ECSEL: Elektrofahrzeuge effizienter laden

Im europäischen Kooperationsprojekt Power2Power, das bis Mai 2022 dauert, erforschen und entwickeln 43 Partner aus 8 Ländern gemeinsam neuartige Leistungshalbleiter mit höherer Leistungsdichte und Energieeffizienz. Leistungshalbleiter werden in allen Stufen der Energieumwandlung benötigt: bei der Erzeugung, der Übertragung und der Nutzung.

Versuchsaufbau zur Messung des Schaltverlusts von Leistungshalbleitern, Internationales Innovationsprojekt (ECSEL) von der BRUSA AG und der ETH
Versuchsaufbau zur Messung des Schaltverlusts von Leistungshalbleitern
© zvg

Die Schweiz beteiligt sich zum ersten Mal an einem solchen ECSEL-Projekt: Die Firma BRUSA Elektronik AG und das Advanced Power Semiconductor Laboratory der ETH Zürich entwickeln zusammen ein Ladegerät für elektrisch betriebene Fahrzeuge weiter. «Bei Power2Power arbeiten zwar alle an derselben Problematik, aber jeder verfolgt sein eigenes Teilprojekt », erklärt Dr. Michael Leibl, Teamleiter Vorentwicklung bei BRUSA. Die internationalen Treffen alle paar Monate seien aber sehr wichtig, auch für den Austausch: «Als Experten im Bereich Leistungshalbleiter haben wir alle mit denselben Problemen zu kämpfen.»

Das BRUSA-Ladegerät, das bereits in Personenwagen und Nutzfahrzeugen eingebaut wird, soll künftig einen höheren Wirkungsgrad erzielen – bei einer längeren Lebensdauer. Damit können nicht nur Kosten gespart werden: Effizientere Halbleiter tragen massgeblich bei zur Verringerung von Kohlendioxidemissionen trotz eines weltweit steigenden Energiebedarfs.

Die Zusammenarbeit mit der ETH im Rahmen des ECSELProjekts, das Innosuisse mitfinanziert, sei unglaublich wertvoll, sagt Leibl. «So ein Halbleiter-Physikmodell, wie es die ETH bereitstellt, könnten wir selbst nicht machen. Es ergibt viel genauere Daten und braucht weniger Zeit, als wenn wir den Leistungshalbleiter durch Messungen charakterisieren würden.»

 

Wie das Unternehmen profitiert

Dr. Michael Leibl, BRUSA Elektronik AG:

Die Projektteilnahme ermöglicht uns, gezielt gewisse neue Technologien zu entwickeln, was sonst neben dem Alltagsgeschäft liegen bleiben würde. Für derartiges fehlt es einem mittelständischem Unternehmen wie uns normalerweise an Zeit und Geld. Im Vergleich zu bereits lange am Markt etablierten Produkten sind die Entwicklungszyklen bei Elektrofahrzeugen sehr kurz, der wirtschaftliche Aufwand für neue Innovationen ist viel höher. Unser Sirtschaftszweig ist daher auf solche Unterstützung angewiesen.
Neben der Produktentwicklung erhoffen wir uns Aufmerksamkeit gegen aussen sowie Branchenintern. Das hilft uns auch, Mitarbeitende anzuwerben.

 

Was es der Hochschule bringt

Prof. Dr. Ulrike Grossner, ETH:

Durch die Zusammenarbeit mit der Firma BRUSA erhalten wir als Halbleiterinstitut Zugang zu einer konkreten Anwendung. Es ist aber auch wichtig für uns, ans europäische Netzwerk angebunden zu sein. Wir Schweizer Projektpartner arbeiten wie in einem kleinen Raum miteinander, befinden uns aber gleichzeitig in einem grossen Haus und können andere Räume erkunden. Man fühlt sich als Teil des gesamten Forschungsverbunds in Europa. In der Schweiz sind wir hochspezialisiert, es gibt keine Massenfertigung. Es ist aber auch wichtig zu sehen, wie grosse Halbleiterunternehmen arbeiten. Dieses Wissen kann ich auch meinen Studierenden weitergeben, die ja später eine Stelle suchen.

 

Letzte Änderung 09.06.2020

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