Schütze in Hochstromanwendungen sollen elektrische Energie mit maximaler Effizienz übertragen – sie sollen Strom leiten und nicht selbst verbrauchen. Im Idealfall würde die gesamte eingespeiste Leistung verlustfrei durch das Bauteil fließen. Tatsächlich jedoch erzeugt jeder Stromfluss in Leitern, jede bestromte Spule sowie jeder geschlossene Kontakt unvermeidbare elektrische Verluste. Diese Energie verschwindet nicht, sondern wird als Wärme im Gerät umgesetzt.

Wichtiger noch: Wärme ist in elektromechanischen Komponenten nicht nur ein Nebenprodukt, sondern einer der maßgeblichen begrenzenden Faktoren für die thermische Leistungsfähigkeit und Systemstabilität. Damit ein Schütz sicher betrieben werden kann und temperaturempfindliche Kunststoffkomponenten keinen Schaden nehmen, sind sowohl Hersteller als auch Betreiber gefordert: Der Hersteller muss geeignete Materialien auswählen und eine thermisch günstige Konstruktion realisieren, der Anwender wiederum eine korrekte Einbindung mit geeigneter Verkabelung und ausreichender Kühlung sicherstellen. Darüber hinaus führt Wärme zu höheren Gesamtbetriebskosten: Abgeführte Wärme ist nichts anderes als verlorene Energie – und damit verlorenes Geld. Darüber hinaus können zusätzliche Kühlmaßnahmen die Systemarchitektur und die Kosten erhöhen.

Gerade in Hochstrom-DC-Anwendungen können bereits sehr geringe Widerstände einen deutlich spürbaren Temperaturanstieg verursachen. Diese physikalisch bedingten Verluste lassen sich nicht vermeiden, wohl aber durch eine durchdachte Auslegung des Schützes minimieren, die die maßgeblichen Verlustquellen auf Komponentenebene gezielt adressiert und begrenzt.

Erfahren Sie mehr über die wichtigstem Verlustmechanismen von Schützen und deren Auswirkungen auf Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit in unserem Webinar „Wärmequellen und Wärmeverluste in elektromechanischen Schützen“.

Material- und Komponentenwahl für leistungsfähige Schütze

Nicht alle Werkstoffe und Materialien in einem Schütz reagieren gleich auf Wärme. Während metallische und keramische Komponenten thermisch relativ robust sind, zählen Kunststoffe (beispielsweise Gehäuse oder Kontaktbrückenträger), Spulenisolierungen und elektronische Bauteile wie Economizer-PCBs zu den temperaturempfindlicheren Elementen; negative Auswirkungen können hier bereits ab etwa 120 °C auftreten.

Kommt es zu einer Überhitzung, können diese Materialien und Komponenten ihre mechanischen und elektrischen Eigenschaften verlieren, unerwünschte chemische Reaktionen auslösen, schmelzen, sich zersetzen oder deutlich schneller altern. Die maximal zulässige und dauerhaft mögliche Innentemperatur im Schütz richtet sich demnach nach dem temperaturempfindlichsten Bauteil im Gerät. Entscheidend für maximale Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer sind daher geringe Verluste an Kontakten und Spule sowie der Einsatz qualitativ hochwertiger und möglichst temperaturunempfindlicher Werkstoffe.

Vertiefen Sie Ihr Wissen zu interner und externer Schütztemperatur sowie zur Bedeutung der Klemmentemperatur als zentralem Messwert für Wärmeverluste in unserem Webinar „Wärmequellen und Wärmeverluste in elektromechanischen Schützen".


Bewertung des Temperaturverhaltens unter realen Einsatzbedingungen 

Zusammenfassend addieren sich sämtliche Verlustquellen in einem elektromechanischen Schütz zur inneren Wärmeentwicklung, wobei die Klemmentemperatur als entscheidender messbarer Indikator für die thermische Leistungsfähigkeit gilt und die spezifizierten Grenzwerte niemals überschreiten darf. Darüber hinaus wird das thermische Verhalten jedoch maßgeblich von den Kühlbedingungen, der Stromstärke, dem Lastprofil sowie der Anschlussgestaltung beeinflusst, wodurch jede Anwendung ihre eigenen Rahmenbedingungen aufweist. Aus diesem Grund darf die Auswahl eines Schützes nicht allein auf Nennwerten basieren: Jede Applikation sollte unter Worst-Case-Bedingungen bewertet werden, und praxisnahe Tests unter realistischen Betriebsbedingungen sind die verlässlichste Methode, um Langzeiteignung, Sicherheit und Leistungsfähigkeit sicherzustellen.

Sie suchen das richtige Schütz für Ihre Anwendung? Wir bieten Ihnen gerne die technische und anwendungsspezifische Unterstützung, die Sie benötigen. 

Landwirte stehen bei der Versorgung einer wachsenden Weltbevölkerung vor enormen Herausforderungen und sind dabei besonders stark von den Folgen des Klimawandels betroffen. Gleichzeitig verursachen landwirtschaftliche Prozesse wie Pflanzenbau und Tierhaltung ihrerseits rund 11 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen.1 Laut McKinsey müsste der Sektor “seine Emissionen bis 2050 von derzeit 14,4 Gigatonnen CO₂-Äquivalent auf 3,1 Gigatonnen senken, um den 1,5-Grad-Zielpfad einzuhalten – eine Reduktion von fast 80 Prozent”2. Elektrifizierung und Smart-Farming-Technologien bieten konkrete Ansätze, um den ökologischen Fußabdruck der Landwirtschaft zu verringern sowie Energiekosten zu senken und gleichzeitig die Produktivität zu erhalten. 

Die Erreichung dieses Ziels in der Landwirtschaft setzt jedoch Veränderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette voraus, etwa die Reduktion von Lebensmittelverlusten und -verschwendung sowie die Förderung veränderter Ernährungsweisen. Wenn es jedoch um Maßnahmen geht, die die Dekarbonisierung direkt auf Betriebsebene unterstützen, gehört die Elektrifizierung landwirtschaftlicher Maschinen mit erneuerbaren Energien zu den wichtigsten Hebeln und rangiert laut dem McKinsey-Bericht „The agricultural transition: Building a sustainable future“ auf Platz drei der 28 identifizierten Maßnahmen. Elektrische Traktoren oder solarbetriebene Bewässerungssysteme sind somit wesentliche Elemente auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft. Gleichzeitig erfordern sie hochentwickelte elektromechanische Komponenten, die unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen im Feld zuverlässig arbeiten. 

Landtechnik unter Strom: Potenziale und Hürden der Elektrifizierung 

Auch wenn die Elektrifizierung von Landmaschinen noch in den Kinderschuhen steckt, kommen elektrische Hoflader, Weinbergtraktoren und landwirtschaftliche Traktoren bereits erfolgreich dort zum Einsatz, wo niedrige Lärmemissionen oder ein emissionsfreier Betrieb gefordert sind. Gleichzeitig schreitet die Elektrifizierung schwererer Traktoren und Nutzfahrzeuge kontinuierlich voran. In vielen Ländern wurden strengere CO₂- und NOₓ-Grenzwerte für mobile Maschinen ohne Straßenzulassung eingeführt, während Fortschritte bei der Energiedichte von Batterien, bei Hochvolt-Gleichstromanwendungen und in der Leistungselektronik den Einsatz elektrischer Antriebslösungen zunehmend wirtschaftlich machen. 

Trotz der derzeit noch höheren Anschaffungskosten batterieelektrischer Landmaschinen bieten diese im Betrieb deutliche Vorteile. Ihre elektrischen Antriebsstränge bestehen aus weniger beweglichen Teilen, wodurch der Wartungsaufwand im Vergleich zu dieselbetriebenen Maschinen sinkt - insbesondere bei Ölservice, Filtern und der Abgasnachbehandlung. Darüber hinaus liefern elektrische Antriebe ein sofort verfügbares Drehmoment, verursachen weniger Lärm und Vibrationen und lassen sich einfach mit autonomen Systemen und Robotiklösungen kombinieren, was sie für Anwendungen in der Smart- und Präzisionslandwirtschaft prädestiniert. 

Hinzu kommt, dass elektrische Traktoren einen höheren Gesamtwirkungsgrad aufweisen als dieselbetriebene Maschinen, deren Verbrennungsmotoren im Leerlauf oder bei nicht optimaler Drehzahl besonders ineffizient sind. Wird der elektrische Traktor mit Strom aus Wind- oder Solaranlagen betrieben, fällt dieser Vorteil noch stärker ins Gewicht. Die Well-to-Wheels-Effizienz eines Dieseltraktors liegt lediglich bei 25 bis 37 Prozent, wohingegen elektrische Traktoren bei Versorgung aus Wind- und Solarkraftwerken 39 bis 67 Prozent und bei Nutzung von hofeigenen PV-Anlagen ohne Umwandlungsverluste sogar 42 bis 72 Prozent erreichen. Gade et al. weisen darauf hin, dass „der (Diesel-)Motor 75 Prozent seiner Energie verschwendet und dabei Lärm erzeugt, während [ein Elektromotor] nahezu verlustfrei arbeitet und beim Bremsen Energie zurückgewinnen kann.“3 Allerdings benötigen elektrische Traktoren größere Batterien, um eine angemessene Reichweite zu erzielen, und sind nach wie vor mit höheren Anschaffungskosten verbunden. 

Leistungsstarke elektromechanische Lösungen für die Landwirtschaft 

Was elektrische Fahrzeuge, Maschinen und Ladesysteme in landwirtschaftlichen Einsatzumgebungen von der straßengebundenen E-Mobilität unterscheidet, sind die extremen Bedingungen, denen die eingesetzten Komponenten standhalten müssen. Staub, Vibrationen, Spannungsspitzen, wechselnde Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit stellen besondere Anforderungen an die Technik. Elektrifizierte Maschinen benötigen daher robuste, langlebige Schalt- und Verbindungslösungen sowie ein wirksames Management von Einschaltströmen und eine zuverlässige Lichtbogenlöschung in Gleichstromsystemen. Hochwertige Schütze und Steckverbinder tragen dazu bei, ungeplante Stillstandszeiten zu vermeiden und gewährleisten die Betriebssicherheit in Hochvoltanwendungen. Während Eddicy-Schütze von Schaltbau den Laststrom schalten und sicher trennen, sorgen die robusten Eddicy-Steckverbinder für dauerhaft sichere Verbindungen – selbst bei starker Belastung durch Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen und extreme Temperaturen. 

In batterieelektrischen Traktoren sind Steckverbinder die entscheidende Schnittstelle, um das Hochvolt-Batteriesystem sicher mit Invertern, Motoren und weiteren elektrischen Verbrauchern zu verbinden. Indem sie über tausende Steckzyklen hinweg einen stabilen, niederohmigen Kontakt gewährleisten, ermöglichen sie modulare Systemarchitekturen, hohe Zuverlässigkeit und maximale Verfügbarkeit der Maschine. Beim Laden elektrischer Landmaschinen kommt dem Steckverbinder ebenfalls eine Schlüsselrolle zu, da er die Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur herstellt. Der Ladesteckverbinder stellt eine sichere mechanische Kopplung und einen exakten elektrischen Kontakt her, sodass hohe Ladeströme gleichmäßig, ohne Überhitzung und ohne vermeidbare Energieverluste fließen können. Darüber hinaus integriert er Sicherheitsfunktionen wie Verriegelungs- und Kommunikationskontakte, die sicherstellen, dass der Ladevorgang erst startet, wenn der Steckverbinder vollständig eingerastet ist und sowohl Ladegerät als auch Fahrzeug die Systembereitschaft bestätigt haben. 

Bereit für die Elektrifizierung der Landwirtschaft: Eddicys HV-Steckverbinder 

Eddicy-Steckverbinder der Baureihe HV von Schaltbau sorgen für eine sichere und zuverlässige Energieübertragung mit Spannungen bis zu 1.800 VDC und Strömen bis zu 470 A und sind damit für die hohen Ströme in elektrischen Traktoren und großen Akkus ausgelegt. Der geringe Kontaktwiderstand minimiert die Wärmeentwicklung bei langen Einsätzen oder Ladevorgängen. Die Steckverbinder sind IP69K-zertifiziert und für eine hohe Anzahl von Steckzyklen ausgelegt. Durch ihre robuste, modulare Bauweise sowie dem Schutz gegen unbeabsichtigtes Berühren sind sie ideal für Maschinen geeignet, die Gülle, Schlamm, Staub, Düngemitteln, Feuchtigkeit oder Hochdruckreinigung ausgesetzt sind. 

Dank des Einhand-Verriegelungssystems lassen sich die Steckverbinder auch mit Handschuhen oder unter schmutzigen Einsatzbedingungen sicher verbinden. Ein optional integriertes Schaltelement im Buchsengehäuse zeigt an, ob der Steckverbinder ordnungsgemäß verbunden ist. Die modulare Kombination von Leistungs- und Signalkontakten ermöglicht eine flexible Auslegung sowohl auf Fahrzeug- als auch auf Ladegeräteseite, etwa für Verbindungen zwischen Batterie und Inverter, Batterie und DC-Bus, für Onboard-Ladeanschlüsse oder für externe Ladesysteme. 

Die Eddicy-HV-Steckverbinder vereinen hohe Stromtragfähigkeit, eine IP69K-konforme Abdichtung gegen Umwelteinflüsse, vibrationsbeständige Mechanik sowie integrierte Sicherheitsfunktionen einschließlich einer Rückmeldung über den korrekten Steckzustand. Damit sind sie sowohl für den Einsatz in elektrifizierten Traktorantriebssträngen als auch für leistungsstarke Ladeschnittstellen geeignet, bei denen ein zuverlässiger Betrieb unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen und die sichere Handhabung durch Anwender im Fokus stehen. 

Mit der zunehmenden Elektrifizierung landwirtschaftlicher Anwendungen, der Einführung neuer Ladeinfrastrukturen und der Einbindung erneuerbarer Energien, etwa durch solarbasierte Ladelösungen, wachsen die Anforderungen an sicheres DC-Schalten und zuverlässige elektrische Verbindungen für das betriebsweite Energiemanagement. 

Bei konsequenter Umsetzung des 1,5-Grad-Ziels in der Landwirtschaft könnten landwirtschaftliche Betriebe langfristig zu lokalen Energieökosystemen werden, in denen erneuerbare Energieerzeugung, Speicherlösungen und elektrische Geräte eng miteinander verknüpft sind.

Erfahren Sie hier mehr über unsere Lösungen für die Landwirtschaft und wie wir Sie bei Ihren Elektrifizierungszielen unterstützen können.

Referenzen: 

1. Statista, Agriculture emissions worldwide - statistics & facts, 7. Juli 2025.
2. McKinsey, The agricultural transition: Building a sustainable future, 1. Juni 2023, S. 12.
3. Ebenda., S. 3.
4. Ebenda., S. 24.
5. Gade, C.R. et al., Towards sustainable farming: A state of art review on electrification of a farm tractor, in: Results in Engineering, Volume 25, März 2025, S. 3.

Schaltbau spricht von der NExT Factory als einem Meilenstein nicht nur für das Unternehmen, sondern für die Branche insgesamt. Was macht sie in Ihren Augen so besonders?

Helmut Pusch: Für mich ist sie ein funktionierendes Beispiel dafür, wie die Zukunft der industriellen Produktion aussehen könnte – und sollte. Die Fabrik folgt einer neuen Energielogik: Anstelle herkömmlicher Wechselstromnetze setzen wir auf ein DC-Mikronetz, das uns einen effizienteren Betrieb, weniger Umwandlungsverluste und eine wesentlich bessere Einbindung erneuerbarer Energien ermöglicht. Damit passt sie genau zur Vision der All Electric Society – einer Welt, in der Energie erneuerbar erzeugt, effizient genutzt und durch Sektorenkopplung intelligent verteilt wird. Die NExT Factory beweist, dass dies keine abstrakte Idee ist. Es ist heute schon möglich, selbst in einer komplexen Produktionsumgebung.

Wie würden Sie die ersten beiden Jahre der Fabrik in wenigen Worten zusammenfassen?

Wir konnten zweifelsfrei zeigen, dass es möglich ist, einen Fertigungsstandort mit Gleichstrom zu betreiben. Das ist für sich genommen bereits ein Meilenstein, und ich zolle dem gesamten Team höchsten Respekt dafür, dass es diese Vision hat Realität werden lassen. Die NExT Factory steht aber nicht nur für Schaltbaus Ingenieurkompetenz, sondern auch für den unermüdlichen Einsatz und die Ausdauer im Dialog mit Behörden und Netzbetreibern.

Welche Stolpersteine gab es auf dem Weg?

Natürlich gab es am Anfang einige Herausforderungen, zum Beispiel die Feinjustierung der Schnittstelle zwischen unserem Gleichstromnetz und dem öffentlichen Wechselstromnetz oder bei der Anpassung von Automatisierungsprozessen an eine DC-Umgebung. Doch durch die enge Kooperation mit unseren Technologiepartnern, gezielte Schulungen unseres Teams und einer Reihe kleinerer Optimierungen konnten wir diese meistern und lösen. Nach kurzer Zeit war der Betrieb stabilisiert und die Produktion lief reibungslos.

Kommen wir zu konkreten Zahlen: Welche Energieeinsparziele hatten Sie sich für die NExT Factory gesetzt, und wurden diese erreicht?

