- Der rasante Ausbau von KI-Rechenleistung, die zunehmende Elektrifizierung und der Ausbau erneuerbarer Energien rücken Gleichstromtechnologien als Bestandteil künftiger Stromversorgungssysteme wieder stärker in den Fokus
- Wechselstrom- und Gleichstromsysteme spielen bei der Deckung des künftigen Strombedarfs jeweils eine strategisch wichtige Rolle
- Gemeinsame Standards und der Aufbau spezifischer Gleichstromkompetenzen können die Einführung beschleunigen
ABB hat heute einen neuen Bericht veröffentlicht: The Strategic Case for Hybrid AC/DC Power: Shaping the Transition to the Next Electrical Architecture, der in Zusammenarbeit mit Boston Consulting Group (BCG) erstellt wurde. Dem Bericht zufolge rückt die Gleichstromtechnologie (DC) zunehmend vom Randbereich ins Zentrum industrieller, gewerblicher und digitaler Infrastrukturen. Welche Akteure diesen Wandel gestalten und welche ihn lediglich übernehmen, hängt von den Entscheidungen ab, die Führungskräfte aus Wirtschaft und Politik in den kommenden zwei bis drei Jahren treffen.
Bei der Stromverteilung der Zukunft geht es nicht um ein Entweder-oder zwischen Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC), sondern um Hybridsysteme, die die Stärken beider Technologien verbinden. Wechselstrom wird zwar weiterhin das Rückgrat der meisten Übertragungs- und regionalen Verteilnetze bilden, doch innerhalb von Anlagen dürfte Gleichstrom zunehmend an Bedeutung gewinnen, da viele wichtige Energiequellen und Verbraucher bereits für den Gleichstrombetrieb ausgelegt sind. Zu den am schnellsten wachsenden Technologien, die von Haus aus auf Gleichstrom basieren, zählen Photovoltaikanlagen, Batterien, Elektrofahrzeuge, KI-Rechenzentren und zahlreiche industrielle Automatisierungssysteme. Mit der zunehmenden Verbreitung dieser Technologien kann eine geringere Zahl von Stromwandlungsschritten zwischen Erzeugung, Speicherung und Verbrauch die Effizienz steigern, die nutzbare Kapazität bestehender Netzanschlüsse erhöhen und die Integration vereinfachen.
Der Bericht identifiziert KI-Rechenzentren als einen der derzeit wichtigsten Treiber für die Einführung von Gleichstrom. Da KI-Workloads immer höhere Anforderungen an die Leistungsdichte stellen, stoßen konventionelle elektrische Architekturen zunehmend an praktische Grenzen. Laut Bericht entwickelt sich die 800-VDC-Verteilung zur maßgeblichen Architektur für KI-Infrastrukturen der nächsten Generation. Betreiber können damit die Rechenkapazität trotz begrenzter Netzanschlusskapazitäten maximieren und zugleich die Energieeffizienz verbessern.
Der Wandel ist zugleich für eine Reihe weiterer Schlüsselbranchen relevant. Auch jenseits von Rechenzentren eröffnet Gleichstrom laut der Untersuchung zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Stark automatisierte Produktionsanlagen und Gewerbegebäude können von Gleichstromsystemen oder -teilsystemen profitieren längerfristig gilt dies auch für weitere Gebäudetypen. Vorteile ergeben sich durch geringere Umwandlungsverluste, eine effizientere Einbindung lokal erzeugter erneuerbarer Energien und von Speichern sowie eine höhere betriebliche Flexibilität.
"In einer Welt, die mehr Strom benötigt und zugleich mit den Grenzen der bestehenden Infrastruktur zurechtkommen muss, erfordert eine breitere Einführung von Gleichstromsystemen eine engere Zusammenarbeit zwischen Führungskräften aus der Wirtschaft, politischen Entscheidungsträgern und Technologieunternehmen. Zugleich muss die Rolle, die Gleichstrom dabei spielen kann, stärker in den Fokus rücken", so Morten Wierod, Chief Executive Officer bei ABB. "Seit mehr als 25 Jahren helfen die Gleichstromlösungen von ABB unseren Kunden, Umwandlungsverluste zu reduzieren, die Effizienz der Stromübertragung zu steigern und den Strombedarf zu senken. Damit Gleichstrom dort breiter zum Einsatz kommen kann, wo der wirtschaftliche Nutzen am größten ist, brauchen wir gemeinsame Technologien, harmonisierte Standards und hinreichend qualifizierte Fachkräfte für die Umsetzung im großen Maßstab. Für die Stromversorgung der Zukunft sind Wechselstrom und Gleichstrom gleichermaßen von Bedeutung."
In dem Bericht greifen ABB und BCG zudem mehrere hartnäckige Fehlannahmen auf, die die Einführung von Gleichstrom bislang gebremst haben. Bedenken hinsichtlich Skalierbarkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit basieren demnach zunehmend auf überholten Vorstellungen und entsprechen nicht mehr dem Stand heutiger Technologien. Als zentrale Herausforderungen gelten vielmehr uneinheitliche Standards und fehlendes spezifisches Fachwissen. Um die Einführung zu beschleunigen, müssen diese Hindernisse zügig abgebaut werden.
ABB war das erste Unternehmen, das das Energiesparpotenzial von Gleichstrom auf Schiffen mit einem gleichstrombasierten Bordnetz demonstrierte, das Kraftstoffeinsparungen von bis zu 27 Prozent ermöglichte. Im Jahr 2022 brachte ABB schließlich den branchenweit ersten Halbleiter-Leistungsschalter auf den Markt. Mit mehr als 700 Patenten im Bereich Gleichstrom erschließt ABB die Gleichstromverteilung inzwischen für ein wesentlich breiteres Anwendungsspektrum, darunter Elektromobilität, Microgrids und Rechenzentren. Darüber hinaus untersucht ABB gemeinsam mit Industriepartnern, wie die Gleichstromverteilung eine CO2-arme Aluminiumproduktion und die Erzeugung von grünem Wasserstoff unterstützen kann.
Der vollständige Bericht ist verfügbar unter:
https://www.abb.com/global/en/company/innovation/hybrid-ac-dc-power
ABB ist ein weltweit führendes Technologieunternehmen in den Bereichen Elektrifizierung und Automation und ermöglicht eine nachhaltigere und ressourceneffizientere Zukunft. Durch die Verbindung seiner Kompetenzen in Engineering und Digitalisierung unterstützt ABB die Industrie dabei, leistungsfähiger zu werden und zugleich Effizienz, Produktivität und Nachhaltigkeit zu steigern. Bei ABB nennen wir das "Engineered to Outrun". Das Unternehmen blickt auf eine mehr als 140-jährige Geschichte zurück und beschäftigt weltweit rund 110.000 Mitarbeitende. Die Aktien von ABB sind an der SIX Swiss Exchange (ABBN) und der Nasdaq Stockholm (ABB) notiert. www.abb.com
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