Innovative Batterie-Wechselrichter: Grüner Strom ohne Ausfall

Grüner Strom ohne Ausfall

Gemeinsam mit Forschungspartnern entwickelt die H-BRS einen innovativen Batterie-Wechselrichter

„Wir wollen einen Prototyp erschaffen, der ein Wechselstromnetz unter Nutzung erneuerbarer Energien zur Verfügung stellt, schwache Stromnetze unterstützt und zudem ein geringes Gewicht aufweist“, erklärt Marco Jung, Professor für Elektromobilität und elektrische Infrastruktur an der H-BRS, das Ziel des Gemeinschaftsprojekts LEITNING (Leistungswandler für die robuste und zuverlässige Energieversorgung durch Integration „grüner“ Generatoren). Dieses startete im April 2020 unter Federführung der Infineon Technologies AG und ist auf vier Jahre angelegt.

Revolutionärer Wechselrichter

Die Forschungsgruppe entwickelt einen neuartigen und mobil einsetzbaren Batterie-Wechselrichter. Das ist ein elektrisches Gerät, das Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt, um Strom in die öffentliche Versorgung einzuspeisen, sowie umgekehrt Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt, um überschüssige Energie aus dem Stromnetz in einer Batterie zu speichern. Gleichzeitig erarbeitet die Forschungsgruppe moderne netzbildende Regelungsstrategien. Jung erläutert: „Wir wollen einerseits eine kompakte Leistungselektronik aufbauen, andererseits netzbildende Regelungsalgorithmen für eine Notsituation unter Einbindung lokaler erneuerbarer Energien schaffen.“ Denkbar sind solche Szenarien im Katastrophenfall etwa bei großen Konzerten, bei denen eine gute und starke Stromversorgung temporär nötig ist. „Eine solche Leistungselektronik mit dieser Regelungstechnik zu verheiraten, ist weltweit einzigartig“, verdeutlicht Jung.

Komplexe Kooperation

LEITNING basiert auf einer engen Kooperation zwischen Forschung und Industrie. Die H-BRS verantwortet die grundlegende Forschung im Bereich der Leistungselektronik und der Erarbeitung der Regelungsstrategien. Die Unternehmen SUMIDA und Infineon Technologies erforschen derweil magnetische Bauteile beziehungsweise Siliziumkarbid-Halbleiter – neuartige Komponenten, die im Stromrichter zum Einsatz kommen. Basierend auf diesen Untersuchungen entwickelt das Fraunhofer IEE dann den Prototyp. „Anschließend baut die Firma FREQCON die neue Leistungselektronik und Regelungsstrategie in ihr Stromrichtersystem ein und stellt das Referenzsystem zur Verfügung“, sagt Jung. Die Stadtwerke Wunsiedel fungieren schließlich als Netzbetreiber. Sie testen das Ganze im Feld und erarbeiten Anwendungsszenarien.