Als die NExT Factory in Betrieb ging, war unser Ziel, mit Hilfe des DC-Microgrids bis zu 15 % Energie einzusparen. Die Photovoltaikanlage auf dem Werksdach erzeugt etwa 1,3 MWp jährlich, die direkt ins DC-Netz eingespeist werden, ohne – wie üblich – vorher in Wechselstrom umgewandelt zu werden. In der Praxis konnten wir diese Vorgabe sogar übertreffen: Durch geringere Umwandlungsverluste und höhere Systemeffizienz liefern unsere PV-Anlagen 8 % mehr Wirkungsgrad im Vergleich zu AC, und DC-gekoppelte Batteriesysteme vermeiden zusätzliche 3–4 % Energieverluste.

Darüber hinaus haben wir die Fabrik so ausgelegt, dass sie wie eine Art Kreislaufwirtschaft für Energie funktioniert. Durch die Verbindung von DC-Netz, intelligentem Energiemanagement und Speichersystemen haben wir eine Senkung der Energiekosten um 35 % pro Jahr angestrebt – und dies auch erreicht. Der aktuelle durchschnittliche Autarkiegrad liegt bei rund 66 %, basierend auf erneuerbarem Strom, der direkt am Standort erzeugt und genutzt wird.

Sie haben vorhin die Vision der All Electric Society angesprochen. Inwiefern ist die Fabrik ein Beispiel dafür?

Die All Electric Society steht zunächst für die Abkehr von fossilen Brennstoffen und eine Energieversorgung, die hauptsächlich auf erneuerbaren Energien basiert. Dem folgend betreiben wir eine durchgängig elektrifizierte Fertigung mit sehr geringen CO₂-Emissionen. Das zweite zentrale Prinzip ist die Verbesserung der Energieeffizienz und das Erzielen von Energieeinsparungen. Wir reduzieren AC/DC-Umwandlungsverluste erheblich und steuern den Energieeinsatz so, dass der Eigenverbrauch maximiert wird – zum Beispiel durch die direkte Wiederverwendung von Rekuperationsenergie im Logistiklager, was die Spitzenlasten um bis zu 85 % verringert hat. Darüber hinaus konnten beim Bau 25 % Material eingespart werden, unter anderem Kupfer, da höhere Gleichstromspannungen wesentlich kleinere Kabelquerschnitte ermöglichen. Und drittens zeigt die NExT Factory nach meiner Überzeugung, dass Sektorenkopplung auch auf Fabrikebene umsetzbar ist.

Was meinen Sie damit?

Im Kontext der All Electric Society bedeutet Sektorenkopplung die Vernetzung und Koordination unterschiedlicher Energiesektoren wie Elektrizität, Wärme, Verkehr und Industrie, sodass sie Energie austauschen und die verfügbaren Ressourcen effizienter ausschöpfen können. In der NExT Factory arbeiten diese Sektoren nicht getrennt, sondern greifen ineinander. Wir erzeugen Strom aus Solarenergie. Überschüssige Energie speichern wir sowohl im DC-Batteriesystem als auch in Form von Wärme – die Fabrik verfügt über eine thermische Speicherkapazität von 10 MWh. Darüber hinaus versorgt das Gleichstrom-Netz die Ladeinfrastruktur für Elektroautos, Gabelstapler und elektrische Nutzfahrzeuge. Mit anderen Worten: Wir nutzen erneuerbare Energie optimal, indem wir sie direkt mit den verschiedenen Energiebedarfen unserer Fabrik verknüpfen.

Wie geht es mit der NExT Factory weiter?

Die NExT Factory setzt einen neuen Maßstab und bietet ein skalierbares Modell für nachhaltige Industrieproduktion. Wir hoffen auf eine breitere Einführung vergleichbarer DC-Microgrid-Systeme – mehr „NExT Factories“ –, die die CO₂-Emissionen in der Industrie deutlich senken und die Vision der All Electric Society voranbringen könnten. Seit der Eröffnung haben wir über 20 internationale Delegationen aus aller Welt empfangen, darunter viele aus der Industrie. Ich bin überzeugt, dass das Interesse an DC-Technologie und deren Einsatz in Produktionsumgebungen weiter wachsen wird. Wir begleiten diese Entwicklung aktiv, indem wir unsere Erfahrungen teilen, Projekte beraten und mit unserer EMS-Lösung sowie unserem Portfolio an Schützen und intelligenten Leistungsschaltern zur Seite stehen.

Erfahren Sie hier mehr über die NExT-Fabrik, DC-Mikrogrids und intelligente EMS. 

Im Schwerlast- und Langstreckengüterverkehr sind die Potenziale und Herausforderungen der Elektrifizierung besonders ausgeprägt. Ihr Einfluss auf das Klima ist erheblich: Schwerlastfahrzeuge (heavy-duty vehicles, HDV) verursachen allein in der Europäischen Union mehr als ein Viertel der Treibhausgasemissionen im Straßenverkehr und über 6 % der gesamten EU-Treibhausgasemissionen.¹ Vor dem Hintergrund internationaler Klimaziele und der dringenden Notwendigkeit zur Emissionsreduktion ist die Elektrifizierung des Straßenverkehrs entscheidend. Megawattladen gilt als zentrale Technologie, um diesen Wandel bis zum Ende des Jahrzehnts zu beschleunigen – insbesondere für Nutzfahrzeugklassen, die weder feste Strecken haben, noch im Depot über Nacht aufgeladen werden können (anders also als E-Busse oder leichte E-LKW im städtischen oder regionalen Verkehr).

Mit MCS: Ladezeiten auf Diesel-Niveau

Während Hochleistungs-Ladelösungen im Bereich von einigen hundert Kilowatt bereits kommerziell erhältlich sind, wird das Multi-Megawattladen für schwere Nutzfahrzeuge erst jetzt entwickelt und ausgerollt. Der Megawatt Charging Standard (MCS) Level 2 ist dabei auf bis zu 1,5 MW ausgelegt (1.500 A bei bis zu 1.000 V), wohingegen MCS Level 3 Ladeleistungen von bis zu 3 MW oder mehr mit Strömen bis zu 3.000 A ermöglichen soll.

Dies könnte einen zentralen Hemmschuh der Elektrifizierung beseitigen: Die Ladezeiten würden sich besser mit den gesetzlichen Lenk- und Pausenvorgaben decken. In der EU gilt: Nach 4,5 Stunden Fahrt ist eine Pause von 45 Minuten Pflicht. Ein 600-kWh-LKW benötigt heute mit CCS-Standard über 70 Minuten, um von 10 auf 80 % Ladezustand (SoC) zu laden. Mit MCS dagegen könnte derselbe Lkw in etwa 25 Minuten laden.² Das ermöglicht Laden während der ohnehin erforderlichen Ruhezeit  und ermöglicht größere Reichweiten, ohne Routen oder Fahrpläne zu beeinträchtigen.

Thermische Herausforderungen beim Megawattladen

Trotz dieses großen Potenzials ist der Übergang zu elektrischen Schwerlastfahrzeugen mit erheblichen regulatorischen, infrastrukturellen und technischen Barrieren verbunden.³ Besonders herausfordernd ist die beim Ladevorgang entstehende Wärme. Zu hohe Temperaturen können Kabel, Steckverbinder und andere Komponenten beschädigen und sogar Brandrisiken erzeugen. Vor allem aber verschleißen Batterien wesentlich schneller, wenn sie häufig unter thermischer Belastung geladen werden – mit negativen Folgen für Reichweite, Nutzungsdauer und den Wiederverkaufswert von E-Trucks.

Doch wie entsteht so viel Wärme? Jeder einzelne kleine Widerstandspunkt entlang des langen Leitungswegs vom Ladeanschluss bis zu den Batterien verursacht Energieverluste und Ineffizienzen. Da Megawatt-Lader jedoch 40- bis 100-mal mehr Strom liefern als gängige Wallboxen und Leistungsverluste quadratisch mit den Stroms zunehmen, erzeugen selbst minimale Widerstände große Hitze.

In einem kürzlich von Schaltbau veranstalteten Webinar wurde dieses Problem anhand eines typischen Industrie-Schützes mit 200 µOhm Kontaktwiderstand veranschaulicht. Beim CCS-Hochleistungsladen erzeugt ein solcher Schütz rund 50 W Wärmeverlust. In einem MCS-Szenario mit 1.500 A steigt dieser Wert auf 450 W. „Das ist unglaublich viel,” sagt Pavel Tomashev, Produktmanager bei Schaltbau. „Das entspricht ungefähr der Wärmeabgabe eines Bügeleisens oder Föhns auf mittlerer Stufe. Niemand möchte mehrere solcher ‚Bügeleisen‘ im Schaltschrank haben.”⁴

Technische Lösungen zur Bewältigung der thermischen Herausforderungen von MCS

Um die thermischen Herausforderungen des Megawattladens zu meistern, existieren derzeit vier wesentliche Lösungsansätze: (1) Flüssigkeitskühlung in stationären Ladestationen, (2) gekühlte Kabelbündel, die Kühlmittel durch die Leitungen führen, (3) optimierte Bauteile mit minimiertem Widerstand auch bei hohen Lasten, und (4) fortschrittliche Überwachungssysteme, die die Temperatur und weitere Parameter kontinuierlich messen und bei kritischen Werten automatisch abschalten.

Trotz des technischen Potenzials von Kühl- und Überwachungssystemen bleibt das betriebswirtschaftliche Problem bestehen: Sie können die Gesamtbetriebskosten für Betreiber von schweren E-Nutzfahrzeugen erhöhen – sei es durch Einschränkungen beim Ladevolumen oder, realistischer, durch höhere Investitionskosten.

Und auch die zusätzlichen Betriebskosten summieren sich schnell. Wenn der Ladestrom von 300 A auf 1.500 A verfünffacht wird, steigen die Leistungsverluste eines Schützes mit 200 µOhm Kontaktwiderstand quadratisch um den Faktor 25. Dadurch steigen die Energiekosten, die als Wärme verpuffen, von ungefähr 16 EUR auf etwa 362 EUR. Wird dies durch ein Kühlsystem kompensiert, fallen zusätzlich etwa 340 EUR an. Unterm Strich stehen somit etwa 700 EUR pro Jahr – nur durch Ineffizienzen am Schütz.

Die Wahl des richtigen Schützes für skalierbaren und zuverlässigen MCS-Einsatz

Bei MCS-Level 2 und 3 sorgen die enormen Stromstärken dafür, dass selbst kleinste Widerstandsverluste einen spürbaren Anteil der eigentlich für Batterie oder Antrieb bestimmten Energie in Wärme umwandeln. Daher ist es für Schütze entscheidend, den Widerstand so weit wie möglich zu minimieren. Schaltbau hat hierfür bereits eine neue Serie bidirektionaler Schütze für MCS-Level 2 und 3 entwickelt, die auf maximale Energieeffizienz und niedrige Gesamtbetriebskosten ausgelegt sind.

Die neuen Schütze für stationäre (C305 und C330) sowie mobile Anwendungen (C805 und C830) nutzen silberlegierte Kontaktpillen und erzielen einen branchenweit führenden Kontaktwiderstand von nur 40 µOhm. Damit liefern sie Höchstleistung bei minimaler Erwärmung. Konkret bedeutet das: Ein fünfmal niedrigerer Kontaktwiderstand (im Vergleich zu üblichen 200-µOhm-Schützen) führt auch zu fünfmal geringeren Betriebskosten.

Die Serie ist außerdem mit einem kompakten Open-Air-Isolationsdesign ausgestattet, das selbst unter extremen Bedingungen für zuverlässigen Schutz sorgt: Die permanentmagnetische Lichtbogenlöschung ohne Gaseinschluss schützt jederzeit vor Überhitzung und Überdruck. Selbst bei massiven Kurzschlussereignissen vermeiden die Schütze so Systemschäden und Ausfälle von Komponenten. Der C330 etwa widersteht einem Kurzzeitstrom von 15.000 A für fünf Millisekunden, ohne dass die Kontakte verschweißen – ein entscheidender Sicherheitsmaßstab für leistungsstarke Anwendungen.

Mit getrennten Kontaktsystemen für das Schließen und Öffnen bieten die Megawatt-Ladeschütze von Schaltbau außerdem einen besonders stabilen Langzeitkontaktwiderstand. Dank der kompakten Abmessungen lassen sich die Schütze problemlos in Megawatt-Ladestationen, Batteriespeicherlösungen, E-Mobility-Plattformen und weitere Hochleistungsanwendungen integrieren. Dank vollständiger Bidirektionalität sind sie zudem Vehicle-to-Grid (V2G)-fähig.

Mit den ersten MCS-konformen Schützen der Branche für 3.000 A bestätigt Schaltbau seine Vorreiterrolle bei Hochleistungs-Gleichstromlösungen, die die Elektrifizierung von Energieversorgung und Mobilität voranbringen.

Erfahren Sie hier mehr über unsere Lösungen für das Megawatt-Laden und wie wir Sie bei Ihren Elektrifizierungszielen unterstützen können.

Referenzen: 

1. Europäische Kommission, Reducing CO₂ emissions from heavy-duty vehicles, 2023.
2. Schaltbau Webinar, How to overcome thermal challenges in megawatt charging, Mai 2025. Eine ähnliche Berechnung findet sich bei Froese, Michelle, Megawatt charging brings sub-30-minute charging to heavy-duty EVs, in: EV Engineering + Infrastructure, 8. Juli 2025.
3. Ausführlichere Hintergründe zu den regulatorischen und infrastrukturellen Herausforderungen bietet der Schaltbau-Blogartikel, Vom Verbrenner zum (Gleich-)Stromer: Megawattladen als Schlüssel zur Nutzfahrzeug-Elektrifizierung, 28. Mai 2025.
4. Schaltbau Webinar, How to overcome thermal challenges in megawatt charging, Mai 2025.

V2G bewegt sich im Spannungsfeld zweier großer Herausforderungen: Einerseits nimmt durch die zunehmende Elektrifizierung des Verkehrs der Strombedarf deutlich zu, zum anderen wächst der Druck auf die Energienetze, erneuerbare Energien zu integrieren und Lastspitzen effizient zu managen.

Autos als Teil der Lösung statt des Problems?

In Industrieländern werden private Pkw im Schnitt lediglich eine Stunde pro Tag bewegt – sie verbringen also etwa 95 % ihrer Lebenszeit parkend. V2G will diese ungenutzte Zeit produktiv machen, indem die in Elektrofahrzeugen verbauten Batteriemodule als Zwischenspeicher genutzt werden. Aus diesem Speicher kann bei Spitzenlast Strom ins Netz zurückgespeist werden. In großem Maßstab umgesetzt, würden Elektrofahrzeuge damit nicht mehr nur Energie verbrauchen, sondern aktiv zur Netzstabilität beitragen (indem sie die Wahrscheinlichkeit von Störungen durch Lastschwankungen reduzieren), erneuerbare Energien besser integrieren, zusätzliche Speicherkapazitäten schaffen und die Versorgungssicherheit erhöhen. Neben den Netzbetreibern würden davon auch die Fahrzeugbesitzer profitieren: Sie könnten ihr E-Auto in Nebenlastzeiten günstig laden und den Strom in Spitzenzeiten, wenn die Preise höher sind, mit Gewinn ins Netz zurückverkaufen.

Unter Vehicle-to-Home (V2H) oder Vehicle-to-Building (V2B) versteht man Ansätze, bei denen Fahrzeug, die Photovoltaikanlage auf dem Dach und das Gebäude miteinander gekoppelt sind und das Elektroauto die Rolle eines Stromspeichers für den Haushalt übernimmt: In der Regel können Elektrofahrzeuge mehr Energie speichern, als ein durchschnittlicher Haushalt pro Tag verbraucht.

V2G: Großes Potenzial für Elektrifizierung, stabile Netze und effiziente Energiespeicherung …

Anfang 2025 haben die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission Chinas sowie die chinesische Energiebehörde den Start von 30 V2G-Pilotprojekten in neun Städten angekündigt und damit das Potenzial von Elektrofahrzeugen für die Energiespeicherung unter realen Bedingungen unterstrichen. In Europa sprechen die Fraunhofer-Institute ISI und ISE von Elektrofahrzeugen als „Batterien auf Rädern“ und „virtuellen Kraftwerken“, die das „Potenzial besitzen, unser Energiesystem grundlegend zu verändern“. Laut ihrer Studie könnte bidirektionales Laden den Energiesystemen in der EU bis 2040 Einsparungen in Höhe von 22 Mrd. EUR ermöglichen – durch weniger zusätzliche Erzeugungskapazitäten, geringere Abregelungen und reduzierten Brennstoffverbrauch. Zwischen 2030 und 2040 könnten die Gesamteinsparungen bei 175,45 Mrd. EUR liegen, was nahezu dem gesamten EU-Haushalt von 2023 entspricht.[2]

Damit könnten Elektrofahrzeuge bis 2030 mehr als 4 % des europäischen Stromverbrauchs beisteuern, was der Versorgung von rund 30 Millionen Haushalten entspricht. Bis 2040 könnte dieser Anteil auf über 10 % steigen[3] und zugleich den Ausbau von rund 430 Gigawatt zusätzlicher Solarkapazität ermöglichen – was nahezu einer Verdoppelung der aktuellen EU-Kapazität gleichkäme. Der Bedarf an stationären Batteriespeichern ließe sich dadurch bis 2040 um beeindruckende 92 % reduzieren, und auch die notwendige Vorhaltung von Reservekraftwerken könnte erheblich sinken.[4]

… trotzdem gibt es noch erhebliche Herausforderungen

Das Potenzial von V2G ist zweifellos groß, doch ebenso groß sind die damit verbundenen regulatorischen, rechtlichen, haftungsbezogenen und technischen Herausforderungen. Voraussetzung ist zunächst eine hohe Zahl an Elektrofahrzeugen mit bidirektionaler Ladefunktion sowie eine flächendeckende Infrastruktur mit privaten und öffentlichen Netzanschlüssen. Zweitens müssen Hindernisse wie mangelnde Standardisierung und Interoperabilität, beispielsweise bei Kommunikationsprotokollen und Wechselrichter-Spezifikationen, überwunden werden. Darüber hinaus existieren derzeit noch zu wenige Anreiz- und Vergütungsmechanismen für Netzbetreiber und Eigner von Elektrofahrzeugen.

