusammen mit seinem Mitarbeiter Nikola Tesla mit Gleichspannungen. Nach einem Streit wechselte Tesla zu Edisons Konkurrenten George Westinghouse, der die Wechselstromtechnik voranbringen wollte. Es folgten einige Jahre der Weiterentwicklung sowie die Erkenntnis, dass Wechselspannung mittels Transformatoren in andere Spannungsebenen umwandelbar war. Durch diese Transformation kann die Energie über große Entfernungen übertragen werden. Schließlich wurde die Weltausstellung 1893 in Chicago mit Wechselstrom erleuchtet und damit endgültig der AC-Siegeszug des 20. Jahrhunderts eingeläutet. 86 Jahre nach Edisons Tod deutet sich nun an, dass er vielleicht doch nicht so falsch lag. Dipl.-Ing. Tilo Püschel, bei Bachmann für das Business Development zuständig, führte dazu in seinem Vortrag aus, dass die Leistungselektronik inzwischen umfangreiche Möglichkeiten bietet, auch Gleichspannungen für Übertragungen über weite Strecken nahezu verlustfrei umzuwandeln. Dies eröffnet gerade im Bereich der erneuerbaren Energien Möglichkeiten für effektivere Systeme, weshalb Georg Stawowy anmerkte: „Wir bei Lapp sehen großes Potenzial bei Gleichspannungsanwendungen.“
Probleme bei der Nutzung von regenerativen Energien
Viele erneuerbare Energiequellen wie Photovoltaik, Brennstoffzellen oder Energierückgewinnungssysteme erzeugen Gleichspannungen, während klassische Methoden wie Kohle-, Atom- aber auch Wasserkraftwerke Wechselspannungen liefern. Zur Einspeisung der Gleichspannungen ins allgemeine Stromnetz muss eine DC/AC-Umwandlung erfolgen – der erste einer Vielzahl von Wandlungsprozessen zwischen AC und DC, die für die Funktionalität des Gesamtsystems notwendig sind. Am Beispiel einer Standard-Photovoltaikanlage wird die fehlende Effizienz dieser Vorgänge deutlich: Die produzierte Gleichspannung wird mittels eines Wechselrichters umgewandelt und entweder als überschüssige Energie dem öffentlichen Stromnetz zugeführt, in Akkusystemen zur besseren Speicherung wieder gleichgerichtet oder direkt in Endverbrauchern genutzt. Wenn es sich dabei etwa um IT-Equipment, LED-Beleuchtungen oder Smartphones handelt, benötigen diese ihrerseits wieder Gleichspannung. Während Wechselrichter die aus Speichern abgerufenen Gleichspannungen an die allgemeine Netzfrequenz von 50 Hz anpassen, erfolgt die Umwandlung von AC zu DC für die Verbraucher in den entsprechen Netzteilen. Anhand dieses Beispiels wird deutlich, dass die Wechselspannung inzwischen häufig nur noch für den Energietransport innerhalb des Gesamtsystems genutzt wird.
