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Fahrzeugbatterien der Elektromobilität bieten die Chance zur Flexibilisierung des Energiesystems und die damit verbundene Reduzierung von CO2-Emissionen. Dies erfordert eine Systemintegration durch kostengünstige, bidirektionale Ladesysteme zwischen: Batterien, Netz, lokalen Erzeugern und Verbrauchern, mit hohem Wirkungsgrad und hoher Leistungsdichte. Erste bidirektionale DC-Wallboxen mittlerer Leistung (3-phasig, 11 kW) für Batterien bis 800 V nutzen teure 1200 V Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC), oder eine höhere Anzahl kaskadierter 650 V Transistoren. Damit in der breiten Masse die vorhandenen Batteriespeicher bidirektional integriert werden, müssen die Kosten deutlich reduziert werden. Galliumnitrid-Transistoren auf Silizium (GaN-on-Si) sind kostengünstig, aber noch auf 650 V Spannungsfestigkeit limitiert. Die daraus folgende komplexe Schaltungstechnik erreicht keine Kostenreduktion. Gesamtziel des Vorhabens ist es mit neuen Halbleiter-, Bauelement und Systemtechnologien intelligente, kostengünstige und bidirektionale Ladesysteme zu demonstrieren. Einerseits wird ein off-Board DC Ladekabel niedriger Leistung (1-phasig, 3,4 kW) produktnah demonstriert. Andererseits werden bidirektionale Bauteilkonzepte explorativ für On-Board Ladegeräte (bis 3-phasig, 11 kW) untersucht. Ein neuer GaN Halbleitertechnologie-Ansatz mit alternativen hochisolierenden Trägersubstraten (Saphir oder QST®) soll kostengünstige 1200 V Bauelemente ermöglichen, für Batteriespannungen bis 800 V. Außerdem soll ein bidirektional sperrfähiger GaN-Leistungsschalter realisiert werden, der effiziente, einfache und kostengünstige bidirektionale Ladesysteme ermöglicht. Erhöhte Betriebszeiten bei V2H und V2G von >60.000 h werden hinsichtlich Zuverlässigkeit bewertet. Das Innovationspotential der Technologien wird aufgezeigt, indem Kostenvorteile bei gleichzeitig gesteigerter Energieeffizienz gegenüber 1200 V SiC für bidirektionale On-/Off-Board Ladekabel und Ladegeräte demonstriert werden.