Vor einem Jahr hatte das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz den Förderaufruf „Stromrichter Lebensdauer“ veröffentlicht. Nun sind die ersten Vorhaben zu Photovoltaik-Wechselrichtern gestartet. Als Bindeglied zwischen Solarmodulen und dem Stromnetz tragen sie zur Energieversorgung bei.

Wechselrichter wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um und sorgen auf diese Weise dafür, dass der produzierte Strom (beispielsweise aus erneuerbaren Energien via Photovoltaik- und Windenergieanlagen) in das Stromnetz eingespeist werden kann. Sie sind also eine wichtige Schnittstelle zwischen der stromerzeugenden Anlage und dem Stromnetz.

Um die Energiewende sowie den Ausbau der erneuerbaren Energien voranzutreiben, spielt der zuverlässige und langlebige Betrieb von Wechselrichtern eine entscheidende Rolle. Sie speisen nämlich nicht nur Strom ins Netz ein, sondern sorgen auch für dessen Stabilität. Bisher halten sie nicht so lange wie Photovoltaikmodule. Die nun gestarteten Vorhaben sollen deshalb dazu beitragen, die Qualität von Wechselrichtern zu verbessern und ihre Langlebigkeit zu erhöhen.

Zwei neue Vorhaben: StABIL und robStROM

Im Rahmen des kürzlich gestarteten Vorhabens StABIL wollen die Projektpartner zu einer stabilen Energieversorgung beitragen. Das Wissenschaftsteam arbeitet daran einen aktuellen, serienmäßigen Photovoltaik-Wechselrichter weiterzuentwickeln. Neben den bereits erforderlichen Systemdienstleistungen soll der modifizierte Wechselrichter eine netzbildende Funktionalität erhalten. Dadurch trägt er dazu bei, das Netz zu stabilisieren. Darüber hinaus analysieren die beteiligten Fachleute zukünftige Belastungsszenarien sowie tatsächliche Betriebsbedingungen des Stromrichters. So soll er unter realen Bedingungen künftig besser funktionieren. Anhand ihrer Erkenntnisse erarbeiten die Forschenden Handlungsempfehlungen für eine verbesserte Auslegung und eine erhöhte Lebensdauer der neuen Generation von netzbildenden Photovoltaik-Stromrichtern.

Auch die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Verbundvorhabens robStROM forschen zu Wechselrichtern als wesentlichem Bindeglied zwischen Solarmodulen und Stromnetz. Im Fokus ihrer Arbeiten stehen Ausfälle. Störungen der Wechselrichter können negative Folgen für das öffentliche Stromnetz haben. Sie können auch dazu führen, dass Photovoltaikanlagen teilweise oder vollständig abgeschaltet werden. Ziel der Forschenden ist daher, Ausfälle und deren Folgen zu verringern. Hierzu entwickelt das Forschungsteam neue Verfahren. Dazu gehören Methoden der Datenauswertung, künstliche Intelligenz, Diagnostik sowie Analytik. Mithilfe dieser Verfahren wollen die Fachleute die Ursachen für Störungen finden, damit sie diesen künftig vorbeugen können. Darüber hinaus entwickelt das Team Vorhersagen und vorausschauende Wartungspläne, die ebenfalls dazu beitragen sollen, den Betrieb der Stromrichter zu entlasten. (av/kkl)