V2G gilt zudem als besonders heikel und anspruchsvoll, weil der Fahrzeugbesitzer wesentliche Steuerungsaufgaben des Lade- und Entladeprozesses dem Netzbetreiber überlassen würde. Dies hätte möglicherweise Auswirkungen auf die Garantiebestimmungen der Hersteller und verschärft die Bedenken hinsichtlich der Alterung der Batterie. Da wiederaufladbare Batterien nur über eine begrenzte Anzahl an Lade- und Entladezyklen verfügen, stellt sich die Frage, ob V2G den Verschleiß beschleunigt und damit den Restwert senkt. Diese Problematik müssen Batteriehersteller, OEMs, Netzbetreiber und staatliche Stellen gemeinsam lösen.

Auch wenn die EU-Gesetzgebung bidirektionalem Laden durch die „Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR)“ sowie die Aktualisierungen der „Renewable Energy Directive (RED II/III)“ den Weg ebnet, etwa durch Vorgaben zu Interoperabilität und Smart-Charging-Fähigkeiten, und immer mehr bidirektional-fähige Fahrzeuge mit ISO 15118-20-Kompatibilität auf den Markt kommen, ist die Umsetzung auf breiter Ebene bislang nicht erreicht.

V2G-taugliche Schütze: Ingenieurtechnische Hürden in bidirektionalen Anwendungen

Die Herausforderungen von V2G betreffen jedoch nicht nur Regulierung und Standards, sondern auch die Systemkomponenten von Elektrofahrzeugen und Ladestationen. Besonders hoch sind bei Gleichstromanwendungen die Sicherheits- und Isolationsanforderungen. V2G-Schütze müssen Stromflüsse in beide Richtungen beherrschen, Lichtbögen sicher löschen und auch unter Überstrombedingungen zuverlässig isolieren. Die Isolierung muss unter allen Umständen, einschließlich routinemäßiger Schaltzyklen und Überstrombedingungen, gewährleistet sein. Zunehmend wichtig wird auch die Einbindung in Steuerungs- und Monitoringsysteme von Fahrzeug und Ladestation, wodurch intelligente Schütze besonders entscheidend werden.

Die sogenannte Round-Trip-Effizienz, also der Wirkungsgrad des gesamten Lade- und Entladevorgangs, liegt je nach Batteriezustand, Temperatur, Ladegeschwindigkeit, Ladezustand und den Systemkomponenten jenseits der Batterie zwischen 80 und 90 %. Diese Verluste sind ausschlaggebend für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von Vehicle-to-Grid.[5] Moderne bidirektionale Schütze wie die Baureihen C303, C305, C330, C310 und C320 von Schaltbau sind mit Silberlegierungskontakten in passender Größe und mit optimaler Kontaktkraft ausgestattet, wodurch die Kontakterwärmung deutlich reduziert wird (2- bis 3-mal geringer als bei Wettbewerbern). Dank ihrer überlegenen thermischen Eigenschaften verringern sie die Wärmeabgabe, schützen die Komponenten vor übermäßigem Verschleiß und gewährleisten eine effiziente, verlustarme Energieübertragung.

Sie verfügen außerdem über ein kompaktes, offenes Isolationskonzept, das selbst bei schwerwiegenden Fehlersituationen und hohen Kurzschlussströmen ein Bersten verhindert. Schaltbau-Schütze mit integrierter Spiegelkontaktfunktion zur Schaltzustandsüberwachung gewährleisten außerdem ein hohes Maß an Sicherheit für das gesamte System.

Elektrofahrzeuge: Mehr als nur Dekarbonisierung des Verkehrs

Elektrofahrzeuge weisen dem Transportsektor einen klaren Weg zur Dekarbonisierung, doch es lassen sich noch weitaus mehr Vorteile erschließen, wenn die regulatorischen, politischen und technischen Herausforderungen von V2G gemeistert werden. Als Anbieter von Lösungen für bidirektionale Ladeinfrastrukturen leisten die hochentwickelten Schütze von Schaltbau einen wichtigen Beitrag zu Systemsicherheit und Zuverlässigkeit in anspruchsvollen bidirektionalen E-Mobilitäts- und Energieanwendungen.

[1] Statista, Global energy storage - statistics & facts, 27. Februar 2025.

[2] Fraunhofer ISE & Fraunhofer ISI im Auftrag von Transport & Environment, Batteries on wheels: the untapped potential of EVs, 30. Oktober 2024.

[3] EY & Eurelectric, Plugging into potential: unleashing the untapped flexibility of EVs, 2025.

[4] Fraunhofer ISE & Fraunhofer ISI im Auftrag von Transport & Environment, Batteries on wheels: the untapped potential of EVs, 30. Oktober 2024.

[5] Joint Research Centre of the European Commission Technical Report, Vehicle-to-Grid and/or Vehicle-to-Home Round-Trip Efficiency, 2021.

Steckverbinder sorgen in unterschiedlichsten Anwendungen für sichere Verbindungen – vom Einsatzhelm bis zu fahrzeuggestützten Kontrollstationen. Je kompakter, leichter und mobiler die Systeme werden, desto höher sind die Anforderungen an Steckverbinder: Sie müssen mehr Leistung auf immer kleinerem Raum erbringen – ohne Abstriche bei der Zuverlässigkeit.

Moderne Gefechtshelme sind heute mehr als reine Schutzausrüstung: Sie vereinen Kommunikation, Datenübertragung, visuelle Informationen und Sensorik. All diese Systeme müssen zuverlässig miteinander verbunden sein. Damit dies fehlerfrei funktioniert, müssen die Steckverbinder höchsten Anforderungen genügen – denn ein Ausfall ist keine Option.

Große, schwere Komponenten haben ausgedient. In modernen Systemen kommt es auf jedes Gramm und jeden Millimeter an – und die Miniaturisierung ist anspruchsvoll. Verteidigungssysteme müssen in Umgebungen mit Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen und elektromagnetischen Störungen funktionieren. Steckverbinder müssen all dem standhalten – und dabei sowohl die Signalintegrität gewährleisten wie auch die mechanische Belastbarkeit.

Die Industrie reagiert mit innovativen Lösungen, die ein Gleichgewicht zwischen kompakter Bauweise, hoher Leistungsfähigkeit und dauerhafter Belastbarkeit schaffen. Moderne Steckverbinder übertragen Daten mit hohen Geschwindigkeiten trotz immer kleinerer Baugröße. Fortschrittliche elektromagnetische Abschirmungen – oft mit Dämpfungswerten über 70 dB – gehören mittlerweile zum Standard und schützen zuverlässig vor Störungen in komplexen Elektroniksystemen. IP68-Dichtungen bieten auch im gesteckten Zustand zuverlässigen Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit. Zusätzlich sorgen selbstreinigende gefederte Kontaktflächen für langfristige Zuverlässigkeit selbst unter extremen Einsatzbedingungen.

Die Erfüllung regulatorischer Anforderungen hat höchste Priorität im Designprozess. Verteidigungsprojekte verlangen die uneingeschränkte RoHS-Konformität: Schadstoffe wie Blei und Cadmium sind somit ausgeschlossen.

Da die Grenzen zwischen militärischen und industriellen Anwendungen zunehmend verschwimmen, werden häufiger Steckverbinder benötigt, die bereits ab Werk sowohl Leistungs- als auch Compliance-Standards erfüllen.

Ist das Steckverbindungsdesign nicht regelkonform, ist man bereits aus aus dem Rennen.  Verteidigungsingenieure erwarten heute mehr als nur Robustheit; sie benötigen maßgeschneiderte Lösungen für die jeweilige Mission. Dazu gehören Oberflächen, die die optische Erkennbarkeit verringern, wie matt-schwarze, nicht reflektierende Beschichtungen; Materialien, die gegenüber Hydraulikflüssigkeiten und anderen aggressiven Chemikalien beständig sind; Verriegelungen, die sowohl sicher als auch unter Belastung einfach zu handhaben sind; und modulare Konfigurationen, die rasch an die spezifischen Anforderungen verschiedener Plattformen oder Einsatzszenarien angepasst werden können.

Konnektivität als Risikofaktor: Mit der wachsenden Vernetzung, Geschwindigkeit und Mobilität von Verteidigungssystemen wird die Zuverlässigkeit jedes Glieds in der Kette immer wichtiger. Der Bedarf an Verbindungen mit niedriger Latenz und hoher Bandbreite steigt, vor allem durch die Integration von KI-gesteuerten Systemen und komplexen Sensorarrays.

Wenn Systeme im Einsatz ausfallen, sind es oft die kleinsten Komponente, die die größten Problem verursachen. Deshalb dürfen Steckverbinder nicht als nebensächlich betrachtet werden. Sie sind zentral für das Risikomanagement in Einsätzen, bei denen jedes Signal zählt und jeder Ausfall gravierende Folgen haben kann. Aus diesem Grund ist die sichere und störungsfreie Signalübertragung so wichtig.

Die neuen VG/NF-Steckverbinder von Schaltbau vereinen, was moderne Verteidigungssysteme heute verlangen: einsatzbereite Leistung, Umweltverträglichkeit und die Einhaltung aller gesetzlichen Vorschriften.

Diese neue Generation baut auf Jahrzehnten zuverlässiger Leistung auf und setzt neue Maßstäbe. Mit modernster Oberflächentechnologie und neu entwickelten Basismaterialien bieten unsere VG/NF-Steckverbinder:

• Abschirmung von über 70 dB gegenüber elektromagnetischer Störung
• Beständigkeit gegen aggressive Stoffe wie Hydrauliköl, Diesel und Chemikalien
• Mattschwarze, entspiegelte Oberfläche, ideal für Tarnanwendungen
• RoHS-Konformität ohne Ausnahmen – frei von Cadmium und Blei
• Erfüllung der strengen VG96934 Version "J"-Norm
• IP68-Dichtung, auch im gesteckten Zustand, Pogo-Stifte mit selbstreinigenden Kontaktflächen
• Über 5.000 Steckzyklen für langfristige Zuverlässigkeit

Diese Steckverbinder stehen nicht nur für technische Exzellenz, sondern für unseren Einsatz für nachhaltige und zukunftsweisende Lösungen im Verteidigungsbereich.

Bei der Entwicklung zeitgemäßer Verteidigungsausrüstung ist die Steckverbinder-Strategie kein Detail, sondern beeinflusst maßgeblich die Leistung, Sicherheit und Compliance.

Nicht immer ist die auffälligste Technik der entscheidende Faktor. Oft zählt vor allem eine stabile und dauerhaft zuverlässige Verbindung unter allen Umständen.

Sie wollen mehr darüber erfahren, wie unsere VG/NF-Serie zum Einsatz kommen kann? Hier finden Sie weitere Informationen.

Als Warren Buffett sagte: "Der Preis ist das, was Sie zahlen, der Wert ist, was Sie bekommen", hätte er direkt mit den heutigen Engineering- und Beschaffungsexperten sprechen können, die mit der Auswahl kritischer elektromechanischer Komponenten für Industrie-, Energiespeicher- und E-Mobilitätsanwendungen beauftragt sind. Ihre Herausforderung besteht darin, auf der Grundlage von Kosten, Qualität, Lebensdauer und Nachhaltigkeit gleichzeitig zu entscheiden.

Zweifellos sind die ESG-Anforderungen verschärft worden und die globale Erwärmung schreitet schneller voran, als wir uns bisher vorgestellt haben. Aber auch der Kostendruck, die Kundenerwartungen, der Wettbewerb und eine Vielzahl makroökonomischer Herausforderungen verschärfen sich, was es schwieriger macht, langfristig erfolgreich zu sein. Für den Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft müssen saubere Technologien niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO) aufweisen, damit sie eine Chance haben, gegenüber herkömmlichen Komponenten eingesetzt zu werden. Batterie- und Solartechnologie sind ein Beispiel dafür, wie sinkende Preise Geschäftsentscheidungen ermöglichen, die vollständig auf Umweltziele ausgerichtet sind.

Gesamtbetriebskosten bei der Auswahl elektrischer Komponenten

In der industriellen Automatisierung und Elektrifizierung sind die Gesamtbetriebskosten zu einer wesentlichen Kennzahl geworden, da sie nicht nur den Anschaffungspreis, sondern alle Kosten bis zum Ende der Lebensdauer einer elektrischen Komponente berechnen. Dazu gehören Betriebskosten, Einrichtungs- und laufende Wartungskosten, Lebensdauer vor dem Austausch und vieles mehr.

Dieser ganzheitlichere Ansatz verwandelt die Komponentenauswahl von einer engen finanziellen Kalkulation in eine strategische Entscheidung. Laut einer Studie von Deloitte nannten Beschaffungsleiter die "Berücksichtigung der Gesamtlebenszyklus-/Betriebskosten" als eine ihrer fünf wichtigsten Strategien, um ihren jeweiligen Unternehmen einen Mehrwert zu bieten.[1] Gleichzeitig sind die Einkaufsabteilungen oft überfordert: Die Berechnung jedes einzelnen Kostenbestandteils in einer TCO-Analyse kann unrealistisch und übertrieben sein.

Die versteckten Kosten von Energieverlusten

Ineffizienzen bei elektromechanischen Komponenten sind eine Herausforderung in den Bereichen Energie, E-Mobilität und Industriesysteme. Scheinbar bescheidene Komponenten, die den Leistungsfluss steuern, wie z. B. Schütze, können sich sehr unterschiedlich auf die Betriebskosten auswirken. Die Kunden von Schaltbau und Eddicy und ihre (End-)Kunden kaufen, speichern und/oder verkaufen Energie über ihre Anwendungen – seien es Elektrofahrzeuge, Ladestationen, Energiespeicherlösungen oder Prüfstände – sie wollen diese natürlich nicht verlieren.

Wie kann ein Schütz zur Energieeffizienz beitragen? Der Widerstand ist der Parameter, bei dem Energieverluste innerhalb des Schützes auftreten und die beeinflusst werden können. Um dies zu erreichen, müssen Schütze ihren Spulenverbrauch optimieren und ihren Übergangswiderstand so gering wie möglich halten. Die Eddicy-Schütze von Schaltbau bieten aufgrund ihrer massiven AgSno2-Kontaktpillen (im Gegensatz zu reinen Kupfer- oder dünnschichtbeschichteten Kontaktpillen) und der elektronischen Steuerung für einen optimalen Stromverbrauch sowohl beim Einzug als auch beim Halten einen erstklassigen Wirkungsgrad. Dadurch ist die Kontakterwärmung zwei- bis dreimal geringer als bei Vergleichskonkurrenten.

Weniger Energieverluste im Spulenkreislauf und an den Kontaktspitzen führen zu reduzierten (Energie-)Kosten, besseren Reichweiten und optimiertem Thermomanagement/-kühlung für E-Fahrzeuge und E-Charging sowie zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten für Energiespeichersysteme. Während einige Anwendungen nur zwei Schütze benötigen, benötigen die meisten Ladestationen mindestens ein halbes Dutzend. Und Energiespeichersysteme enthalten leicht Dutzende oder Hunderte von Schützen, die 24/7 in Betrieb sind. Schon kleine Unterschiede in der Energieeffizienz können sich schnell summieren.

TCO-Rechner: Show don't tell

Die Gleichstromschütze (DC) von Eddicy haben ein Alleinstellungsmerkmal: Da ihr Spulenverbrauch und ihre Leistungsverluste im Vergleich zum Wettbewerb deutlich geringer sind, spart der (End-)Kunde über den gesamten Produktlebenszyklus Energie und Kosten in seinem System. Dieser Vorteil ist nicht nur ein Versprechen, sondern ein bewiesenes Ergebnis.

Der TCO-Rechner von Schaltbau vergleicht die Gesamtkosten für die Verlustleistung von Schützen für Ihre gesamte Anwendung mit Schaltbau-Schützen mit denen von Konkurrenzprodukten. Bei der Berechnung werden die Spannungen (V), der thermische Strom (A), der Übergangswiderstand (mΩ) und die Verlustleistung der Spule (W) der jeweiligen Schütze eingegeben. Anschließend berechnet er die Verlustleistung pro Pol, d. h. den Energieverlust über den Übergangswiderstand und den Spulenverbrauch, den Gesamtenergieverlust (kWh/Jahr) sowie die Gesamtkosten der Schützverlustleistung für das Gesamtsystem. Die Berechnung kann an den jeweiligen Energiepreis angepasst werden, den ein Kunde zahlt, die Anzahl der Schütze, die in seine Systeme eingebaut werden sollen, die Anzahl der Betriebsstunden pro Tag und die erwartete Lebensdauer des Schützes bis zum Austausch.

