Stromversorgung der Zukunft

Freiburger Fraunhofer-Institut weiht für 15 Millionen Euro neues Labor ein

Holger Schindler

Von Holger Schindler

Do, 04. Juli 2019 um 19:20 Uhr

Freiburg

Um nichts weniger als das Stromnetz der Zukunft geht im Zentrum für Leistungselektronik. Jetzt nahm das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme den neuen Laborstandort in Betrieb.

Der mit gewelltem Blech verkleidete, drei Etagen hohe Bau in der Zinkmattenstraße 30 im Industriegebiet Nord hat es in sich. Verfügt er doch über einen eigenen 110-Kilovolt-Hochspannungsanschluss. Die ISE-Wissenschaftler wollen dort daran tüfteln, wie man künftig auch ohne herkömmliche Kraftwerke das Land verlässlich mit Strom versorgen kann.

Rund 15 Millionen Euro haben der Neubau und die nötige Laborausrüstung gekostet. Rund zwei Drittel davon stammen aus dem Steuersäckel des Bundes, den Rest hat die Fraunhofer-Gesellschaft selbst aufgebracht. Seit rund einem halben Jahr arbeiten die ISE-Mitarbeiter bereits am neuen Außenstandort, doch die offizielle Einweihung erfolgte erst jetzt.

ISE erhöht seine Labor- und Bürofläche um 3000 Quadratmeter

Mit dem neuen Zentrum erhöht das ISE, dessen Hauptsitz sich an der Heidenhofstraße im Stadtteil Mooswald befindet, seine Labor- und Bürofläche um insgesamt 3000 Quadratmeter. Drei Labore decken dort die verschiedenen Bereiche der Leistungselektronik ab. Bei diesem Teilgebiet der Elektrotechnik geht es um die Umformung elektrischer Energie mittels geeigneter elektronischer Schaltungen, etwa von Gleichstrom in Wechselstrom.

Im neuen "Power Converters Lab" werden Systeme für den Niederspannungsbereich entwickelt, etwa für Solarstromanlagen, Batterien, Elektromobilität und Luftfahrt. Im "Medium Voltage Lab" wird Leistungselektronik für den Mittelspannungsbereich entwickelt und getestet.

Anschluss entspricht dem einer mittelgroßen Stadt

Im "Multi-Megawatt Lab" schließlich können parallele Versuche durchgeführt werden und große Anlagen wie Windkraftgeneratoren, große Batteriespeichern und Blockheizkraftwerke in die Versuche einbezogen werden. Die insgesamt anliegende Leistung von 40 Mega-Voltampere entspricht der Anschlussleistung einer Kleinstadt von etwa 50 000 Einwohnern.

Das Zentrum verfügt dabei über einen eigenen Forschungsstromanschluss, der komplett vom Netz des umliegenden Industriegebiets getrennt ist – alles in allem eine laut ISE weltweit einzigartige Forschungsinfrastruktur.

Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundeswirtschaftsministerium, aus dessen Etat allein gut sechs Millionen Euro kamen, betonte bei der Einweihung, wie wichtig die Forschung der Freiburger sei. "Es geht auch um die Versorgungssicherheit", so Feicht. Hintergrund ist die Problematik, dass bei dem mit der Energiewende geplanten Wegfall herkömmlicher thermischer Kraftwerke – Atom- und Kohlekraftwerke – die Stabilität des bestehenden Stromnetzes leidet, wenn man nicht gegensteuert. "Im Energiesystem der Zukunft, in dem statt weniger großer Kraftwerke viele Wind- und Solaranlagen mit fluktuierender Erzeugung ins Netz einspeisen, wird die Leistungselektronik zu einem dominierenden Baustein", sagt ISE-Chef Hans-Martin Henning, "daher freuen wir uns sehr über die neue Forschungsanlage." Man suche dort nach neuartigen Komponenten mit verbesserter Funktion, damit Wechselrichter die Stromnetze der Zukunft zuverlässig und sicher regeln und stabilisieren können.