„Podłączając silnik, użyj najcieńszego przewodu. Jest tańszy i spełni swoje zadanie” Takie słowa Maximilian Christians słyszał wielokrotnie w trakcie studiów. Dziś pracuje jako inżynier ds. technologii zaawansowanych w LAPP. Już wtedy zaczął się zastanawiać, czy rzeczywiście mniej znaczy lepiej. Cieńsze przewody są tańsze i wymagają mniej materiału, ale wiążą się z większymi stratami energii. Od początku nurtowało go pytanie, czy takie podejście nie prowadzi do wyższych kosztów w dłuższej perspektywie.
Po ukończeniu studiów z zakresu inżynierii mechanicznej, Maximilian Christians rozpoczął pracę w firmie LAPP. To tam postanowił zweryfikować popularne przekonanie, że cieńszy przewód oznacza mniejsze zużycie materiałów i niższe koszty. Jego badania na temat zrównoważonego rozwoju pokazały, że przewody o większym przekroju, choć początkowo droższe, przynoszą oszczędności w długoterminowej eksploatacji. Dzięki mniejszym stratom mocy, przewody te mogą generować korzyści ekonomiczne. „W przyszłości, w której zrównoważony rozwój będzie kluczowy, rosnące ceny energii i opłaty za emisję CO₂ staną się decydującymi czynnikami w podejmowaniu decyzji o efektywności energetycznej”, mówi Maximilian Christians.
Maximilian Christians
Research Engineer Advanced Technology
Maximilian Christians ukończył studia magisterskie z zakresu inżynierii mechanicznej na Hochschule Bochum. W firmie LAPP rozpoczął pracę jako Inżynier Badań i Rozwoju w Dziale Technologii Zaawansowanych, gdzie angażuje się w technologiczne i zrównoważone innowacje. Jako członek zespołu do spraw rozwoju, opublikował wyniki swoich badań w publikacji pt. „Jak większe przekroje przewodów obniżają koszty i emisje CO2”.
Koszty początkowe vs. długoterminowy efekt
Już na początku było jasne, że cieńszy przewód generuje więcej ciepła z powodu wyższego oporu elektrycznego. Prowadzi to do niepotrzebnych strat energii. Im grubszy przewód, tym niższy opór. Prąd przepływa swobodniej, a mniej energii zamienia się w ciepło. Ma to szczególne znaczenie w aplikacjach przemysłowych, gdzie przepływają duże prądy. Straty energii rosną nieproporcjonalnie wraz ze wzrostem obciążenia. Przewody o większym przekroju nie tylko oszczędzają energię, ale również zmniejszają nagrzewanie połączeń. Poprawia to niezawodność operacyjną i wydłuża żywotność całej konfiguracji.
Jednak przewód o większym przekroju wymaga więcej surowców, takich jak miedź. Zwiększa to początkowe koszty produkcji i zakupu oraz prowadzi do wyższych emisji CO₂ na początku cyklu życia produktu. „W tym kontekście nie wystarczy wybrać najcieńszy przewód, aby zaoszczędzić, ani najgrubszy, aby chronić klimat,” podkreśla Maximilian Christians. „Chodzi o obliczenie optymalnego stosunku. Razem z zespołem ds. rozwoju LAPP opracowałem metodę, która to umożliwia.” Przewód o większym przekroju to także większe zużycie surowców, takich jak miedź. Oznacza to wyższe koszty produkcji i zakupu, a także początkowo większy ślad węglowy w porównaniu do cieńszego przewodu. „W takiej sytuacji nie wystarczy kierować się zasadą, cieńszy przewód to oszczędność, a grubszy to ekologia,” zaznacza Maximilian Christians. „Kluczowe jest obliczenie najlepszego kompromisu. Razem z zespołem ds. rozwoju w LAPP udało mi się opracować rzetelną metodę, która to umożliwia.”
