Da die Einbindung regenerativer Energiequellen wie Wind, Solar oder Biomasse mit neuen Einspeisequellen und -orten die Netzstruktur ändert, können viele moderne Anwendungen etwa der Elektromobilität und bei Gebäudeinstallationen im Niederspannungsbereich jetzt mit Gleichstrom versorgt werden. Die Vorteile: Die Verluste bei der Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung sinken, die Energieeffizienz steigt, AC/DC-Wandler entfallen, große Netzteile werden überflüssig, die Investitionskosten reduzieren sich. Um die normativen Voraussetzungen hierfür zu schaffen, haben VDE und DKE jetzt die neue Normungs-Roadmap \“Gleichstrom im Niederspannungsbereich\“ herausgegeben. Sie beleuchtet wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen, Sicherheit, Schutzkonzepte und Netzstrukturen, Anlagentopologien und Use Cases sowie Betriebsmittel und Komponenten von Gleichstromsystemen. Detaillierte Handlungsempfehlungen ermöglichen es den Normungsgremien, festgestellte Normungslücken zeitnah zu schließen.
Sowohl Hersteller als auch Endverbraucher profitieren
\“Mit der neuen Normungs-Roadmap haben wir einen wichtigen Baustein für die Energiewende gelegt\“, erklärt VDE-Normungsexperte Stefan Heusinger. Die Anwendungsfälle sind vielfältig. So ist ein Gleichstromsystem z.B. für Energieerzeuger wie Photovoltaikanlagen und Brennstoffzellen gut geeignet. Diese erzeugen oft Gleichstrom, der dann für das Wechselstromnetz umgewandelt und schließlich für viele Endanwendungen doch wieder in Gleichspannung zurückgewandelt werden muss. Diese DC-AC-DC-Umwandlungen führen zu erheblichen Energieverlusten und können in einem DC-Netz reduziert werden. Mikroturbinen, kleine Wasserkraftwerke und Windkraftanlagen mit variabler Drehzahl können von der Verbindung mit einem DC-System ebenfalls profitieren. Und Batterie- bzw. Speichersysteme lassen sich ohne Wandler sogar direkt an das System anschließen. Auch die Anbindung von Gleichstromnetzen an das Wechselstromnetz ist machbar. In einem Niederspannungs-Gleichstromnetz (Low-Voltage-Direct-Current-Grid) kann der Wechselstrom beim Einspeisen in das Gleichstromnetz unter Verwendung von zentralen Umrichtern in Gleichstrom umgewandelt und dann mit einer bestimmten Spannung direkt auf die bestehenden DC-Komponenten verteilt werden. Durch solche Active-Front-End-Umrichter (AFE) lässt sich auftretende Blindleistung im Wechselspannungsnetz kompensieren und das speisende Netz stabilisieren. Die Normungs-Roadmap kann online kostenlos heruntergeladen werden.
