{"id":93192,"date":"2023-08-07T15:55:33","date_gmt":"2023-08-07T13:55:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=93192"},"modified":"2023-08-20T09:33:48","modified_gmt":"2023-08-20T07:33:48","slug":"batterien-auf-raedern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/batterien-auf-raedern\/","title":{"rendered":"Batterien auf R\u00e4dern"},"content":{"rendered":"\n
Neue Ladetechnologie soll E-Autos als mobile Stromspeicher massentauglich machen.<\/p>\n\n\n\n
Bidirektionales Laden erm\u00f6glicht es, Elektrofahrzeuge sowohl zu laden als auch nach Bedarf zu entladen. So k\u00f6nnen E-Autos als mobile Stromspeicher dienen und zur Flexibilisierung des Energiesystems beitragen. Damit das bidirektionale Laden in der breiten Masse genutzt werden kann, erforscht ein Konsortium unter der Leitung vom Fraunhofer IAF innovative Ladetechnologien: Im k\u00fcrzlich gestarteten Projekt \u00bbGaN4EmoBiL\u00ab entwickeln die Partner neue Halbleiter-, Bauelement- und Systemtechnologien f\u00fcr die 800-V-Klasse.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Durch bidirektionales Laden k\u00f6nnen Elektroautos mit Strom aus erneuerbaren Energien geladen und in Zeiten, in denen keine Wind- oder Solarenergie produziert wird, nach Bedarf wieder entladen werden. Verbraucher k\u00f6nnten diesen Strom f\u00fcr andere elektrische Ger\u00e4te nutzen oder an das Stromnetz abgeben und somit zur Energiesicherheit beitragen. Bisherige technologische Ans\u00e4tze werden den Anspr\u00fcchen an Kosten und Effizienz jedoch nicht gerecht. Es fehlt an intelligenten und kosteng\u00fcnstigen bidirektionalen Ladesystemen, um Batterien, Netz, lokale Erzeuger und Verbraucher mit hohem Wirkungsgrad und hoher Leistungsdichte zu verbinden.<\/p>\n\n\n\n
Dieser Herausforderung haben sich nun das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Angewandte Festk\u00f6rperphysik IAF, die Universit\u00e4t Stuttgart, Robert Bosch GmbH und Ambibox GmbH im k\u00fcrzlich gestarteten Forschungsprojekt \u00bbGaN4EmoBiL \u2013 GaN-Leistungshalbleiter f\u00fcr Elektromobilit\u00e4t und Systemintegration durch bidirektionales Laden\u00ab angenommen. Das Ziel des Konsortiums besteht darin, mit neuen Halbleiterbauelementen, Bauteilkonzepten und Systemkomponenten ein intelligentes und kosteng\u00fcnstiges bidirektionales Ladesystem zu demonstrieren. Gef\u00f6rdert wird das dreij\u00e4hrige Vorhaben vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Programms \u00bbElektro-Mobil\u00ab.<\/p>\n\n\n\n
\u00bbUnser Vorhaben soll Batterien, erneuerbare Energien und elektrische Verbraucher wirtschaftlich und flexibel verbinden. Durch bidirektionale Ladel\u00f6sungen tragen die bisher ungenutzten Batterien parkender Elektrofahrzeuge zuk\u00fcnftig st\u00e4rker zur Flexibilisierung des Energiesystems und Vermeidung von CO2<\/sub>-Emissionen bei\u00ab, sagt Dr. Stefan M\u00f6nch, Forscher im Bereich Leistungselektronik am Fraunhofer IAF und Projektkoordinator von \u00bbGaN4EmoBiL\u00ab.<\/p>\n\n\n\n
\u00bbEffiziente, kleine und intelligente Ladeinfrastrukturen in der Elektromobilit\u00e4t werden in Zukunft dazu beitragen, gesellschaftliche Herausforderungen zu meistern\u00ab, sagt Dr. Etienne Tchonla, Leiter der R&D Strategy bei Ambibox.<\/p>\n\n\n\n
Bisherige L\u00f6sungen sind teuer, ineffizient oder zu komplex<\/h4>\n\n\n\n
Erste bidirektionale DC-Wallboxen mittlerer Leistung f\u00fcr Batterien bis 800 V nutzen bisher Leistungshalbleiter-Bauelemente, die f\u00fcr diese Anwendung noch nicht optimal sind: Sie sind entweder effizient, aber teuer (Siliziumkarbid) oder kosteng\u00fcnstig und daf\u00fcr weniger effizient (Silizium). Heute verf\u00fcgbare 650-V-Transistoren aus Galliumnitrid auf Silizium (GaN-on-Si) sind zwar kosteng\u00fcnstig und effizient, erfordern aber eine komplexe Schaltung, da die Spannungsfestigkeit nicht ausreicht.<\/p>\n\n\n\n
Um m\u00f6glichst viele Batterien bidirektional zu integrieren, m\u00fcssen Kosten, Effizienz und die Kompaktheit der Ladel\u00f6sungen deutlich verbessert werden. Daf\u00fcr erforschen die Projektpartner von \u00bbGaN4EmoBiL\u00ab im ersten Schritt neue Halbleiterl\u00f6sungen. Sie wollen eine neue kosteng\u00fcnstige GaN-Technologie auf alternativen Substraten (beispielsweise Saphir) realisieren, die preiswerte und effiziente 1200-V-Transistoren erm\u00f6glicht. Darauf aufbauend entwickeln sie neue Systemkomponenten (bidirektionales Ladekabel und Ladeger\u00e4t) und untersuchen ihre Zuverl\u00e4ssigkeit f\u00fcr stark erh\u00f6hte Betriebsdauern.<\/p>\n\n\n\n
Am Ende des Projekts sollen Demonstratoren die Forschungs- und Entwicklungsl\u00fccke f\u00fcllen, die momentan im Spannungsfeld zwischen Kosten, Effizienz, Kompaktheit, Funktionalit\u00e4t, Leistungsklasse und Spannungsklasse (800-V-Batterien) existiert. Dar\u00fcber hinaus strebt das Konsortium die F\u00f6rderung des Wissenstransfers zwischen Universit\u00e4ten, Forschungseinrichtungen und der Industrie, die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses und die Sicherung des nationalen Know-hows im Bereich Elektromobilit\u00e4t an.\u00a0<\/p>\n\n\n