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DESIGN&ELEKTRONIK 06 2020 13 verschiedenen Branchen Vor allem die Automobilindustrie ist an dieser Entwicklung sehr interessiert Außerdem kann man in der Entwicklungsphase viel mehr ausprobieren Das betrifft beispielsweise verschiedene Kühlkörperkonzepte denn man muss dann nicht kostspielig ein neues Strangpresswerkzeug herstellen sondern muss nur ein paar Veränderungen in der Software machen Das macht den Entwicklungsprozess schneller und flexibler D&E Auch lassen sich die Bauelemente dann darin einbetten Lorenz Genau Das haben wir beispielsweise auf einem ECPE-Workshop im Oktober 2019 in Hamburg diskutiert siehe 2 Anm d Red D&E Ein Thema das die PCIM zum ersten Mal groß diskutieren wird sind Datenzentren Lorenz Richtig Eine Keynote wird sich mit dem Thema Energieversorgung und Power-Management in Datenzentren beschäftigen Und ich freue mich dass wir Roland Hümpfner von Huawei dafür als Sprecher gewinnen konnten Wie drängend dieses Thema ist wurde mir im Januar 2020 auf einem Workshop in Japan deutlich vor Augen geführt Können Sie sich vorstellen wie viel Energie ein Datenzentrum benötigt? Ich war sehr erstaunt als ich dort hörte dass im Jahr 2050 alle Datenzentren weltweit zusammen 2500 Terawattstunden an Energie brauchen werden Zum Vergleich Japan und ich meine damit das gesamte Land soll im selben Jahr mit 600 bis 700 Terawattstunden auskommen! Das heißt die benötigte Energie für alle Rechenzentren weltweit wird dann dreimal so hoch sein wie die für eine hoch industrialisierte Volkswirtschaft mit 120 Millionen Einwohnern Es kommt da etwas Riesiges auf uns zu und daher ist es wichtig die Verluste zu minimieren Die heutige Energiebereitstellungskette Mittelspannungstrafo die USV dann noch ein Trafo und dann das Servernetzteil und die Pointof-LoadWandler hat einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 84 Prozent Der nächste Schritt ist gerade in der Planung man will die ersten drei Bestandteile zu einer sogenannten »Power Distribution Box« zusammenfassen die von der Mittelspannung auf 400 Volt Gleichspannung wandelt Damit kann der Wirkungsgrad bereits auf 90 Prozent erhöht werden In der Zukunft wird man so hoffe ich Solid-State-Transformatoren nutzen die dann von der Mittelspannung in einem Schritt direkt auf 48 Volt Gleichspannung wandeln Das alleine wäre noch an sich kein Gewinn aber gleichzeitig steigt der Wirkungsgrad dadurch stark Auf dem Workshop in Japan sprach man von bis zu 98 Prozent Wirkungsgrad Das macht bei 2500 Terawattstunden schon eine Menge aus! Und da spielen natürlich Wide-Bandgap-Halbleiter eine zentrale Rolle D&E Apropos Wide-Bandgap Im Rahmen der PCIM diskutieren wir ja meist über die technischen Herausforderungen beim Einsatz von Siliziumkarbid Bild 3 Simulation der Verluste in einem 3 3-kV-Modul von Fuji Electric mit unterschiedlichen Konfigurationen Bild Fuji Electric Bild 4 Während bei weichem Schalten durchgezogene Linien der Einschaltwiderstand bei GaN-Transistoren konstant bleibt steigt er beim harten Schalten gestrichelte Linien deutlich an und das auch noch abhängig von der Höhe der Drain-Source-Spannung Bild A Dieckerhoff TU Berlin www designelektronik de