Stromversorgung Bedeutung von Gleichstrom in Stromsystemen der Zukunft wächst

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Wie ABB und die Boston Consulting Group zeigen, rücken mit dem Ausbau von KI-Rechenkapazitäten und zunehmender Elektrifizierung auch Gleichstromtechnologien wieder stärker in Fokus. Gerade in Gebäuden und Industrieanlagen basieren viele Energiequellen und -verbraucher bereits auf Gleichstrom.

ABB hat gemeinsam mit der Boston Consulting Group (BCG) den Bericht „The Strategic Case for Hybrid AC/DC Power: Shaping the Transition to the Next Electrical Architecture“ publiziert. Dem Bericht zufolge wird sich die Gleichstromtechnologie von einer Nischenanwendung zu einem zentralen Baustein industrieller, gewerblicher und digitaler Infrastrukturen entwickeln. Die Entscheidungen, die Unternehmen und Politik in den kommenden zwei bis drei Jahren treffen, werden maßgeblich darüber bestimmen, wer diesen Wandel aktiv mitgestaltet – und wer sich später an die von anderen geschaffenen Rahmenbedingungen anpassen muss.

Bei der Stromverteilung der Zukunft geht es nicht darum, zwischen Wechsel- und Gleichstrom zu entscheiden. Vielmehr werden hybride Systeme die Vorteile beider Technologien miteinander verbinden. Während Wechselstrom auch künftig das Rückgrat der meisten Übertragungs- und regionalen Verteilnetze bilden wird, dürfte Gleichstrom innerhalb von Gebäuden und Industrieanlagen eine zunehmend wichtige Rolle spielen, da viele Energiequellen und -verbraucher dort bereits auf Gleichstrom basieren. Dazu gehören Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher, Elektrofahrzeuge, KI-Rechenzentren sowie industrielle Automatisierungssysteme, die zu den am schnellsten wachsenden Technologien gehören. Mit ihrer zunehmenden Verbreitung können Umwandlungsschritte zwischen Erzeugung, Speicherung und Verbrauch reduziert und damit die Effizienz gesteigert, die Kapazität bestehender Netzanschlüsse erhöht und die Integration von Energiesystemen vereinfacht werden.

Gleichstrom für die KI-Infrastruktur

KI-Rechenzentren sind laut Bericht ein wesentlicher Treiber für den Einsatz von Gleichstromtechnologien. Da KI-Anwendungen immer höhere Leistungsdichten erfordern, stoßen konventionelle elektrische Architekturen zunehmend an Grenzen. Die 800-Volt-Gleichstromverteilung entwickelt sich demnach zur maßgeblichen Architektur für die nächste Generation der KI-Infrastruktur. Sie ermöglicht Betreibern, trotz begrenzter Netzanschlussleistung mehr Rechenkapazität bereitzustellen und zugleich die Energieeffizienz zu verbessern.

Der zunehmende Einsatz von Gleichstromtechnologien ist jedoch nicht nur für Rechenzentren relevant. Auch in zahlreichen anderen Industriezweigen sieht der Bericht erhebliches Potenzial. So bietet Gleichstrom in hochautomatisierten Produktionsanlagen und Gewerbegebäuden – längerfristig auch in Gebäuden allgemein – Vorteile. Dazu zählen geringere Umwandlungsverluste, eine effektivere Integration erneuerbarer Energien und Energiespeicher vor Ort sowie eine höhere betriebliche Flexibilität.

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Die Stärken von Wechsel- und Gleichstrom nutzen

„Der Strombedarf wächst. Gleichzeitig stößt die bestehende Infrastruktur an ihre Grenzen. Um Gleichstromsysteme breiter einzusetzen, müssen Unternehmen, Politik und Technologieanbieter enger zusammenarbeiten und das Potenzial von Gleichstrom stärker berücksichtigen“, sagte Morten Wierod, CEO von ABB. „Seit mehr als 25 Jahren helfen ABB-Gleichstromlösungen unseren Kunden dabei, Umwandlungsverluste zu reduzieren, die Effizienz der Leistungsübertragung zu verbessern und den Strombedarf zu senken. Um den breiteren Einsatz dort zu beschleunigen, wo sich der wirtschaftliche Nutzen am deutlichsten zeigt, brauchen wir gemeinsame Technologien, einheitliche Standards und ausreichend qualifizierte Fachkräfte für die Umsetzung in großem Maßstab. Wechsel- und Gleichstrom haben jeweils ihre eigenen Stärken. Gemeinsam ermöglichen sie ein effizienteres, resilienteres und zukunftsfähiges Stromsystem.“

Im Rahmen des Berichts gehen ABB und BCG auf langjährige Vorbehalte ein, die die Verbreitung von Gleichstromtechnologien bisher gebremst haben. Bedenken hinsichtlich Skalierbarkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit beruhen demnach auf zunehmend überholten Annahmen und spiegeln die Möglichkeiten heutiger Technologien nicht mehr angemessen wieder. Einer schnelleren Verbreitung von Gleichstromtechnologien stehen vor allem uneinheitliche Standards und fehlende spezifische Fachkompetenzen entgegen. In beiden Bereichen besteht dringender Handlungsbedarf.

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