Mit zunehmendem Ausbau der Photovoltaik werden auch technische Lösungen benötigt, die unter anderem aktiv die Stromnetze stabilisieren. Dazu müssen unterschiedliche Anforderungen, z. B. im europäischen oder im nordamerikanischen Verbundnetz erfüllt werden. An diesen Herausforderungen bearbeitet ein Konsortium aus drei Technologieunternehmen, zwei Hochschulen und einer Forschungseinrichtung.
Kosten und Gewicht bei Umrichtern senken
Ziel des Verbundforschungsvorhabens GaN-HighPower sei es, die nächste Generation kostengünstiger, ressourcenschonender und effizienter Stromrichter für Photovoltaikanwendungen vorzubereiten. „Der Fokus liegt dabei auf Stringwechselrichtern mit hoher Leistung“, sagt Klaus Rigbers. Er ist arbeitet bei SMA im Innovation Center zuLeistungselektronik. Kosten und Gewicht sollen weiter sinken, so das ausgegebene Ziel.
Dazu werden erstmals Halbleiter auf Basis von Galliumnitrid, kurz GaN für Anwendungen hoher Leistung erforscht. „Bisher ist die Anwendung der GaN Technologie auf deutlich kleinere Leistungsbereiche beschränkt“, erläutert Peter Friedrichs vom Halbleiterhersteller Infineon. „Dort konnte bereits gezeigt werden, dass GaN-Halbleiter im Vergleich zur Siliziumkarbid (SiC)-Technologie und erst Recht gegenüber klassischen Silizium (Si)-Bauteilen noch schnellere Schaltvorgänge ermöglichen.“
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Sebastian Sprunck vom Fraunhofer IEE übernimmt die Koordination des Projekts. Mit neu entwickelten Bauteilen soll in den Laboren ein Technologiedemonstrator aufgebaut werden, erklärt Sprunck. Hier gelte es dann die Funktion der neuen Technologien und die angestrebte Gewichtsreduktion im Praxiseinsatz zu validieren und das System zu optimieren. (nhp)
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