DC-Technologien für die Energiewende

Gleichstromtechnologien haben das Potential, in unserem künftigen Stromsystem eine wesentliche Rolle zu spielen: Sie können die Systemintegration und -kopplung erneuerbarer Energien vereinfachen sowie die Energieeffizienz steigern, da unter anderem Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher und E-Fahrzeug-Bordnetze in DC-Technik ausgeführt sind.

Im Zuge der Dekarbonisierung der Energieversorgung wächst daher weltweit auch der Markt für Gleichstromsysteme. DC-Technik wird etablierte AC-Netze aller Voraussicht nach nicht ersetzen, kann sie allerdings dort ergänzen, wo sie entsprechende Vorteile bietet.

DC-Initiative des OVE

Die DC-Initiative des OVE hat sich zum Ziel gesetzt, österreichische Unternehmen bei der Entwicklung und Forschung zu DC-Produkten technologisch zu unterstützen. Sie will damit zum Erhalt der europäischen Infrastruktursouveränität bei einem zukünftigen Einsatz von DC-Netzen beitragen.

Das bedingt einerseits die Entwicklung und Produktion von Schlüsseltechnologien in Europa, aber auch die Fähigkeit, Produkte für den Einsatz in bestehenden und zukünftigen Netzen zu qualifizieren sowie DC-Netze sicher zu betreiben.

Eine österreichweite DC-Initiative, abgestimmt mit Forschung, Industrie und Gewerbe sowie Energieunternehmen, soll die Voraussetzungen schaffen, Österreich als Innovationsstandort im Bereich MV/LV-DC zu etablieren – mit dem Anspruch, bei spezifischen Themen eine Führungsrolle zu übernehmen.

Gleichstromtechnik in einem nachhaltigen Energiesystem

Die DC-Technik kann interessante Anwendungsfälle im zukünftigen Stromsystem bieten, da z. B. Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher, E-Fahrzeug-Bordnetze und Umrichter-Zwischenkreise in DC-Technik ausgeführt sind. Konkrete Anwendungen gibt es heute außerdem schon für sehr lange Übertragungsstrecken sowie für Offshore-Netze zur Netzintegration von Offshore-Windkraft.

Die DC-Technologie kann also die Systemintegration und -kopplung erneuerbarer Energien vereinfachen und darüber hinaus auch die Energieeffizienz steigern. Bestandteile eines nachhaltigen Energiesystems können mittels DC mit weniger Umwandlungsstufen realisiert werden, etwa Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Kombination mit lokaler Erzeugung bzw. Speicherung oder industrielle Energieversorgung.

Die DC-Technologie wird etablierte AC-Netze aller Voraussicht nach nicht ersetzen, aber dort ergänzen, wo sie entsprechende Vorteile bietet.

Unser Positionspapier zur DC-Initiative finden Sie hier.
Positionspapier DC-Initiative

Stand der Forschung und Technik

Die technischen Vorteile des Gleichstroms – u. a. kein Skin-Effekt, höhere Ressourceneffizienz und kein Blindleistungsbedarf – werden weltweit seit Jahrzehnten bei der Übertragung elektrischer Energie über weite Strecken in Form der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) genutzt. An einem Ausbau der einzelnen DC-Verbindungen zu vermaschten HGÜ-Netzen wird gearbeitet.

Auch im Nieder- und Mittelspannungsbereich könnte DC künftig an Bedeutung gewinnen, das zeigt die steigende Anzahl an dazu erscheinenden Publikationen, Patentanmeldungen und ersten Referenzprojekten. Im Vordergrund stehen dabei DC-Anwendungen in der Automatisierungstechnik, der Elektromobilität und der Energieversorgung.

Die damit verbundenen technischen Fragestellungen erfordern noch intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit, sind aber grundsätzlich lösbar.

OVE DC Pilot Studie

Um die technologische Entwicklung von Gleichstromtechnologien am Standort Österreich sichtbar zu machen, ist die Umsetzung von DC-Pilotprojekten geeignet, welche einerseits der (Weiter-)Entwicklung von DC-Lösungen in Österreich dienen, andererseits aber auch die Möglichkeit geben, praktische Erfahrungen mit verschiedenen Anwendungsfällen dieser neuen Technologie zu sammeln.

In Vorbereitung eines Pilotprojektes zur Gleichstromtechnik in Österreich hat das AIT Austrian Institute of Technology eine Studie erstellt, um – basierend auf der Bedarfs- und Interessenslage der österreichischen Elektrotechnik-Branche – den technischen Inhalt solcher DC-Pilotprojekte zu erarbeiten.

Es wurde eine Branchenbefragung durchgeführt und daraus die Inhalte und das erfolgsversprechende Setting von DC-Pilotprojekten abgeleitet.

Die OVE DC Pilot Studie können Sie sich hier herunterladen.

DC-Technologie

Österreichische Stärken im Zusammenhang mit DC-Technik

Österreichische Forschungseinrichtungen und Unternehmen können bereits auf zahlreiche Projekte im Bereich DC-Technik verweisen. Diese umfassen unter anderem die Weiterentwicklung bzw. Produktion von Leistungselektronik, Komponenten für DC-Systeme (Schalter und Sicherungen, Kabel, Spulen, Sensoren etc.), Isolationstechnologie sowie Kompetenz für den sicheren Betrieb von DC-Systemen einschließlich leistungsfähiger Prüfinfrastruktur.

Basierend auf dem vorhandenen Know-how wird das Produktportfolio laufend erweitert. Für eine skalierte Erweiterung sowie den Aufbau neuer und hochinnovativer Industriezweige sind aber noch entsprechende Investitionen notwendig.

Was braucht es, um DC-Technologie in Österreich weiterzuentwickeln?

Wesentliche Voraussetzungen für einen raschen und kosteneffizienten Einstieg in zukünftige DC-Technologien sind eine koordinierte Vorgehensweise, gemeinschaftliche Forschung sowie ein intensiver Erfahrungsaustausch.

Es braucht daher eine Bündelung der Aktivitäten an Universitäten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen unter Einbeziehung von Industrie, Gewerbe und Energiewirtschaft mit dem Ziel, Innovationsprojekte und Pilotanlagen für DC-Anwendungen bzw. -Netze aufzubauen und Betriebserfahrungen mit dieser neuen Technologie zu sammeln.

Von der Politik braucht es eine Unterstützung der Forschung im Bereich der DC-Technologieentwicklung und -Demonstration durch entsprechende Förderungen und Abstimmung mit europäischen Aktivitäten. Sichtbare Referenzprojekte für DC-Anwendungen können österreichische Industrie- und Gewerbebetriebe im internationalen Markt unterstützen und liefern gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zur europäischen Technologiesouveränität.

Begleitet werden müssen die Forschungsaktivitäten durch eine aktive Wissensvermittlung. Hier wird die DC-Initiative des OVE auch künftig einen wichtigen Beitrag leisten und den Aufbau einer österreichischen „DC-Community“ vorantreiben.

Mit der Entwicklung neuer DC-Technologien und -Produkte muss auch die (Weiter-)Entwicklung relevanter Normen und Standards für einen sicheren Betrieb und die Marktetablierung wirtschaftlicher Lösungen einhergehen. OVE Standardization bietet hier als österreichische elektrotechnische Normungsorganisation die entsprechende Plattform. Industrie, Gewerbe und Energiewirtschaft sind aufgefordert, Expert:innen in die entsprechenden technischen Komitees zu entsenden.

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