GaN4EmoBiL präsentiert bidirektionalen DC-Charger für 800-Volt-Systeme
Das Forschungsprojekt GaN4EmoBiL hat einen neuen Ansatz für bidirektionales DC-Laden vorgestellt. Gemeinsam haben das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF und Ambibox ein leistungselektronisches Modul auf Basis von Galliumnitrid entwickelt, das für bidirektionale Ladesysteme der 800-Volt-Klasse ausgelegt ist. Ein entsprechender Demonstrator soll vom 9. bis 11. Juni 2026 auf der PCIM Expo & Conference in Nürnberg gezeigt werden.
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Bidirektionales Laden gewinnt derzeit zunehmend an Bedeutung. Dabei kann die Batterie eines Elektrofahrzeugs nicht nur Strom aufnehmen, sondern diesen später auch wieder abgeben. So lässt sich ein E-Auto beispielsweise als Zwischenspeicher für überschüssigen Solarstrom aus der eigenen Photovoltaikanlage nutzen. Ebenso kann Energie bei Bedarf wieder ins Hausnetz oder perspektivisch auch ins öffentliche Stromnetz zurückgespeist werden. Anwendungsszenarien sind unter anderem Vehicle to Home, kurz V2H, und Vehicle to Grid, also V2G.
Bislang stehen bidirektionale DC-Ladelösungen allerdings noch vor technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen. Viele der am Markt verfügbaren Systeme basieren auf Leistungshalbleitern, die entweder besonders effizient, aber vergleichsweise teuer sind, wie etwa Siliziumkarbid, oder günstiger, dafür aber weniger effizient arbeiten, wie klassische Siliziumbauteile. Genau hier setzt das bereits 2023 gestartete Projekt GaN4EmoBiL an. Ziel ist es, durch den Einsatz alternativer Halbleitermaterialien die Kosten für bidirektionales Laden zu senken und die Technologie damit massentauglicher zu machen.
Im Mittelpunkt steht dabei Galliumnitrid, kurz GaN. Dabei handelt es sich um eine Verbindung aus Gallium und Stickstoff, die in der Leistungselektronik besondere Vorteile bieten kann. Fraunhofer IAF und Ambibox nutzen dieses Material für ein neuartiges Modul, das in bidirektionalen DC-Ladegeräten mit 800 Volt Spannung eingesetzt werden kann. Die verwendeten GaN-Bauelemente gehören zur 1.200-Volt-Klasse und wurden auf einem speziellen isolierenden Substrat integriert.
Der nun angekündigte Demonstrator ist als einphasiges Off-Board-Ladegerät für Elektrofahrzeuge ausgelegt und erreicht eine bidirektionale Leistung von bis zu 3 kW. Nach Angaben von Jun.-Prof. Dr. Stefan Mönch vom Fraunhofer IAF, der das Projekt koordiniert, soll der Demonstrator eine bestehende Lücke zwischen Kosten, Flexibilität, Effizienz und Kompaktheit beim bidirektionalen Laden adressieren.
Anders als ein On-Board-Charger ist das System nicht fest im Fahrzeug verbaut. Der Off-Board-Charger befindet sich außerhalb des E-Autos und übernimmt dort die Umwandlung zwischen Wechselstrom und Gleichstrom. Gegenüber klassischen On-Board-Ladesystemen mit 11 oder 22 kW fällt die Leistung mit 3 kW zwar deutlich geringer aus. Dafür ist der entwickelte Demonstrator mobil einsetzbar, kompakter und leichter. Durch CCS- und Schuko-Stecker lässt er sich zudem flexibel verwenden. Das System kommt auf ein Gesamtvolumen von 8,3 Litern und wiegt inklusive Steckern 5,7 Kilogramm.
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Wichtig ist dabei die Einordnung: Bei dem im Projekt GaN4EmoBiL entwickelten Off-Board-Charger handelt es sich nicht um eine klassische Ladestation, die fest mit dem Stromnetz verbunden ist. Vielmehr ist das System als kompaktes, mobiles Leistungselektronik-Modul zu verstehen, das als eigenständiger Wandler arbeitet. Während bei vielen bisherigen V2G-Lösungen die bidirektionale AC/DC-Wandlung fest in einer DC-Wallbox verbaut ist, wird diese Technik hier in ein mobiles Gerät ausgelagert.