Berechnung der Verlustleistung der elektrischen Ladestation

In der Tat summiert sich die Minimierung der Leistungsverluste in Ihrem Schütz schnell (s. Abbildung 1): Eine Ladestation beispielsweise, die 6 Schütze (zwei Schütze pro Pistole und zwei Schütze für die Schaltmatrix) einsetzt, verliert mit dem C303 Ecosave über 15 Betriebsjahre hinweg etwa 1.014 Euro an Schützleistungsverlusten für die Ladestation – satte 2.759 EUR bzw. 2.171 EUR wären es aber mit Vergleichsprodukten von anderen Herstellern. 
 

Berechnung der Verlustleistung des Energiespeichersystems

Der Kostenunterschied vergrößert sich erheblich bei Anwendungen mit höherem Strom, die 24/7 laufen, wie z. B. Energiespeichersysteme (s. Abbildung 2). Bei einer großen Anlage mit 20 Schützen beträgt der gesamte Schützleistungsverlust für die gesamte Anlage über 15 Betriebsjahre mit einem Eddicy C310-Schütz 9.853 EUR, mit Wettbewerberschützen sind es jedoch 22.069 EUR bzw. 17.370 EUR. 

Energieeffizienz: "Erster Brennstoff" für die Energiewende

Wie die Internationale Energieagentur betont, ist Energieeffizienz der "erste Treibstoff" bei der Energiewende, da sie einige der schnellsten und kostengünstigsten Optionen zur CO2-Minderung bietet und gleichzeitig die Energierechnung senkt. Durch die Berücksichtigung von Energieeffizienz, Betriebssicherheit und Langlebigkeit helfen die Gesamtbetriebskosten zu verdeutlichen, wie Premium-Komponenten zwei Voraussetzungen erfüllen: erhebliche Kosteneinsparungen über den gesamten Produktlebenszyklus und die Förderung von Nachhaltigkeitszielen. Aus diesem Grund werden wirtschaftliche Optimierung und Nachhaltigkeit auf dem Weg zur Elektrifizierung und Dekarbonisierung zu komplementären Kräften und nicht zu konkurrierenden Prioritäten.

Sind Sie an Ihrer personalisierten TCO-Analyse für Auftragnehmer interessiert? Laden Sie hier unseren TCO-Rechner herunter , um die potenziellen Einsparungen in Ihrer Anwendung zu sehen – oder wenden Sie sich an eine personalisierte Analyse von unseren Experten.
 

[1] Deloitte, Global Chief Procurement Officer (CPO) Survey 2023. Orchestratoren des Wertes, S.8.

Die Welt war noch nie so vernetzt wie heute. Waren und Menschen bewegen sich weiter und schneller als je zuvor, und ein Ende ist nicht in Sicht. Laut Prognosen des International Transport Forum der OECD werden sich der Personenverkehr und die weltweite Frachtnachfrage bis 2050 jeweils verdreifachen.

Elektrifizierung schwerer Nutzfahrzeuge: Status Quo

Die Elektrifizierung verläuft nicht für alle schweren Nutzfahrzeuge gleich schnell. E-Busse, insbesondere E-Stadtbusse, sind dank ihrer relativ festen Routen, geringeren Entfernungen und der Möglichkeit, sie im Depot aufzuladen, bereits deutlich weiter verbreitet. Der Absatz elektrischer Busse übertrifft in allen Märkten deutlich den anderer HDV-Segmente. In der EU erreichten batterieelektrische Stadtbusse im Jahr 2023 bereits einen Marktanteil von 43 %.[3] Ein vergleichbarer Trend zeigt sich bei leichten elektrischen Nutzfahrzeugen, die hauptsächlich für den städtischen Lieferverkehr genutzt werden, z.B. in emissionsfreien oder „grünen“ Lieferzonen.

Bei den schweren Nutzfahrzeugen dominieren weiterhin Dieselantriebe: Im Jahr 2021 machten dieselbetriebene Lkw noch über 95 % der Neuzulassungen in der EU aus.[4] Zwar haben sich die Verkäufe von Elektro-Lkw in Europa im Jahr 2023 fast verdreifacht, ihr Anteil am Gesamtabsatz lag jedoch weiterhin bei unter 2 %. In den Vereinigten Staaten verdreifachten sich die Zahlen ebenfalls, machten aber nur magere 0,1 % des gesamten Lkw-Absatzes aus. Eine klare Ausnahme bildet China: Dort wurden rund 70 % aller weltweit verkauften Elektro-Lkw abgesetzt.[5]

Auf globaler Ebene übertraf der Absatz von batterieelektrischen schweren E-Lkw 2023 erstmals den von Elektrobussen. Dies deutet darauf hin, dass sich die Elektrifizierung von Lkw beschleunigt, was vor allem auf Fortschritte bei der E-Lkw- und Ladetechnologie sowie auf ehrgeizigere Klimaziele in verschiedenen Märkten zurückzuführen ist. In der EU sind die Lkw-Hersteller nun verpflichtet, die Emissionen ihrer neuen Fahrzeugflotten bis 2030 um bis zu 45 % und bis 2040 um mindestens 90 % zu senken.

Zentraler Enabler, zentrales Nadelöhr: Das Laden

PwC prognostiziert, dass bis 2030 mehr als 20 % des Transportsektors elektrifiziert sein werden – maßgeblich getrieben durch die zunehmende Verbreitung von schweren Nutzfahrzeugen und Stadtbussen.[6] Doch wie wird es in nur wenigen Jahren zu diesem steilen Wachstum kommen? Vor allem dadurch, dass batterieelektrische Antriebe in zahlreichen Anwendungen – selbst bei Langstrecken-Lkw – noch vor 2030 bei den Gesamtkosten über den gesamten Lebenszyklus (total cost of ownership, TCO) mit Dieselfahrzeugen gleichziehen könnten: „Selbst im anspruchsvollen grenzüberschreitenden Fernverkehr bieten batterieelektrische Lösungen vor 2030 die kosteneffizienteste Option – unter der Voraussetzung, dass in Europa eine öffentliche Ladeinfrastruktur im Megawattbereich zur Verfügung steht.“[7]

In einer Branche, in der Zeit gleich Geld ist, ist das Laden im Megawattbereich ein zentraler Baustein für die Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs. Stellen Sie sich eine Autobahnraststätte vor, an der schwere Elektro-Lkw leise einrollen – nicht für einen 70-minütigen Ladehalt, wie er selbst mit heutigen DC-Schnellladern (z. B. 350 kWh) üblich ist, sondern für einen schnellen 15- bis 20-minütigen „Pump-and-Go“-Stopp, vergleichbar mit heutigen Dieselbetankungen. Genau dieses Szenario beschreibt das Versprechen des Megawattladens. Um jedoch eine solche „dieselähnliche“ Ladezeit und Fahrzeugverfügbarkeit für E-Lkw zu erreichen, sind komplexe technische und infrastrukturelle Herausforderungen zu bewältigen.

Zahlreiche infrastrukturelle Hürden lassen sich nur durch die enge Kooperation von Politik, Netzbetreibern, Herstellern von Ladeinfrastruktur und Logistikunternehmen überwinden. Dazu gehören die begrenzte Verfügbarkeit von Megawatt-Ladern entlang öffentlicher Verkehrskorridore, Investitionen in netzgebundene Hochleistungs-Ladehubs, Netzengpässe und die begrenzte Verfügbarkeit von Strom an Autobahnraststätten, der Ausbau von Ladeinfrastruktur in Depots sowie die zunehmende Komplexität bei der Routenplanung und mehr.

Die Umstellung auf das Megawatt Charging System (MCS) der Level 2 und 3 stellt jedoch auch erhebliche Herausforderungen an die in Batterien und Ladeinfrastruktur verwendeten elektromechanischen Komponenten, um Leistung, Sicherheit und Systemzuverlässigkeit zu gewährleisten. Während MCS Level 2 auf bis zu 1,5 MW (1.500 A bei bis zu 1.000 V) ausgelegt ist, ermöglicht MCS Level 3 eine Ladeleistung von 3 MW oder mehr bei bis zu 3.000 A. Dieser Leistungssprung verkürzt die Ladezeiten selbst bei großen Batteriepacks erheblich. Damit liefert MCS Level 3 die industrielle Skalierbarkeit, die für eine breite Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs auf Autobahnen erforderlich ist – nicht nur für den planbareren Depotbetrieb. Bei entsprechender Abstimmung von Ladeinfrastruktur, Netzkapazität und Fahrzeugtechnik könnte die Markteinführung noch in diesem Jahrzehnt erfolgen.

Vor dem Hintergrund internationaler Klimaziele, insbesondere der Verpflichtung der EU, die Emissionen bis 2030 um mindestens 55 % zu senken und bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, ist Megawattladen nicht nur eine Frage des Komforts – sondern unverzichtbar. Die Dekarbonisierung des Schwerlastverkehrs muss beschleunigt werden, um das -1,5 °C-Ziel erreichen zu können. Megawattladen muss als eine Voraussetzung dafür im Heute verstanden werden, nicht als eine Option für später. Fahrzeug- und Ladeinfrastrukturhersteller müssen ihre Entwicklungspläne dringend aufeinander abstimmen und ihre nächste Produktgeneration auf Grundlage der MCS-Normen der Level 2 und 3 ausrichten, um den dringenden klimapolitischen und regulatorischen Vorgaben gerecht zu werden.

Thermische Herausforderungen beim Megawattladen meistern

Aufgrund der extrem hohen Ströme, die bei MCS-Level 2 und 3 im Spiel sind, ist das Wärmemanagement eine der kritischsten Hürden, die Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Fracht, Fahrzeug und Fahrer gefährden können. Je höher der Strom, desto schneller der Ladevorgang – aber auch desto mehr Wärme entsteht, wenn der Strom durch Kabel, Steckverbinder, Schütze und schließlich in die Batterie fließt. Beim Megawattladen fließen Ströme zwischen 1.000 und 3.000 A – ein üblicher Heimlader für Elektrofahrzeuge arbeitet mit einem Dreißigstel bis Fünfzigstel dieser Stromstärke.

Beim Megawattladen entsteht zwangsläufig Wärme. Wird sie nicht richtig reguliert, stellt sie ein Sicherheitsrisiko dar, da überhitzte Komponenten schmelzen, einen Kurzschluss verursachen oder sogar Feuer fangen können. Außerdem verschleißen Komponenten unter thermischer Belastung schneller. Am gravierendsten wirkt sich dies auf die Batterie aus: Wird sie regelmäßig unter zu hohen Temperaturen geladen, sinken Reichweite, Lebensdauer und Wiederverkaufswert deutlich. Damit geraten die TCO-Vorteile von E-Lkw gegenüber Diesel-Lkw ins Wanken.

Selbst wenn die Wärme in Hochspannungsanwendungen durch Flüssigkühlung abgeführt werden kann, hat dies spürbare Auswirkungen auf die Gesamtbetriebskosten (TCO): Denn Leistungsverluste steigen quadratisch mit der Spannung. Ein erheblicher Teil der Energie, die eigentlich für den Antrieb oder die Batterie vorgesehen ist, verpufft also als Wärme und kann eine zusätzliche Kühlung erforderlich machen, die ebenfalls mit Kosten verbunden ist. Deshalb ist es auf der Ebene der Schütze unabdingbar, den Kontaktwiderstand so niedrig wie möglich zu halten, um Energie effizient zu übertragen und wettbewerbsfähige Gesamtbetriebskosten zu erzielen.

Schaltbau hat bereits eine neue Baureihe bidirektionaler Schütze für stationäre und mobile Megawattlade-Anwendungen für die MCS-Level 2 und 3 vorgestellt. Die Flaggschifflösung C330 reduziert den Kontaktwiderstand auf bis zu 40 µOhm und gewährleistet dadurch eine erstklassige Performance mit minimaler Erwärmung an den Kontakten. Demgegenüber kommen marktübliche DC-Schütze auf über 200 µOhm, was bei 1.500 A einem Wärmeverlust von 450 W entspricht.

Mit zwei Hauptstromkreisen – einem zum Schalten und einem zum Führen des Stroms – gewährleistet der C330 maximalen Kontaktschutz sowie einen stabilen Kontaktwiderstand und konstante thermische Eigenschaften über lange Betriebszeiten hinweg. Die Megawatt-Schützserie reduziert die Energieverluste im Gesamtsystem und ermöglicht bis zu 25 % Einsparungen bei den Energiekosten – zusätzlich entfallen Kosten für aufwendige Kühlsysteme.

Um schwere Nutzfahrzeugflotten im großen Maßstab zu elektrifizieren, brauchen OEMs und Flottenbetreiber mehr als leistungsstarke Batterien und Schnelllader – gefragt sind hocheffiziente, thermisch stabile und zukunftsorientierte Komponenten. Megawattladen ist nicht nur ein technologischer Fortschritt, sondern ein strategischer Hebel für Klimaschutz und Wettbewerbsfähigkeit. Der Übergang zum emissionsfreien Straßengüterverkehr erfordert die rasche Weiterentwicklung von Infrastruktur und Fahrzeugtechnik. Mit durchdachtem Wärmemanagement und robusten Komponenten ist der Weg in den emissionsfreien Transportsektor nicht nur denkbar, sondern unausweichlich.

Weitere Informationen über unsere Megawattlade-Lösungen und wie wir Ihre Elektrifizierungsziele unterstützen können, finden Sie hier.

[1] International Transport Forum, ITF Transport Outlook 2019.

[2] European Commission, Reducing CO₂ emissions from heavy-duty vehicles, 2023.

[3] International Energy Agency, Trends in heavy electric vehicles – Global EV Outlook 2024.

[4] Basma, Hussein; Rodríguez, Felipe, A total cost of ownership comparison of truck decarbonization pathways in Europe, International Council on Clean Transportation Working Paper 2023-28, November 2023.

[5] International Energy Agency, Trends in heavy electric vehicles – Global EV Outlook 2024.

[6] PwC, Truck Study 2024. The diversification of battery-electric truck platforms will shape the next phase of the eMobility revolution, September 2024.

[7] Basma, Hussein; Rodríguez, Felipe, A total cost of ownership comparison of truck decarbonization pathways in Europe, International Council on Clean Transportation Working Paper 2023-28, November 2023, p. 19.

Seit den frühen 1950er-Jahren, als das erste flurgebundene Fahrzeug zum Einsatz kam, haben sich fahrerlose Transportfahrzeuge (autonomous guided vehicles, AGVs) und moderne autonome mobile Roboter (autonomous mobile robots, AMRs) in der Intralogistik etabliert. Sie transportieren Güter selbstständig, emissionsfrei und nahezu lautlos – und bieten dabei ein hohes Maß an Sicherheit und Flexibilität. Dank Fortschritten in der Sensorik, im maschinellen Lernen und in der kamerabasierten Navigation lassen sich viele bislang manuelle oder halbautomatisierte Prozesse mit AGVs vollständig automatisieren.

Automatisierung in der Intralogistik wächst rasant

Infolgedessen boomt der Automatisierungsmarkt: Nach Angaben von McKinsey wächst der Markt für Lagerautomatisierung jährlich um rund 10 Prozent.¹ Um ihre Wettbewerbs- und Leistungsfähigkeit zu steigern, planen Unternehmen, ihre Ausgaben für Automatisierung in den nächsten fünf Jahren deutlich zu erhöhen – auf durchschnittlich 25 Prozent der Investitionsausgaben. In der Logistik und im Fulfillment-Bereich dürfte der Anteil der Automatisierung mit über einem Drittel so hoch ausfallen wie in keinem anderen Sektor.²

Laut BCG ist der wirtschaftliche Nutzen heute größer denn je: Durch den Einsatz fortschrittlicher Logistiklösungen können Hersteller ihre innerbetrieblichen Logistik- und Lagerkosten um rund 30 Prozent senken.³ Besonders AGVs bieten großes Potenzial, zentrale Probleme in der Lieferkette zu lösen – vom Fachkräftemangel über die Verbesserung von Qualität und Sicherheit im Fulfillment, begrenzte Lagerflächen und Erhöhung des Durchsatzes.

Drei AGV-Performance-Trends, auf die es ankommt

Unternehmen, die in der Automatisierung führend bleiben wollen, richten ihren Fokus auf leistungssteigernde, energieeffiziente und sichere Lösungen. AGVs und AMRs profitieren dabei von künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen, fortschrittlicher Sensorik und Fortschritten in der Bildverarbeitung. Gleichzeitig sind effiziente und sichere Intralogistikprozesse ohne innovative elektromechanische Bauteile – wie Schütze und Steckverbinder – kaum denkbar.

Mit seiner Expertise für leistungsstarkes Schalten, Verbinden und Laden im Gleichstrombereich trägt Schaltbau maßgeblich dazu bei, drei zentrale Entwicklungen der nächsten Generation von AGVs, AMRs und elektrifizierter Intralogistik voranzutreiben.

