Eine moderne Gesellschaft ohne Elektrizität ist nicht mehr vorstellbar. Die Stromenergieverteilung ist ein massiver Standpfeiler für unsere Lebens- und Arbeitsweise. Über viele Jahre hinweg haben sich die Methoden der Energieverteilung geändert bzw. enorm weiterentwickelt. Waren es einfache Stromleitungen in vergangenen Jahrzehnten, sind es heutzutage komplexe Stromnetzwerke, die Großstädte versorgen. Als ein besonders leitfähiges Material hat sich Kupfer herausgestellt. Kupfer ist für die Stromverteilung ein zuverlässiges Metall. Die Rolle der Nachhaltigkeit und wachsendes Umweltbewusstsein in der Bevölkerung stellt die Stromverteilung vor neue Herausforderungen. Neue, grüne, d.h. umweltschonende Lösungen müssen entwickelt werden.
Die moderne Stromverteilung in Gemeinden und der Industrie erfolgt über Kupferschienen. Aluminium hat sich als kostengünstigere Variante etabliert, doch Kupfer ist und bleibt das Leitungsmetall der Wahl.
Erfahren Sie jetzt mehr über die Stromverteilung bei Nutzung von Kupferschienen und Alternativen.
Von Kupfer zu Innovation: Die nächste Generation der Energieverteilung
Kupferschienen
Die Stromverteilung über Kupferschienen hat eine lange Tradition. Für Kupfer sprechen seine Leitfähigkeit und Zuverlässig bei der Stromübertragung. Für die Stromverteilung sind robuste und langlebige Metalle gefordert und Kupfer bringt genau diese Eigenschaften vor allem für die industrielle Anwendung mit.
Aluminiumschienen
Aluminium als Alternative für Kupfer hatten wir bereits angesprochen. Aluminiumschienen sind ähnlich leitfähig wie Kupfer sind aber nicht so schwer. Aluminium ist vergleichsweis günstiger in der Anschaffung und leichter bei der Installation.
Flexible Stromschienen
Produktionsbetriebe und Industrieanlagen bauen auf eine flexible Verkabelung. In Form von Kupferlamellen oder Gewebebändern können flexible Stromschienen etabliert werden. Die hohe Leitfähigkeit bleibt bestehen, während die Verbindungsmöglichkeiten individuell und nach Bedarf ausfallen können.
Optimierte Schienenquerschnitte
Der Schienenquerschnitt beeinflusst die Stromtragfähigkeit der Kupferschiene. Kupfer kann große Mengen Strom transportieren, ohne zu überhitzen. Bei der Wahl des passenden Schienenquerschnittes ist es daher wichtig, die Größe zu wählen, die in der Lage ist, die geforderte Stromkapazität zu übertragen. Dabei soll die Kupferschiene selbst nicht überhitzen und Energie über Wärme verlieren. Der Schienenquerschnitt wird in Quadratmillimeter angegeben und durch Normen wie IEC 61439 und DIN 43671 für die zulässige Strombelastungen vorgegeben. Dennoch sind Optimierungen möglich, so dass die Wahl des passenden Querschnitts den Materialverbrauch eingeschränkt, ohne Einbußen bei der Leistung zu erzeugen. (Siehe auch Skin- und Proximity-Effekt).
Planung und Installation
Damit die Sicherheit gewährleistet wird und die Kupferschienen effizient betrieben werden können, sollten Fachunternehmen sowohl die Planung als auch die Installation durchführen. Bei der Installation wird darauf geachtet, dass die Anzugsdrehmomente wie vorgegeben erfolgen. Kupferschienen sind mit einem Berührungsschutz versehen, dieser muss vollständig und funktionsfähig installiert werden.
Infrage kommen könnten Kupferschienen mit unterschiedlichen Legierungen. Das kann bei der Planung berücksichtigt werden. Legierungen können die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und gleichzeitig die Leitfähigkeit der Kupferschienen steigern. Kupferlegierungen für Schienen werden für spezifische Anwendung genutzt. Beispielsweise für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen, Verteilerschränke in Maschinenräumen oder in der Telekommunikation.
Bereits in der Planung berücksichtig werden kann die Nachhaltigkeit. Materialien für die Energieverteilung sollten aus nachhaltigen Ressourcen stammen und geringe Wirkung auf die Umwelt ausüben.
Zukunft und Fazit
Für die Zukunft wird an neuer Materialtechnologie geforscht. Im Fokus stehen dabei superleitende Metalle, die keine Energieverluste bei der Übertragung verzeichnen, gering im Gewicht und den Kosten sind. Energieverteilersysteme werden mit Intelligenz bestückt, um Effizienz und Zuverlässigkeit zu verbessern. Intelligente Energieverteilung bedeutet auch die Kontrolle der Lasten und Überwachung der Energieverluste.
Halten wir fest, dass eine intelligente, zuverlässige und effiziente Stromverteilung für die Gesellschaft, Industrie und Produktion ein wichtiger Faktor ist. Kupferschienen erweisen sich seit Jahrzehnten als das Mittel zum Stromtransport. Zukünftige Materialen könnten noch effizienter arbeiten, geringer im Gewicht und niedriger in der Anschaffung sein.
(Bildquelle: Pixabay.com – CC0 Public Domain)
