2026-03-01  –  2029-02-28

450.470,51 EUR

Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik - Lehrstuhl für Mechatronik und Elektrische Antriebssysteme, Kaiserslautern, Rheinland-Pfalz

03EI4118C

Integration von Flexibilitäten [EB1813]

01286400/1  –  SparkIEE

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI4)

Energie

Im Zuge der Energiewende steigt durch Solaranlagen, Wärmepumpen und Ladestationen für Elektrofahrzeuge die Auslastung der Niederspannungsnetze deutlich an. Dies kann zu Überlastungen und Spannungsbandproblemen führen, die mit klassischen Maßnahmen wie regelbaren Ortsnetztransformatoren oder Netzausbau nur eingeschränkt oder sehr kostenintensiv gelöst werden können. Das Projekt SparkIEE (Vollelektronischer Spannungsregler zur kostengünstigen Integration von Erneuerbaren Energien) zielt darauf ab, eine kostengünstige Lösung zur Verbesserung der Stabilität von Verteil- und Ortsnetzen durch einen innovativen dynamischen Spannungsregler zu bieten. Im Mittelpunkt des Teilvorhabens der RPTU steht die Entwicklung und Realisierung der leistungselektronischen Hardware für den Regler, bestehend aus kompakten Modulen mit leistungsstarken Siliziumkarbid-(SiC-)Transistoren. Durch den Verzicht auf traditionelle Serien- und Shunt-Transformatoren wird das System kompakter, wirtschaftlicher und kann eine stufenlose Regelung rein auf elektronischer Basis durchführen. Neben dem Hardwareaufbau verantwortet die RPTU auch die hardwarenahe Regelung, welche die sichere Ansteuerung und effiziente Betriebsweise der Leistungshalbleiter gewährleistet. Ein weiterer zentraler Baustein sind umfangreiche Labortests an der RPTU, die sowohl zur schrittweisen Inbetriebnahme der entwickelten Hardware als auch zur Validierung der Regelungskonzepte dienen. Durch diese strukturierte Erprobung können frühzeitig Optimierungen vorgenommen und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems sichergestellt werden. Der entwickelte Prototyp wird abschließend auch in Feldtests untersucht, um die Praxistauglichkeit nachzuweisen. Damit leistet SparkIEE einen entscheidenden Beitrag zu einer flexiblen, zuverlässigen und wirtschaftlichen Spannungsregelung in zukünftigen Niederspannungsnetzen.