48V- und Hochspannungstechnologien für AGVs: Immer mehr Hersteller von AGVs setzen auf 48V-Technologien und streben Systeme mit 80V oder sogar 120V an, um Energieverluste zu minimieren und die Leistung zu steigern. Systeme mit höherer Spannung ermöglichen den Transport größerer Lasten und höhere Geschwindigkeiten, ohne das Gewicht des Gesamtsystems wesentlich zu erhöhen. Gleichzeitig verbessert sich bei einer Spannung von 48V und höher die Ladeeffizienz: Weniger Energie geht als Wärme verloren, die Betriebszeiten verlängern sich und die Ladezyklen werden kürzer – vor allem in Kombination mit einer Hochleistungsladeinfrastruktur.

Höhere Spannungen erfordern aber auch höhere Standards bei der elektrischen Sicherheit: Isolierungen, Steckverbinder und Sicherheitsrelais müssen entsprechend ausgelegt sein. Gleichzeitig sind zuverlässige Gleichstrom-Schütze und die effektive Lichtbogenlöschung unerlässlich, um die Stromversorgung zuverlässig zu steuern und sie im Fehlerfall sicher zu unterbrechen.

Gleichstrom-Mikronetze als Effizienztreiber in der Lagerlogistik: 

Während die industrielle Automatisierung die Personalkosten deutlich senkt, rücken andere Kostenfaktoren in den Fokus. Die direkte Einbindung von Hochspannungs-AGVs in DC-Mikronetze, die aus erneuerbaren Energien wie Solarstrom oder lokalen Batteriespeichern gespeist werden, erlaubt eine verlustarme Energieverteilung. Dies spart Energie, reduziert Wandlungsverluste zwischen Wechsel- und Gleichstrom und kann die Nachhaltigkeit und Kosten von Produktionsprozessen verbessern.

Damit diese Systeme sicher arbeiten, braucht es zusätzliche Schutzfunktionen – zum Beispiel bidirektionale Schütze für die Energierückgewinnung oder Vorladeschaltungen, um hohe Einschaltströme und daraus resultierende Schäden an der Elektronik zu vermeiden. Mit Ladesteckverbindern wie der LV-Baureihe bietet Schaltbau außerdem passende Lösungen für die Anbindung von Sensoren, Mess- und Steuereinheiten sowie für die Integration von Energiequellen und -speichern in das DC-Netz.

Schnellladen und Vehicle to Grid (V2G): Dank verbesserter Batterien können heutige AGVs und AMRs länger im Einsatz bleiben und schneller geladen werden als frühere Modelle. Kabelloses Laden oder automatisierte Schnellladesysteme ermöglichen einen reibungslosen Dauerbetrieb. Durch bidirektionales Laden können die Fahrzeuge zudem in Standzeiten Energie ins Netz zurückspeisen – und tragen so zur Netzstabilisierung bei.

Hochspannungsladesteckverbinder wie die LV-Serie von Eddicy verbinden elektrische AGVs, ihre Batterien und Ladegeräte und ermöglichen dadurch kurze Ladezyklen und geringere Stillstandszeiten. Sie übertragen Ströme von 160 bis 500A sicher und effizient, zeichnen sich durch sehr geringe Kontaktwiderstände und Übergangswiderstände aus und sorgen dank minimaler Wärmeentwicklung für eine lange Lebensdauer im täglichen Betrieb.

Die Anforderungen an moderne Intralogistik- und Fertigungsprozesse steigen: Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit sind heute Grundvoraussetzung. AGVs und AMRs, die mit Hochspannungstechnologie, Gleichstrom-Mikronetzen und fortschrittlicher Ladeinfrastruktur betrieben werden, eröffnen enorme Potenziale. Mit ihnen sichern sich Unternehmen nicht nur operative Vorteile, sondern stärken auch ihre Position im globalen Wettbewerb.
 

Referenzen

1. McKinsey, Getting warehouse automation right, 2023.

2. Ibid.

3. Boston Consulting Group, Advanced logistics in the factory of the future, 2022.

Schon als Kinder lernen wir: Eine gute Entscheidung basiert auf verlässlichen Informationen. Und egal, ob es sich um private Kaufentscheidungen oder geschäftliche Investitionen handelt und ob wir uns auf Kundenmeinungen, unabhängige Testberichte, Zertifizierungen oder Produktbewertungen verlassen: Am Ende wollen wir sicher sein, dass das Produkt hält, was es verspricht.

Hersteller und Zulieferer sind für die Qualität und Sicherheit ihrer Produkte verantwortlich. In Industrien, in denen Ausfälle gravierende Konsequenzen haben können, ist die umfassende Prüfung von Produkten nicht nur technische Notwendigkeit, sondern auch gesetzlich erforderlich, um Sicherheits- und Qualitätsvorschriften zu erfüllen.

Der weltweite Trend zur Elektrifizierung und der zunehmende Einsatz mobiler und stationärer Batteriesysteme verändert ganze Industrien – von der Automobilbranche über die Energiewirtschaft bis hin zur industriellen Automatisierung. Damit neue elektrische Lösungen sicher und zuverlässig eingesetzt werden können, sind strenge Tests sowohl in Entwicklungs- als auch in End-of-Line-Prüfständen erforderlich, um Leistungsfähigkeit, Sicherheit und regulatorische Anforderungen zu gewährleisten.

Prüfstände: Unverzichtbar für den Erfolg der Elektrifizierung

Herausforderungen wie hohe Spannungen, hohe Frequenzen, komplexe thermische Lasten und das Verhalten von Systemen im Fehlerfall machen die Elektrifizierung zu einer ingenieurtechnischen Herausforderung. Um elektrische Komponenten, Leistungselektronik und gesamte Systeme sicher zu validieren, sind umfassende Tests unter realen Bedingungen erforderlich. Dies erfordert Prüfstände, die modular und flexibel an wachsende Leistungsanforderungen angepasst werden können: Da Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme mit Spannungen von bis zu 1.500 V und Strömen im Kiloampere-Bereich arbeiten, müssen Prüfstände auch extreme Bedingungen sicher bewältigen.

Prüfstände, also Systeme zur Überprüfung der Funktion und der definierten Parameter eines Prüfobjektes, benötigen leistungsstarke Schütze und Relais, um verschiedene Messinstrumente, Stromquellen und Lasten zu verbinden sowie im Notfall das gesamte System sicher abzuschalten. Besonders in der E-Mobilität, Batterietechnologie und weiteren Energieanwendungen müssen Lichtbögen zuverlässig gelöscht, der Ausfall der Isolierung verhindert und thermische sowie Kurzschlussströme bei Hochleistungstests sicher bewältigt werden.

Prüfstand-Schütze: Was macht sie besonders?

Warum reicht ein herkömmlicher Schütz nicht aus, um in einem Prüfstand die sichere Leistungssteuerung zu gewährleisten? Weil Prüfstandskomponenten außergewöhnliche Sicherheitsstandards und spezielle Anforderungen erfüllen müssen. An erster Stelle steht die Robustheit der Prüftechnik, da Wartungseingriffe meist kompliziert und aufwendig sind. Verständlicherweise bevorzugen Anwender daher elektromechanische Komponenten, die nach der Installation dauerhaft und zuverlässig arbeiten. Eine hohe Kurzschlussfestigkeit, um das Verschweißen von Kontakten und damit blockierte Schütze zu verhindern, ist ebenso essenziell wie die Spiegelkontakt-Rückmeldung gemäß IEC 60947-4-1. Darüber hinaus müssen Schütze für einen breiten Strom- und Spannungsbereich ausgelegt sein, der über die üblichen Werte klassischer Industrieanwendungen hinausgeht. Vor allem aber müssen sie eine sichere Steuerung der Prüfobjekte gewährleisten, den Schutz des Bedienpersonals sicherstellen und die langfristige Einsatzfähigkeit des Prüfsystems auch im Fehlerfall garantieren.

Für Anwendungen in den Bereichen Energie und E-Mobilität setzen Schaltbau-Kunden auf eine breite Palette an leistungsstarken Schützen. Diese zeichnen sich durch eine extrem niedrige Kontaktresistenz für eine geringe Wärmeentwicklung aus und ermöglichen hohe thermische Ströme. Zudem bieten sie eine exzellente Isolationsspannung von bis zu 4.800 V sowie Hilfskontakte mit sicherer Öffnungs- und Schließfunktion oder Spiegelkontakte für eine zuverlässige Rückmeldung gemäß IEC 60947-4-1, Anhang F. Dank ihrer hohen bidirektionalen Schaltfähigkeit eignen sie sich ideal für die präzise Analyse von Lade- und Entladezyklen sowie für Energiesimulationen mit Netzanschluss. Zudem sorgt ihr offenes Löschkammerdesign für eine besonders robuste Bauweise, während widerstandsfähige Kontaktspitzen das Risiko eines Kontaktverschweißens auf ein Minimum reduzieren.

Sichere und zuverlässige Schalttechnik für Prüfstände mit Eddicy

Unser Eddicy-Schütz-Portfolio bietet herausragende Sicherheit und Leistung für zahlreiche Anwendungen in der E-Mobilität und im Energiebereich. Dank einer breiten Auswahl an Baureihen – darunter CP, 320, 310, 300 und C303 – decken wir ein breites Spektrum ab und liefern sowohl standardisierte als auch hochgradig spezialisierte Lösungen für anspruchsvolle Testumgebungen.

Ob hohe Ströme oder hohe Spannungen – unsere Schütze sind für den Einsatz von 10 bis 2000 A und 24 V bis 3000 V konzipiert und eignen sich sowohl für AC- als auch DC-Lasten. Jede Serie zeichnet sich durch eine besonders widerstandsfähige Bauweise aus, die maximale Zuverlässigkeit, Effizienz und Leistung unter herausforderndsten Bedingungen garantiert.

Ob anspruchsvolle Testumgebungen, kundenspezifische Lösungen für extrem hohe Spannungen oder besondere Sicherheits- und mechanische Anforderungen – unsere Produkte lassen sich individuell anpassen. Selbst die komplexesten oder ungewöhnlichsten Anfragen sind für uns eine willkommene Herausforderung.

Erfahren Sie hier mehr über unsere Lösungen und wie wir Ihre Elektrifizierungsstrategie optimal unterstützen können.

Mit einem geschätzten Anteil von zwei bis drei Prozent an den weltweiten CO₂-Emissionen spielt der Bergbau eine Schlüsselrolle beim Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft, die auf die Vorteile der Elektrifizierung durch erneuerbare Energien setzt. Als eine der energieintensivsten Branchen muss der Sektor laut McKinsey seine Emissionen bis 2050 um mindestens 85 % senken – eine Herausforderung, gilt der Bergbau doch als schwer zu dekarbonisieren. [2] Gleichzeitig steigt der Druck von Kunden, Investoren und Regierungen, die von der Branche konkrete Fortschritte in Richtung Nachhaltigkeit (und Elektrifizierung) fordern.

Schlüsselrolle in der Energiewende

Gleichzeitig ist eine produktive Bergbauindustrie, die ihre Produktionsleistung nicht nur aufrechterhält, sondern erheblich steigert, entscheidend für eine klimaneutrale Zukunft. Handys, Batterien, Ladeinfrastruktur, Windkraftanlagen und viele weitere Technologien sind auf geförderte Erze angewiesen. Erze und Metalle sind essenziell für Mobiltelefone, Batteriespeicher, Ladeinfrastruktur, Windkraftanlagen und vieles mehr. Die Produktion von Lithium – zentraler Bestandteil moderner Batterietechnologie – wird laut der Rohstoffprognose von GlobalData bis 2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von fast 14 % steigen und könnte dennoch nicht ausreichen, um die wachsende Nachfrage zu decken.[3]

Bergbauunternehmen stehen daher vor der doppelten Herausforderung ihre Emissionen zu reduzieren und gleichzeitig ihre Produktivität aufrechtzuerhalten bzw. zu steigern. Gleichstromtechnologie und innovative elektromechanische Komponenten sind zentrale Bausteine für diese Transformation – unabhängig davon, ob Unternehmen primär ihre Scope-1-Emissionen aus dem laufenden Betrieb oder ihre Scope-2-Emissionen aus zugekaufter oder selbst erzeugter Energie minimieren wollen. Viele Bergbauunternehmen setzen aktuell auf Maßnahmen zur Senkung von Scope-2-Emissionen, da diese in der Regel schneller und kostengünstiger umsetzbar sind. Viele schließen Stromabnahmeverträge (Power Purchase Agreements, PPA) mit erneuerbaren Energielieferanten ab oder beginnen, Wind- und Solarparks sowie die dazugehörige Gleichstrominfrastruktur direkt vor Ort zu installieren.

Um ihre langfristigen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, müssen Bergbauunternehmen jedoch sowohl ihre Scope-1- als auch ihre Scope-2-Emissionen erheblich senken, oft durch aufeinander abgestimmte Strategien. Infolgedessen werden immer mehr Elektrifizierungstechnologien für Schwerlastmaschinen technisch umsetzbar und wirtschaftlich tragfähig. Diese erfordern jedoch fortschrittliche elektromechanische Komponenten, die den extremen Bedingungen im Tage- und Untertagebau standhalten können.

Mehr Effizienz, weniger Emissionen: Vorteile des elektrifizierten Bergbaus

Durch die Fortschritte in der Batterietechnologie – höhere Energiedichte, schnellere Ladezeiten und längere Lebensdauer – integrieren Bergbau-Erstausrüster zunehmend elektrische Antriebstechnologien in ihre Maschinenpalette, darunter elektrische Muldenkipper, elektrische Untertagefahrzeuge (die den Bedarf an aufwendigen Belüftungssystemen reduzieren), Transportsysteme und Hilfsmaschinen. Da auch die Ladeinfrastruktur für elektrische oder hybride Muldenkipper stetig verbessert wird, setzen Bergbauunternehmen verstärkt auf elektrifizierte Maschinen, die neben geringeren Wartungskosten auch betriebliche Vorteile wie steilere Rampen, niedrigere Abraumverhältnisse und weniger Stillstandzeiten bieten. Laut McKinsey könnte eine vollständig elektrifizierte Mine mit erneuerbaren Energiequellen zudem ihren CO₂-Fußabdruck um 60 bis 80 % senken, was nicht nur Emissionen reduziert, sondern auch wirtschaftliche Vorteile durch vermiedene CO₂-Abgaben oder mögliche Preisaufschläge für nachhaltigere Produktion bietet.[4]

Zusätzlich verspricht die Elektrifizierung auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht enorme Vorteile: Die Energiekosten können um bis zu 40 bis 70 %, die Wartungskosten um etwa 30 % reduziert werden.[5] Laut einer aktuellen IDTechEx-Analyse verursacht ein einzelner 150-Tonnen-Diesel-Muldenkipper jährlich Treibstoffkosten von über 850.000 USD – durch Elektrifizierung könnten über die gesamte Nutzungsdauer mehr als 5,5 Millionen USD eingespart werden. Infolgedessen boomt der Markt für elektrische Bergbautechnik: Bis 2044 wird ein Marktvolumen von über 23 Milliarden USD erwartet, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 32 %.[6]

„Wer die Hitze nicht verträgt, hat in der Küche nichts verloren“

In elektrischen Bergbaufahrzeugen müssen elektromechanische Komponenten auch unter härtesten Bedingungen leistungsfähig, zuverlässig und sicher arbeiten. Der Tagebau und der Untertagebau erfordern Systeme, die mit hohen Spannungen und Strömen umgehen und gleichzeitig extremen Umweltbedingungen standhalten – von staub- und schmutzbelasteten Umgebungen über hohe Stoß- und Vibrationsbelastungen bis hin zu Temperaturen zwischen -50 und +50 Grad Celsius.  Sicherheit spielt dabei eine zentrale Rolle: Durch ihre Fähigkeit zur Lichtbogenlöschung minimieren Schütze das Risiko von Kurzschlüssen und verhindern damit Brände sowie Schäden an den Nutzfahrzeugen.

Die Eddicy-CP-Schütze für elektrische Muldenkipper sowie die C320-Schütze für weitere Maschinen im Tage- und Untertagebau bieten maximale Zuverlässigkeit und Sicherheit – selbst im Fehlerfall. Sie schalten und schützen die im Bergbau erforderlichen Hochspannungsstromkreise und gewährleisten so einen unterbrechungsfreien Betrieb. Die Lichtbogenlöschung im Gleichstromkreis erfolgt ausschließlich permanent-magnetisch. Diese patentierte Technologie gewährleistet volle Bidirektionalität, sodass Lasten unabhängig vom Lade- oder Entladezustand sicher geschaltet werden können.

Neben der Sicherheit zählt die Betriebsverfügbarkeit zu den wichtigsten Kennzahlen im Bergbau: Da Stillstandzeiten enorme finanzielle Auswirkungen haben, streben Betreiber eine Verfügbarkeit von mindestens 90 Prozent an. Die CP-Baureihe trägt dazu bei, indem sie längere Betriebszeiten bei minimalem Wartungsaufwand ermöglicht: So lassen sich die Hauptkontaktstücke werkzeuglos inspizieren und die Löschkammern ohne Werkzeug austauschen. Zudem ist die Serie bereits für das zukünftige Megawatt-Ladesystem (MCS) für große batterieelektrische Fahrzeuge gerüstet und unterstützt Spannungen bis 1.250 Volt sowie Ströme bis 3.000 Ampere. Nicht zuletzt bieten die kompakten und modular aufgebauten Hochleistungs-Schütze flexible Konfigurationsmöglichkeiten für unterschiedlichste Anwendungen im Bergbau.

