Elektronische Energiesysteme

Hochverfügbare und effiziente Energieumwandlung für die Zukunft

Das Fraunhofer ISIT treibt die Energiewende voran, indem es die Leistungselektronik für missionskritische Anwendungen weiterentwickelt. Wir bieten ein umfassendes Spektrum an Kompetenzen – von der Entwicklung hochleistungsfähiger Leistungsbauelemente und Umrichter bis hin zur Steuerung fortschrittlicher Systeme und Hybridnetze.

Der globale Trend zur Gleichstromversorgung wandelt die heutigen, von Wechselstrom dominierten Netze in hybride LV/MV-Gleichstrom- und Wechselstrom/Gleichstrom-Architekturen um, die eine höhere Effizienz, eine bessere Nutzung der bestehenden Infrastruktur und eine nahtlose Integration von erneuerbaren Energien und Speichern ermöglichen. Halbleitertransformatoren (SSTs) sind eine Schlüsseltechnologie für diese Hybridnetze, da sie schnelle, steuerbare Schnittstellen zwischen Wechselstrom- und Gleichstromnetzen bieten. 

Angesichts der steigenden Nachfrage nach zuverlässiger Energieversorgung in den Bereichen Mobilität, Ladeinfrastruktur, Mikronetze, Rechenzentren und grüner Wasserstoff liefern wir innovative Lösungen: Zustandsüberwachung, digitale Zwillinge, Algorithmen zur Lebensdauerverlängerung und Fehlertoleranz.

Maßgeschneiderte Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft

Wir unterstützen die Industrie mit fortschrittlichen Hybridnetztechnologien, Multi-Energie-Konvertern und aktiven Zuverlässigkeitslösungen. Hybride LV/MV AC/DC-Netzwerke mit intelligenten SSTs sind die Zukunft – unser Fachwissen gewährleistet hohe Verfügbarkeit dort, wo Ausfallkosten am höchsten sind.

Hybridnetze, die Teilnetze unterschiedlicher Spannungsebenen und -typen (Wechselstrom und Gleichstrom) mit Halbleitertransformatoren (SST) kombinieren, sind die Zukunft des Stromverteilungssystems – aber missionskritische Anwendungen benötigen äußerst zuverlässige Stromrichter. Dies kann durch Zustandsüberwachung, digitale Zwillinge, Algorithmen zur Lebensdauerverlängerung und Fehlertoleranzstrategien unterstützt werden.

Das Fraunhofer ISIT bietet Chip-bis-System Expertise, einschließlich der Entwicklung von Wandlern. Dies ermöglicht eine globale Optimierung des gesamten Systems für hohe Verfügbarkeit und extrem hohen Wirkungsgrad – bei kontrollierten Kosten.

 

Technologien für Hybridnetze

  • Halbleiter-Transformatoren (SST)
  • Mittelspannungs-DC-Verteilung
  • Mittelspannung MMC
  • PHiL-Prüfung (Power Hardware in the Loop) 
  • Netzbildungsstrategien
 

Multi-Energie-Stromwandler

  • Anwendungsspezifische Topologien
  • WBG-basierte Stromrichter
  • Zuverlässigkeitsorientiertes Design
  • Fehlertoleranz mit minimaler Hardware
 

Aktive Zuverlässigkeit

  • Thermisches Management
  • Zustandsüberwachung
  • Zuverlässigkeitsorientierte Steuerung

Innovation und Nachhaltigkeit mit dem Fraunhofer ISIT erschließen

Arbeiten Sie mit der Gruppe Elektronische Energiesysteme (EES) des Fraunhofer ISIT zusammen, um die Energiewende zu beschleunigen. Nutzen Sie unser Know-how bei Leistungsmodulen, Systemen, Netzwerken und Umrichtern, die alle den höchsten Industriestandards entsprechen.

  1. Innovative Forschung und Entwicklung: Die enge Zusammenarbeit mit der Industrie und der akademischen Welt ermöglicht bahnbrechende Lösungen für Energiesysteme.
  2. Umfassendes Fachwissen: Wir verbinden theoretisches Wissen mit praktischer Validierung in unseren hochmodernen Labors, in denen wir Prüfungen bis zu 10 kV und für Batterien durchführen.
  3. Umfassende Tests: Unsere Teams zeichnen sich durch Analyse, Simulation und experimentelle Tests aus, um optimale Leistung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  4. Engagement für Nachhaltigkeit: Die Abteilung EES hat sich den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung verschrieben und stellt sicher, dass unsere Innovationen Effizienz und Nachhaltigkeit fördern.

Wenn Sie sich für das Fraunhofer ISIT entscheiden, investieren Sie sowohl in Spitzentechnologie als auch in eine nachhaltige Energiezukunft.

Die Abteilung EES des Fraunhofer ISIT konzentriert sich auf diese nachhaltigen Ziele der Vereinten Nationen.

Unsere hochmodernen Laboratorien:

Spitzenforschung und -entwicklung

Am Fraunhofer ISIT bilden unsere hochmodernen Labore das Rückgrat unserer Spitzenforschung und -entwicklung und ermöglichen es uns, Innovationen in der Leistungselektronik voranzutreiben. Jede Einrichtung ist mit modernster Technologie und Fachwissen ausgestattet, um strenge Tests und Validierungen für verschiedene Anwendungen zu ermöglichen. Unsere Labore unterstützen nicht nur die theoretische Forschung, sondern liefern auch praktische Erkenntnisse, die die Entwicklung von effizienten, zuverlässigen und nachhaltigen Energielösungen vorantreiben.

Entdecken Sie unsere Labore

Labor für Stromrichter

Dieses Labor konzentriert sich auf den Entwurf, die Entwicklung und die Prüfung von Stromrichtern, um optimale Leistung und Zuverlässigkeit unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

 

Mittelspannungslabor

Diese Einrichtung ist auf Mittelspannungsanwendungen spezialisiert und führt gründliche Experimente und Bewertungen durch, um die Integration fortschrittlicher Technologien in Stromsysteme zu unterstützen.

Labor für Zuverlässigkeits- und Lebensdauertests

Hier bewerten wir die Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit von Leistungselektronikkomponenten und setzen innovative Testmethoden ein, um die Leistung im Laufe der Zeit vorherzusagen und die Systemzuverlässigkeit zu verbessern.

Labor für DC- und AC-Netze

Diese Einrichtung ermöglicht eingehende Analysen und Experimente sowohl mit Gleichstrom- (DC) als auch mit Wechselstromnetzen (AC) und erleichtert die Erforschung neuer Konzepte und Lösungen für die Energieverteilung.

Erfahren Sie mehr über die Gruppe

 

Entfalte Dein Potenzial: Schreibe Deine Ihre Bachelor- oder Masterarbeit mit der Fraunhofer ISIT EES Gruppe und der CAU und engagiere Dich in der innovativen Forschung im Bereich der Leistungselektronik. Sammele praktische Erfahrungen in hochmodernen Laboren, werde von Experten betreut und erweitere Dein berufliches Netzwerk, während Du einen bedeutenden Einfluss auf Energiesysteme ausübst.