Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik

Energy Efficient Systems

Für eine nachhaltige und zugleich kostengünstige Energieversorgung ist es entscheidend, die vorhandenen Ressourcen sparsamer zu verwenden, die Energieeffizienz zu erhöhen sowie die Kosten für die Erzeugung und Nutzung erneuerbarer Energien zu senken. Der Schwerpunkt des Geschäftsfeldes »Energy Efficient Systems« liegt auf der Entwicklung von Elektronik für effiziente Energiewandlung und Energiemanagement. Speziell bei mobilen Anwendungen bedarf es immer höherer Leistungen und Energiedichten bei kleineren Baugrößen und geringerem Gewicht. Die Energieversorgung ist als Subsystem für alle Anwendungsbereiche relevant: Sie berührt Fragen des Smart Grid wie des Energy Harvesting, aber auch der Leistungselektronik genauso wie der Energiespeicherung und des Energiemanagements.

Exemplarische Anwendungsbeispiele

Wake-up-Generator für energieeffiziente Sensorknoten

Mithilfe eines Energiemanagements vom Fraunhofer ENAS können autarke Sensorsysteme zehnmal länger betrieben werden.

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Optische Datenübertragung halbiert den Energiebedarf von Rechenzentren

An dem EU-Projekt »PhoxTroT« sind die Fraunhofer-Institute IZM und HHI beteiligt. Die Optische Datenübertragung kann den Energiebedarf um bis zu 50 Prozent verringern und zugleich die Datenkapazität auf 2 Tb/s erhöhen.

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Straßenzugelassene Elektrofahrzeug-Entwicklungsplattform

Mit dem IISB-ONE hat das Fraunhofer IISB eine leistungsfähige FuE-Plattform für leistungselektronische Systeme realisiert.

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Kabellose Energie- und Datenübertragung in Systemen mit schnellbewegten Komponenten

Das induktive System, das vom Leistungszentrum Elektroniksysteme (LZE) am Beispiel eines Kugellagers realisiert wurde, bietet bidirektionale Energie- und Datenübertragung und erhöhte Sicherheit als verschleißfreie Alternative zu fehleranfälligen kabelgebundenen Lösungen.

Industrieanlagen neu denken

Im Rahmen des Projekts »SEEDs« wird das Fraunhofer IISB in eine Forschungs- und Demonstrationsplattform zur lokalen Verknüpfung verschiedenster Energieerzeuger, Verbraucher, Speichersysteme und Energieträger weiterentwickelt.

Die SEEDs-Plattform dient als Demonstrator zur Versorgung mittlerer Industrieunternehmen. Sie verfügt als semiautarker Knoten im Smart Grid auch über Gleichspannungssubnetze.

Zuverlässige Leistungsmodule durch Kupferbändchen Bondtechnologie

Die Umstellung der Chipkontaktierung auf Kuperbändchen wird das Potential von Leistungsmodulen verbessern.

Einer der kleinsten Solarwechselrichter der Welt

Mit einer Schaltfrequenz von bis zu 1,6 MHz übertrifft der Wechselrichter vom Fraunhofer IZM die marktüblichen 16 kHz um das Hundertfache.

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Modularer und radnabenintegrierter SiC-Umrichter für Nutzfahrzeuge

Ein SiC-Umrichter für eine intelligente, kompakte, modulare und robuste Rad-naben-Antriebseinheit wurde am Fraunhofer IISB entwickelt. Der Umrichter ermöglicht eine einfache Wartung durch eine Plug-and-Play-Schnittstelle, gute Fertigbarkeit und Flexibilität. Damit lässt sich die Verfügbarkeit von Elektro- und Hybridfahrzeugen erhöhen, dies ist gerade im Nutzfahrzeugbereich ein wichtiger Punkt.