Energiewende mittels Gleichstrom – genügt das? Lapp Austria weiss Antworten

In einem Interview mit DI Klemens Dolzer (re.), Geschäftsführer Lapp Austria, und Daniel Jackstadt, Head of Product Management & Business Development bei Lapp Austria in Linz, gab es einen Einblick in das, was die Technik kann und der Kunde fordert in Bezug auf Gleichstrom, Energiewende und vieles mehr.

Herr Dolzer, Österreich ist in der EU Vorreiter bei der Herstellung von grünem Strom. Der größte Anteil wird aus Erneuerbaren Energiequellen produziert. Wasserkraft nimmt die Vorreiterrolle ein, Photovoltaik boomt. Auch Lapp Austria hat eine eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach. Machen „wir“ alles richtig?

Das ist eine gute Frage. Es ist richtig, dass die Quelle für die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien wie Photovoltaikanlagen einen Aufschwung erlebt. Auch wir haben am eigenen Standort seit 2018 unsere eigene Anlage am Dach. Der Trend zu großen Anlagen mit Leistungen von mehreren Megawatt ist hierzulande ebenfalls zu verzeichnen. Die größte Photovoltaik-Freiflächenanlage des Landes ging im November 2020 in Schönkirchen-Reyersdorf nordöstlich von Wien in Betrieb. Die 34.600 Module bedecken eine Fläche von 13,3 Hektar und sie leisten zusammen 11,5 MW. Übers Jahr stellen sie fast 11 GW elektrische Energie her, was dem Verbrauch von 3.400 Haushalten entspricht. Zudem sind wir als Weltmarktführer für integrierte Lösungen in der Kabel- und Verbindungstechnologie einer der führenden Zulieferer für die Photovoltaik in Österreich. Unsere Marken wie Ölflex werden stark nachgefragt. Weiters bieten wir für Photovoltaikanlagen spezielle Epic Solar-Steckverbinder sowie Skintop-Kabelverschraubungen an. Wie Sie sehen, sind wir für diese Entwicklungen sehr gut aufgestellt.

„Nachhaltiges Handeln ist tief in der Lapp-DNA verankert. Das zeigt sich mehr und mehr auch im Produktportfolio. Wichtig dabei ist, dass die Industrie die Notwendigkeit für die Energiewende versteht, denn Lösungen liefern wir im vollen Umfang.“ Daniel Jackstadt, Head of Product Management & Business Development bei Lapp Austria

Die Energiewende ist für Unternehmen stärker in den Fokus gerückt. Der Strombedarf für Industrie, Haushalte und Verkehr wird durch die zunehmende Elektrifizierung ansteigen. Gleichzeitig werden die Energiekosten teurer. Wie kann die Verfügbarkeit von „günstigem“ Strom erhöht werden und welche Rolle spielt Gleichstrom dabei?

Daniel Jackstadt: Der zunehmende Einsatz Erneuerbarer Energien kann in den bestehenden öffentlichen AC-Netzen vermehrt zu Spannungseinbrüchen führen und (kurzfristige) Stromausfälle zur Folge haben. Das ist Fakt. Ein Gleichstromnetz hingegen bietet eine Lösung, indem es diese Störungen überbrückt und die Produktion durch einen gemeinsamen Netzanschlusspunkt stabiler macht. Das wäre ein klarer Vorteil. Zudem unterstützt Gleichstrom auch beim Energiesparen.

„Nachhaltiges Handeln ist für mich noch weit mehr als Lösungen für die Energiewende anzubieten, um die Klimaziele einzuhalten. Heutzutage ist es entscheidend, auch auf sozialer Ebene nachhaltig zu wirtschaften. Darauf legen wir bei Lapp nicht nur in Österreich sehr viel Wert.“ DI Klemens Dolzer, MBA, Geschäftsführer von Lapp Austria

Inwiefern spart der Anwender beim Einsatz von Gleichstrom?

Insbesondere dann, wenn die Quelle für die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien wie Photovoltaikanlagen kommt, ist die Nutzung von Gleichstrom sehr effizient, da diese Anlagen Gleichstrom produzieren. Prinzipiell sind bei einer DC-Industrieanlage weniger Wandlungsschritte als bei einer AC-Industrieanlage notwendig. Zum Beispiel wird ein drehzahlgeregelter Antrieb über die Frequenz gesteuert. Um die gewünschte Frequenz zu erhalten, muss bei einer AC-Anlage zuerst der eingespeiste Wechselstrom (mit der üblichen Netzfrequenz von z.B. 50 Hz) in Gleichstrom umgewandelt werden. Anschließend muss der Gleichstrom wieder zurück in Wechselstrom mit einer beliebigen Frequenz umgewandelt werden. Bei einer DC-Anlage entfällt der erste Wandlungsschritt. Wird die Anlage nur mit reinen DC-Verbrauchern betrieben, hängt es von der Systemspannung und der Nennspannung der Komponenten ab, ob überhaupt ein DC/DC-Wandler notwendig ist. AC-Verbraucher benötigen in einer DC-Anlage jedoch weiterhin einen Wechselrichter, also einen DC/AC-Wandler. Man geht davon aus, dass mit dem konsequenten Einsatz von Gleichstrom in der Industrie nicht nur eine einfachere Integration Erneuerbarer Energiequellen möglich sei, sondern Umwandlungsverluste zwischen AC und DC je nach Anwendungsfall im einstelligen Prozentbereich vermieden werden können. Das Einsparpotenzial liegt also im doppelten Sinn vor.

