Intelligente Energiesysteme

Energieelektronik – Lösungen für die Herausforderungen von Morgen

Ein kontinuierlich wachsender Anteil an elektrischer Energie wird durch Leistungselektronik verarbeitet, von der Erzeugung, über den Transport und Vertrieb, bis hin zum Verbraucher. Der fortlaufende Wandel der öffentlichen Energieversorgung zu einem unabhängigen System, das auf erneuerbaren Energiequellen basiert, wird diesen Vorgang erheblich beschleunigen. Fortschrittliche Leistungselektroniksysteme sind hierbei der Schlüssel zur Erhöhung der Energieeffizienz entlang der gesamten Versorgungskette und ermöglichen höchste Verfügbarkeit und Stabilität im Stromnetz.

Diese Entwicklung im Hinterkopf, stehen am Fraunhofer IISB bereits seit 2005 zahlreiche Forschungsprojekte mit Fokus auf Leistungselektronik für fortschrittliche elektrische Energienetze auf der Agenda. Dies beinhaltet sowohl grundlegende Forschungsarbeiten als auch industrielle Projekte für die Entwicklung und Qualifikation von Komponenten bis zur Serienreife. Unser Hauptziel ist es die Effizienz, Verfügbarkeit und Lebensdauer leistungselektronischer Systeme zu steigern – und das bei reduzierten Gesamtkosten.

Schwerpunkte

 

Batteriesysteme

Entwicklung von maßgefertigten, kosteneffizienten Energiespeicher- und Managementsystemen für mobile und stationäre Anwendungen - von Software über Design, bis hin zur Integration erneuerbarer Energien und Anwendungen im Bereich E-Mobilität.

 

Industrielle
Leistungselektronik

Konzeptlösungen für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HV DC) als verlustfreie Alternative zum gängigen Wechselstrom (AC). Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und mit stetem Blick auf Langlebigkeit und Zuverlässigkeit entwickelt das IISB u.a. HV-DC-Komponenten, speziellen Einzelbauteilen oder auch Ausfallschutzmechanismen.

 

Mittelspannungs-
elektronik

Multi-level Topologien sind die Schlüsseltechnologie für effiziente und kostengünstige Schiffs- und Fahrzeugantriebe als auch stationäre Energieversorgungsanlagen im Bereich von 1 kV bis 30 kV.

 

DC Netze

Im Hinblick auf den Wachsenden Anteil erneuerbarer Energien und der damit einhergehenden Dezentralisierung von Energiespeichern, arbeitet das IISB schon heute an kosteneffizienten und leistungsstarken Gleichsstromsystemen und Grids, die Dreh- und Angelpunkt der künftigen Energieversorgung sein dürften.

 

Energietechnik

Wir untersuchen und optimieren zusammen mit Partnern intelligente dezentrale Energiesysteme im industriellen Bereich. Hierbei liegen die Schwerpunkte auf der Integration von unterschiedlichen Speichern (thermisch, elektrisch, Wasserstoff) und auf der intelligenten Verknüpfung sowie Steuerung/Regelung - auch basierend auf Prognosen - von unterschiedlichen Energiebereichen (Sektorenkopplung, Lastspitzenreduzierung).

Data Analytics

Wir unterstützen unsere Partner dabei, im Kontext von IIOT und Industrie 4.0 das Beste aus ihren Daten herauszuholen. Wir verfolgen einen anwendungsorientierten Ansatz, der die Systemanalyse, die Konzeption, die Datenerfassung und schließlich die Entwicklung und Implementierung intelligenter Algorithmen umfasst.

Projects & Publications

 

Brochures

 

Weitere Forschungsgebiete am IISB

Die gesamte Wertschöpfungskette der Leistungselektronik