Verbundvorhaben: GreenGridGuard - Innovatives Schutzkonzept auf Halbleiterbasis für selbstgeführte IGBT- basierte Stromrichter zur Netzanbindung von regenerativen Energien; Teilvorhaben: Erforschung Leistungshalbleiter für Schutzfunktion inkl. Erprobung am Demonstrator
Zeitraum
2023-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
394.761,70 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI4061A
Leistungsplansystematik
Netze [EB1820]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI4)
Förderprogramm
Energie
Ziel des Gesamt-Projekts ist die Erforschung von Materialverhalten und Schutzwirkung neuartiger Halbleiter, die moderne Wechselrichter durch Integration in ein innovatives Schutzkonzept, mittels der Erzeugung eines definierten Kurzschlusses im Störfall schützen. Das Teilvorhaben fokussiert sich dabei auf die Erforschung und Entwicklung eines innovativen Leistungshalbleiter-Bauelements, das die Anforderungen zur Absicherung eines netzseitigen Kurzschlusses in dezentralen Wechselrichtern erfüllt. Dabei spielt der schnell eintretende Kurzschluss ohne Austritt von leitfähigem Plasma eine entscheidende Rolle und steht im Fokus der Arbeiten. Für diese Aufgabe werden Studien durchgeführt und der Kurzschluss durch Aufschmelzung im Detail untersucht. Das Design des Bauelementes umfasst sowohl die Auslegung des Chips, als auch des Gehäuses und des Prozessablaufs. Bei der Auswahl eines kostengünstigen und zuverlässigen Fertigungsablaufs ist dabei besonders die Entwicklung eines geeigneten Testschemas hervorzuheben. Als zentrales Teilprojekt werden die produzierten Bauteile für die elektrische Evaluierung im Teilprojekt der TU Dresden sowie Bauteile zur Materialanalyse im Teilprojekt des Fraunhofer IMWS bereitgestellt. Neben diesen Tätigkeiten wird vorbereitend der potenzielle Markt für derartige Bauelemente mit Hilfe externer Partner analysiert um bereits im Vorfeld möglichst viel Anwendungsfälle abdecken zu können. Berücksichtigt werden dabei vor allem Anwendungen, die zu einer klimaneutralen Energieerzeugung (PV, Windkraft) und Speicherung beitragen. Darüber hinaus soll mit Hilfe externer Partner eine Treiberschaltung entwickelt werden, die es potenziellen Anwendern ermöglicht, das Bauteil einfach in sicherheitskritischen Applikationen, wie etwa netzgeführten Umrichtern in Photovoltaik- Anlagen, einzusetzen. Um möglichst realitätsnahe Ergebnisse zu erzielen, wird das Teilvorhaben durch einen Anwenderausschuss begleitet.