Kleine Geräte – große Leistung

Hocheffiziente Energieumwandlung und innovative Leistungselektronik für die Zukunft: Im JOANNEUM Power Electronics Center wird daran geforscht, den Energieverlust zwischen Kraftwerk und Steckdose zu minimieren.

Ultrakompakte Leistungselektronikkomponenten – was sperrig klinkt, soll dazu beitragen die Effizienz und Wirtschaftlichkeit beim Transport von Strom zu steigern und die Umweltbelastung zu minimieren. Und das ist dringend nötig: Von der Erzeugung bis zur Steckdose wird elektrische Energie vielfachen Umwandlungen unterzogen, und jedes Mal geht dabei Energie verloren.

Aus einem Windkraftwerk kommen zum Beispiel nur rund 50 Prozent der Energie auch bei der Endabnehmerin beziehungsweise beim Endabnehmer an. Die Verluste konnten in den letzten Jahrzehnten zwar kontinuierlich verringert werden, sie machen in Summe aber nach wie vor einen beträchtlichen Prozentsatz des weltweiten Stromverbrauchs aus.

Lösung: Leistungselektronik
Speichersysteme zum Ausgleich von zunehmenden Schwankungen, die etwa durch die Netzeinspeisung aus erneuerbaren Quellen entstehen, machen zusätzliche Umwandlungsschritte nötig. Hocheffiziente Leistungselektronik ist dabei gefragt. Ein Beispiel sind Leistungshalbleiter basierend auf Gallium-Nitrid und Silicium-Carbid, die deutlich höhere Wirkungsgrade bei gleichzeitig geringerem Bauvolumen ermöglichen. Für einen vermehrten Einsatz dieser energiesparenden Geräte braucht es noch eine Reihe von Lösungen in technischer Hinsicht und eine Reduktion des Verkaufspreises.

Das JOANNEUM Power Electronics Center erforscht unterschiedliche Komponenten beim Stromtransport und hat im Zuge dieser Arbeiten den Micro SolarInverter entwickelt. Als hocheffizienter und kompakter Wechselrichter kann dieses Gerät den Strom von zehn Solarmodulen in das Netz einspeisen. Die Besonderheit: Der innovative Wechselrichter ist nicht größer als drei übereinandergestapelte Streichholzschachteln und damit 250-mal kleiner als vergleichbare Geräte. Bei höchster Effizienz ist der Micro SolarInverter damit gleichzeitig besonders ressourcenschonend. Er war für den österreichischen Staatspreis Umwelt- und Energietechnologie nominiert.