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Motivation

Der Einsatz von Photovoltaik (PV) zur Erzeugung elektrischer Energie hat sich in den vergangenen Jahren vervielfacht und nimmt weiter stark zu. Für die Stromnetze bringt das große Herausforderungen mit sich. Vor der Einspeisung muss der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom der richtigen Spannung, Frequenz und Phase umgewandelt werden. Diese wichtige Aufgabe übernehmen PVWechselrichter. Entscheidend ist, dass dabei möglichst wenig Energie verloren geht. Aber auch Größe, Gewicht, Zuverlässigkeit und die Kosten sind wichtige Parameter, die in Zukunft deutlich verbessert werden müssen.

Ziele und Vorgehen

Im Vorhaben wird ein neues Aufbaukonzept für PV-Kleinwechselrichter (bis 3 kW) realisiert, das eine hohe  Energieeffizienz bei Schaltfrequenzen oberhalb von 500 kHz ermöglicht. Gelingen soll dies mit Hilfe neuster  Leistungshalbleiter auf der Basis von Siliziumcarbid, verbesserten Aufbau und Verbindungstechniken sowie   alternativen Kühlungskonzepten. Entscheidende Vorteile hinsichtlich Zuverlässigkeit und Kosten erhoffen sich die Forscher vom deutlich weniger komplexen Aufbau als bisher. Leistungsfähigkeit und Praxistauglichkeit der  entwickelten Lösungen sollen anhand von Demonstratoren nachgewiesen werden.

Innovationen und Perspektiven

Die im Projekt erarbeiteten Innovationen bilden die Grundlage für eine kleinere, leichtere und kostengünstigere Wechselrichtertechnik für Photovoltaikanlagen. Besonders für die dezentrale Energieerzeugung durch kleinere Anlagen soll eine hohe Netzqualität (auch im Inselnetzbetrieb) sichergestellt werden, was perspektivisch zu einer Entlastung der Fernnetze beitragen kann.