Stromversorgung Vorbild Informationstechnik

Aktuelle technische Trends und Innovationen, die künftig die Elektronikbranche und die Halbleiterhersteller prägen.

Mehr Rechenleistung, kleinere Systeme. Dr. Ahmad Bahai, Technikchef bei Texas Instruments und Direktor des TI Corporate Research, Kilby Labs, sieht in der aktuellen und künftigen Nutzung elektrischer Energie viele Gemeinsamkeiten zur Entwicklung der Informationstechnik.

Vor dreißig Jahren gab es hinsichtlich der Art und Weise, wie Informationen verbreitet wurden, eine grundlegende Neuorientierung weg von den zentralisierten Informationsflüssen, die von den Telekommunikationsunternehmen und Rundfunksendern zu unseren damals noch leitungsgebundenen Telefonen und unseren Fernseh- und Radiogeräten führten.

Bei der Stromversorgung vollzieht sich jetzt eine ähnliche Entwicklung: Immer mehr Leistung wird in immer kleineren Bausteinen gewandelt, und der Bedarf an mehr Wirkungsgrad und Intelligenz wächst, gepaart mit der Forderung nach weniger Platzbedarf. Obwohl die Akkus in Mobilgeräten inzwischen eine erhebliche Energiemenge speichern können, haben es diese Geräte immer noch schwer, dem Nutzungsverhalten und den Erwartungen gerecht zu werden.

In einem größeren Maßstab werden die Rechenzentren immer umfangreicher. Sie brauchen ständig eine enorme Leistung von mehr als 70 MW – und dies auch dann, wenn sie auf Eingaben der Internetnutzer warten. Im Automobilbereich werden Elektrofahrzeuge aus einem 800-V-Akku versorgt und stellen zugleich die Versorgungsspannung für das 12-V- oder 48-V-Bordnetz zur Verfügung. Diese Anwendungen erfordern neue Stromversorgungs-Bausteine und Wandler mit hohem Wirkungsgrad zwischen den verschiedenen Spannungsbereichen.

Elektrische Energie wird nicht mehr nur in riesigen Kraftwerken erzeugt und dann über kilometerlange Überlandleitungen zu den Verbrauchern gebracht. Haushalte können selbst mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach Elektrizität erzeugen und ins Netz einspeisen. Ein fest installierter Akku als Energiespeicher, der tagsüber mit Energie aus den PV-Zellen geladen wird, kann genügend Energie bereitstellen, um einen Haushalt vom Stromnetz unabhängig zu machen. Sogar das Elektrofahrzeug wird eines Tages vielleicht als Energiespeicher dienen können.

Ganz ähnlich, wie die Daten dezentralisiert und vernetzt wurden, sodass sie sich jetzt auf vielerlei Weise speichern lassen, vom Cloud-Server bis zum USB-Stick in Ihrer Hosentasche, werden Veränderungen in der Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Übertragung elektrischer Energie weitreichende Auswirkungen darauf haben, wie wir leben und arbeiten.