Fraunhofer IISB wird Teil des Exzellenzclusters CINES
Das Fraunhofer IISB wird assoziiertes Mitglied im Exzellenzcluster CINES, um die Forschung an Stromrichtern voranzutreiben. Diese Technologie ist entscheidend für die Stabilität moderner Stromnetze und spielt eine zentrale Rolle in der Energiewende.
Microsoft Katja (Neural, deutsch)
Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB wird als assoziiertes Mitglied in den Fraunhofer-Exzellenzcluster "Integrierte Energiesysteme" CINES aufgenommen. Diese Zusammenarbeit zielt darauf ab, die Forschung im Bereich der Stromrichtertechnologie voranzutreiben, die eine Schlüsselrolle in der Transformation des Energiesystems spielt. Nach Angaben von Fraunhofer CINES bringt das Erlanger Institut seine Expertise in Halbleitertechnik und Leistungselektronik ein, um die Entwicklung innovativer Stromrichter der nächsten Generation zu unterstützen.
Die Bedeutung dieser Entwicklung ist vor dem Hintergrund der Energiewende zu verstehen. Stromrichter sind entscheidend für die Stabilität und Effizienz moderner Stromnetze, die zunehmend durch erneuerbare Energien geprägt sind. Dr. Sönke Rogalla, Leiter des Forschungsfeldes Leistungselektronik im Fraunhofer-Exzellenzcluster, betont, dass die Anforderungen an die Stromrichter technologiebedingt steigen werden. Der Trend zeigt, dass die konventionellen Großkraftwerke, die traditionell für die Stabilisierung von Spannung und Frequenz im Netz zuständig sind, durch erneuerbare Energiequellen ersetzt werden. Diese Energiewende erfordert eine grundlegende Neuausrichtung der Infrastruktur, in der Stromrichter die zentrale Rolle übernehmen.
Die Integration von leistungsstarken Anlagen, wie Großwärmepumpen, Batteriespeichern und Elektrolyseuren, in das Stromnetz führt zu einer drastischen Zunahme der benötigten Stromrichterleistung. Rogalla schätzt, dass bis zum Jahr 2045 eine mehr als siebenfache Erhöhung der stationären Stromrichterleistung auf etwa 1.800 Gigawatt erforderlich sein wird. Diese Entwicklung stellt eine enorme Herausforderung dar, insbesondere hinsichtlich der benötigten Fläche und der Ressourcennutzung. Die bestehenden Systeme sind oft nicht in der Lage, die steigenden Anforderungen effizient zu bewältigen, was einen dringenden Bedarf an innovativen Lösungen mit sich bringt.
Ein zentrales Anliegen der Forschung im Rahmen des CINES-Clusters ist die Entwicklung von Stromrichtern, die mit modernen Halbleitermaterialien arbeiten. Diese Materialien, wie Siliziumkarbid, ermöglichen eine signifikante Reduzierung der Baugröße und des Materialaufwands. Prof. Dr.-Ing. Jörg Schulze, Leiter des Fraunhofer IISB, hebt hervor, dass bereits im Fahrzeugbereich erhebliche Fortschritte in der Systemvolumenreduktion erzielt wurden. Solche Optimierungen sind durchaus übertragbar auf den Energiesektor und können dazu beitragen, die Anlagenkosten zu senken und die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen zu verringern.
Die Forschung im Exzellenzcluster CINES wird nicht nur die technologische Entwicklung der Stromrichter vorantreiben, sondern auch die gesamte Wertschöpfungskette abdecken. Von der Material- und Chipentwicklung bis hin zur Integration in das Stromsystem wird die Zusammenarbeit der verschiedenen Fraunhofer-Institute eine umfassende Analyse und Lösungssuche ermöglichen. Dies ist besonders relevant für Betreiber von Energiesystemen und Unternehmen im Handwerk, die sich den zukünftigen Herausforderungen der Energiewende stellen müssen.
Insgesamt ist die verstärkte Zusammenarbeit innerhalb des Fraunhofer CINES-Clusters ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigen und stabilen Energiezukunft. Die Entwicklung effizienter und ressourcenschonender Stromrichter wird nicht nur die Integration erneuerbarer Energien erleichtern, sondern auch dazu beitragen, die Herausforderungen der Energiewende erfolgreich zu meistern. Betreiber und Unternehmen im Energiesektor sollten diese Entwicklungen aufmerksam verfolgen, um sich auf die kommenden Veränderungen im Markt und der Technologie vorzubereiten.
Mit dieser Initiative positioniert sich die Fraunhofer-Gesellschaft als Schlüsselakteur in der Energiewende und leistet einen wichtigen Beitrag zu einem zukunftsfähigen Energiesystem, das sowohl ökologischen als auch ökonomischen Anforderungen gerecht wird.
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Quelle: Mitteilung von Fraunhofer CINES
