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 Digitale Messtaster von WayCon – höchst präzise und vielseitig einsetzbar
14.11.2017 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

nachricht FAU-Forscher entwickeln neues Materialsystem für effiziente und langlebige Solarzellen
10.11.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte