Das Fraunhofer IZM hat gemeinsam mit Porsche und Bosch einen neuen Wechselrichter entwickelt, der hohe Leistungen über einen langen Zeitraum verspricht. Der „Dauerpower“-Wechselrichter kann in verschiedenen Arten von E-Fahrzeugen eingesetzt werden, vom Sportwagen bis zum Schwerlast-Lkw.
Der Wechselrichter hat laut den Forschern einen Spitzenwirkungsgrad von 98,7 Prozent. Er bietet eine konstante Leistung (Dauerpower) von etwa 600 kW, auch über längere Zeiträume. Das ist nach Angaben von Fraunhofer „das 1,5-fache der Leistung heutiger dieselbetriebener schwerer Lkw“. Kurzzeitig könne der Dauerpower-Wechselrichter sogar 720 kW leisten – das werde „einen neuen Maßstab für High-End-Elektro-Sportwagen setzen“.
Die einzelnen Komponenten des im vergangenen Jahr erstmals vorgestellten Dauerpower-Wechselrichters sind klein und „versprechen eine hohe Modularität“. Durch letzteres können einzelne Komponenten leichter ausgetauscht oder gewartet werden. Das soll Ressourcen sparen und eine wesentlich längere Nutzungsdauer der Fahrzeuge ermöglichen.
Um die hohe Leistung zu bewältigen, setzt das Dauerpower-Modul auf Siliziumkarbid-Transistoren. Der Kühlkörper aus Kupfer wurde im 3D-Druckverfahren hergestellt. Er sei „auf die thermischen Anforderungen der Module abgestimmt und sorgt für eine gleichmäßige Wärmeabfuhr“, erklärt das Fraunhofer IZM. Die temperaturkritischen Bauteile werden durch Silbersinterverbindungen direkt an das Kühlsystem montiert, „wodurch eine bestmögliche thermische Integration erreicht wird“.
Der zweite Teil des Kühlsystems wird aus Aluminium gefertigt, ebenfalls mit einem 3D-Drucker. Hier wird die Wärme mit Wasser abgeleitet. Selbst nach 15 Minuten Dauerlastbetrieb soll die Temperaturdifferenz zwischen Gehäuse und Kühlmedium weniger als 20 Kelvin betragen. „Dank dieser fortschrittlichen Kühltechnologie bleibt der Wechselrichter auch bei hoher Beanspruchung im Bereich optimaler Betriebstemperaturen. Salopp gesagt: Im Dauerpower bleibt selbst das Kühlsystem cool“, so die Entwickler.
„Die Kombination aus modernster Halbleitertechnik, optimierter Kühlung und hoher Leistungsfähigkeit macht den Wechselrichter zu einem Schlüsselbaustein für die nächste Generation elektrischer Antriebe“, erklärt das Fraunhofer IZM. „Das Projekt trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung der Elektromobilität bei und legt die Messlatte in Sachen Leistung, Effizienz und Nachhaltigkeit ein deutliches Stück höher.“
Monica meint
Gernot
Vielen Dank für deine Ausführungen
Leider stoßen Fakten immer mehr auf taube Ohren und wenn man sich mal mit Energie versorgen unterhält wie oft im Jahr wir vor einem Blackout stehen aber solche Dinge kommen nicht zur besten Sendezeit im Fernsehen
Monica meint
Blackout: nachts oder wenn dunkel ohne Wind und mittags immer zu viel viel zu viel viel zu viel Sonne und am Wochenende das ganze noch extremer weil die Abnehmer fehlen.
Fred Feuerstein meint
Alles klar, dein Lösungsansatz? Erneuerbare sind es offenbar nicht.
Monica meint
boey, im Kühlregal gibt es 100 Sorten Käse, aber bei Energie sollen wir uns auf Flatterstrom verlassen? Power to Gas sollte man angehen, statt PV ständig abzuschalten im Netz. Wir brauchen Speicher (verschiedene Arten davon) wie wir Energie auch mal für per Wochen speichern können. Auch wenn jetzt einige schon nach Steinen zum werfen suchen, aber auch Wasserstoff gehört dazu. Atomenergie der Gen. 4 wären denkbar.
