Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Effizienter Energietransport für die Energiewende

19.11.2013
Siemens erforscht neue Technologien für eine effizientere Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ).

Diese Technik für den verlustarmen Energietransport ist ein Schlüssel für eine stärkere Einbindung erneuerbarer Energiequellen ins Stromnetz. Ein kürzlich gestartetes BMBF-Forschungsprojekt soll die Stromumwandlung am Anfang und Ende einer HGÜ-Leitung verbessern.



Mit den erforschten Technologien könnten solche Konverterstationen bis zu 20 Prozent kostengünstiger werden und eine um ein Drittel höhere Leistungsdichte ermöglichen. Weitere Synergien ergeben sich, wenn diese neuen Technologien bei der Stromerzeugung in Windkraftanlagen eingesetzt werden.

Die globale Siemens-Forschung Corporate Technology koordiniert das auf drei Jahre angelegte Projekt Effiziente Hochleistungsmodule für das Elektroenergiesystem der Zukunft (EHLMOZ), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 4,9 Millionen Euro gefördert wird. Partner sind die TU Dresden, Infineon Technologies, Curamik Electronics, Nanotest und Fraunhofer ENAS.

Um Leitungsverluste zu vermindern, verwandeln HGÜ-Konverterstationen Wechselstrom in Gleichstrom mit höchsten Spannungen und am anderen Ende der HGÜ-Leitung wieder zurück. Deutschland plant derzeit 2.100 Kilometer HGÜ-Leitungen, um Windenergie von den Küsten verlustarm zu den Verbrauchern zu transportieren. Bis 2030 sollen weitere Offshore-Windenergieanlagen mit einer Leistung von 25 Gigawatt installiert werden, die ebenfalls über HGÜ-Leitungen an Land transportiert werden.

Die derzeit modernste Stromrichtertechnik bei der HGÜ sind Modulare Multilevel-Konverter. Mehrere in Reihe geschaltete Leistungstransistorbauelemente (IGBTs) und Kondensatoren setzen die gewünschte Spannung modular zusammen.

Dabei sind die IGBTs über Jahrzehnte hinweg den hohen und schwankenden Ströme in den Konvertern ausgesetzt. Hohe Ströme erzeugen an den elektrischen Anschlüssen der Bauelemente viel Wärme. Strom- und damit Temperaturschwankungen können Abhebungen des Bonddrahtes bzw. Rissbildung in den Lotverbindung verursachen. Bei Kurzschlüssen entstehen hohe Stoßströme, die das Bauteil und sogar benachbarte Module schädigen können. Heute werden diese Risiken mit zusätzlicher Leistungselektronik und mit einem zweiten Zellen-Gehäuse abgesichert.

EHLMOZ erforscht unter anderem neuartige Leistungshalbleiter, die aufgrund ihrer Robustheit eine erhebliche Reduktion des Schutzaufwandes ermöglichen sollen. Neue Aufbau- und Verbindungstechniken mit großflächigen Kontaktierungen sollen helfen, u.a. die Wärmebelastung besser zu verteilen. Erforscht werden auch Messtechniken, um die Temperatur im Modul genau zu überwachen, sodass weniger Sicherheitsreserven nötig sind. (2013.11.4)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Greifswalder Plasmaforscher erforschen Nanomaterialien für effiziente Energiespeicherung
13.01.2017 | Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.

nachricht Schluss mit dem Kabelsalat
04.10.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie

Erste "Rote Liste" gefährdeter Lebensräume in Europa

16.01.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz