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VAHLE Crane Technology
Individuelle Lösungen für schwere Lasten

Krane werden in vielen Branchen genutzt. Stahlproduzenten, Recyclinghöfe und Unternehmen aus der Bauindustrie bietet VAHLE zuverlässige Systeme für Energie- und Datenübertragung.

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VAHLE Intralogistics automstisches Kleinteilelager (AKL)
Automatisierte Fördertechnik im innerbetrieblichen Warenfluss

Steigende Produktionsraten, hohe Durchsatzmengen und kurze Lieferzeiten erfordern eine partiell oder voll automatisierte Intralogistik.

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VAHLE Automotive Elektrohängebahn (EHB)
Innovative Lösungen für flexible Produktionsprozesse

Anpassungsfähige Fertigungsabläufe sind der Schlüssel für größtmöglichen Effizienz in der Fahrzeugproduktion. VAHLE Lösungen für Energie- und Datenübertragung tragen maßgeblich dazu bei.

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VAHLE Port Technology
Innovative Lösungen für die Häfen von morgen

Zero Emission ist die Forderung an den Hafen der Zukunft. Mit den Lösungen für Energie- und Datenübertragung aus dem Hause VAHLE kommen Hafenbetreiber diesem Ziel näher.

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VAHLE Amusement Rides Riesenrad
Intelligente Lösungen für die Fahrgeschäfte der Zukunft

Die Freizeit- und Erlebnisindustrie kennt kaum Grenzen. Um den Fahrgästen von Achterbahnen & Co. immer außergewöhnlichere Erlebnisse zu verschaffen, vertrauen viele Hersteller auf VAHLE.

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VAHLE People Mover Straßenbahn
Automatisierte Transportsysteme für die Mobilität der Zukunft

Straßenbahnen, Sky Trains oder rollende Gehsteige sind die Zukunft ressourcenschonender Mobilität. Viele Hersteller setzen bei der Konstruktion auf Bauteile von VAHLE.

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VAHLE General Industry
Innovative Lösungen für mobile Sonderanwendungen

Stadiondächer, Müllverbrennungsanlagen, Fassadenaufzüge: In vielen Bereichen kommen mobile Industrieanwendungen zum Einsatz. VAHLE bietet verschiedene Sonderlösungen für zuverlässige Energiezuführung und Datenkommunikation an.

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VAHLE Datenübertragung
Datenübertragung: schnell, flexibel und sicher

Die fortschreitende Digitalisierung erfordert die Übertragung immer größerer Datenmengen. Unsere vCOM-Lösungen gewährleisten jederzeit eine zuverlässige Datenkommunikation für die Steuerung automatisierter Fördersysteme.

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VAHLE Positionierung
Positionierung: robust, flexibel und präzise

Die moderne Fertigung bedarf automatisierter Fördersysteme, die sich überaus exakt positionieren lassen. Die Voraussetzungen dafür schaffen unsere robusten vPOS-Lösungen, welche sowohl mit magnetischen als auch optischen Verfahren erhältlich sind.

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Steuerung: mobil, skalierbar und effizient

Die Automatisierung prägt moderne Produktionsprozesse mehr denn je. Zahlreiche mobile Fördereinheiten müssen zuverlässig gesteuert werden. Mit unseren vielfältigen vDRIVE-Lösungen gelingt das flexibel und leistungsoptimiert.

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Systemlösungen: Alles aus einer Hand

Mit unseren ganzheitlichen Systemlösungen bieten wir eine perfekt aufeinander abgestimmte Produktkombination aus Energieübertragung, Datenkommunikation, Positionierung und Steuerung für vielfältigste Anwendungen.

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VAHLE leitet Paradigmenwechsel in der industriellen Stromversorgung ein

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde eine 80 Meter lange DC-Testanlage parallel zu einer bestehenden AC-Anlage in Betrieb genommen. Bei Verwendung von Gleichstrom konnte eine Energieeinsparung von mehr als 10 % nachgewiesen werden. (Foto: VAHLE)

VAHLE entwickelt gleichstromgespeiste Stromschiene mit sehr hohen Energieeinsparungspotenzial. Dieses Projekt wurde durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

Die Paul Vahle GmbH & Co. KG hat das Gemeinschaftsforschungsprojekt effiDCent erfolgreich abgeschlossen, welches durch Einsatz von Gleichstrom anstelle des gängigen Wechselstroms eine Steigerung der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Industrie zum Ziel hatte. Gemeinsam mit der Technischen Universität Dortmund, der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe, der Condensator Dominit GmbH sowie der E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH forschte der Kamener Technologiepionier seit 2019 an einer effizienteren Energieübertragung mittels einer gleichstrombasierten Stromschiene. VAHLE agierte dabei als Konsortialführer. Die Umstellung von Wechselstrom (AC) auf Gleichstrom (DC) erwirkt eine Energieeffizienzsteigerung von mehr als 10 Prozent. Gleichzeitig ist der Ressourcenaufwand für die Herstellung gleichstrombasierter Stromschienen gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich niedriger. So sinkt der Kupferbedarf um bis zu 50 Prozent. Das Förderprojekt wurde durch die Europäische Union und das Land NRW unterstützt.