CJuser meint
Zurzeit ist die Technik der BEVs ja noch der Flaschenhals. Bis zur nächsten Dekade wird sich das aber Richtung Ladeinfrastruktur verschieben. CCS soll ja noch etwas aufgebohrt werden, die Chinesen müssten sich aber erstmal mit dem „Dual Gun“-Laden (also zwei Ladesäulen zur selben Zeit) behelfen. In der Forschung ist aber bereits davon die Rede, dass man in der nächsten Dekade Richtung 1.200V gehen wird.
Blitz meint
@ecomento
Ist die Kelvin Angabe korrekt?
Redaktion meint
Hier ist der Original-Artikel des Fraunhofer-Instituts: https://www.izm.fraunhofer.de/de/news_events/tech_news/600-kilowatt-dieser-wechselrichter-bleibt-cool.html.
VG | ecomento.de
Mäx meint
Was soll da nicht stimmen?
Temperaturdifferenzen werden gerne in Kelvin angegeben…das hat aber nichts mit der Temperaturskala Kelvin zu tun.
Ossisailor meint
Temperaturdifferenzen werden immer in Kelvin angegeben.
THeRacer meint
… eine gute Nachricht !! Neben dem wartungslosen erfreulichen Radnabenmotor in meinem NIU-eRoller ein weiterer Sympathiepunkt für Bosch. Geht doch. …
Ansonsten kaskadierende, sichere eSpeichersysteme auf LFP und Natrium-Ionen basiert: mobil, stationär Home, Quartier, kommunal, regional … Strom ist die Gegenwart und die Zukunft.
Monica meint
yeeah, auf die Dauer hilft nur Power – wir bringen die Netze zum glühen… damit die Straßen und Gehwege im Winter eisfrei bleiben.
vielleicht können wir mit solche System endlich mal die Umstand ändern, das am wochenende bei bester Sonne nicht mehr zig Millionen PV Anlagen einfach vom Netz genommen werden müssen, weil kein Verbrauch da ist. DAS ist nämlich unser Hauptproblem in der Energiewende, weil wir oft nicht wissen, wohin mit dem Strom, wenn er mal flattert und sich zeigt.
Fred Feuerstein meint
Wo liegt das Problem? Die PV Anlage liefert und die Energie kommt in den Akku. LFP ist mittlerweile so billig, dass wir nun für die Schlechtwetterphase keine Energie zukaufen müssen. Aber klar, wer nichts macht, der kann schimpfen wie schlecht doch alles ist…
Monica meint
also bei mir ist im sommer der akku immer voll…. dafür im winter kaum und genau dann brauch ich Strom…
und die aussage nichts machen ist typisch für Leute mit beschränktem wissen.
du kannst doch selber live im internet verfolgen, wie der Strom geleitet wird. Und da wird am Wochenende einfach abgeschaltet, weil der Strom nirgends hin kann. Auch das Ausland braucht da keinen Strom, weil der Verbrauch ebenso niedrig ist. Jetzt kommen aber die schlauen und sagen, wir brauchen noch mehr Ausbau…. um irgendwelche ziele zu erreichen. ja klar, vll.. ändert sich ja die Physik für uns, damit es endlich klappt.
Jörg2 meint
Eine krude Argumentation mit „Wochenende“ aufsetzen und bei treffender Gegenargumenten dann auf „Jahr/Sommer/Winter“ umzuschwenken, DAS kenne ich als Argumentationsverhalten von Flacherdern, Blauwählern und Populisten…
Jemand, der an nachhaltiger Energieversorgung, an BEV, PV… interessiert ist, sucht Lösungen. Wer dagegen ist, sucht Probleme.
Warum sich Problemsucher hier tummeln, ist mir ein Rätzel.
Monica meint
deine beleidigungen sind a so zial.
Fred Feuerstein meint
Nö, Jörg hat vollkommen Recht. Und übrigens, die LFP Speicher können im Winter netzdienlich arbeiten, so ist das bei uns der Fall und man profitiert von günstigen Strompreisen. Also nochmal: Wo ist das Problem? Ach ich weiß: Es sind sicher Atom und Kohlekraftwerke. Natürlich…
Jörg2 meint
Entschuldigung, habe ich vergessen: Und am Ende wird die Karte „Opferrolle“ gespielt.
