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Schaltnetzteil mit bis zu 50 Jahren Lebensdauer

Ultralanglebige industrielle Stromversorgungen
Netzteil mit bis zu 50 Jahren Lebensdauer

Bis zu 50 Jahre Lebensdauer bei geringem Platzbedarf bietet das neuartige Netzteil mit Folienkondensatoren von DPS.
Bis zu 50 Jahre Lebensdauer bei geringem Platzbedarf bietet das neuartige Netzteil mit Folienkondensatoren von DPS. Foto: © Marco Wünschmann, Welectron

Im Haushalt, im Büro, 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. Bis­lang müssen diese nach üblicher­weise neun Jahren Dauer­be­trieb aus­ge­tauscht wer­den. Die Aus­grün­dung des Karl­sruher Insti­tuts für Tech­nolo­gie (KIT) Dig­i­tal Pow­er Sys­tems (DPS) zeigte in Tests nun Net­zteile mit 50 Jahren Lebensdauer.

Heutige Schalt­net­zteile sind zwar leicht und kom­pakt, wegen der darin ver­baut­en Elek­trolytkon­den­satoren aber auch fehler­an­fäl­lig. Deut­lich lan­glebiger sind Folienkon­den­satoren. Diese benöti­gen aber bis zu zehn­mal mehr Platz – bis jet­zt: „Wir haben ein dig­i­tales Regelungsver­fahren entwick­elt, das es uns erlaubt, Folienkon­den­satoren platzs­parend einzuset­zen“, sagt DPS-Geschäfts­führer Michael Hei­dinger. Dadurch entste­he ein viel gerin­ger­er Wartungsaufwand als bei gewöhn­lichen Net­zteilen: „Die Tech­nolo­gie ist ein Gamechang­er für alle Bere­iche, wo es auf Zuver­läs­sigkeit ankommt“, sagt Hei­dinger. „Etwa bei Rechen­zen­tren oder Logis­tikzen­tren oder der Flugsicher­heits­beleuch­tung.“ Denn Ser­viceein­sätze um defek­te Net­zteile auszu­tauschen, kosteten ein Vielfach­es des Gerät­preis­es selbst.

Lebens­dauer fünf­mal höher als bei Net­zteilen mit Elektrolytkondensator

Gemein­same Tests mit dem Licht­tech­nis­chen Insti­tut des KIT haben eine Lebens­dauer der Net­zteile von 50 Jahren bei 40 Grad Umge­bung­stem­per­atur nachgewiesen. „Damit wird die Lebens­dauer von etablierten Net­zteilen etwa um das Fünf­fache übertrof­fen“, sagt Hei­dinger. Dabei sei noch kein Net­zteil aus­ge­fall­en, sodass die Tests fort­ge­set­zt wür­den. „Es ist also noch Luft nach oben.“

Dig­i­tale Regelung spart Platz

Das neuar­tige dig­i­tale Regelungsver­fahren, welch­es es erlaubt, Folienkon­den­satoren bei nur leicht gesteigertem Platzbe­darf einzuset­zen, läuft auf einem im Net­zteil einge­baut­en Mikro­prozes­sor. Es erken­nt störende Umge­bung­se­in­flüsse, sodass beispiel­sweise höhere Span­nungss­chwankun­gen am Folienkon­den­sator aus­geglichen wer­den kön­nen. Dadurch sind Spe­icherkon­den­satoren mit gerin­ger­er Kapaz­ität aus­re­ichend. Möglich sei diese Tech­nolo­gie erst mit der Ver­bre­itung von sehr leis­tungsstarken Mikro­prozes­soren gewor­den, erk­lärt Heidinger.

Ein­satz in der Luftsicherheit

Einge­set­zt wird das Net­zteil bere­its bei der Sicher­heits­beleuch­tung – auch Befeuerung genan­nt – an Hin­dernissen für Flugzeuge wie Indus­triekamine, Win­dräder oder Funkmas­ten. Aus­ge­tauscht wer­den kön­nen defek­te Net­zteile dort meist nur umständlich und teuer mith­il­fe von Industriekletternden. 

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