„Die Energiewende ist ein entscheidender Baustein für die Transformation unserer Gesellschaft in Richtung Nachhaltigkeit. Genau in diese Richtung zielen wir mit dem Forschungsprojekt effiDCent, mit dem wir im Ergebnis nicht weniger als einen Paradigmenwechsel in der industriellen Stromversorgung einläuten“, sagt Achim Dries, CEO der VAHLE Group. Die Namensgebung des Vorhabens basiert auf einer Kombination von „effizient“ und dem Kürzel „DC“, das für Gleichstrom steht.

Entwicklung gleichstromgespeister Stromschienen

Gemeinsam mit seinen Partnern entwickelte der Kamener Systemanbieter für mobile Industrieanwendungen in den vergangenen drei Jahren ein gleichstromgespeistes System bestehend aus einem hocheffizienten Gleichrichter, der Stromschiene, intelligenten Energiespeichern zur Rekuperation sowie Sicherheitseinrichtungen. Ziel war es, die Energieeffizienz in Fertigungs- und Produktionsstraßen signifikant zu steigern und netzbedingte Produktionsstillstände zu minimieren, um so den gesamten Fertigungsprozess zu optimieren. Mit der Einbindung der intelligenten Energiespeicher und an der Strecke verteilter Pufferkondensatoren beschritten die Projektpartner im Übrigen technisches Neuland.

Die Umstellung von Wechsel- auf Gleichspannung erlaubt einerseits eine deutliche Reduzierung des eingesetzten Materials und verspricht andererseits hohe Energieeinsparungen.  Im Gegensatz zu Wechselstrom fällt der Leistungsfaktor der Motoren bzw. der Wechselrichter nicht ins Gewicht, sodass die Strombelastung der Leitung erheblich geringer ist. Entsprechend lässt sich der Kupferbedarf einer Stromschiene neben der Einsparung eines Pols auch durch Verringerung des Querschnitts erheblich reduzieren.

Hohes Potenzial für Energieeinsparungen

Für die Industrie ist laut Dries der Wechsel auf die DC-Technologie ein großer Schritt in Richtung CO₂-neutraler Industrieproduktion. Bislang wird dort aufgrund der standardmäßig verwendeten Drei-Phasen-400-Volt-Wechselspannung für jedes Fahrzeug ein eigener Gleichrichter benötigt, der durch eine zentrale DC-Versorgung entfällt. Durch Wegfall des Gleichrichters wird eine verlustbehaftete Komponente im Gesamtsystem eingespart, was sich positiv auf den Gesamtwirkungsgrad und damit auf den Energieverbrauch auswirkt.

Darüber hinaus hat die DC-Technologie zahlreiche weitere Vorteile, die helfen, ein modernes und intelligentes industrielles Stromversorgungsnetz zu errichten. Beispielsweise können Systeme zur Erzeugung und Speicherung von Energie wie Photovoltaikanlagen und Batterien problemlos eingebunden werden, da diese grundsätzlich mit Gleichspannung arbeiten. Bremsenergie kann direkt gespeichert und ohne verlustbehaftete Umwandlung in Wechselstrom voll genutzt werden. Ein weiterer Pluspunkt ist die durch den Speichereinsatz gegebene hohe Systemverfügbarkeit: Durch Pufferbatterien ist ein unterbrechungsfreier Weiterbetrieb von DC-Anlagen möglich. Damit kann auf aufwändige unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verzichtet werden. Auch fallen Zusatzinvestitionen zur Netzfilterung und Kompensation weg. Eingebaute intelligente Energiespeicher fangen Lastspitzen, die durch Beschleunigungsprozesse auftreten, ab, so dass die elektrische Anschlussleistung geringer ausfallen kann und damit die AC-Netze entlastet werden.­

­­­Förderung durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde eine 80 Meter lange DC-Testanlage parallel zu einer bestehenden AC-Anlage in Betrieb genommen. Bei Verwendung von Gleichstrom konnte eine Energieeinsparung von mehr als 10 % nachgewiesen werden. VAHLE war neben der Konsortialführung für die Systemauslegung, die Simulation sowie den Aufbau der Versuchsanlage verantwortlich. Die TH OWL übernahm die Errichtung des hocheffizienten Einspeisers, mit einer gegenüber einem Standardgleichrichter um 35 bis 40 Prozent höherem Leistungsfaktor.

Für die Erforschung des intelligenten Energiespeichers zur Aufnahme der Bremsenergie zeichnet die TU Dortmund verantwortlich. Durch die Nutzung der Bremsenergie mittels intelligenter Speicher steigt der Wirkungsgrad des Gesamtsystems. Möglich wurde das durch den Einsatz von effizienten Energiespeichern, sogenannten Ultracaps, die die Bremsenergie kurzfristig speichern und anschließend geregelt wieder abgeben können. Das sichere Einschalten von Gleichstromanlagen gestaltet sich aufgrund hoher Einschaltströme aufwändig. Daher wurde ein auf Gleichstromanwendungen zugeschnittenes Schutz- und Vorladekonzept mit der ETA Elektronische Apparate GmbH entwickelt.

Mit der Beteiligung an dem Forschungsvorhaben baut VAHLE seine Stellung als Pionier und Technologieführer im Bereich Gleichstrom-Technik weiter aus.

Für die Unterstützung des Vorhabens bedankt sich das Unternehmen überdies ausdrücklich bei der Europäischen Union und dem Land Nordrhein-Westfalen. Ein weiterer Dank für die gute Zusammenarbeit gilt dem Projektträger Jülich.

Das Förderprojekt effiDCent auf einem Blick:

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