Elektronik für die Energieversorgung

Strategische Kooperation zwischen Siemens und Fraunhofer IISB

Erlangen – Siemens und das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB arbeiten künftig auf dem Gebiet der elektrischen Energieversorgung zusammen. Gemeinsam sollen neue Lösungen für die Energieumwandlung im Nieder- und Mittelspannungsbereich mit Hilfe der Multi-Level-Technologie gefun-den werden. Die Forschungskooperation erweitert den Campus „Future Energy Sys-tems“ in Erlangen und unterstreicht die Bedeutung des Standorts als nationales Leis-tungszentrum für Elektroniksysteme.

 Die strategische Kooperationsvereinbarung wurde am 25.7.2014 durch Vertreter der Siemens Corporate Technology und der Fraunhofer-Gesellschaft unterzeichnet. Im Rahmen einer engen, langfristigen Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Multi-Level-Technologie werden von der Siemens AG Forschungsaufträge an das Fraunhofer IISB vergeben, die im Rahmen eines gemeinsamen Roadmapping-Prozesses des Campus FES definiert werden. Dadurch soll das Thema gezielt vorangebracht und weitere Einsatzmöglichkeiten in der Energietechnik sowie im industriellen Umfeld erschlossen werden. Das Fraunhofer IISB und Siemens werden dabei ihre umfassenden Kompetenzen und Erfahrungen bei der Entwicklung von leistungselektronischen Systemen für die Energieversorgung einbringen. Umrichter auf Basis moderner Multi-Level-Technologien tragen dazu bei, die an vielen Stellen im Stromnetz nötige Umwandlung elektrischer Energie zwischen Wechsel- und Gleich-spannung effizienter und zuverlässiger zu gestalten. Einfach gesprochen werden durch Multi-Level-Ansätze wenige Transistoren für hohe Spannungen durch viele kleinere ersetzt, wodurch gewünschte Spannungsverläufe in kleinen Treppenstufen nahezu ideal angenähert werden können. Dies führt zu einer stark verbesserten Spannungsqualität, störende Rückwirkungen im Energienetz und in angeschlossene Verbraucher entfallen. Damit können die Umrichter mit früheren Technologien noch mal verbessert werden.

Ein Beispiel für den Einsatz der Technologie ist der Hochspannungsgleichstromtransport elektrischer Energie über lange Strecken, unter der Erde oder durch Wasser – etwa von einem Offshore-Windpark an Land. An den Enden der Verbindung muss die Gleichspannung zur Einspeisung ins normale Hochspannungsnetz wieder in Wechselspannung gewandelt werden. Ein weiteres Bespiel ist die Kopplung zwischen dem normalen 50 Hz-Hochspannungsnetz und dem 16 2/3 Hz-Bahnnetz, welche mit zwei Wandlungsvorgängen über eine Gleichspannungsbrücke erfolgt. Neben netzgebundenen Systemen ergeben sich auch Anwendungsfelder beispielsweise bei Großantrieben in der Industrie oder Schifffahrt. Die Siemens AG und das Fraunhofer IISB arbeiten auf Projektebene bereits seit mehreren Jahren sehr erfolgreich auf dem Gebiet modularer Multi-Level-Technologien zusammen. Durch die vertiefte strategische Kooperation soll die Partnerschaft auf diesem Gebiet weiter intensiviert werden.

Unsere Partner

  • Siemens
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
  • Fraunhofer-Gesellschaft
  • Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
  • Energie Campus Nürnberg
  • Helmholtz-Gemeinschaft
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • ZAE Bayern