LHUVkraft ist ein vom Bundeministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördertes Vorhaben zur Steigerung der Leistungsdichte von Umrichtern für Windenergieanlagen. 

Der Trend zu höheren Leistungen ist bei Windenergieanlagen ungebrochen. Nur so können „onshore“ bei nur beschränkt verfügbaren Standorten die Ausbauziele und die erforderliche Senkung der Stromentstehungskosten aus regenerativen Energiequellen erreicht werden. Mit zunehmender Turmhöhe und Leistung sehen aktuelle Anlagenentwürfe den Transformator und die gesamte Leistungselektronik in der Gondel vor. Dadurch lassen sich die Kabelverluste um mehrere Prozent der Anlagenleistung reduzieren. Mit zunehmender Anlagenleistung werden nun aber die Anforderungen an die Leistungsdichte für die Umrichter immer strenger.

An dieser Stelle greift LHUVkraft an. Mit neuartigen Siliziumkarbid Leistungstransistoren soll die Schaltfrequenz des Umrichters signifikant angehoben werden. Das wiederum erlaubt eine erhebliche Reduktion von Masse und Volumen der stromtragenden Komponenten wie Netzdrosseln – der platzmäßig dominanten Komponente im Stromrichter – und Motordrosseln, Stromschienen und Schaltgeräten. Das Projekt plant die Erforschung, Umsetzung und Validierung der Innovationen vom Halbleiter bis zum Umrichtertest in einer Windenergieanlage.

Im Teilvorhaben der Universität Rostock werden schwerpunktmäßig folgende Themenbereiche bearbeitet: 

• Innovative Ansteuerkonzepte für SiC-MOSFET zur Vermeidung negativer Gate-Source Spannungen, zur Verbesserung der Kurzschlussfestigkeit und zur Reduktion der Schaltverluste.

• Stromrichtertechnik für SiC-MOSFET Module hoher Leistung, insbesondere Schwingungs-bedämpfung und Parallelschaltung.

• Hybridschalter als kostenoptimierter Kompromiss zwischen konventionellen und Full-SiC Lösungen.

• Auslegungsrechnungen am Beispiel generischer Typ 3 und Typ 4 Windenergieanlagen zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit und Effizienz von SiC Wind-Umrichtern.