Die Fraunhofer-Gesellschaft misst den Umrichtern, die aus Gleichstrom Wechselstrom erzeugen, eine zentrale Bedeutung in der Energiewende zu: Für die Einspeisung regenerativ erzeugter Energie aus Photovotlaik und Windenergieanlagen seien sie unverzichtbar, heißt es in einer Mitteilung des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme Iwes. Dass die Umrichter in ihrer Arbeit zuverlässig sind, sei daher zwingend erforderlich.

Jedoch zählen sie zu den am häufigsten ausfallenden Anlagenkomponenten und verursachen so beträchtliche Kosten, wie Fraunhofer betont. In dem auf drei Jahre angelegten Forschungsprojekt „power4re“ arbeiten die Forscher daher an der Entwicklung von Lösungen, die die Zuverlässigkeit und Robustheit von Umrichtern steigern sollen. Sie verstehen ihre Arbeit als Beitrag für eine „sozialverträgliche Energiewende“ − denn die Erhöhung der Zuverlässigkeit von Windenergie- und PV-Anlagen sei wichtig, um die Gestehungskosten regenerativ erzeugten Stroms weiter zu senken, wie Jan Wenske vom Fraunhofer Iwes betont. 

Im Blick haben die Forscher dabei anwendungsspezifische Schwachstellen, die sie aus Felddaten- und Schadensanalysen ermitteln. „Wir erschließen neue Methoden zur felddatenbasierten Ausfallursachenanalyse und arbeiten an einer Zustandsüberwachung, die auf die relevanten Ausfallmechanismen fokussiert ist“", erklärt Katharina Fischer vom Fraunhofer Iwes. Modifikationen der Hardware und die Erarbeitung von Schutzkonzepten wollen die Forscher auf Basis dessen in Angriff nehmen.

Institutionsübergreifende Zusammenarbeit

Unter der Projektleitung des Fraunhofer IWES arbeiten im Projekt noch vier weitere Institute Hand in Hand: ​​das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Gerätetechnik IISB, das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, das Fraunhofer-Institut für Solarenergiesysteme ISE und das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM. Auch ein Beraterteam aus der Industrie ist beteiligt, bestehend aus den Unternehmen „ConverterTec“ (ehemals Woodward Kempen), SMA Solar Technology AG und Mitsubishi Electric R & D Center Europe. Mit insgesamt 3,5 Mio. Euro wird das Projekt gefördert.