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Miniaturisierte Leistungselektronik für Flug- und Kraftfahrzeuge

Daimler, EADS, Infineon, Siemens und ZF Electronics haben sich mit dem Fraunhofer Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) im Projekt Pelikan zusammen geschlossen. Pelikan steht für die Abkürzung für Power Electronics in Kraftfahrzeugen und Aeronautik. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von kompakten, zuverlässigen und hoch effizienten Spannungswandlern für den Einsatz in der Luftfahrt und im Kraftverkehr, erklärt das Fraunhofer IISB. Die Leitung des Projektes liegt bei Dr. Bernhard Eckardt (Bild). Er ist zudem Leiter der Gruppe Fahrzeugsysteme und stellvertretender Abteilungsleiter Leistungselektronische Systeme am Fraunhofer IISB.

Ein wesentliches Projektziel ist die Entwicklung so genannter regenerativer Ansteuerschaltungen. Erreicht werden soll eine Reduzierung der notwendigen Ansteuerleistung und damit einhergehend eine Steigerung des Gesamtwirkungsgrades, erläutert das Institut. Mit dem Einsatz neuartiger Halbleitermaterialien - wie beispielsweise Siliziumkarbid (SiC) - würden die Schalt- und Durchlassverluste der Leistungsschalter reduziert. Durch eine höhere maximale Betriebstemperatur sollen sich Leistungsdichte und Wirkungsgrad steigern lassen, bei allerdings gleichzeitig erhöhten Anforderungen an die Ansteuerschaltungen. Die neuen Leistungshalbleiter versprechen in Verbindung mit innovativen Ansteuerkonzepten eine Erhöhung der Leistungsdichte bei nicht isolierenden Wandlern auf 50 bis 60 Kilowatt pro Liter und rund 20 Kilowatt pro Kilogramm unter gleichzeitiger Verbesserung des Wirkungsgrades auf 98 Prozent bis 99 Prozent, gibt das Institut an. Bei isolierenden Wandlern lasse sich die Leistungsdichte auf mindestens zehn Kilowatt pro Liter - bei einer Wirkungsgradverbesserung auf rund 98 Prozent - steigern.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung mit 2,4 Millionen Euro gefördert. Grundlage dafür ist die Förderbekanntmachung "Leistungselektronik zur Energieeffizienzsteigerung (LES) " - eine Initiative des BMBF, die auf mehr Ressourcenschonung und Klimaschutz durch deutliche Energieeinsparungen in volkswirtschaftlich wichtigen Anwendungsfeldern zielt. Die gesamte Projektsumme beträgt 4,4 Millionen Euro. Pelikan läuft noch bis Ende Juli 2013.
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