Neue Umrichterkonzepte zur Netzeinspeisung elektrischer Energie

Mit der zunehmenden Bedeutung der regenerativen Stromerzeugung durch Windkraftanlagen steigen natürlich auch die Anforderungen an die Qualität des in das Netz eingespeisten Stroms. Hersteller von Windkraftanlagen müssen die Zuverlässigkeit der eingesetzten Komponenten deutlich erhöhen, insbesondere vor dem Hintergrund des Offshore-Betriebs von Windkraftanlagen unter extrem rauen Umgebungsbedingungen. Daraus ergeben sich wesentliche Forderungen an die zu entwickelnden leistungselektronischen Systeme im Rahmen des Innovationsclusters: es geht um einen besseren Wirkungsgrad, um die Erhöhung der Lebensdauer, um die Reduzierung der Kosten und um die Verkleinerung der Systeme. Gewicht und Volumen der Komponenten sind insbesondere dann Begrenzungen unterlegen, wenn sie in den Gondeln von Windturbinen Platz finden sollen.

Der Innovationscluster Leistungselektronik für Regenerative Energieversorgung in Schleswig-Holstein zielt  auf die Verbesserung leistungselektronischer Komponenten für Windkraftanlagen im MW-Bereich, wobei die Erhöhung von Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer im Vordergrund stehen. Entlang der gesamten industriellen Wertschöpfungskette werden neue Komponenten für Windkraftumrichter entwickelt und erprobt. Anwendungsspezifische Halbleiter-Leistungsbauelemente (IGBTs) für innovative Aufbautechniken, hochzuverlässige Leistungsmodule basierend auf Sinter- und Cu-Drahtbond-Technik, effiziente Schaltungstopologien und Treiberschaltungen sowie neue mechatronische Ansätze bilden die Grundlage für eine neue Powerstack-Generation. Ein modularisierbarer 3-phasiger Powerstack-Demonstrator mit einer Nennleistung von 1MW wird entwickelt und getestet für die Anwendung in einem Back to Back Vollumrichter.

Das Konsortium besteht aus den in Schleswig-Holstein ansässigen Firmen Vishay Itzehoe GmbH, Danfoss Silicon Power GmbH, Reese & Thies und Senvion sowie den akademischen Einrichtungen der Christian-Albrechts-Unversität, der Fachhochschule-Kiel und der Fachhochschule-Westküste. Das Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie in Itzehoe ist der Koordinator des Innovationsclusters in Schleswig-Holstein. Die Landesinteressen werden durch die Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH WTSH vertreten. Die Landesförderung erfolgt im Rahmen des Zukunftsprogramms Wirtschaft und wird getragen vom Ministerium für Wirtschaft Arbeit, Verkehr und Technologie  des Landes Schleswig-Holstein.

 

Arbeitsinhalte

Partner