Für Anlagen, in denen Energie mit einem Gleichstromnetz verteilt wird, kommen die DC-Produktgruppen von Lapp zum Einsatz.

Herr Dolzer, die Energiewende wird – um es zusammenzufassen – spür- und greifbarer. Die derzeit vorherrschenden wirtschaftlichen Umstände erlauben wenig Spielraum für groß angelegte Investitionen. Welchen Rat haben Sie? Abwarten oder mutig sein?

Die Förderungen rund um das Thema der Energiewende sind in Österreich grundsätzlich sehr gut und werden es den Aussagen nach auch bleiben. Es gäbe im Grunde genommen also keinen Grund, nicht zu investieren. Erste Schritte in Hinblick auf die Energiewende im eigenen Betrieb beginnen oft mit der eigenen Photovoltaikanlage auf dem Betriebsdach. Im besten Fall endet das Ganze in einem eigenen Gleichstromnetz. Fest steht, dass eine nachhaltige Energieeffizienz und der Umstieg auf Erneuerbare Energien nur erfolgreich gestaltet werden können, wenn wir konsequent daran arbeiten und zeitgleich mehr auf Gleichstrom umstellen, auch, um Wandlungsverluste zu vermeiden. Ich verstehe die zögerliche Herangehensweise teilweise, doch wie bereits bei der Digitalisierung ist klar, dass die Investitionen früher oder später vollzogen werden müssen. Weshalb also nicht genau zum jetzigen Zeitpunkt?

Die zeroCM-Technologie mit vollständig elektrisch-symmetrischem Leitungsaufbau reduziert Ableitströme nachweislich um bis zu 60 % gegenüber konventionellen Motorleitungen.

Konzentrieren wir uns auf die technischen Lösungen: Welche sind im Lapp-Portfolio hierfür vorgesehen?

Dolzer: Lapp hat sich grundsätzlich sehr früh mit dem Thema Gleichstrom auseinandergesetzt und ist bei der Entwicklung von Kabeln und Leitungen für Niederspannungs-Gleichstromnetze für industrielle Anwendungen sehr aktiv. Wir haben als Pionier weltweit sehr früh ein DC-Portfolio vorgestellt und liefern alle notwendigen Komponenten, wie eingangs schon erwähnt.

Jackstadt: Das ist richtig und zu den Lösungen gehört beispielsweise das Ölflex DC Grid 100. Es handelt sich um ein Gleichstrom-Kabel zur Energieverteilung in Gebäuden und zum Anschluss von Industrieanlagen. Gedacht ist es etwa zur Errichtung energiesparender DC-Netze in industriellen Anlagen im Niederspannungsbereich, bspw. zur Verwendung an Steuerungsanlagen, Motoren und Frequenzumrichtern. Das flexible, erdverlegbare Gleichstrom-Kabel mit Farbcode nach EN 60445 besitzt, dank eines feindrähtigen, flexiblen Leiteraufbaus, gute Verlegeeigenschaften. Es kann in trockenen, feuchten und nassen Umgebungen verwendet werden und hält hohen, mechanischen Belastungen stand. Weiters ist es entweder direkt erdverlegbar oder kann offen in Kabelpritschen geführt werden. Weitere Leitungen unseres Sortiments sind die DC-Hybridleitung Ölflex DC Servo 700 für stationäre Anwendungen, die Ölflex DC Chain 800 aus TPE für bewegte Anwendungen, die erste DC-Roboterleitung Ölflex DC Robot 900 mit der Aderisolation aus TPE und einem Mantel aus PUR sowie die halogenfreie, hoch flammwidrige Einzeladerleitung Ölflex DC ESS SC für Gleichstromanwendungen bis 1,5 kV für den Einsatz in Energiespeichersystemen. Wir sind sehr breit aufgestellt.

Dolzer: Es ist doch so. Beim Thema Energiewende wird, wie bereits diskutiert, die Frage AC oder DC immer bedeutender. Letztendlich muss sich jedes Unternehmen fragen, woher kommen meine Einsparungseffekte? Und: Kann ich künftig noch effizienter werden? Wie schaut es bei bestehenden Anlagen oder bei der Errichtung von neuen Anlagen aus? Wenn Sie heute in eine neue Fertigungsanlage oder in eine neue Industriehalle investieren, dann hat man sich als Planer die Frage zu stellen, ob die herkömmlichen Verkabelungen und Netze noch adäquat sind oder eine Neuinvestition die bessere Alternative ist. Wir als Lösungsanbieter können dabei erst einmal nicht mehr tun, als das optimale Angebot zu schaffen – aber das haben wir bei Lapp bereits geschaffen.

