Auf der diesjährigen Messse findet erstmals das „Power Electronics Forum“ statt, welches die Segmente Leistungselektronik, Smart Grids und Energiespeicherung fokussiert. Die Chance ist groß, dass die Stromversorgung aus wenigen zentral angebundenen, großen Kraftwerken schon bald der Vergangenheit angehört. Prosumer werden zunehmend neben Energieverbrauchern auch zu Energieproduzenten. Zudem gewinnen viele kleine Kraftwerke dezentral Energie aus erneuerbaren Quellen. Diese zunehmend fragmentierte, bidirektionale und volatile Versorgungsstruktur verlangt zwingend nach einem intelligenten Last- und Erzeugungsmanagement, ergo einem Smart Grid.
Kommunikation im smarten Netz
Dafür sind einzelne Komponenten wie etwa intelligente Stromzähler bereits heute in Betrieb. Über sie können die Verbrauchsstellen mit dem smarten Netz kommunizieren. Energieversorger und Stadtwerke sehen darin auch eine Chance zur Erschließung neuer Geschäftsfelder. Außerdem verlangt die Politik den Einbau intelligenter Messsysteme ab 2017 für Endnutzer, die einen höheren Verbrauch als 6000 kWh jährlich aufweisen und für Betreiber von KWK- und EEG-Anlagen mit über sieben Kilowatt im Jahr.
Die Analysten von Grand View Research erwarten bis 2025 weltweit 285 Millionen Smart Meter in Haushalten, Büros und Fabriken. Der Umsatz erreicht dann knapp 42 Milliarden Euro, die Abdeckung laut Navigant Research etwas über fünfzig Prozent.
Stromzähler sind aber nur ein Baustein des Smart-Energy-Konzeptes. Smart-Home- und Smart-City-Technik decken ebenso eine ganze Reihe von Teilbereichen ab. Deshalb trifft man auf der Electronica 2018 das Thema „intelligente Energie“ in vielen Segmenten an. Dazu gehören Wireless und Embedded genauso wie das Internet der Dinge oder autonome Systeme. Selbst Elektroautos als flexible Speicher und Netzstabilisatoren liefern einen Beitrag.
Silizium wird abgelöst
Die Leistungselektronik zählt zur Schlüsseltechnik für eine klimafreundliche, ressourcenschonende und zugleich konkurrenzfähige Energieversorgung. Denn eine innovative Leistungselektronik reduziert die Verluste bei der Umformung, Verteilung und dem Verbrauch elektrischer Energie auf ein Minimum. Dabei stellt in manchen Bereichen Silizium nicht mehr die erste Wahl dar. Halbleiter mit breitem Bandabstand wie Siliziumkarbid und Gallumnitrid punkten mit höheren Schaltleistungen und Durchschlagsspannungen bei einem hohen Temperaturbereich.
Passive Bauelemente wie Kühlkörper, Kondensatoren und Spulen können dadurch kleiner dimensioniert werden, mit positiven Auswirkungen auf den Formfaktor des Gesamtsystems. Das macht sie zu wichtigen Bausteinen für zukünftige Smart Grids. In diesen intelligenten Stromnetzen steuert eine dezentral verteilte Intelligenz die Erzeugung, Speicherung und den Verbrauch der Energie. So müssen etwa die Leistungsschwankungen durch fluktuierende erneuerbare Quellen ausgeglichen werden. Smart Grids transportieren aber nicht nur Energie, sondern auch Daten von intelligenten Zählern, Sensoren und sonstigen Geräten. Damit trifft das Internet der Dinge auf ein weiteres Industriesegment.
Und die elektrischen Netze werden sogar zu den größten IoT-Installationen überhaupt. Die Vernetzung der verschiedenen Komponenten erfolgt dabei durch moderne Informations- und Kommunikationstechnik. Ein Thema, das der Electronica-Wireless-Congress ausführlich behandelt.
