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Fraunhofer IISB: Gleichstromnetze für Gebäude und Industrie

Energie deutlich effizienter nutzen: Lokale Gleichstromnetze in Gebäuden und Industrieanlagen tragen dazu bei - insbesondere, wenn die Energie lokal erzeugt und gespeichert wird. Das Fraunhofer Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) zeigt auf der PCIM 2014 die dafür erforderlichen Komponenten.

Benchmark-Designs und Leistungsdichte-Roadmap für Leistungswandler des Fraunhofer IISB Bildquelle: © Fraunhofer IISB

Benchmark-Designs und Leistungsdichte-Roadmap für Leistungswandler des Fraunhofer IISB

Durch lokale Gleichstromnetze (DC), die auf verschiedenen Spannungsebenen spezifische Verbraucher direkt versorgen und nur über einen zentralen Wandler mit dem Wechselstromnetz (AC) verbunden sind, lässt sich eine Vielzahl von Netzteilen und damit von verlustbehafteten Wandlungsvorgängen vermeiden. Denn die meisten Geräte benötigen für ihren Betrieb Gleichstrom. Neben dem Stromverbrauch reduziert dies auch das benötigte Bauvolumen für die Elektronik, den Materialaufwand und die Kosten. Mit 24 V Gleichspannung lassen sich Kleinverbraucher wie Computer, Unterhaltungselektronik oder Handyladegeräte versorgen. Hier entfällt dann auch der Kabel- und Netzteilwirrwarr unter dem Schreibtisch.

Für höhere Leistungen, wie sie beispielsweise Beleuchtungs- oder Kühlketten benötigen, bietet sich ein 380-Volt-Gleichstromnetz an. Hinzu kommt, dass Solaranlagen und elektrische Energiespeicher ebenfalls Gleichstrom liefern, so dass regenerativ vor Ort erzeugter Strom direkt ins Hausnetz eingespeist und effizient lokal gespeichert werden kann. Zur Verknüpfung der verschiedenen Komponenten sind dann nur noch weniger aufwendige und verlustarme DC/DC-Wandler erforderlich. Die dazu notwendigen leistungselektronischen Systeme entwickeln die Ingenieure am Fraunhofer IISB in Erlangen in Kooperation mit der Industrie. Die Ergebnisse zeigt das Institut auf der PCIM Europe 2014.