TRUMPF Hüttinger GmbH & Co. KG

TRUMPF Hüttinger ist ein weltweit führender Hersteller von Prozessstromversorgungen für Plasmaanwendungen, Induktionserwärmung, CO2-Laseranregung und Batteriewechselrichter für RFB. 2016 wurde das Portfolio durch einen Batteriewechselrichter bis zu 30 kW für den Zielmarkt Grid & Storage erweitert. Dieses Portfolio wurde seitdem kontinuierlich weiterentwickelt und wird aktuell in ein modulares Portfolio in 19“-Einschubtechnik mit max. 36 kW Spitzenleistung überführt.

Die Prozessstromversorgungen von TRUMPF Hüttinger sind an vielen Schlüsselprozessen in Forschung, Entwicklung und Produktion beteiligt. Durch Vertriebs- und Serviceniederlassungen in Europa, Amerika und Asien ist das seit 1990 zur TRUMPF Gruppe gehörende Unternehmen weltweit vertreten. TRUMPF Hüttinger hat weltweit etwa 920 Mitarbeiter – rund 440 davon am Stammsitz und Entwicklungsstandort Freiburg. Hier beschäftigt TRUMPF Hüttinger alle für die effiziente Entwicklung notwendigen Gewerke und kann schnell Versuchsaufbauten und Prototypen realisieren. Durch das breite Produkt­spektrum ist TRUMPF Hüttinger Spezialist für die meisten eingesetzten leistungs-elektronischen Schaltungstopologien und liefert Geräte auf Halbleiterbasis für verschiedene Applikationen und Leistungen. Das Unternehmen ist unter anderem Weltmarktführer bei Hochfrequenzgeneratoren für Glas- und Photovoltaikbeschichtungsprozesse. Die Leistungsconverter von TRUMPF erzielen aktuell Schaltfrequenzen bis rund 250 kHz und Ausgangsleistungen von bis zu 200 kW, für Sondergeräte bis 400 kW.

Im Rahmen des Vorhabens OptiCharge+ entsteht eine moderne, innovative und auf regenerativer Energie basierende, speichergestützte Ladeinfrastruktur für batterieelektrische Fahrzeuge im Sinne einer Forschungsplattform. Die Testanlage besteht im Wesentlichen aus PV-Anlage, Vanadium-Redox-Flow-Batterie, DC-Micro-Grid, drei AC-Ladesäulen, einer DC-Schnellladesäule sowie einer untergeordneten Li-Ionen Batterie. Übergreifend wird die Testanlage durch ein Energiemanagementsystem mit dem Ziel gesteuert, einen möglichst großen Anteil zur Verfügung stehender regenerativer Energie für die Ladung der Fahrzeugbatterien zu nutzen.

Für TRUMPF liegen die wissenschaftlichen Arbeitsziele in der Evaluierung und Entwicklung neuer, Big Data basierter Methoden zur Kostenoptimierung von Leistungselektronik. Im Fokus stehen dabei insbesondere die Kostensenkung im Bereich Service und Wartung sowie eine applikationsspezifische und optimierte Halbleiterauslegung auf Basis von im Feld bzw. aufgrund des Betriebs der Testanlage gewonnenen Daten über die Geräte Mission Profiles.

Die technischen Arbeitsziele von TRUMPF liegen im Aufbau einer kompletten I4.0 Infrastruktur, über die alle relevanten Betriebsparameter der Anlage gespeichert, visualisiert und aufbereitet werden können. Basierend auf den über diese Infrastruktur gesammelten Gerätedaten sollen Algorithmen zur prädiktiven Wartung und optimierten Auslegung zukünftiger Wechselrichtergenerationen entwickelt werden, um Wartungs- bzw. Servicekosten zu reduzieren.

Ein weiteres technisches Arbeitsziel von TRUMPF ist die direkte DC-Kopplung der PV-Anlage als regenerative Stromquelle an das DC-Micro-Grid.

Um diese Arbeitsziele zu erreichen, stellt TRUMPF sechs Converter (TC DC 1010 10 kW) und zwei Inverter (TC AC 3025 25kVA) der neusten Generation zur Verfügung. Die TRUMPF-Inverter sind nach UL 1741 SA sowie nach der aktuellsten Version der ARN 4105 zertifiziert. Des Weiteren sind die Geräte voll inselfähig und können mit asymmetrischen Phasenbelastung betrieben werden. Bis Ende 2020 sind die GridCode-Zulassungen nach EN 50549-1 und TOR Erzeuger Typ-A angestrebt sowie Safety-Zertifizierung nach IEC 62109-2 für Insel- und PV-Betrieb abgeschlossen. Eine technische Erweiterung von 25 kVA auf 30 kVA ist je nach Betriebsart möglich. Ebenfalls wird es zukünftig möglich sein, je nach Konfiguration der Batterie und Anwendung, Hochvolt-Li-Ion bzw. Redox-Flow-Batterien ohne zusätzlichen Gleichspannungswandler laden und entladen zu können.

Bei den TRUMPF-Convertern wurde die Leistung bei dem gleichgebliebenen Bauvolumen um 20% gesteigert. Die Neuentwicklung von 30 kW mit dem Weitbereichsspannungseingang von 100-700 V wird voraussichtlich im April 2021 serienreif auf dem Markt verfügbar sein.

TRUMPF hat an folgenden relevanten Forschungsvorhaben teilgenommen:

  • Hausspeicher: FKZ 0325755 A (2015-01-01 – 2017-12-31; BMWi) Entwicklung eines Energiespeichers für den Einsatz in Haushalten von Endverbrauchern
  • Rural-Li: FKZ 0325901B (01/2015-01-01 – 2017-12-31; BMWi) Robuste Lithiumbatteriesysteme für den Einsatz in PV-Inselanlagen kleinerer Leistung

Zusätzlich wurden TRUMPF Wechselrichter in folgenden öffentlich geförderten Vorhaben eingesetzt:

  • OptiCharge: FKZ 03ET6053 (2015-08-01 – 2018-12-31; BMWi) Optimiertes, speichergestütztes Lademanagement für autarke, regenerativ betriebene Stromparkplätze
  • RedoxWind: (2012-04-01 – 2019-06-30; Land BW, BMBF, Fraunhofer Gesellschaft) Redox-Flow Großspeicher zur Speicherung fluktuierender Energie im Megawatt Maßstab