Forschung: Verbesserte Leistungselektronik

Im Rahmen des Förderprogramms Informations- und Kommunikationstechnologien „IKT2020“ unterstützt das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung das Forschungsvorhaben „Kompakte Elektronikmodule mit hoher Leistung für Elektromobilität, Antriebs- und Beleuchtungstechnik“, kurz „ProPower“. Es ist ein Verbundprojekt, an dem 21 Partner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt sind. Die Federführung hat dabei die Siemens AG übernommen. Ein Fördervolumen von 16 Millionen Euro wurde für einen Zeitraum von drei Jahren bewilligt. Im Projekt sollen die genannten Herausforderungen auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette systematisch angegangen werden.

Antriebstechnologie

Eine für die Antriebstechnik in modernen Elektrofahrzeugen unerlässliche Komponente, die sogenannten Umrichter zwischen Batterie und Motor, entsprechen derzeit mit ihrem erforderlichen Einbauraum und ihrer erreichbaren Zuverlässigkeit noch nicht den Anforderungen von Herstellern und Kunden. Im Projekt wird das Ziel verfolgt, Grundlagen für eine energieeffiziente, miniaturisierte und zuverlässige neue Generation von Leistungselektronik, beispielsweise zum Einsatz in der Elektromobilität, zu schaffen: auf eine ineffiziente aktive Kühlung soll weitestgehend verzichtet werden.

LED-Beleuchtung

Auch in diesem Bereich ist die notwendige Elektronik bisher nicht komplett in die Leuchtmittel integriert. Häufig müssen solche LED-Leuchten noch mit einem zusätzlichen Vorschaltgerät betrieben werden und sind dementsprechend teuer. Möglichst viel Funktionalität in geringem Volumen unterzubringen ist das Ziel, denn der Integrationsgrad ist der entscheidende Hebel für innovative Elektronik in Antriebs- und Beleuchtungssystemen. Im weltweiten Wettbewerb spielt eine kostenoptimierte Massenproduktion eine marktbestimmende Rolle. Ein Schwerpunkt im Forschungsvorhaben wird deshalb auf geeignete Produktionstechnologien gesetzt, mit denen hocheffiziente LED-Elektronikmodule effizient gefertigt werden können.

Nutzen der Projektergebnisse

Die Technologien, die das Projekt „ProPower“ erarbeiten wird, können über die Antriebs- und Beleuchtungstechnik hinaus eine breite Hebelwirkung entfalten. Für die Forschungsarbeiten werden Elektronikmodule verschiedener Leistungsklassen betrachtet. Ziel ist die Fertigung von effizienterer Leistungselektronik. Durch die Zusammenarbeit von Partnern über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – vom Bauteil-Lieferanten bis hin zum Leuchten- und Automobilhersteller – kann dabei das Zusammenspiel aller notwendigen Komponenten und Prozessschritte genau untersucht werden. Man verfolgt das Ziel, gemeinsam Lösungen zu erarbeiten, die in Zukunft zur Herstellung verbesserter Elektronikmodule beitragen zu können, die den steigenden Anforderungen an Energieeffizienz, Wirkungsgrad, Leistungsdichte und Zuverlässigkeit gerecht zu werden.

>> www.projekt-propower.de