Mit Systemen der Leistungselektronik wird elektrische Energie möglichst effizient umgewandelt und der Leistungsfluss gesteuert. Damit ist sie eine zentrale Technologie für viele Anwendungsfelder.
Blacksburg, Nürnberg, Tokio – was haben die Universitätsstadt im US-Bundesstaat Virginia, die Frankenmetropole und die japanische Mega-City gemeinsam? Alle drei Standorte beherbergen das wichtigste Forschungsnetzwerk für Leistungselektronik des jeweiligen Kontinents. Das Europäische Zentrum für Leistungselektronik (European Center for Power Electronics ECPE) wurde 2003 in Nürnberg von acht führenden Unternehmen der Branche aus der Taufe gehoben. Mit diesem Schritt wollten die Gründungsväter dazu beitragen, die Spitzenposition der europäischen Anbieter auf dem Gebiet der Leistungselektronik zu erhalten und auszubauen.
„Dieses übergeordnete Ziel bestimmt zehn Jahre nach der Gründung nach wie vor unsere Arbeit“, erklärt Thomas Harder, der seit 2003 Geschäftsführer des ECPE ist. Als industriegeführtes Netzwerk soll der ECPE e.V. durch die Förderung von Forschung und Entwicklung sowie durch Aus- und Weiterbildungsangebote einen Innovationsvorsprung im internationalen Wettbewerb sichern. Außerdem hat sich der Verein in die Satzung geschrieben, dem Ingenieurnachwuchs und Entscheidungsträgern aus der Politik die Bedeutung der Leistungselektronik zu vermitteln.
Dies war vor allem in den Anfangsjahren kein einfaches Unterfangen, wie sich Harder erinnert: „Es war eine große Herausforderung, den Stellenwert der Leistungselektronik deutlich zu machen.“ Ihre Funktion besteht darin, mithilfe von Halbleiterbauelementen elektrische Energie möglichst effizient in die jeweils benötigte Form umzuwandeln und den Leistungsfluss zu steuern. Dies macht die Leistungselektronik zu einer Schlüsseltechnologie für ganz unterschiedliche Anwendungen, etwa in Automobilindustrie, Informations- und Kommunikationstechnologie, Automatisierung sowie Stromerzeugung und -übertragung.
Trotz dieser vielfältigen Einsatzgebiete hatte die Leistungselektronik um die Jahrtausendwende ein Image-Problem: Studierende und Berufseinsteiger in der Elektrotechnik fanden sie weniger „trendy“ als Nachrichtentechnik oder Nanotechnologie. Aber die Zeiten haben sich geändert: Die Leistungselektronik spielt heute eine Hauptrolle bei der Einsparung elektrischer Energie und bei der damit verbundenen Verminderung der Kohlendioxid-Emissionen. Beim Umbau des Energiesystems hat die Leistungselektronik einen entscheidenden Part, denn sie bietet Lösungen für Technologien wie Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenantriebe, Photovoltaik oder für die Integration der erneuerbaren Energien in das Stromnetz.
Internationales Netzwerk
Die wachsende Bedeutung der Leistungselektronik spiegelt sich in den Mitgliederzahlen ECPE e.V. wider: Derzeit sind 71 Unternehmen aus 19 Ländern Mitglieder des Vereins; die Betriebe kommen aus unterschiedlichen Bereichen der Leistungselektronik und decken die gesamte Wertschöpfungskette von der Materialbeschaffung bis zu Systemen und Anwendungen ab. Mehr als 70 Forschungseinrichtungen gehören dem ECPE-Netzwerk als sogenannte Kompetenzzentren an.
Einen Schwerpunkt des ECPE bildet die sogenannte vorwettbewerbliche Forschung. Das bedeutet, dass es nicht um Produktentwicklung geht, wie Harder unterstreicht: „Unsere Projekte beschränken sich in der Regel auf die Entwicklung von Demonstratoren.“ Das Netzwerk unterhält mit der ECPE GmbH ein Standbein, um solche Forschungsprojekte in Eigenregie zu verwirklichen. Das Budget kommt aus einem Forschungsfonds, der von Mitgliedsunternehmen finanziert wird. Die Ergebnisse der jeweiligen Projekte kommen dann allen „Einzahlern“ zugute. Neben den aus Eigenmitteln finanzierten Forschungsaktivitäten beteiligt sich das ECPE mit Partnern an öffentlich ausgeschriebenen Forschungsvorhaben.
Seminare und Konferenzen
Einen Namen hat sich der ECPE e.V. international auch als Veranstalter von Seminaren, Symposien und Konferenzen gemacht. „Wir wollten immer ein lebendiges Netzwerk sein, dessen Mitglieder sich nicht nur im virtuellen Raum der Homepage begegnen“, betont Harder. Deshalb sei es der Anspruch, „mit attraktiven Angeboten einen Rahmen für den persönlichen Gedankenaustausch zu schaffen“. Pro Jahr organisiert die mit acht Mitarbeitern besetzte ECPE-Geschäftsstelle etwa 25 Veranstaltungen, die von bis zu 1 500 Teilnehmern besucht werden. Eines der „Flaggschiffe“ des Veranstaltungsprogramms ist die CIPS-Konferenz: Die internationale Tagung zur Systemintegration in der Leistungselektronik findet alle zwei Jahre in Nürnberg statt.
Ein zentrales Themenfeld des ECPE e.V. ist die Nachwuchsarbeit, wozu Seminare und Schulungen für die Aus- und Weiterbildung von Ingenieuren gehören. Bereits vor einigen Jahren hat das ECPE die Kampagne „Young Engineers Needed“ gestartet, um den Ingenieursnachwuchs für die Leistungselektronik zu begeistern. Seit 2007 gibt es den „Students‘ Day“ auf der PCIM Europe, die im Nürnberger Messezentrum stattfindet. Auf dieser „Internationalen Messe für Leistungselektronik, intelligente Antriebstechnik und Power Quality“ haben Studierende der Elektrotechnik einen Tag lang Gelegenheit, Unternehmen und deren Innovationen kennen zu lernen.
Cluster Leistungselektronik
Auf der PCIM Europe, die als weltweite Leitmesse der Branche gilt, ist der ECPE jedes Jahr mit einem großen Gemeinschaftsstand vertreten. Diese Plattform wird auch von den Akteuren des Clusters Leistungselektronik genutzt, der 2006 im Rahmen der Cluster-Initiative Bayern initiiert wurde. Der ECPE e.V. hat das Cluster-Management übernommen, da Aktivitäten und Ziele der beiden Institutionen eine große Schnittmenge aufweisen. Thomas Harder leitet nicht nur die Geschäftsstelle des ECPE, sondern ist auch Cluster-Geschäftsführer. „Diese Verzahnung bringt erhebliche Synergieeffekte, von denen alle Beteiligten profitieren“, so die Einschätzung des Diplom-Physikers. Für den Erfolg dieses Konstrukts spricht eine begehrte Auszeichnung, die der ECPE e.V. und der Bayerische Cluster Leistungselektronik gemeinsam erhalten haben. Sie wurden 2010 vom Bundeswirtschaftsministerium zum besten Kompetenznetz Deutschlands gewählt.
