Innovationspreis für Fraunhofer ISE und Kaco

Mit ihrem mit 10000 Euro dotierten Innovationspreis hat die Semikron-Stiftung die Forscher Olivier Stalter, Florian Reiners, Michael Eberlin und Sebastian Franz vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sowie Frank Seybold von Kaco New Energy ausgezeichnet. Die Jury wählte der Pressemeldung zufolge aus 19 Bewerbungen deren neue Leistungselektronik für die vollständige Dorfstromversorgung in Entwicklungs- und Schwellenländern aus, weil damit der komplette Strombedarf netzferner Dörfer aus erneuerbaren Energien zentral erzeugt und bereitgestellt werden kann.

„1,6 Milliarden Menschen auf der Welt haben keinen Zugang zu Elektrizität“, sagt Projektleiter Olivier Stalter. Da die meisten dieser Länder im Sonnengürtel der Erde liegen, sei die Versorgung mit Photovoltaik-Strom eine einfache Lösung, die wegen fallender Modulpreise noch attraktiver geworden sei. „Bislang waren derartige Solarsysteme meist auf kleine Leistungen bis etwa 100 Watt beschränkt“, so Stalter. „Unser System überträgt die neuesten Technologien der Industrienationen auf die Bedürfnisse von Dorfgemeinschaften und größeren Verbrauchern wie Krankenhäusern oder kleineren Industriebetrieben.“

Die am Fraunhofer ISE entwickelten Komponenten des Systems bestehen laut Pressemeldung im Wesentlichen aus einem Inselwechselrichter mit einer Leistung von 125 Kilowatt und einem Ladegerät mit einer Leistung von 51 Kilowatt für Batteriespannungen bis 1000 Volt. Grundidee des Systems ist, mit neuesten Halbleiterbauelementen wie Superjunction MOS-FETs und SiC-Dioden das ganze System für hohe Spannungen und hohe interne Schaltfrequenzen auszulegen. Das ermöglicht den Fraunhofer-Forschern zufolge geringe Ströme und geringe Verluste und reduziert damit Bauteilgrößen, Kühlbedarf, Materialeinsatz und Kosten. Gleichzeitig ließen sich die Verluste gegenüber konventionellen Geräten um bis zu 60 Prozent reduzieren: Der Wechselrichter arbeite mit bis zu 98 Prozent Wirkungsgrad, das Ladegerät mit 99 Prozent.

Besonders für Entwicklungsländer, so das Fraunhofer ISE weiter, müsse die Technik einfach sein. Heute genüge eine Einheit für hohe Leistungen statt wie bisher viele Einheiten mit hohem Kabel- und Schaltungsaufwand, außerdem ermöglichten Hightech-Bauteile und eine durchgehend digitale Steuerung höchste Flexibilität. So sei es möglich, Photovoltaik-Systeme mit 350 bis 1200 Volt und Batteriesysteme mit 650 bis 1000 Volt Nennspannung zu verwenden. Da meist auch Dieselgeneratoren vor Ort seien, steuere ein Energiemanagementsystem die verschiedenen Erzeuger, die Ladung der Batterie und die Stromabgabe.

Der Semikron-Innovationspreis wird der Stiftung zufolge jährlich für herausragende Innovationen in Projekten, Prototypen, Dienstleistungen und neuartigen Konzepten auf dem Gebiet der Leistungselektronik in Europa vergeben. Demnach werden Innovationen ausgezeichnet, die einen potenziell hohen gesellschaftlichen Nutzen generieren, beispielsweise die Steigerung der Energieeffizienz, Ressourcenschonung, Nachhaltigkeit und Umweltschutz. Die Auswahl der Preisträger erfolgt in Kooperation mit dem European Center for Power Electronics ECPE. (Petra Hannen)