Die Zukunft heißt Gleichstrom

24.08.2017
  DC/DC Wandler Urheberrecht: Fraunhofer IISB Leistungselektronik für moderne Gleichstromnetze muss neu entwickelt werden. Im Bild ein 200-kW-DC/DC-Wandler mit einer Leistungsdichte von 143 kW/l aus den Labors des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB).

Auszug aus VDI Nachrichten, 24.08.2017

Micro- und Nanogrids etablieren sich als Experimentierplatz der Leistungselektroniker für die Gleichstromtechnik.
Mehr Silizium, weniger Kupfer und Stahl! Mit diesem aufmunternden Appell eröffnete Rik W. De Doncker in Nürnberg die ICDCM 2017. Die vom US-Verband IEEE gesponserte „International Conference on Direct Current Microgrids“ ist das weltweit wichtigste Forum der Gleichstromvernetzung.

Sie zielt auf die effiziente und flexible Neugestaltung der elektrischen Transport- und Verteilnetze mit ihren dezentralisierten und liberalisierten Einspeisern und Abnehmern im Zeichen der erneuerbaren Energien und der CO2-Neutralität.

Die Agenda der ICDCM Ende Juni verdeutlicht die historische Dynamik der intensiv diskutierten Umstellung des seit 100 Jahren dominierenden Dreh- und Wechselstroms (AC: Alternating Current, Wechselstrom) auf eine leichtere und kompaktere Gleichstromtechnik (DC: Direct Current, gleichstrom). AC ist das universelle Transportmedium der elektrischen Energie. Doch die klobigen 50/60-Hz-Umspanner konsumieren Unmengen an Stahl und Kupfer.

Mikro- und Nanogrids bieten neue Marktchancen

Abhilfe böte die blindleistungsfreie Gleichstromübertragung mit halbleitergesteuerten DC/DC-Wandlern. In Micro- und Nanogrids als lokalen Inseln könnten Erzeuger und Verbraucher ohne Durchgriff der öffentlichen Versorger nach eigenem Gusto schalten und walten.

Der Grundgedanke ist natürlich, dass die meisten Anlagen und Geräte ohnehin mit Gleichstrom arbeiten, auch wenn sie über AC-Netzteile versorgt werden. Die häusliche Photovoltaik und Batteriespeicherung, ergänzt durch die Aufladung von Elektrofahrzeugen, können in lokalen DC-Netzen nahtlos ohne AC-Inverter mit anderen Geräten an internen DC-Bussen operieren. Und dass die klobigen Netzadapter auf den Steckerleisten unter dem Büroschreibtisch verschwinden, wird jeder Benutzer begrüßen.

De Doncker, einer der prominentesten Befürworter der DC-Netze, ist Professor an der RWTH Aachen und Direktor des Eon Energy Research Center, das intensiv an der DC-Vernetzung forscht. Er ist dort auch maßgeblich am Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft (FEN) beteiligt. […]