PCIM Die ökonomische Bedeutung der Leistungselektronik

Ohne Leistungshalbleiter gibt es keine zuverlässige Energieversorgung, kein intelligentes Stromnetz, kein Elektroauto. Die Megatrends der Gesellschaft bestimmen die Entwicklung der Leistungselektronik.

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CTX Thermal Solutions GmbH

Industrie und Forschung der Leistungselektronik befinden sich seit einigen Jahren in starkem Aufwind. In Europa, Japan und den USA liegt die Ursache für diese positive Entwicklung vor allem bei deren Maßnahmen zur Energieeinsparung, dem Einsatz umweltfreundlicher Technologien und der Zuverlässigkeit der Energieverteilung. In Schwellenländern wie Indien, Brasilien und ganz besonders China war der massive Aufbau von Infrastruktur der Auslöser für die gestiegene Nachfrage, aber auch die Modernisierung und Erweiterung von Fertigungs- und Automatisierungsanlagen.

Vor allem die Mega-Trends unserer gesellschaftlichen Entwicklung werden vorgeben, wie schnell und in welche Richtung Forschung und Entwicklung der Leistungselektronik voranschreiten: Reduktion der Umweltbelastung durch höheren Gesamtwirkungsgrad in der gesamten Energieflusskette vom Erzeuger bis einschließlich dem Verbraucher, Elektromobilität bei allen Transportmitteln und Smart-Grid mit Integration dezentraler elektrischer Energiequellen wie Wind und Sonne, intelligente, bedarfsgerechte Energieflusssteuerung zu allen Verbrauchern und Nutzung aller variablen Speicher zu einer stabilisierten und zuverlässigen Energieversorgung.

Über 270 Aussteller auf der PCIM Europe 2011

Der Schlüssel zum Erfolg in all diesen Bereichen ist die bedarfsgerechte und zuverlässige Steuerung des elektrischen Energieflusses durch hocheffiziente leistungselektronische Energiewandler, sodass jedem Verbraucher zu jedem gewünschten Zeitpunkt genau die elektrische Energie kostenoptimiert zur Verfügung steht, die er benötigt.

Aus einer Studie des Energie-Ministeriums in den USA (EPA, Vortrag 2010 IPEC Wuhan) ist bekannt, dass nahezu 70% der elektrischen Energie innerhalb von Gebäuden in eine andere Energieform umgesetzt wird. Es lohnt sich also, hier über neue Ansätze in der Energieversorgung nachzudenken. Diskutiert wird, dezentrale Stromversorgungsinfrastrukturen für Wohn-, Büro-, und Industriegebiete (sogenannte Micro-Grids) zu realisieren und alle Haushalts- (und Büro-) Geräte über effiziente leistungselektronische Stellglieder bedarfsgerecht und zeitoptimiert (Ausnutzung von Billigtarifen außerhalb der Spitzenzeiten) zu steuern. Man könnte alternative Energiequellen wie Sonne und Wind in das Verbundnetz integrieren und lokale variable Energiespeicher (E-Autos) oder stationäre Energiespeicher zur Energieversorgungsstabilität installieren. E-Autos können zu Tageszeiten, in denen die Energienachfrage gering ist, umwelt- und batterieschonend geladen und zu Energie-Peak-Zeiten als Energiequelle zur Verfügung stehen.

Seit 30 Jahren begleitet die PCIM das Marktgeschehen

Leistungselektronik ist die Schlüsseltechnologie der Zukunft. Ohne sie geht nichts bei Energieeffizienz, Elektromobilität, Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen, und Zuverlässigkeit und Stabilität der gesamten Energieversorgung. Die Halbleiterindustrie bietet Leistungshalbleiterbauelemente und Steuer-IC an, die den Mega-Trend Systementwicklung zu neuen Benchmarks führen.

Wir stehen am Anfang eines Technologie-Umbruches von den konventionellen Energiewandlern hin zu hocheffizienten Energiewandlern mit extrem hohen Leistungsdichten und hoher Zuverlässigkeit. Und damit stehen wir auch in der Leistungselektronik-Forschung und -Entwicklung vor neuer Herausforderung in Technologie und Topologie, haben aber auch die große Chance, hier Deutschland als führenden Standort zu stabilisieren – von den enormen Geschäftsmöglichkeiten einmal ganz abgesehen.

Die Konferenz der PCIM in Nürnberg hat während der letzten 30 Jahre die Entwicklung der Leistungselektronik durch Vorträge, Seminare, Round-Table-Diskussionen begleitet und als Wissenschaftsforum entscheidende Impulse für neue Entwicklungen und Geschäftsmöglichkeiten gegeben. Auch auf der PCIM 2011 werden durch Fachvorträge in den Sessions, aber insbesondere durch die Key-Note-Präsentationen, neue Perspektiven in den Megatrends diskutiert.

* * Prof. Dr. Leo Lorenz ...ist Vorsitzender Konferenzdirektor der PCIM Europe.

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