BERLIN / LONDON (IT BOLTWISE) – Der Elektroingenieur Rainer Marquardt erhält den Europäischen Erfinderpreis für sein Lebenswerk an der modularen Mehrpunkt-Konverter-Technologie (MMC). Die Entwicklung zielt darauf ab, Strom, Spannung und Leistung flexibler und zugleich effizienter zu wandeln als klassische Umrichter-Konzepte. Für Industrie und Energieversorger ist besonders relevant, dass sich die Modularität auf unterschiedlichste Leistungs- und Lastprofile übertragen lässt. Die Verleihung am 2. Juli in Berlin rückt damit einmal mehr die Bedeutung von Grundlagen- und angewandter Forschung für die europäische Wettbewerbsfähigkeit in den Fokus.
In Berlin wird am 2. Juli ein Forschungs- und Entwicklungsansatz gewürdigt, der weit über eine einzelne Biografie hinausweist: Der Elektroingenieur Rainer Marquardt erhält den Europäischen Erfinderpreis für den Modulare Mehrpunkt-Converter (MMC). Solche Preise wirken in der Branche häufig wie ein Seismograf, weil sie nicht nur technische Ergebnisse markieren, sondern auch zeigen, welche Prioritäten in der Leistungselektronik gerade als zukunftsfähig gelten. Für Unternehmen und Anwender ist entscheidend, dass Effizienz und Zuverlässigkeit im Feld zunehmend als harte Betriebsgrößen zählen – nicht als bloße Laborversprechen.
Technisch verortet sich der MMC im Kernbereich der Leistungselektronik, also bei Schaltungen, die elektrische Energie zwischen unterschiedlichen Spannungs- und Stromniveaus umformen. Das zentrale Prinzip ist dabei seine modulare Bauweise: Statt eine starre Umrichter-Topologie für alle Einsatzfälle zu „verheiraten“, lassen sich die Funktionseinheiten so skalieren und kombinieren, dass unterschiedliche Anforderungen an Stromart, Spannung und Leistungsbereich adressiert werden können. Marquardt arbeitet seit Ende der 1990er-Jahre an dieser Idee, und der Innovationsnutzen entsteht gerade aus der Verbindung von Struktur (Modularität) und Funktion (effiziente Wandlung hoher Leistung).
Im praktischen Vergleich zu traditionellen Umrichtern liegt der Mehrwert weniger in einem einzelnen Parameter, sondern in der Gesamtwirkung auf Design- und Betriebsabläufe: Höhere verarbeitbare Stromleistungen, eine bessere Anpassbarkeit an Last- und Netzbedingungen sowie das Potenzial, Engineering-Aufwände bei der Systemintegration zu reduzieren. Aus Unternehmenssicht bedeutet das: Wer die Umrichtertechnik näher an die tatsächlichen Betriebsprofile bringt, kann Wirkungsgradverluste senken und in vielen Fällen die Betriebsführung vereinfachen. In einem Interview mit Branchenfachleuten wurde sinngemäß betont: „Bei Leistungselektronik entscheidet nicht nur die Spitze des Wirkungsgrads, sondern wie stabil er über reale Lastwechsel bleibt.“
Der Markt kontert solche Entwicklungen oft mit parallelen Programmen bei Großanbietern und Halbleiterherstellern. Wettbewerber wie Siemens, ABB oder Infineon arbeiten seit Jahren an fortschrittlichen Umrichterarchitekturen, an passenden Leistungshalbleitern und an Referenzdesigns für industrielle Anwendungen. Gleichzeitig treiben spezialisierte Player die Technologie in Richtung fein granularer Regelung, bessere thermische Konzepte und eine schnellere Inbetriebnahme. Vor diesem Hintergrund ist die Auszeichnung für Marquardt auch als Signal zu lesen: Die nächste Wettbewerbsrunde wird vermutlich nicht nur über einzelne Bauteile entschieden, sondern über Systemarchitektur, Skalierbarkeit und Wartbarkeit über den Lebenszyklus.
Historisch betrachtet ist Modularität in der Umrichterwelt kein komplett neues Motiv. Bereits in früheren Generator- und Antriebsanwendungen zeigten sich Vorteile segmentierter Leistungspfade, etwa für Reparaturfähigkeit und Anpassung. Neu ist jedoch der Reifegrad: Mit verbesserten Topologien, moderner Leistungshalbleitertechnik und hochauflösenden Mess- und Regelverfahren konnten modulare Konzepte deutlich „produktiver“ werden. Für Unternehmen entsteht dadurch eine andere Entscheidungslogik in Projekten: Anstatt jedes System von Grund auf neu zu entwerfen, gewinnen modulbasierte Plattformen an Attraktivität, weil sie Design-Iterationen beschleunigen und Risiken reduzieren. Genau an dieser Schnittstelle setzt der MMC laut der Würdigung an.
Regulatorisch und sicherheitstechnisch verschiebt sich der Fokus parallel. In Energieversorgungs- und Industrieumgebungen müssen Umrichter nicht nur Normen zur elektromagnetischen Verträglichkeit erfüllen, sondern auch Anforderungen an Schutzfunktionen, Diagnosefähigkeit und sichere Abschaltlogiken. Modularität kann dabei zweischneidig sein: Sie erleichtert zwar die Kontrolle einzelner Funktionsmodule und kann die Redundanzplanung verbessern, sie erfordert aber auch sauber definierte Schnittstellen und konsistente Betriebs- und Schutzparameter. Für Betreiber heißt das: Die Technologie ist nur dann langfristig attraktiv, wenn sie in die bestehende Compliance- und Security-Landschaft integriert werden kann – inklusive dokumentierter Betriebszustände und nachvollziehbarer Fehlerszenarien.
Für die Marktaufnahme ist Timing zudem ein strategischer Faktor. In vielen Transformationspfaden – von Netzdienstleistungen bis hin zu industriellen Energieflüssen – steigen die Anforderungen an Flexibilität und Effizienz zugleich. Experten erwarten deshalb, dass modulare Umrichtertechniken besonders dort durchstarten, wo sich Lastprofile schnell ändern oder wo Skalierung und Wartbarkeit wirtschaftlich werden. Eine verbreitete Marktanalyse zieht dafür eine klare Linie: Je stärker Elektrifizierung, Leistungselektronik und Automatisierung in einem System zusammenwirken, desto stärker wird die Systemarchitektur zur Wettbewerbskomponente. Der MMC kann hier als Baustein verstanden werden, der nicht nur Elektrik betrifft, sondern auch die „Betriebslogik“ von Anlagen.
Blickt man nach vorn, dürfte der weitere Fortschritt vor allem an drei Stellen sichtbar werden: erstens an Integrations- und Validierungswegen, damit modulare Umrichter in realen Projekten schnell freigegeben werden; zweitens an der Optimierung über den gesamten Lebenszyklus, etwa durch bessere thermische Modelle und Diagnosemechanismen; und drittens an der Kopplung mit digitalen Steuer- und Überwachungskonzepten. Für Entwickler und Systemintegratoren öffnet das Chancen, Referenzarchitekturen aufzubauen und Abschätzungen für Wirkungsgrad, Verfügbarkeit und Serviceaufwände datenbasiert zu planen. Wenn die Technologie in kommenden Projekten breit einsetzbar wird, könnte sie mittelfristig die Maßstäbe für Effizienz und Skalierung in der Leistungselektronik verschieben.
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