Model obliczeniowy ujawnia potencjał oszczędności
Maximilian Christians opracował metodę, która uwzględnia nie tylko koszt zakupu przewodu. Bierze także pod uwagę koszty eksploatacji w całym okresie użytkowania, tzw. całkowity koszt posiadania (TCO). Badania wykazały, że standardowy minimalny przekrój przewodu często nie jest najlepszym wyborem pod względem ekonomii i ekologii. Na przykład, dla przewodu o długości 50 metrów i sieci trójfazowej z natężeniem 16 A, standardowo wymagany przekrój wynosi 2,5 mm². Jednak uwzględniając długoterminowe koszty energii, bardziej opłacalny okazuje się przekrój 6 mm². Jeśli dodatkowo weźmiemy pod uwagę emisję CO₂ w całym cyklu życia przewodu, optymalnym rozwiązaniem będzie nawet 16 mm². Wybór odpowiedniego przewodu zależy od kilku czynników. Są to natężenie prądu, przewidywana żywotność instalacji oraz miks energetyczny. „Firmy powinny zwracać na to uwagę przy wyborze przewodów”, podkreśla Maximilian Christians. „Już dziś odpowiednia decyzja pozwala realnie zmniejszyć emisję CO₂ i obniżyć koszty eksploatacji.”
LAPP z kompleksowym zaangażowaniem w zrównoważony rozwój
Podczas targów Hannover Messe 2025, LAPP zaprezentował, jak wybór optymalnego przekroju przewodu może przyczynić się do redukcji CO₂ i poprawy efektywności kosztowej. Dla wielu producentów maszyn prawidłowe wymiarowanie przewodów było dotychczas niedocenianym narzędziem w obniżeniu emisji CO₂. Maximilian Christians jest przekonany, że temat ten wzbudził duże zainteresowanie. „To doskonały przykład tego, jak efektywność ekonomiczna i ochrona klimatu mogą iść w parze. Redukcja kosztów energii oznacza bardziej zrównoważone wykorzystanie zasobów”.
Zrównoważony rozwój musi być mierzalny. Dlatego LAPP integruje wyniki swoich badań w kalkulatorze cyklu życia emisji i TCO. Klienci mogą go wykorzystać do określenia optymalnego przekroju przewodu dla swoich potrzeb. W ten sposób LAPP wspiera swoich użytkowników w podejmowaniu zrównoważonych decyzji inwestycyjnych, które oferują korzyści ekologiczne i ekonomiczne. Dla Maximiliana Christiana jedno jest pewne, „Ta koncepcja to element naszej kompleksowej strategii zrównoważonego rozwoju, który wzmacnia naszą wiodącą rolę w branży.”
LAPP idzie o krok dalej, publikując Product Carbon Footprint (PCF). Dokument pokazuje emisje CO₂ na każdym etapie produkcji. Uwzględnia wydobycie surowców, produkcję i logistykę. Inżynierowie LAPP nieustannie pracują nad tworzeniem innowacyjnych i biopochodnych materiałów. Przykładem jest przewód danych ETHERLINE® bioP Cat.5e oraz złącza EPIC® produkowane z materiałów ograniczających zużycie surowców kopalnych. „Zrównoważony rozwój jest wpisany w DNA LAPP. Widać to w wielu obszarach”, podkreśla Maximilian Christians. „Dotyczy to zarówno prac badawczo-rozwojowych w Stuttgarcie, jak i produkcji oraz logistyki. Tam zmniejszamy emisje, optymalizując trasy wysyłek i stosując opakowania z recyklingu.” Z uśmiechem dodaje: „Cieszę się, że mogę dziś udowodnić, że najcieńszy przewód nie zawsze jest najlepszym wyborem.”
LAPP Whitepaper: „Jak większe przekroje przewodów obniżają koszty i emisję CO₂”
Sprawdź, jak większe przekroje przewodów pomagają zmniejszyć koszty eksploatacji. Dowiedz się, jak ograniczają emisję CO₂. Odkryj korzyści długoterminowe: niższe straty energii i lepsze wykorzystanie zasobów.
Pobierz Whitepaper