Die Transformation des Energiesektors führt zu einer stark wachsenden Anzahl von Erzeugern und Verbrauchern, die elektrische Energie direkt in Gleichstromform(DC) nutzen oder intern über DC-Zwischenkreise verfügen, etwa Photovoltaikanlagen, Elektrofahrzeuge oder Wärmepumpen. Das heute dominierende Wechselstrom-(AC)-basierte Netzdesign erfordert daher zahlreiche Umwandlungsprozesse, die mit Effizienzverlusten sowie erhöhtem Material- und Ressourcenaufwand verbunden sind.
Niederspannungs-Gleichstromnetze (Low-Voltage Direct Current, LVDC) bieten hier das Potenzial für eine effizientere, ressourcenschonendere und flexiblere Energieversorgung. Neben höheren Wirkungsgraden ermöglichen sie einen aktiven Netzbetrieb durch steuerbare leistungselektronische Wandler sowie eine höhere übertragbare Leistung bei gleichem Leiterquerschnitt. Trotz dieser Vorteilesind LVDC-Netze bislang nicht in der öffentlichen Verteilnetzinfrastrukturetabliert. Ursachen sind unter anderem fehlende Betriebserfahrungen, eine geringe Verfügbarkeit geeigneter Komponenten sowie mangelnde Standardisierung.
Ziel des Projekts ModuLo ist es, das technologische und wirtschaftliche Risiko der Implementierung modularer LVDC-Netze in der öffentlichen Energieversorgung zu reduzieren. Hierzu werden sowohl Komponenten als auch systemische Betriebs- und Schutzkonzepte weiterentwickelt und in einer realitätsnahen Laborumgebung validiert. Im Fokus stehen insbesondere:
Im ProjektModuLo werden modulare Power Electronic Building Blocks (PEBBs) als zentraleBausteine von LVDC-Netzen entwickelt, die flexibel zu leistungsstärkerenWandlersystemen kombiniert werden können. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegtauf ganzheitlichen Regelungs- und Betriebsstrategien, die eine aktiveLebensdauerverlängerung der Leistungselektronik ermöglichen, beispielsweisedurch alterungssensitive Diagnoseverfahren und adaptive Regelungskonzepte.
Ergänzend dazu werden modulare Schutzfunktionen, Energiemanagementsysteme sowie Verfahren zur Bereitstellung von Flexibilität und Systemdienstleistungen gegenüber dem überlagerten AC-Netz erforscht. Die entwickelten Hardware- und Softwarelösungen werden in einer realistischen LVDC-Testumgebung integriert und erprobt, um ihre Praxistauglichkeit, Interoperabilität und Skalierbarkeit nachzuweisen. Auf diese Weise leistet ModuLo einen Beitrag zur Entwicklung langlebiger, effizienter und ressourcenschonender Gleichstromnetze für zukünftige Anwendungen in der öffentlichen Energieversorgung.
wurde die Flexible Elektrische Netze FEN GmbH gegründet.
Bürofläche stehen unseren Mitarbeitern und Partnern im Think Tank zur Verfügung.
Wissenschaftliche und nicht wissenschaftlicher Mitarbeiter/innen.
Der Forschungscampus FEN wird u.a. von der gleichnamigen Förderinitiative „Forschungscampus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt.
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