Intelligent verbinden – Netzstabilisierung mit neuer Wechselrichter-Technologie

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Die Energiewende lässt sich nur mit erneuerbarer elektrischer Energie z. B. aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen meistern / Foto: HB

(WK-intern) – Kooperation zwischen der KOSTAL Solar Electric und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Freiburg – Im Rahmen eines zukunftsweisenden Projektes zur Netzstabilisierung hat die KOSTAL Solar Electric aus Freiburg eine Kooperation mit dem Karlsruher Institut für Technologie geschlossen. Ganz im Sinne der Philosophie des Wechselrichterherstellers „Intelligent verbinden.“ schließen sich hier zwei innovative Partner zusammen, um gemeinsam an einer der großen Herausforderungen einer möglichen Energiewende zu forschen.

Die Energiewende lässt sich nur mit erneuerbarer elektrischer Energie z. B. aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen meistern. Damit trotz stark schwankender Einspeiseleistung die Stromverteilnetze stabil betrieben werden können, müssen die Geräte, die den Strom für die Einspeisung mit der richtigen Spannung, Frequenz und Phase umformen (die sogenannten Wechselrichter) mit mehr Intelligenz ausgestattet sein als bisher üblich. Gemeinsam mit dem Wechselrichterhersteller KOSTAL erforscht das KIT die Anforderungen an solche neuen Wechselrichter und erprobt diese in der Praxis in seiner neuen Forschungs-Photovoltaikanlage mit 1 MW Leistung. Dabei wird auch das Zusammenspiel von geeignet konstruierten und programmierten Wechselrichtern mit Batteriespeichern erforscht, um tagsüber produzierten Sonnenstrom für die Nachstunden vorzuhalten.

„Für unser anspruchsvolles Projekt zur Erzeugung von Photovoltaikstrom am KIT haben wir mit der KOSTAL Solar Electric einen Partner gefunden, der die Entwicklung intelligenter Wechselrichter auf höchstem technischen Niveau betreibt“, bestätigt Dr. Gutsch, Leiter des Bereiches Competence-E am KIT. „So erlaubt die neue Generation der PIKO Wechselrichter den Anschluss einer Batterie, um den Eigenversorgungsgrad zu erhöhen. Die Vielzahl integrierter Kommunikations- und Monitoringschnittstellen bietet gute Voraussetzungen für den im Projekt vorgesehenen Datenaustausch. Gemeinsam mit KOSTAL werden wir verschiedenste Typen Wechselrichter unter Bedingungen testen, die im Zuge der Transformation des Energieversorgungssystems in den nächsten Jahrzehnten eintreten werden. Aus den Testergebnissen können wir konkrete Anforderungen für die technische Weiterentwicklung der Wechselrichter ableiten.“

Auch Werner Palm, Geschäftsführer der KOSTAL Solar Electric in Freiburg ist stolz auf diese Kooperation und setzt eine große Erwartung in das gemeinsame Forschungsprojekt. „Wir freuen uns, dass wir in diesem zukunftsweisenden Projekt des KIT als wichtigster Partner mit an Bord kommen konnten. Dies vor allem, weil sich unser Markenanspruch „Intelligent verbinden.“ hier in so vielen Facetten widerspiegelt. Neben unserer Verbindung mit einem technologisch führenden Institut im Bereich der Technologieforschung ist es für uns entscheidend zentrale Daten unserer PIKO Wechselrichter im Zusammenspiel eines solchen großen Systems erheben und in unsere Entwicklung mit einbeziehen sowie weitere Erfahrungen mit dem Energie- und Datenmanagement in einem übergeordneten System machen zu können. Wir sind uns sicher, dass wir diese Erfahrungen gut in die Weiterentwicklung unseres Produktportfolios einfließen lassen können und so weiterhin innovative und marktgerechte Produkte entwickeln und anbieten zu können sowie unserem Markenanspruch „Intelligent verbinden.“ weiterhin gerecht werden zu können.“

Beide Partner bringen zahlreiche Kompetenzen in das gemeinsame Projekt ein. So hat die KOSTAL Solar Electric als internationale Vertriebsgesellschaft der KOSTAL Industrie Elektrik aus Hagen, dreiphasig einspeisende Wechselrichter der Marke PIKO mit umfangreichen in das Gerät integrierten Kommunikationsmöglichkeiten seit Jahren im deutschen und europäischen Markt erfolgreich platziert. Im Bereich der Leistungselektronik hat KOSTAL in den letzten Jahren modernste Mikrocontroller und entsprechende Software sowie neueste Leistungshalbleiter zum Einsatz gebracht. Dadurch waren je nach Anforderung Optimierungen im Hinblick auf z. B. Zuverlässigkeit, Lebensdauer, Einsatzgebiete, Gewicht, Volumen, Kühlverhältnisse, Wirkungsgrad, EMV oder Kosten möglich.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt als Teil der Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft die Energiewende und den Umbau des Energiesystems in Deutschland. Klare Prioritäten liegen in den Bereichen Energieeffizienz und Erneuerbare Energien, Energiespeicher und Netze, Elektromobilität sowie dem Ausbau der internationalen Forschungszusammenarbeit. Das KIT bündelt alle Arbeiten zur Speicherung elektrischer Energie für stationäre und mobile Anwendungen im Projekt „Competence E“. Mit dieser weltweit einmaligen Fokussierung von 26 Instituten aus den Bereichen Chemie, Materialforschung, Produktions- und Verfahrenstechnik, Elektrotechnik, Produktentwicklung, Fahrzeugsysteme, Informatik, Betriebswirtschaft und Technikfolgenabschätzung auf das Gesamtsystem „Elektrischer Energiespeicher“ wird es möglich, industriell anwendbare kostengünstige Lösungen für stationäre Energieversorgungssysteme und Batterien der zukünftigen Generationen zu entwickeln. Notwendige konzeptionelle Vorarbeiten wurden bereits im Rahmen einer bundesfinanzierten Studie geleistet. Das KIT bringt in dieses Projekt sämtliche relevanten Vorarbeiten und Background-IP ein.

PM: KOSTAL Solar Electric GmbH

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