 

Intelligentes Energiemanagement als Schlüssel zu nachhaltigem Bergbau

Die Elektrifizierung des Bergbausektors ist herausfordernd. Neben technologischen Einschränkungen und hohe Anfangsinvestitionen sind es vor allem logistische Hürden, die insbesondere in entlegenen Abbaugebieten den Übergang erschweren. Der Wechsel von Diesel auf (erneuerbare) elektrische Energie setzt ein intelligentes Energiemanagement voraus, um den stark steigenden Strombedarf und die Anforderungen schneller Ladeinfrastrukturen zu bewältigen: Berechnungen zeigen, dass eine beispielhafte Eisenerz-Tagebaumine, die ihre 27 dieselbetriebenen Muldenkipper sowie die zugehörigen Lade- und Hilfssysteme auf elektrische Antriebe umstellt, ihren Strombedarf verdoppeln könnte.[7]

Bergbauunternehmen, die auf Gleichstromtechnologie setzen – etwa durch den Ausbau von Netzanschlüssen, den Einsatz von Gleichstrom-Mikronetzen mit erneuerbaren Energien und Batteriespeichern für eine autarke Stromversorgung bis hin zu leistungsfähigen (Megawatt-)Ladestationen –, können ihre Kosten besser kontrollieren und ihren CO₂-Fußabdruck reduzieren. Durch den Einsatz elektrischer Schwerlastfahrzeuge und anderem elektrischem Bergbauequipment können sie ihre Betriebskosten und ihren CO₂-Ausstoß senken und gleichzeitig die für die weltweite Energiewende notwendige Produktivität sicherstellen.

Weitere Informationen zu unseren Lösungen und wie wir Ihre Elektrifizierungsziele unterstützen können, finden Sie hier. 

^Referenzen

_{[1] CEEC International: Coalition for Minerals Efficiency, Mining Energy Consumption 2021, MINING ENERGY CONSUMPTION 2021 - CEEC (Coalition for Eco Efficient Comminution)}

_{[2] McKinsey, Climate risk and decarbonization: What every mining CEO needs to know, 2020.}

_{[3] Mine, “2024 in data: the trends that shaped the mining industry”, Issue 148, 2025.}

_{[4] McKinsey, Mining electrification could double their electricity demand, 2023.}

_{[5] Ibid.}

_{[6] State of Play, Powering the Future: The Electrification Evolution in Mining, 2024.}

_{[7] McKinsey, Mining electrification could double their electricity demand, 2023.}

Regierungen, Unternehmen und Verbraucher setzen zunehmend auf Wind- und Solarenergie. Doch weil diese Energiequellen wetterabhängig sind, entstehen Schwankungen in der Stromerzeugung – eine Herausforderung für Netzbetreiber. Energiespeichersysteme schaffen Abhilfe, indem sie überschüssige Energie speichern und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen. Mit der wachsenden Bedeutung von ESS steigen auch die Anforderungen an ihre Leistungsfähigkeit: Sie müssen größere Energiemengen verarbeiten, sich effizient skalieren lassen und höchste Sicherheitsstandards erfüllen. Jede einzelne Komponente muss diesen Anforderungen gerecht werden – auch das Schütz.

Schütze: Unverzichtbar für den Betrieb von ESS

Schütze spielen eine zentrale Rolle in Energiespeichersystemen und tragen wesentlich zu deren Sicherheit und Effizienz bei. Sie steuern den Stromfluss zwischen Netz und Speichereinheit, indem sie Strings und Wechselrichter präzise verbinden oder trennen. Im ausgeschalteten Zustand gewährleisten sie eine sichere galvanische Trennung der Hochspannungsstromkreise und schützen so Menschen wie Anlagen. Im eingeschalteten Zustand sorgen sie mit extrem niedrigem ohmschen Widerstand für eine effiziente und verlustarme Übertragung hoher Ströme. Darüber hinaus übernehmen sie eine Schutzfunktion: Bei Überstrom isolieren sie fehlerhafte Komponenten und tragen so zur Betriebssicherheit des gesamten Systems bei. 

Um eine hohe Zuverlässigkeit über die gesamte Lebensdauer zu gewährleisten, sind moderne Schütze auf maximale Robustheit ausgelegt. Sie bestehen aus widerstandsfähigen Materialien wie Silber-Zinn-Oxid-Legierungen, die ein Kontaktverschweißen bei Systemfehlern verhindern. Dies verbessert die mittlere Betriebsdauer (Mean Time Before Failure), reduziert ungeplante Stillstände und Wartungsarbeiten und sorgt für eine effiziente Leistung des ESS. 

Moderne Schütze sind speziell für die wachsenden Anforderungen von Energiespeichersystemen entwickelt. Diese zentralen Merkmale sorgen für die optimale Funktionalität und höchste Zuverlässigkeit in Hochleistungsanwendungen: 

1. Ausgelegt für hohe Spannungen und Ströme

Moderne Schütze steuern hohe Ströme und Spannungen sicher und sind daher unverzichtbar für leistungsstarke ESS-Anwendungen. Das C303-Schütz wurde speziell für Hochleistungs-Energiespeicher entwickelt und schaltet Gleichstrom bei Spannungen bis zu 1500 V sowie Dauerströme von bis zu 500 A oder mehr, abhängig von den Betriebsbedingungen. Dank seiner bidirektionalen Schaltfähigkeit gewährleistet er eine sichere Steuerung sowohl im Lade- als auch im Entladebetrieb. Um auch unter Extrembedingungen sicher zu funktionieren, sind Schütze mit hoher Ausschaltleistung ausgestattet, um Überströme sicher zu unterbrechen. Lichtbogenbeständige Silberlegierungskontakte und eine besonders robuste Bauweise sorgen für Langlebigkeit und zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Hochleistungsanwendungen.

2. Wärmemanagement und Kontaktmaterialien

In Hochleistungsanwendungen, in denen hohe Ströme erhebliche Wärme erzeugen, ist ein effizientes Wärmemanagement essenziell, um die Überhitzung zu verhindern. Hochwertige Kontaktmaterialien wie Silber-Zinn-Oxid zeichnen sich durch hervorragende Wärmeleitfähigkeit und hohe Oxidationsbeständigkeit aus, was eine langfristige Zuverlässigkeit gewährleistet. C303-Schütze nutzen eine lichtbogenbeständige Silber-Zinn-Oxid-Legierung, die den Kontaktwiderstand minimiert, die Wärmeentwicklung reduziert und so die Betriebssicherheit über die gesamte Lebensdauer hinweg optimiert.

3. Kompakte und platzsparende Bauweise

Da moderne ESS-Anlagen immer kompakter werden, müssen auch ihre Komponenten immer kompakter werden. C303-Schütze wurden nach der Maßgabe maximaler Platzeffizienz entwickelt und passen auch in kleinere Gehäuse – ohne Einbußen bei Leistung oder Sicherheit. Dank ihres durchdachten Designs sind sie besonders für Anwendungen mit begrenztem Bauraum geeignet und lassen sich mühelos in leistungsstarke, hochverdichtete Energiespeichersysteme integrieren. 

Durch die Kombination von hoher Stromkapazität, effizientem Wärmemanagement, zuverlässiger Schaltleistung, robuster Bauweise und kompakter Größe bieten moderne Schütze wie das C303 eine zuverlässige und kosteneffiziente Lösung für die wachsenden Anforderungen von Energiespeichersystemen. Diese Eigenschaften tragen dazu bei, Ausfallzeiten zu verringern, Energieverluste zu minimieren und die langfristige Effizienz des Systems sicherzustellen. Durch ihre lange Lebensdauer, den geringen Wartungsbedarf und die hohe Leistungsfähigkeit spielen moderne Schütze eine zentrale Rolle für die zuverlässige und effiziente Nutzung von ESS. 

Die Zukunft der Schütztechnologie in Energiespeichersystemen

Die Weiterentwicklung von Energiespeichersystemen wird durch kontinuierliche Fortschritte in der Schütztechnologie geprägt. Innovationen im Bereich des Designs, der Materialien und der Integration von Technologien wie Sensoren und Kommunikation werden dazu führen, dass Schütze höhere Leistungsanforderungen erfüllen, das Wärmemanagement verbessern und die Energieeffizienz steigern. Diese Fortschritte ermöglichen ESS, die den Anforderungen einer nachhaltigen Energieversorgung der Zukunft genügen. 

Moderne Schütze bieten bereits wichtige Eigenschaften wie hohe Stromtragfähigkeit, zuverlässige Schaltvorgänge und außergewöhnliche Haltbarkeit. Da ESS weiter an Bedeutung gewinnen, wird die Wahl fortschrittlicher Schütztechnologie entscheidend sein, um Effizienz, Zuverlässigkeit und die langfristige Sicherheit von Energiesystemen zu maximieren. Darüber hinaus ermöglichen KI-gestützte Technologien und Sensortechnologien eine vorausschauende Wartung und ein intelligentes Energiemanagement, die die Leistung von Energiespeichersystemen optimieren, indem Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor sie zu Ausfällen führen. 
 

Volle Konzentration auf unsere Mission und Vision 
Das Versprechen, eine nachhaltigere Zukunft durch Elektrifizierung zu ermöglichen, ist ebenso fest in unserem Tun verankert wie unser Engagement und unsere Leidenschaft für Sicherheit im Schienenverkehr. Unsere Vision, ein globaler Technologieführer für Gleichstromlösungen zu sein, treibt uns an. Daher investieren wir weiter gezielt in die schnell wachsenden Märkte für E-Mobilität und Energie. Mit dem Start von Eddicy im Frühjahr 2024 und unserer überarbeiteten Marke Schaltbau unterstreichen wir unseren Anspruch, sichere und effiziente Lösungen für unsere Kunden in der E-Mobilitäts- und Energiebranche zu liefern. 

Lesen Sie mehr über unsere Vision, Mission, Werte und den Start von Eddicy hier. 

Und der Preis geht an … Schaltbaus NExT Factory 

Die Weiterentwicklung unseres Portfolios an Lösungen und Innovation ist oft anspruchsvoll und herausfordernd. Doch unsere NExT Factory ist der sichtbarste Beweis, dass sich diese Beharrlichkeit auszahlt: In ihrem ersten Betriebsjahr wurde die CO₂-neutrale Fabrik mit zahlreichen renommierten Preisen ausgezeichnet, unter anderem dem „Energy Efficiency Award 2024“ der Deutschen Energie-Agentur, dem „Deutschen Preis für Nachhaltigkeitsprojekte“ und dem „German Innovation Award“. 

Als weltweit erste Gleichstromfabrik erzielt sie dank ihres Gleichstrom-Mikronetzes, eines intelligenten Energiemanagements sowie Batterie- und Wärmespeichern Energieeinsparungen von bis zu 35 % pro Jahr. Wir freuen uns über diese Auszeichnungen genauso wie die hunderten Besucherinnen und Besucher aus aller Welt, die die Fabrik in diesem Jahr besichtigt haben. Denn sie stärken unsere Zuversicht, dass die Fabrik Vorbild für industrielle Energieeffizienz und für skalierbare Strategien zur Reduzierung von CO2-Emissionen sein kann.

Erfahren Sie mehr über die NExT Factory hier. 

Bidirektionale DC-Anwendungen auf dem Vormarsch 

Das sichere Laden und Entladen von Gleichstrom ist für zahlreiche Energie- und E-Mobilitätsanwendungen, die den Weg Richtung Klimaneutralität ebnen, essentiell. Solche Anwendungen müssen nicht nur höchste Sicherheits- und Leistungsstandards erfüllen, sondern auch unter extremen Bedingungen zuverlässig arbeiten. 2024 haben wir unser Eddicy-Portfolio um die Schützserie C303 für erweiterte bidirektionale DC-Anwendungen im Bereich Energie und E-Mobilität ergänzt. Die für hohe Einschaltströme oder Kapazitäten konzipierten C303-Schütze haben eine Einschaltleistung von 2.000 Ampere. Sie halten kontinuierlich bis zu 350 Ampere aus und widerstehen Kurzschlussströmen von bis zu 4.000 Ampere für 20 Millisekunden. 

Trotz ihrer kompakten Bauweise bietet die Baureihe C303 herausragende Leistung in industriellen Gleichstromanwendungen wie stationären Ladeinfrastrukturen, Energiespeichern, Batterietestständen, Gleichstrom-Mikronetzen, Elektrofahrzeugen ohne IATF, Vehicle-to-Grid und der Intralogistik.

Entdecken Sie mehr über unseren C303 hier.

Im Austausch mit Kunden und Partnern 

Ob auf Fachmessen in Korea, den USA, Großbritannien oder Frankreich, wo wir Eddicy erstmals präsentierten, oder auf der Hannover Messe, der Battery Show Europe und ees Europe: Schaltbau hat in diesem Jahr viele Gelegenheiten genutzt, um neue Produkte vorzustellen und direktes Feedback von Kunden einzuholen. Eine Messe wird uns dabei besonders in Erinnerung bleiben: die InnoTrans 2024 in Berlin, die weltweit größte Fachmesse für Verkehrstechnik. Mit 2940 Ausstellern und beeindruckenden 170.000 (!) Besuchern aus 133 Ländern bot sie eine hervorragende Plattform, um mit Kunden, Partnern und Politikern ins Gespräch zu kommen und unsere leistungsstarken Schütze der CP- und CF-Serien für anspruchsvolle Bahnanwendungen zu präsentieren. Die intensiven Tage in Berlin haben vor allem eines verdeutlicht: das enorme Engagement für Emissionsreduktion, Energieeffizienz und digitale Transformation im Verkehrssektor. 

Die smarte Zukunft beginnt 

2024 wird für Schaltbau auch als das Jahr in Erinnerung bleiben, in dem wir mit dem Smart Circuit Breaker erstmals intelligente Leistungsschalter für kritische Energiespeicheranwendungen eingeführt haben. Ausgestattet mit integrierten Sensoren, Echtzeitüberwachung und Selbstdiagnosefunktionen schaltet der Smart Circuit Breaker Kurzschlussströme zehn- bis hundertmal schneller ab als herkömmliche Schütze, erkennt Überströme frühzeitig, misst und bewertet Fehlerströme und sammelt wichtige Datenpunkte. Damit verbessert er das Energiemanagement und reduziert Ausfallzeiten erheblich.

Lesen Sie die Ankündigung unseres Smart Circuit Breakers hier.

Unser Wunsch für 2025 

Eine nachhaltige Zukunft ist untrennbar mit Elektrifizierung verbunden – und Gleichstrom kann entscheidend zum Ziel von „Net Zero“ beitragen, indem er Ineffizienzen beseitigt. Die vermehrte Nutzung erneuerbarer Energien braucht es dafür ebenso sehr wie die Steigerung der Energieeffizienz und die Reduzierung von Energieverlusten in allen Bereichen. Je mehr wir kostspielige Umwandlungsverluste zwischen Gleich- und Wechselstrom in der Industrie, im Energiesektor und in der Mobilität vermeiden oder verringern, desto besser. Wir sind entschlossener denn je, zur Gleichstrom-Infrastruktur in den Bereichen Energie und E-Mobilität beizutragen und bleiben gleichzeitig der Sicherheit im Schienenverkehr verpflichtet.

Die Zahlen sprechen für sich: Der Personen- und Gütertransport auf der Schiene verursacht lediglich 1% der Emissionen im Verkehrsbereich, während der Straßenverkehr mit 74,5%, die Luftfahrt mit 11,6% und die Schifffahrt mit 10,6% zu Buche schlägt.¹ Die bessere Umweltbilanz befeuert die Popularität der Schiene – Fahrgäste und Verkehrsunternehmen suchen gleichermaßen nach nachhaltigeren Mobilitätsoptionen. Dennoch gibt es noch viel zu tun, da Herausforderungen wie der hohe Energieverbrauch und die komplexe Stromverteilung in Zügen bestehen bleiben. 
 

Die Elektrifizierung spielt eine zentrale Rolle für die Nachhaltigkeit im Schienenverkehr. Der globale Energiemix der Branche verändert sich, wobei der Anteil von Elektrizität immer größer wird. Der Internationale Eisenbahnverband (UIC) schätzt, dass derzeit etwa 50% des weltweiten Energieverbrauchs auf der Schiene durch Elektrizität gedeckt wird.² Diese Entwicklung, gepaart mit der Einbindung erneuerbarer Energien, ist für die Verringerung der Emissionen entscheidend. 

Obwohl sie vergleichsweise klein sind, spielen elektromechanische Komponenten eine wichtige Rolle bei der Elektrifizierung: Lösungen, die weniger Gewicht und Widerstand bieten, weniger Strom verbrauchen und eine längere Lebensdauer haben, tragen zu mehr Energieeinsparungen und Nachhaltigkeit im Zug bei. Fortschritte bei Traktionsmotoren, Leistungselektronik und Steuerungssystemen verbessern außerdem die Leistung und Effizienz von Elektro- und Hybridzügen und steigern ihre Reichweite und Fähigkeiten. 

Die Bahnindustrie setzt außerdem auf regenerative Brems- und Energiespeichersysteme, um Energieverluste zu minimieren und die Effizienz zu steigern. In modernen Systemen entstehen die meisten Energieverluste durch Reibung und elektrischen Widerstand. Regenerative Bremssysteme hingegen fangen die kinetische Energie während des Bremsens auf, speichern und wandeln sie um, um sie später für die erneute Beschleunigung des Zuges oder für den Betrieb von Bordsystemen zu nutzen. Energiespeichersysteme verwenden hauptsächlich Batterien, um die zurückgewonnene Energie effizient zu nutzen und zu speichern und senken so den Gesamtenergieverbrauch. 