Gernot meint
Monica hat leider weitgehend Recht und wer hier dagegen argumentiert, hat entweder keine Ahnung vom Thema oder möchte ein Scheitern der Energiewende.
Der Photovoltaikausbau erfolgt unbalanciert und das ist zunehmend ein Riesenproblem. Während es einen konkreten politischen Plan für den Ausbau von PV gibt, existiert kein konkreter Plan für den Bau von Großspeichern.
Die Fakten: Die Spitzenlast im deutschen Stromnetz liegt im Sommerhalbjahr, wenn PV liefert, an Werktagen bei etwa 70 GW und an Wochenenden bei etwa 50 GW. Einen Sockel von ca. 15 GW liefern eigentlich immer Biomasse, Laufwasser und etwas (Offshore-)Wind. D.h. wir können an Werktagen maximal ca. 55 GW Photovoltaik-Strom verwenden und an Wochenende etwa 35 GW an Photovoltaikstrom. Wir werden bis zum Sommer aber ca. 110 GW an Photovoltaik-Leistung in Deutschland installiert haben (aktuell 104 GW). Nun pumpen diese 104 GW installierte PV-Leistung zu keinem Zeitpunkt 104 GW PV-Strom ins Netz, aber eben schon heute um die Mittagszeit fast täglich mehr PV-Strom, als wir brauchen. Ablesbar am Börsenstrompreis. 110 GW PV-Kapazität generieren an einem durchschnittlichen Tag im Sommerhalbjahr ca. 400 GWh an Strom. Wir haben in Deutschland aber lediglich 19 GWh an Batteriekapazität installiert. Das läuft alles bizarr auseinander.
Bis 2030 soll auf 215 GW installierte PV-Leistung in Deutschland ausgebaut werden. Die Last im Sommerhalbjahr wird aber wenig bis gar nicht steigen. Und es gibt kein Ausbauziel für Batteriespeicher. Wenn wir das weiter so wie jetzt durchziehen, ist der PV-Zubau nicht nutzbar. Der ab jetzt zusätzlich zugebaute PV-Strom wird dann komplett abgeregelt und weggeworfen. Das generiert ausschließlich Kosten, ohne dass wir ökologisch und ökonomisch vorankommen. Die Lösung ist nicht, dass wir nun den PV-Ausbau stoppen und auf Atom, Kohle oder Gas setzen. Wir brauchen eine Festlegung, dass für jedes weitere kW an PV-Leistung 4 kWh an Speicher ans Netz gehen müssen. Und die EEG-Förderung von PV-sstrom muss aufhören. Für private Haushalt ist PV auf dem Dach bzw. BKW auch ohne EEG/Subventionen brutal rentabel. Für Freiflächen-PV gilt meist das Gleiche.
Peter meint
Wenn man den Primärenergieverbrauch möglichst weit dekarbonisieren will, und nicht nur den Strommarkt, dann braucht es sowohl den weiteren Zubau sowie Strom-Im- und Exporte, als auch massiv Speicher aus einem Mix von Technologien. Es muss multitechnologische Lösung sein, es gibt keine alleinigen Allheilmittel. Diese verschiedenen Technologien müssen aber auch vernetzt sein, d.h. wir brauchen auch die digitalen Fähigkeiten dafür. Da haben wir ebenfalls (seit 20 Jahren) deutlichen Nachholbedarf.
Insofern haben hier alle ein bisschen Recht.
Monica meint
Selbst wenn wir ganz Europa vernetzen, funktioniert es nicht. Wenn es in Bukarest Nacht ist, ist es in Paris, Genua und Oslo ebenso. Klar, es gibt Wind und Wasserkraft…
ja genau, damit machen wir in Europa für 200 Mio. Menschen die Wohnung und das Haus schön warm.
Monica meint
Wenn man den
…
da hab ich im Alter von 8 Jahren schon aufgehört zuzuhören/zulesen… aber egal. Die Akteure ändern nur die Namen, nicht die Infos.