Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie
Steigender Strombedarf und knappe Ressourcen setzen die bestehende Strominfrastruktur unter Druck
Angesichts des rasanten Ausbaus von Rechenzentren und der Elektrifizierung der Industrie gerät die Energieinfrastruktur zunehmend unter Druck. Steigender Strombedarf, steigende Materialkosten und Engpässe bei kritischen Ressourcen wie Kupfer und Stahl erfordern neue Technologien, die energie- und ressourceneffizienter, widerstandsfähiger, kompakter und skalierbarer sind.
BRICS entwickelt eine modulare und ressourcenschonende Alternative zu herkömmlichen Transformatoren
BRICS begegnet dieser Herausforderung, indem es die Bauweise von Stromumwandlungssystemen neu überdenkt. Das Projekt entwickelt eine modulare, standardisierte Stromrichtertechnologie, die kompakter, effizienter, flexibler und ressourcenschonender ist als herkömmliche Lösungen auf Basis von 50-Hz-Transformatoren. Durch die Kombination von leistungsstarker GaN-basierte-Leistungselektronik, mittelspannungsisolierte Planartransformatoren und einer innovativen „Plug-and-Play“-Architektur ermöglicht BRICS skalierbare Stromversorgungssysteme, die einfacher zu installieren, aufzurüsten und zu warten sind.
Intelligente Power Electronic Building Blocks vereinfachen die Stromumwandlung
Im Mittelpunkt des Projekts steht eine neue Generation von Power Electronic Building Blocks (PEBBs) - die wie Lego-Steine für die Stromumwandlung konzipiert sind. Diese intelligenten Module können automatisch erkennen, wie sie angeschlossen sind, und kommunizieren ohne gezielte Kommunikationshardware, wodurch Komplexität, Kosten und der Aufwand bei der Inbetriebnahme reduziert werden.
BRICS schafft die Grundlage für kommerziell nutzbare Festkörpertransformatoren
Das Ergebnis ist ein Weg hin zu kommerziell nutzbaren Festkörpertransformatoren für Rechenzentren und andere anspruchsvolle Anwendungen, darunter die Gleichstromindustrie, die Mobilität und die Ladeinfrastruktur. BRICS trägt dazu bei, eine Zukunft mit geringeren Energieverlusten, reduziertem Materialverbrauch, schnellerer Einführung und interoperablen Stromversorgungssystemen zu ermöglichen – und unterstützt damit sowohl die industrielle Wettbewerbsfähigkeit als auch den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft.
Unser Lösungskonzept
GaN-Leistungshalbleiter und planare Transformatoren schaffen die Grundlage für kompakte SST
Das Lösungskonzept basiert auf der Hypothese, dass GaN-Leistungshalbleiter und planare Transformatoren im Mittelspannungsbereich eine wichtige Voraussetzung für leistungsstarke und kompakte SST mit integrierter Kommunikation sind. Diese Technologien ermöglichen die Entwicklung vollständig modularer und Plug-and-Play-fähiger SST-Systeme.
Isolierte DC/DC-Wandler bilden die Bausteine zukünftiger Halbleitertransformatoren
Unter Nutzung dieser Technologien entwickelt das BRICS-Projekt MV-isolierte DC/DC-Wandler als Bausteine für SSTs. Ziel ist es, eine skalierbare, standardisierte und praxisgerechte Stromumwandlung für zukünftige Anwendungen wie KI-Rechenzentren zu erreichen.
Zentrale Zielmerkmale
BRICS schafft die technologischen Voraussetzungen für flexibel skalierbare SST-Systeme
BRICS schafft damit die technologischen Voraussetzungen für modulare SST-Systeme, die sich flexibel skalieren und in zukünftige Energieversorgungsinfrastrukturen integrieren lassen.