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Auf Maß für Gewerbekunden
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Der neue Opel Combo: variantenreich und leistungsstark
<p style="margin-left: 18pt;"> <img alt="" src="https://www.flotte.de/files/UserFiles/opelcombo.jpg" style="width: 250px; height: 152px;" /></p> <p style="margin-left: 18pt;"> · Zwei Versionen: Pkw und Kastenwagen</p> <p style="margin-left: 18pt;"> · Vielseitig: Kastenwagen mit zwei Radständen und zwei Dachhöhen</p> <p style="margin-left: 18pt;"> · Sechs effiziente Motoren: Diesel, Benzin und Erdgas</p> <p style="margin-left: 18pt;"> · Klassenbestwerte: Ladevolumen bis zu 4.600 Liter und Zuladung bis zu einer Tonne</p> <p style="margin-left: 18pt;"> · Variables Konzept: wahlweise als Zwei-, Fünf- oder Siebensitzer</p> <p> </p> <p> Die neue Generation Opel Combo bietet clevere Lösungen im Segment der kompakten Transporter. Sie präsentiert sich variantenreich, technisch up-to-date, betont wirtschaftlich und mit höchstem Nutzwert. Die Auswahl an Karosserieversionen umfasst zwei Radstände (2.755 mm / 3.105 mm) mit den Gesamtlängen 4,39 beziehungsweise 4,74 Meter sowie zwei Dachhöhen (1,85 m / 2,10 m). Zur Verfügung steht der neue Opel Combo wahlweise als vielseitiger Pkw-Van in fünf- oder siebensitziger Ausführung sowie mit Kasten- oder verglastem Aufbau.</p> <p> Für leichten Zugang zum Laderaum der Transporter-Versionen sorgen eine oder zwei optional erhältliche, seitliche Schiebetüren. Die Pkw-Version verfügt serienmäßig über zwei Schiebetüren und eine oben angeschlagene Heckklappe. Wahlweise ist auch eine asymmetrische Doppelflügeltür erhältlich. In bestimmten Kastenwagen-Konfigurationen kann zusätzlich eine hintere Dachklappe – beispielsweise für den Transport von Leitern – installiert werden.</p> <p> <strong>Klassenbestwerte bei den transportrelevanten Maßen </strong></p> <p> Die besonderen Transporttalente des neuen Opel Combo stehen außer Frage: Mit bis zu 3.800 Litern bei kurzem Radstand (mit umgeklapptem Beifahrersitz) beziehungsweise 4.600 Litern bei langem Radstand bietet er jeweils das größte Ladevolumen seiner Klasse. Auch die niedrige Ladekantenhöhe (54,5 cm) sowie das Spektrum möglicher Nutzlasten von bis zu einer Tonne sind Klassenbestwerte und die Öffnungsbreite der Schiebetür zählt zum Besten im Segment. Der kurze Radstand bietet zudem jeweils größte Ladelänge, -höhe und -breite zwischen den Radkästen.</p> <p> <strong>Wirtschaftliche und kraftvolle Motoren</strong></p> <p> Der neue Opel Combo geht mit sechs verschiedenen Motoren an den Start: vier Dieselversionen, einem Benziner und einem CNG-Erdgasmotor. Die Dieseltriebwerke gibt es in zwei Ausführungen mit jeweils 66 kW/90 PS als 1.3 CDTI und 1.6 CDTI, einer weiteren 1.6 CDTI-Version mit 77 kW/105 PS und in der leistungsmäßigen Topvariante 2.0 CDTI mit 99 kW/135 PS. 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Die Liste seiner Auszeichnungen ist lang, sie reicht von hervorragenden Platzierungen beim Wettbewerb „International Van of the Year“ bis zum Preis-Leistungs-Sieg im Kompakttransporter-Vergleich der „Auto Bild“.</p>
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