Elektromechanische Steckverbinder und Schütze tragen ebenfalls zu einer nachhaltigen Schiene bei. Sie ermöglichen eine bessere Stromverteilung im Zug sowie die Daten- und Signalübertragung mit minimalen Energieverlusten. Innovative Designs und Materialien verbessern die Effizienz und garantieren Präzision, Sicherheit und Zuverlässigkeit selbst unter härtesten Betriebsbedingungen. Die elektromechanischen Komponenten von Schaltbau tragen dazu bei, den Energiefluss mit geringeren Verlusten (z.B. durch Kontaktwiderstand) zu steuern oder zu trennen und dabei einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. 
 

Nachhaltige Fertigung: Weichenstellung für eine grünere Zukunft 

Nachhaltigkeit in der Bahnindustrie geht jedoch über den Fahrbetrieb hinaus und umfasst auch die Herstellung selbst. Fortschrittliche Unternehmen setzen auf ressourcensparende und klimaneutrale Fabriken, recycelte Materialien und umweltfreundliche Herstellungsmethoden, um die Auswirkungen für die Umwelt zu minimieren. Wir garantieren mit unseren Design- und Fertigungsprozessen Präzision und Effizienz, setzen auf recycelte Materialien und die CO2-neutrale Produktion in unserer NExT-Fabrik in Velden. 

Die Vorteile innovativer Bahntechnologien liegen auf der Hand. Setzt der Schienensektor auf diversifizierte Energiequellen und bietet effiziente Mobilität, kann er dabei helfen, verkehrsbedingte Emissionen weiter zu verringern und die globale Klimakrise zu bekämpfen.³ In einer Welt, die sich zunehmend ihrer Umweltauswirkungen bewusst ist, kann die Schiene dabei helfen, den Weg zu einer grüneren, nachhaltigeren Zukunft zu ebnen. 

Die Bahnindustrie kann diese Transformation durch die gezielte Elektrifizierung, energieeffiziente Infrastruktur, intelligente Technologie und nachhaltige Fertigung vorantreiben. Wie das geht, wird Schwerpunktthema der diesjährigen InnoTrans, der internationalen Leitmesse für Verkehrstechnik, die im September in Berlin stattfindet. 

Besuchen Sie uns dort, um mehr darüber zu erfahren, wie Fortschritte bei elektromechanischen Komponenten die Zukunft der nachhaltigen Schiene prägen können. Besuchen Sie uns vor Ort an unserem Messestand und lassen Sie sich von unseren Kollegen aktuelle Lösungen für Ihr Unternehmen präsentieren. Wir freuen uns darauf, dort mit Ihnen ins Gespräch zu kommen! 
 

Erfahren Sie hier mehr über die InnoTrans!
 

Referenzen: 

1. Ritchie, H. (6. Oktober 2020). CO2-Emissionen aus dem Verkehr, 1990-2018. Unsere Welt in Daten. https://ourworldindata.org/co2-emissions-from-transport
2. Internationaler Eisenbahnverband (UIC). (2022). Global Rail Sustainability Reportr 2022 (S. 23). https://uic.org/IMG/pdf/global-rail-sustainability-report-2022.pdf
3. Internationale Energieagentur (IEA). (30. Januar 2019). Railways could provide much greater benefits for energy and the environment, according to IEA report. https://www.iea.org/news/railways-could-provide-much-greater-benefits-for-energy-and-the-environment-according-to-iea-report

Steckverbinder schließen die Lücke zwischen dem Technologiewandel in der Intralogistik auf der einen und anspruchsvollen Kundenbedürfnissen auf der anderen Seite. Ein Blick in die Zukunft der Intralogistik und die Rolle von Steckverbindern: 

Digitale Zwillinge und Simulation: Virtuelle Nachbildungen von physischen Anlagen oder Prozessen werden immer häufiger eingesetzt, um Betriebsabläufe zu optimieren und die Entscheidungsfindung zu verbessern. Kommunikation ist dabei entscheidend, um potenzielle Störungen vorherzusagen und zu verhindern, um Ressourcen optimal zuzuweisen und um die Gesamteffizienz zu steigern. Steckverbinder ermöglichen diese Kommunikation, indem sie die nahtlose Übertragung von Energie, Daten und Steuersignalen gewährleisten, die für den Betrieb von fahrerlosen Transportsystemen (FTS), Fördersystemen und Roboterarmen sowie den etablierten Gabelstaplern unerlässlich ist. 

Autonome Fahrzeuge: Der Einsatz autonomer Fahrzeuge in der Intralogistik wird insbesondere in Lager- und Distributionszentren weiter zunehmen, da sie Aufgaben wie die Bestandsverwaltung und den Warentransport genauer, effizienter und sicherer erledigen. Steckverbinder unterstützen die Integration autonomer Fahrzeuge in bestehende Systeme und gewährleisten so die nahtlose Koordination, Sicherheit und einen störungsfreien Betrieb. 

Lithium-Ionen-Batterien: Der Anteil von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrostaplern steigt. Um im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Akkus schnellere Ladezyklen, eine längere Lebensdauer und einen höheren Wirkungsgrad zu gewährleisten, werden speziell angepasste Ladestecker benötigt. 

Internet of Things (IoT)-Sensoren: IoT-Sensoren werden in der Intralogistik zunehmend für die Echtzeitüberwachung und -verfolgung von Waren, Anlagen und Umgebungsbedingungen eingesetzt. Diese Sensoren sammeln Daten zu Parametern wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Standort und Vibration, wodurch Logistikbetreiber das Bestandsmanagement optimieren, die Produktqualität sicherstellen und potenzielle Probleme wie Verderb oder Schäden während des Transports rasch erkennen und beheben können. 

Diese enormen Datenmengen müssen in Logistiksysteme integriert werden, um eine Echtzeitüberwachung und fundierte Entscheidungen zu ermöglichen. Durch die Bereitstellung standardisierter Schnittstellen und Protokolle für den Datenaustausch erleichtern Steckverbinder die Sammlung und Auswertung von IoT-Sensordaten und unterstützen die vorausschauende Wartung, Bestandsoptimierung und Qualitätskontrolle. Kabel und Steckverbinder werden auch zukünftig eine zentrale Rolle bei der Datenübertragung in intralogistischen Anwendungen spielen. 

Predictive Analytics und durch künstliche Intelligenz (KI) gesteuerte Optimierung: Predictive Analytics und KI werden immer häufiger eingesetzt, um die Nachfrage zu prognostizieren, den Bestand zu optimieren und Transportrouten und Zeitpläne zu verbessern. Indem historische Daten, Markttrends und andere relevante Faktoren analysiert werden, können prädiktive Analysealgorithmen zukünftige Nachfragemuster und Störungen in der Lieferkette antizipieren, wodurch Logistikbetreiber gesicherte Entscheidungen treffen und ihre Strategien entsprechend anpassen können. Steckverbinder ermöglichen die Integration von Daten aus verschiedenen Quellen, sodass Logistiker das Potenzial von prädiktiven Analyse- und KI-Tools maximieren können. 

Sensorik für die Sicherheit: Die Sensorik verändert die Sicherheitsstandards in der Intralogistik durch die Echtzeitüberwachung und -verfolgung von Waren, Geräten und Umgebungsbedingungen. Hochentwickelte Sensoren in Steckverbindern erfassen und verwalten Daten zu kritischen Parametern wie Temperaturanstiegen aufgrund hoher Lastströme. Ein ausgeklügelter Verriegelungsmechanismus, ausgestattet mit einem Schaltelement, sorgt für eine sichere, lastfreie Abschaltung des Systems, während ein integrierter CAN-Bus die Ladevorgänge kontinuierlich überwacht. Diese nahtlose Integration von Sensoren steigert nicht nur die betriebliche Effizienz, sondern mindert auch erheblich Risiken und sorgt für eine sicherere Intralogistik. 

Ergonomisches Design: Die ergonomische Gestaltung erhöht den Bedienkomfort und reduziert Ermüdungserscheinungen durch verstellbare Sitze, intuitive Bedienelemente und bessere Sicht. Aus der Perspektive des Nutzers sind Steckverbinder unerlässlich, um diese Funktionen effektiv zu integrieren und einen reibungslosen und zuverlässigen Betrieb der verstellbaren und ergonomischen Komponenten zu gewährleisten. 

Umweltfreundliche und nachhaltige Logistik: Mit dem zunehmenden Fokus auf Nachhaltigkeit gewinnt die Einführung grüner Logistikpraktiken, wie Energieoptimierung oder Abfallreduzierung, immer mehr an Bedeutung. Steckverbinder ermöglichen die Integration neuer Technologien und Prozesse in bestehende Systeme. Beispielsweise unterstützen sie die Einbindung erneuerbarer Energiequellen in Lagerverwaltungssysteme oder Transportmanagementsysteme, wodurch Logistikunternehmen den Energieverbrauch optimieren und die Umweltbelastung reduzieren können. 

Die Intralogistik und die Art und Weise, wie wir Lager- und Distributionsprozesse denken, verändert sich. Steckverbinder spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, gemeinsame Herausforderungen zu bewältigen und den Weg für innovativere Lösungen in der Zukunft zu ebnen. 

Möchten Sie mehr erfahren? 

Sind Sie neugierig geworden, mehr über bestimmte Herausforderungen der Intralogistik zu erfahren und aus erster Hand zu sehen, wie Schaltbau-Steckverbinder eine Lösung bieten können? Dann nehmen Sie an unserem kommenden Webinar am Donnerstag, den 18. Juli, teil. Verpassen Sie es nicht – registrieren Sie sich jetzt!
 

Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Einbeziehung von Frauen in Ingenieurteams die Unternehmensleistung und die Projektergebnisse verbessert. Einem Bericht von McKinsey zufolge ist die Wahrscheinlichkeit, dass Unternehmen mit geschlechtsspezifisch gemischten Führungsteams eine überdurchschnittliche Rentabilität aufweisen, um 21 % höher. Diese Statistik unterstreicht, dass die Geschlechtervielfalt nicht nur eine Frage der sozialen Gerechtigkeit ist, sondern eine entscheidende Geschäftsstrategie. 

Gestern war der Internationale Tag der Frau im Ingenieurwesen, und aus diesem Anlass möchten wir unsere vielfältige und talentierte Belegschaft feiern, indem wir auf inspirierende weibliche Talente bei Schaltbau hinweisen. Wir hoffen, dass dies mehr Frauen dazu ermutigt, eine Karriere im Ingenieurwesen einzuschlagen und sich darin zu entfalten, um eine reichhaltigere, dynamischere und letztlich erfolgreichere Ingenieurlandschaft zu schaffen, die den Herausforderungen der Zukunft gewachsen ist. 

Wir sprachen mit mehreren Frauen, die bei Schaltbau im Bereich MINT (Wissenschaft, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik) tätig sind, in unterschiedlichen technischen Positionen und mit unterschiedlichem Hintergrund. Carina zum Beispiel ist Senior SAP Consultant EWM bei Schaltbau und hat ihr ganzes Berufsleben lang in einer technischen Position gearbeitet. 2016 kam sie zur IT. Auf die Frage nach ihrer Motivation für eine technische Karriere in der IT antwortet sie: "Ich finde den technischen Bereich extrem innovativ, da sich alles so schnell verändert. Generell mag ich alles, was automatisiert ist." Doch das war nicht immer ihr Plan: "Am Ende meines Studiums wollte ich nicht in die IT gehen. Ich konnte mir nicht vorstellen, in einem solchen Bereich zu arbeiten. Auch wegen der Vorurteile, die ich hatte. Doch mein erstes IT-Team hat mich so sehr für das Thema begeistert, dass ich bis heute gerne in diesem Bereich arbeite."

Wir sprachen auch mit Veronika, einer Produktionsplanerin in der NExT Factory. Veronika begann ihre Karriere im kaufmännischen Bereich, wechselte aber aufgrund ihrer persönlichen Interessen in den technischen Bereich: "Mein Vater ist selbst selbstständiger Maschinenbauingenieur und ich habe immer mit ihm zusammengearbeitet und hatte die Möglichkeit, zu Kundenterminen zu fahren. Das war meine erste Erfahrung im technischen Bereich und hat meine Begeisterung für ein solches Umfeld geweckt."

Andere, wie Grete, haben direkt nach dem Studium in der Technik angefangen: "Ich war schon immer fasziniert von der Wissenschaft, vor allem von der Technik", sagt die Entwicklungsingenieurin für Schnappschalter. "Es gibt ein gewisses Maß an Kreativität, das man einbringen kann, wenn man etwas Neues schafft. Ich würde sagen, das hat mich dazu inspiriert, einen technischen Beruf zu wählen." 

Ob es um die Produktionsplanung, die Entwicklung und Konstruktion unserer Produkte oder die Prozessoptimierung in der Lagerverwaltung geht - die Vielfalt der Talente stärkt die Belegschaft von Schaltbau. Es gibt viele positive Aspekte, eine Frau in der Technik bei Schaltbau zu sein, aber auch einige Herausforderungen. Zum Beispiel als unsicher oder schüchtern wahrgenommen zu werden oder das Gefühl zu haben, dass man über sich hinauswachsen muss, um sich zu beweisen. Es gibt jedoch immer Wege, Herausforderungen zu überwinden, und Veronika rät Frauen in der MINT-Branche, "auf Augenhöhe zu kommunizieren". Sie fasst es auch anders zusammen: "Ich glaube, die Frage ist viel mehr, welche Vorteile jeder mit seinen Stärken mitbringt. Unabhängig vom Geschlecht. Ich glaube, dass Vielfalt im Allgemeinen die Unternehmenskultur bereichert und sich direkt auf den Erfolg des Unternehmens auswirkt." 

Auf die Frage, was sie jungen Mädchen sagen würden, die eine technische Karriere in Betracht ziehen, hatten sie einige gute Ratschläge. Carina sagt: "Vertraue auf dich selbst, du kannst es schaffen und du wirst es schaffen!"  Veronika ermutigt die Mädchen, "den Mut zu haben, einen anderen Weg einzuschlagen und sich nicht von der Mehrheit oder den Stereotypen in der Schule leiten zu lassen." Und, so Grete, "wenn ihr euch wirklich für einen Beruf interessiert, werdet ihr erfolgreich sein".

Die Zukunft des Ingenieurwesens ist rosig, und sie ist voller Möglichkeiten für junge Frauen, die bereit sind, sich zu spezialisieren. Wenn junge Frauen eine MINT-Karriere anstreben, können sie nicht nur ihre persönlichen und beruflichen Träume verwirklichen, sondern auch einen Beitrag zum weltweiten Streben nach Innovation und Spitzenleistungen leisten. Die Industrie braucht ihre einzigartigen Einsichten, ihre Kreativität und ihre Entschlossenheit. Da die Barrieren immer weiter fallen und die Unterstützung für Frauen in der Technik wächst, ist jetzt der perfekte Zeitpunkt, um die Gelegenheit zu ergreifen und selbstbewusst in diese Bereiche einzusteigen.

Die Entscheidung für eine MINT-Karriere ist nicht nur eine Entscheidung für eine bessere Zukunft, sondern auch eine Chance, Teil der dynamischen Kraft zu sein, die unsere Welt für kommende Generationen gestaltet. Also, an alle angehenden Ingenieurinnen da draußen: Eure Reise hat gerade erst begonnen, und die Möglichkeiten sind so groß wie Euer Ehrgeiz. Die Welt wartet auf Euch, damit Ihr etwas bewirken können.

Weitere Informationen zu Karrieremöglichkeiten bei Schaltbau finden Sie unter https://www.schaltbau.com/de/unternehmen/karriere/

Da Digitalisierung, Automatisierung und Elektrifizierung zunehmen und die Bevölkerung wächst und wohlhabender wird, steigt die Energienachfrage in vielen Ländern der Welt. Laut Statista wird sich der weltweite Strombedarf bis 2050 voraussichtlich im Vergleich zu 2020 verdoppeln, was die Herausforderung des Übergangs zu erneuerbaren Energien zusätzlich erschwert. Aber nicht nur der Anteil kohlenstoffarmer Energiequellen muss steigen, sondern auch die Speicherkapazität.

Da Wind- und Solarenergie in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich den größten Anteil an der Stromerzeugung ausmachen werden, wird die Energiespeicherung entscheidend sein, um das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage zu verringern. Trotz ihrer unbestreitbaren Vorteile sind Solar- und Windenergie intermittierende Ressourcen. Windkraft ist unkontrollierbar und kann zu einem Zeitpunkt erzeugt werden, an dem kein zusätzlicher Strom benötigt wird. Solarstrom variiert mit der Wolkendecke und ist, wenn er nicht gespeichert wird, nur tagsüber verfügbar.