Ölflex ist zum Synonym für Anschluss- und Steuerleitungen geworden. Die flexiblen und ölbeständigen Leitungen erfüllen höchste Ansprüche und halten selbst widrigsten Bedingungen stand.

Wie so oft braucht es konkrete Beispiele. Welche Industrie(n) haben Ihrer Erfahrung nach die Nase bei Investitionen in die Energiewende vorn?

Dolzer: Aus meiner Sicht ist das die Automobilindustrie. Hier gibt es erste konkrete Ansätze. Überall dort, wo sie Automatisierung im Fokus haben, sprich Fließbänder und in Folge den Einsatz von Servermotoren forcieren, ist auch ein höherer Stromverbrauch vorhanden. Diesen Strombedarf müssen sie decken, bestenfalls durch die eigene Stromproduktion. Um die Verluste gering zu halten, kann eine eigene DC-Anlage Gutes tun. Ein weiteres wichtiges Thema entwickelt sich rund um die Batteriespeichersysteme. Es entstehen auch immer mehr Batteriefabriken und hierzu können wir auch entscheidende Komponenten anbieten, die benötigt werden. Darüber hinaus bin ich davon überzeugt, dass das Recyclen von Batterien ein weitreichender und sehr entscheidender Industriezweig werden wird. Es schlummert Potenzial, das es noch zu eruieren gilt.

Teamplayer: Nicht nur bei Lapp Austria weiss man, dass der Erfolg im Team zu leisten ist. Innovationen, gepaart mit Teamgeist stehen an der Tagesordnung.

Gehen wir bitte noch detaillierter auf die Elektromotoren ein. Diese werden fast ausschließlich mittels Frequenzumrichter betrieben. Birgt dies Vorteile bei der Energieeffizienz? Und welche Rolle spielt dabei die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)?

Jackstadt: Hier bewegen wir uns im Umfeld der Smart Factory, wo EMV immer wieder präsent wird. Vor allem in Industrieanlagen, in denen Frequenzumrichter-gesteuerte Motoren eingesetzt werden, kann es vermehrt zu unerwünschten Strömen auf den Potentialausgleichsleitungen oder Schutzerdleitungen kommen. Dies gilt es zu vermeiden. Bei Lapp hat man sich zum Ziel gesetzt, dies genauer innerhalb eines Forschungsprojektes zu untersuchen, um in Folge eine neuartige Kabelkonstruktion abzuleiten. Das Ergebnis heißt zeroCM-Technologie, die zwar nicht die Ursachen von EMV-Störungen beseitigt, jedoch genau eine der signifikanten Stellen anpackt, an der Störungen in das Systemumfeld eingebracht werden. Auch kostentechnisch kann sich eine Investition lohnen. Darüber hinaus entwickeln wir diese Technik stetig weiter und werden noch besser.

Lapp Austria investiert auch in Photovoltaik.

Kann es sein, dass durch das breite Angebot oft eine Entscheidung zögerlich fällt, da eine gewisse „Überforderung“ von Unternehmensseite vorliegt, welche Investition die richtige wäre?

Dolzer: Natürlich ist neben optimalen Lösungen im Produktportfolio auch das Service das A und O. Es wird immer wichtiger. Lapp ist auch auf diesem Gebiet sehr gut aufgestellt. Unseren Kunden bieten wir über 100 unterschiedliche Services an – von den Konfiguratoren über kundenspezifische Kabel oder Konfektionen und Digital Self Services auf der Website bis zu Just-in-time-Lieferungen.

Jackstadt: Auch die integrierten Lösungen im Bereich der Kabel- und Verbindungstechnologie wurden beim Dienstleistungsportfolio strategisch weiter ausgebaut. Was wir als Lösungsanbieter möchten, ist, partnerschaftlicher mit unseren Kunden zusammenarbeiten – auf Augenhöhe. Nur so gewinnt jede Seite und das Ergebnis passt.

Dolzer: Dem stimme ich zu 100 Prozent zu und möchte ergänzen, dass auch diese partnerschaftlichen Beziehungen einen Grad an Nachhaltigkeit aufweisen, und zwar insofern, als dass beide Seiten über einen langen Zeitraum davon profitieren. Wie? Zum einen von einer umweltfreundlicheren Produktionsumgebung, die nachhaltig gestaltet wird, zum anderen von langfristigem, vertrauensvollem Austausch und Weiterentwicklungen. Wir investieren enorm viel in Forschung und Entwicklung und auch davon profitiert der Kunde. Schlussendlich leben wir auch bei Lapp selber diese Philosophie. Eine langjährige Mitarbeit ist ebenfalls nachhaltig und das finden Sie bei Lapp – weltweit und natürlich in Österreich – vor.

Vielen Dank für das Gespräch.

Lapp auf der Hannover Messe: Halle 11, Stand C15