Batterie-Wechselrichter verbessern
Erster Meilenstein im Projekt LEITNING erreicht

Strom in Batterien speichern und wieder abgeben: Damit verbundene Prozesse verbessern, das möchte das Projektteam von LEITNING. Erreichen wollen die Forscherinnen und Forscher ihr Ziel mithilfe eines neu designten, mobilen und multifunktionalen Batterie-Wechselrichters. Jetzt hat das Team des im Frühjahr 2020 gestarteten Verbundvorhabens den ersten Meilenstein erreicht.

Gemeinsam haben die Expertinnen und Experten für Wechselrichtersysteme, Halbleitertechnik, passive Bauelemente sowie Systemintegration unter Federführung des Unternehmens Infineon Technologies jetzt die sogenannte Spezifikation des Wechselrichters festgelegt. Dementsprechend haben sie alle Punkte definiert, die notwendig sind, um die Komponenten entwickeln und das System aufbauen zu können. Zu diesen Punkten gehören zum Beispiel die technischen Daten des AC-DC-Moduls und des DC-DC-Moduls, das Kühlsystem, das Blockschaltbild, die Hilfsenergieversorgung, das Messkonzept sowie Kommunikationskonzepte und Schutzfunktionen.

Team geht verschiedene Herausforderungen an

Da Batterien nur mittels Gleichstrom geladen und entladen werden können, das Stromnetz aber Wechselstrom transportiert, wandeln Wechselrichter einerseits den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für das Netz und andererseits den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom für die Batterie um.

Da die heute kommerziell verfügbaren Wechselrichter aufgrund des Wettbewerbs auf dem Weltmarkt unter einem hohen Kostendruck stehen, wollen die Forscherinnen und Forscher das Gerät so weiterentwickeln, dass es leichter wird. Sowohl weniger Material zu benutzen und damit ebenfalls Ressourcen zu schonen, als auch die Leistung zu steigern, stellt dabei eine besondere Herausforderung dar.

Neues Produkt vereint mehrere Vorteile

Deswegen setzen die Fachleute auf moderne Siliziumkarbid-Halbleiter sowie leichte und innovative magnetische Komponenten. Nach Angaben des beteiligten Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) könnten die Kosten des Wechselrichters dank der Gewichtsreduktion von derzeit 50 bis 90 auf voraussichtlich 30 bis 60 Euro pro Kilowatt reduziert werden.

Das Forschungsteam möchte mithilfe des Batterie-Wechselrichters Stromnetze noch zuverlässiger machen. Der Wechselrichter soll Batteriespeichern daher ermöglichen netzstützende Funktionen auszuführen. Dazu gehören zum Beispiel: Leistungsflüsse optimieren, schwache Netze stabilisieren, Netzfehler erkennen und Notstrom bei Netzausfällen bereitstellen. (kkl)