Keine Energiewende ohne Energiespeicher – und DC-Schütze

"Stromspeicher spielen eine wichtige Rolle beim Hochlauf der erneuerbaren Energien, sowohl für die Energiespeicherung als solche als auch für die Stabilisierung des Stromsystems und der Netze. Aktuell findet ein starker und marktgetriebener Hochlauf von Batteriespeichern statt", stellt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz in seiner im Dezember 2023 veröffentlichten "Stromspeicherstrategie" fest. In ähnlicher Weise erwartet die Internationale Energieagentur (IEA), dass die weltweit installierte Speicherkapazität in den nächsten 5 Jahren um 56% auf über 270 GW bis 2026 steigen wird. ²

Intelligente Gleichstromkomponenten (DC) sind ein wichtiger Bestandteil der zukünftigen Energiespeicherinfrastruktur. Im Gegensatz zu vielen Haushaltsgeräten und dem Stromnetz, die Wechselstrom (AC) verwenden, produzieren und speichern Photovoltaikmodule Gleichstrom. Das sichere und schnelle Schalten unter der DC-Last stellt jedoch hohe Anforderungen an elektromechanische Komponenten. Im Notfall müssen die Schütze die Batterieeinheit (oder bei Anwendungen im Bereich der Versorgungsunternehmen die Batteriebank) sofort vom System trennen. Mit der Entwicklung von Batteriespeichersystemen sucht die Industrie nach Möglichkeiten, die Systemeffizienz weiter zu steigern, d. h. durch höhere Spannungen.

Die DC-Schütze von Schaltbau spielen eine entscheidende Rolle in Energiespeichersystemen und bieten mehrere Vorteile, die ihre Leistung, Sicherheit und Effizienz verbessern.

• Sicheres Abschalten der Batterieeinheit: Schaltbau-Schütze bewältigen Hochspannungsbögen, die beim Schalten von DC-Lasten auftreten können. Im Falle einer Wartung oder einer Notabschaltung sorgen sie für eine sichere Trennung der Batterieeinheit vom Wechselrichter in Energiespeichersystemen.
• Erhöhte Systemeffizienz: Aufgrund ihres geringen Übergangswiderstands und ihres geringen Energieverbrauchs tragen sie zur Gesamteffizienz der Energieübertragung zur und von der Batterie bei und minimieren die Wärmeabgabe: um die Energie zu übertragen und nicht zu verlieren.
• Volle Bidirektionalität: Die DC-Schütze von Schaltbau sorgen für die sichere Abschaltung hoher Leistungen unabhängig von der Stromrichtung. Sie verwalten potenzielle Fehlermodi in beiden Richtungen des Stromflusses sicher.
• Hohes Ausschaltvermögen: DC-Schütze erfüllen die hohen Anforderungen an das Ausschaltvermögen industrieller Speichersysteme, was zu einer erhöhten Systemverfügbarkeit und verbesserten Gesamtbetriebskosten führt (Erzeugungskapazität, thermischer Dauerstrom, Nennkurzzeitwiderstand).

Der globale Energiespeichermarkt wird voraussichtlich schnell wachsen – mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von rund 10 % innerhalb dieses Jahrzehnts. Neben den offensichtlichen Umweltvorteilen durch die Integration eines höheren Anteils erneuerbarer Energien ergeben sich auch grundlegende wirtschaftliche Vorteile für Unternehmen, die erneuerbare Energieerzeugung und Vor-Ort-Speicher integrieren möchten.

Energiespeicherung ist ein kluger Schachzug für Unternehmen, nicht nur für die Umwelt

Die Strombezugspreise werden nach einer Formel berechnet, die die entnommenen Spitzenlasten und die Bereitstellung ausreichender Kapazitäten berücksichtigt. Diese Bereitstellungsentgelte müssen für den gesamten Abrechnungszeitraum bezahlt werden, auch wenn die Spitzenlastkapazität möglicherweise nur für einen Bruchteil der Zeit genutzt wird. Energiespeicher ermöglichen es, Energie für die spätere Verwendung zu speichern. Folglich können Unternehmen höhere Tarife vermeiden, Betriebskosten senken und Stromrechnungen sparen.

Darüber hinaus liefern Energiespeicherlösungen kontinuierlich Energie, auch wenn das Netz aufgrund von Spitzen oder extremen Wetterereignissen instabil ist, und reduzieren so die Netzabhängigkeit. Energiespeicher liefern auch Notstrom im Falle eines Ausfalls und garantieren die Geschäftskontinuität.

Die Energiespeicherung wird für die Welt von entscheidender Bedeutung sein, um ihren Weg zu Net-Zero zu beschleunigen. Ausgeklügelte Industriekomponenten wie DC-Schütze verbinden erneuerbare Energiequellen, Energiespeicher und elektrische Verbraucher ohne die Energieverluste, die bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom entstehen. Auf dem Weg zur Klimaneutralität wandelt sich das Paradigma hin zur Erzeugung erneuerbarer Energien und fortschrittlicher Energiespeichersysteme, um die Energielösungen für eine bessere Zukunft zu schaffen – und Schaltbau ist bei jedem Schritt dabei.

Um mehr über Schaltbau-Schütze und Eddicy-Energiespeicherlösungen zu erfahren, besuchen Sie: https://www.schaltbau.com/en/solutions/energy/energy-storage/ 
 

Referenzen:

1. Internationale Energieagentur. (2021). Net-Zero bis 2050: Ein Fahrplan für den globalen Energiesektor. Internationale Energieagentur. 
2. Statista. (o. J.). Energiespeicherung. Abgerufen am 12. Juni 2024, von https://www.statista.com/topics/4632/energy-storage/#topicOverview 
3. Europäische Kommission. (o. J.). Empfehlungen zur Energiespeicherung. Abgerufen am 12. Juni 2024, von https://energy.ec.europa.eu/topics/research-and-technology/energy-storage/recommendations-energy-storage_en

Viele Industriebranchen suchen mit Blick auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit nach innovativen Lösungen für ihre Fertigungsanforderungen. Angesichts hoher Energiepreise optimieren Unternehmen ihren Energieverbrauch und fokussieren sich darauf, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Während in der internationalen Gemeinschaft der Konsens bezüglich der Bekämpfung des Klimawandels wächst, ist die Industrie gefordert, ihre betrieblichen Prozesse zu überdenken, neue Technologien zu integrieren und ihre Verantwortung für die Umwelt zu priorisieren ohne an Produktivität zu verlieren. Aber wie kann das erreicht werden? Eine Antwort: Gleichstrom.

Gleichstrom-Mikronetze bzw. DC-Microgrids haben das Potenzial, die industrielle Fertigung von heute neu zu denken. Durch ihre dezentralisierte Stromerzeugung und -speicherung und weniger Energieumwandlungsstufen zwischen Wechselstrom und Gleichstrom minimieren sie Energieverluste und steigern so die betriebliche Effizienz. Gleichzeitig können Hersteller flexibler auf schwankende Energieanforderungen reagieren. Darüber hinaus wird die Produktion durch die Einbindung von erneuerbaren Energiequellen nachhaltiger und autarker gegenüber dem herkömmlichen Stromnetz.

DC-Microgrids überzeugen durch weniger Ausfallpunkte, die Integration von Energiespeichern, ihren Autarkiegrad, fortschrittliche Steuerungssysteme, dezentrale Stromerzeugung und prädiktive Wartung, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten. Doch wie können DC-Microgrids konkret zur Veränderung der industriellen Fertigung beitragen?

Weniger Ausfallpunkte im Netz:

Durch ihre einfachere Gesamtarchitektur und weniger Konvertierungsstufen reduzieren DC-Microgrids die Zahl der potenziellen Ausfallpunkte deutlich. Mit weniger Komponenten für die Energieübertragung und -verteilung wird das Risiko von Systemausfällen und Ausfallzeiten erheblich gesenkt und die Zuverlässigkeit der Fertigungsprozesse gesteigert. Dieser Ansatz verbessert nicht nur die Systemeffizienz, sondern senkt auch den Wartungsaufwand, was zu Kosteneinsparungen und einer höheren Betriebszeit führt. 

 

Verknüpfung mit Energiespeichern:

DC-Microgrids eignen sich gut zur Einbindung von Energiespeichern wie Batteriesystemen. Indem sie überschüssige Energie in Zeiten geringen Verbrauchs oder hoher Erzeugung speichern, ist eine kontinuierliche Stromversorgung auch dann gewährleistet, wenn aus Wind oder Sonne gerade kein Strom erzeugt werden kann.

Diese Integration macht die industrielle Fertigung flexibler und widerstandsfähiger, weil die Energiekosten von Produktionsanlagen besser kontrolliert und der Stromverbrauch optimiert werden kann. Gleichzeitig kann regenerative Energie durch die Integration von Speichern zuverlässig und konstant für wichtige Fertigungsprozesse genutzt werden.

Autarkie:

Eine der wichtigsten Eigenschaften von DC-Microgrids ist ihre Fähigkeit, autonom oder im “Inselbetrieb” zu arbeiten, wenn sie vom Versorgungsnetz getrennt sind. Bei einem Netzausfall oder einer Störung gekönnen DC-Microgrids problemlos in den Inselbetrieb übergehen und so eine unterbrechungsfreie Stromversorgung kritischer Lasten innerhalb des Mikronetzes sicherstellen.

Dies gewährleistet den unterbrechungsfreien Betrieb von wichtigen Geräten und Prozessen, minimiert Störungen und verhindert teure Ausfallzeiten. Die Autarkie von DC-Microgrids stärkt so die Widerstandsfähigkeit von Fertigungsbetrieben, schützt vor externen Stromstörungen und erhöht die Zuverlässigkeit in der Fertigung.

Verbesserte Steuerung & Überwachung:

DC-Microgrids verfügen über hochentwickelte Steuerungs- und Überwachungssysteme, die Echtzeit-Einblicke in Energieerzeugung, -verbrauch und -verteilung bieten. Mithilfe von ausgeklügelten Sensoren und Kommunikationstechnologien erfassen sie Daten von verschiedenen Mikronetzkomponenten, was es den Betreibern ermöglicht, über Dashboards und Visualisierungstools wichtige Leistungsindikatoren und Energieflüsse zu überwachen. Diese Transparenz ermöglicht es Betreibern, Ineffizienzen zu identifizieren, Abweichungen zu erkennen und die Energieverteilung zur Bedarfsdeckung zu optimieren.

Darüber hinaus können über Algorithmen und maschinelles Lernen eingehende Daten analysiert, das Erzeugungsniveau dynamisch angepasst, Lasten priorisiert und Nachfrage-Management-Strategien umgesetzt werden. Im Fall von Netzstörungen konfiguriert das Steuerungssystem das Microgrid schnell neu, um die Stabilität aufrechtzuerhalten. Dabei können fehlerhafte Komponenten autonom isoliert, Energieflüsse umgeleitet und Lastabwurfmaßnahmen durchgeführt werden, um systemweite Ausfälle zu verhindern.

Einbindung dezentraler Energieerzeugung:

DC-Microgrids können problemlos dezentrale Erzeugungsquellen wie Solarpaneele oder kleine Windturbinen integrieren. Durch die dezentrale Energieerzeugung können Gleichstrom-Mikronetze ihre Energiequellen diversifizieren und die Abhängigkeit von zentralen Kraftwerken reduzieren, was die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems erhöht.

Indem erneuerbare Energien effizient am Ort ihrer Erzeugung genutzt werden, reduzieren DC-Microgrids die Abhängigkeit vom traditionellen Netz und stärken die Widerstandsfähigkeit von Fertigungsprozessen gegen Stromstörungen.

Die Integration von dezentraler Energie in DC-Microgrids unterstützt die Autarkie und Nachhaltigkeit von Produktionsanlagen. Durch die optimale Nutzung von erneuerbarer Ressourcen und Speicherkapazitäten verringern sie die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, reduzieren Treibhausgasemissionen und zahlen damit sowohl auf Umwelt- wie auch Kostenziele ein.

Die ganzheitliche Integration von dezentraler Energie erlaubt es, Produktionsanlagen mit höherer Energieeffizienz, Resilienz und Nachhaltigkeit zu betreiben, was letztlich zu langfristigen operativen Vorteilen führt.

Vorausschauende Wartung:

Indem der Zustand und die Leistung von kritischen Komponenten und Energiespeichersystemen kontinuierlich bewertet wird, können mithilfe von fortschrittlicher Überwachung und Analytik für DC-Microgrids prädiktive Wartungsstrategien umgesetzt werden. Durch den Einsatz ausgeklügelter Algorithmen zur Analyse von historischen Daten und Sensorwerten werden auch subtile Veränderungen erkannt. Maschinelles Lernen hingegen identifiziert Muster und Korrelationen und verbessert so die prädiktiven Fähigkeiten. Werden Probleme erkannt und per Warnmeldung angezeigt, können Betreiber proaktiv Wartungsmaßnahmen ergreifen, bevor sich Probleme verschlimmern.

Dieser Ansatz minimiert Ausfallzeiten, senkt Reparaturkosten und verlängert die Lebensdauer von Komponenten. Dies zahlt auf einen kontinuierlichen Betrieb, eine verbesserte Systemleistung und die Kundenzufriedenheit ein.

DC-Microgrids haben das Potenzial, die Fertigungslandschaft grundlegend zu verändern. Durch die dezentralisierte Stromverteilung, die Integration erneuerbarer Energiequellen, Echtzeitmonitoring und vieles mehr verbessern DC-Microgrids einerseits die betriebliche Effizienz. Andererseits machen sie die Industrie zukunftsfähig, indem sie ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber schwankenden Energiebedarfen und externen Störungen steigern. Durch Innovation und Nachhaltigkeit stärken Unternehmen so ihre Wettbewerbsfähigkeit und priorisieren ihre Verantwortung gegenüber der Umwelt.

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Bidirektionale Schütze ermöglichen in verschiedenen Branchen eine verbesserte Energieeffizienz, eine flexible Steuerung des Stromflusses und eine verlängerte Batterielebensdauer. Sie erleichtern die Energierückgewinnung in Elektrofahrzeugen, sorgen für reibungslose Übergänge zwischen Lade- und Entladevorgängen in Energiespeichersystemen und verbessern die Wirtschaftlichkeit der Elektromobilität. Doch welche Merkmale sind bei den verfügbaren Optionen entscheidend für eine hervorragende Leistung?  

Wie der Name schon andeutet, müssen bidirektionale Schütze den Stromfluss in beide Richtungen steuern können, um ein dynamisches Energiemanagement für Anwendungen wie Energierückgewinnung, bidirektionales Laden und die Netzanbindung zu ermöglichen. Im Gegensatz zu unidirektionalen Schützen bieten sie den Ingenieuren einen bidirektionalen Pfad, um die Energienutzung zu optimieren und um mit bemerkenswerter Flexibilität die System-Resilienz zu verbessern. 

Die wichtigsten Betriebskriterien sind bei der Entwicklung bidirektionaler Schütze von entscheidend, um höchste Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit unter verschiedenen Bedingungen zu gewährleisten. Parameter wie Kontaktwiderstand, Schaltgeschwindigkeit, Spannung, Stromstärke, Haltbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse sind besonders zu berücksichtigen. Die Beachtung dieser Kriterien gewährleistet einen konstanten und verlässlichen Betrieb, selbst in rauen Industrieumgebungen, und sichert so die Systemintegrität und Langlebigkeit. 

Ein niedriger Kontaktwiderstand verringert beispielsweise Leistungsverluste und Wärmeabgabe. Durch die Auswahl hochentwickelter Materialien, Präzisionstechnik und innovative Konstruktion wird der Kontaktwiderstand minimiert, wodurch die Energieeffizienz und die Systemleistung optimiert werden. Die Verringerung des Kontaktwiderstands verbessert nicht nur die Effizienz der Stromübertragung, sondern verlängert auch die Lebensdauer des Schützes und reduziert so den Wartungsbedarf. 

Mit Eddicy, unserer Marke für Energie und E-Mobilität, haben wir das Schütz C303 auf den Markt gebracht, das diese strengen technischen Kriterien mit den folgenden Merkmalen erfüllt:

• Unübertroffene Kurzschlusstoleranz: Das Schütz C303 verkraftet 15 kA/5 ms – doppelt so viel wie Konkurrenzprodukte und bietet damit eine robuste Leistung sowie eine Reduzierung des Kurzschlussrisikos. 
• Erhöhte Sicherheit: Unser neuestes Schütz ist ohne Gasfüllung konzipiert, was die Lebensdauer und Sicherheit durch Ausschluss von Explosionsgefahren verlängert und eine beherrschte Reaktion auf Gefahrensituationen sicherstellt.
• Beeindruckende Überlastfähigkeit: Der bidirektionale Schütz hält 8.000 A für 20 Millisekunden stand, wobei sie ohne Verschweißen der Kontakte voll funktionsfähig bleiben und durch rechtzeitiges Auslösen der Sicherung für zusätzliche Sicherheit sorgen 
• Geringer Widerstand und Temperaturanstieg: Durch den niedrigen Kontaktwiderstand übertrifft er Konkurrenten wie WB und produziert während der Montage weniger Wärme, was den Betrieb energieeffizienter und umweltfreundlicher macht. 
• Bietet vollständige Plug-and-Play-Fähigkeit, was Installation, Integration und Wartungsprozesse vereinfacht. 
   

Bidirektionale Schütze spielen eine Schlüsselrolle für die Nachhaltigkeit, indem sie zur Steigerung der Energieeffizienz beitragen, die Netzintegration erleichern und den Einsatz erneuerbarer Energien vorantreiben. Sie tragen dazu bei, Treibhausgasemissionen zu reduzieren, die Energieunabhängigkeit zu fördern und ermöglichen es der Gesellschaft, die Energiewende voranzubringen.

 Unterstützen Sie uns auf dem Weg in eine nachhaltige und elektrifizierte Zukunft. Erfahren Sie hier mehr über unsere Schützserie C303.