VERNEDCT - Ressourceneffizientes Energieverteilernetz durch DC-Technologie

Laufzeit: 2023 - 2029

Das Projekt wird durch die Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen im Rahmen des Programms "Durchbrüche" gefördert, siehe Projektübersicht Carl-Zeiss-Stiftung. An dem interdisziplinären Projekt ist das Fachgebiet Leistungselektronik und Steuerungen in der Elektroenergietechnik als eines von sechs Fachgebieten der Technischen Universität Ilmenau beteiligt. Weitere Informationen finden sich auf der Projekthomepage VERNEDCT.

Motivation

Das Verteilnetz für elektrische Energie nutzt in seiner aktuellen Form meist eine Mittel- und eine Niederspannungsebene, die in Wechselspannungstechnik ausgeführt sind. Diese Realisierung ist im Zusammenhang mit der Eigenschaft von Wechselspannung, dass sich diese durch Transformatoren umspannen lässt, vor allem durch die historisch verfügbaren Technologien bedingt. Die Verfügbarkeit leistungselektronischer Systeme hat jedoch die Rahmenbedingungen geändert, so dass die Nutzung von Gleichspannung zur Verteilung elektrischer Energie vorteilhaft erscheint. Dieser Prozess hat im Bereich der Elektrifizierung von Industrieanlagen bereits begonnen, denn Gleichspannung bietet folgende Vorteile:

  • Der Effektivwert der Spannung entspricht deren Maximalwert.
  • Da leistungelektronische Systeme intern meist mit einer Gleichspannung arbeiten, können ggf. Wandlungsstufen entfallen, die derzeit für die Anbindung an ein Wechselspannungsnetz notwendig sind.
  • Der Beitrag zum Kurzschlusstrom kann für leistungselektronisch angebundene Lasten und Erzeuger in einfacher Weise begrenzt werden.

Diesen Vorteilen stehen jedoch technische und vor allem ökonomische Hürden gegenüber. Das vorliegende Forschungsprojekt soll daher die Eignung von Gleichspannungstechnologien zur Lösung des Verteilungsproblems elektrischer Energie erforschen und dazu beitragen, Lösungen für aktuell noch bestehende Probleme vorzuschlagen.

Die Visualisierung wurde von Alperen İzcankurtaran im Rahmen seines ERASMUS+-Praktikums erstellt.

 

Abgeschlossene studentische Arbeiten

Hatice Aydin: Untersuchungen zur Nutzung verschiedener Transformatormodelle in DAB-Stromrichtern, Praktikum, 2025.

Alperen İzcankurtaran: DAB-Visualisierung auf dieser Webseite, ERASMUS+-Praktikum, 2025.

Oliver Dahl: Study of Transformer Models used for Dual Active Bridge Converters, Forschungsprojekt, 2024

 

Publikationen

Beckmann, C., Schmitz, Ph., Gensior, A.: "A Fourier-Series Modeling Approach and Loss Minimization for a Dual Active Bridge" in 51st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2025), DOI: 10.1109/IECON58223.2025.11221168