Über die Fortschritte am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) bei der Herstellung von verkleinerten Folienkondensatoren für die Verwirklichung langlebigerer Schaltnetzteile haben wir schon in der Vergangenheit berichtet. Inzwischen konnte die KIT-Ausgründung Digital Power Systems (DPS) fertige Netzteile mit einer höchst bemerkenswerten Lebensdauer vorstellen. Ein großer Schritt hin zu mehr Nachhaltigkeit und zugleich ein echter Kostenvorteil.
Im Haushalt, im Büro und in der Industrie: Schaltnetzteile sind in unserem Alltag allgegenwärtig. Sie wandeln Wechselstrom der Hausleitung in Gleichstrom um, den Smartphone, Laptop und Co. genauso benötigen wie Ladestationen für E-Autos und ganze Logistik- oder Rechenzentren. Üblicherweise müssen diese nach neun Jahren Dauerbetrieb ausgetauscht werden. Die heute verbauten Elektrolytkondensatoren, denen sie ihr geringes Gewicht und ihre kompakte Größe verdanken, machen Schaltnetzteile nämlich fehleranfällig.
Folienkondensatoren, die viel langlebiger sind, waren bislang aufgrund ihres bis zu zehnmal größeren Platzbedarfs keine Alternative. Das allerdings hat sich jetzt geändert. Michael Heidinger, Geschäftsführer der KIT-Ausgründung Digital Power Systems (DPS): „Wir haben ein digitales Regelungsverfahren entwickelt, das es uns erlaubt, Folienkondensatoren platzsparend einzusetzen.“
Lebensdauer fünfmal höher als bei herkömmlichen Netzteilen
Die neue Technologie ist nach Ansicht Heidingers ein Gamechanger für alle Bereiche, wo es auf Zuverlässigkeit ankommt. Er nennt als Beispiele Rechenzentren, Logistikzentren und Flugsicherheitsbeleuchtung. Gegenüber gewöhnlichen Netzteilen reduziert sich der Wartungsaufwand deutlich. Man muss sich vor Augen führen, dass Serviceeinsätze rund um defekte Netzteile ein Vielfaches des jeweiligen Gerätepreises ausmachen. Was die tatsächliche Haltbarkeit der neuen Schaltnetzteile betrifft, konnten gemeinsame Tests mit dem Lichttechnischen Institut des KIT eine Lebensdauer von 50 Jahren bei 40 Grad Umgebungstemperatur nachweisen. „Damit wird die Lebensdauer von etablierten Netzteilen etwa um das Fünffache übertroffen“, erklärt Heidinger. Bis jetzt sei kein Netzteil ausgefallen. Die Tests würden deshalb fortgesetzt.
Digitale Regelung senkt Platzbedarf
Möglich wurde die Verwendung von Folienkondensatoren bei nur leicht gesteigertem Platzbedarf erst durch die Verbreitung sehr leistungsstarker Mikroprozessoren. Im Inneren der Schaltnetzteile erkennen sie über das spezielle digitale Regelungsverfahren störende Umgebungseinflüsse, wodurch beispielsweise höhere Spannungsschwankungen am Folienkondensator ausgeglichen werden können. In der Praxis wird das neue Netzteil bereits bei der Sicherheitsbeleuchtung – auch Befeuerung genannt – an Hindernissen für Flugzeuge eingesetzt. Dazu zählen unter anderem Industriekamine, Windräder und Funkmasten. Wegen der umständlichen Erreichbarkeit ist der Austausch defekter Netzteile hier besonders teuer.
Weitere Informationen:
Digital Power Systems GmbH
www.digitalpowersystems.eu
Bildhinweis:
© Marco Wünschmann, Welectron
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