Verbundvorhaben: MIDAS - Mittelspannungs-DC-Architektur für Solarhybridkraftwerke und Großspeicher; Teilvorhaben: Erforschung und Entwicklung einer verteilten aktiven Kollektorbox

Das Verbundprojekt MiDAS entwickelt eine innovative Mittelspannungs-DC-Architektur für Solarhybridkraftwerke und Großspeicher, um die Effizienz und Ressourcenschonung bei der Energiewende signifikant zu steigern. Das Kernkonzept sieht vor, die bisher üblichen, tonnenschweren 50-Hz-Transformatoren und verlustreichen Niederspannungs-Strukturen durch einen zentralen DC-Bus im Bereich von über 20 kV zu ersetzen.

Unter dem Leitmotiv „Spannung ersetzt Kupfer und Leistungselektronik ersetzt Eisen“ nutzt das Vorhaben moderne Siliziumkarbid-(SiC)-Halbleiter und Mittelfrequenz-Transformatoren, die im Kilohertz-Bereich arbeiten. Höhere Betriebsfrequenzen reduzieren signifikant den notwendigen Materialeinsatz gegenüber dem Stand der Technik.

Zentrales Element der Architektur ist die aktive Kollektorbox. Diese ermöglicht einen bidirektionalen Leistungsfluss, wodurch PV-Generatoren, Batteriespeicher und Elektrolyseure flexibel und effizient direkt an das Mittelspannungsnetz gekoppelt werden können. Um eine hohe Leistungsdichte zu erreichen, erforscht das Projekt zudem hochspannungsfeste Isolationssysteme und innovative Immersionskühlkonzepte, bei denen die Halbleiter in direktem Kontakt mit einer Kühlflüssigkeit stehen.
Das Konsortium, bestehend aus dem Fraunhofer ISE, Infineon Technologies, GE Vernova, der Hochschule München und STS Spezial-Transformatoren Stockach, verfolgt das Ziel, die Technologieführerschaft für diese Schlüsseltechnologie in Deutschland zu sichern und die Material- und Installationskosten für zukünftige Hybridkraftwerke sprunghaft zu reduzieren.