München Stadt/ München Land | 14.10.2010

Erfinder des Jahres 2009: Dr. Rainer Sommer und Dr. Marc Hiller (Foto: Siemens AG)
Siemens-Mitarbeiter tragen mit ihren Ideen seit 100 Jahren zur ständigen Verbesserung im Unternehmen bei. Das 3i-Programm, wie das Vorschlagswesen seit 1997 heißt, fördert Ideen und Impulse der Mitarbeiter und belohnt diese Initiativen.
„Siemens hat eine enorme Zahl von motivierten Mitarbeitern, da ist ein riesiges kreatives Potenzial vorhanden. Dieses wollen wir nutzen und durch das 3i-Programm ausbauen“, sagt Siemens-Personalvorstand Brigitte Ederer. Dank der über 1,5 Millionen realisierten Ideen der Mitarbeiter konnten mehr als drei Milliarden Euro eingespart werden. Diesem Engagement steht eine Prämiensumme von 300 Millionen Euro gegenüber.Geduldige Grundlagenarbeit legte den Grundstein für
die Erfindung von Dr. Rainer Sommer, 49, und Dr. Marc Hiller, 35 (Foto). Seit
2003 beschäftigen sich die beiden Elektroingenieure mit einem neuen
Stromrichterkonzept, das unter dem Namen Modular Multilevel Converter
(M2C) bei Siemens im Sector Industry in der Division Drive Technologies
in Nürnberg, Deutschland, zu einem zukunftsträchtigen System reift. Denn
anders als herkömmliche Stromrichter kann der Multilevel Converter als
Wechselrichter für beliebige Ausgangsspannungen im
Mittelspannungsbereich verwendet werden. Neue Anwendungsfelder in der
Leistungselektronik, z.B. Windenergieanlagen hoher Leistung, erfordern
innovative Stromrichtersysteme.
Die Erfindung ist ein exzellentes Beispiel für die intensive Zusammenarbeit von Siemens mit Hochschulen: Die ursprüngliche Idee für den neuen Stromrichter stammt von Prof. Rainer Marquardt, Inhaber des Lehrstuhls für Leistungselektronik an der Universität der Bundeswehr in München. Vor rund sechs Jahren erstellte Sommer gemeinsam mit Prof. Marquardt eine Studie des Lehrstuhls über diese Idee. „Ich dachte, das könnte eventuell etwas für Siemens sein“, erinnert sich Sommer. Ihn faszinierte der Ansatz eines modular aufgebauten Systems, das mit den immer gleichen Komponenten für die verschiedensten Einsatzgebiete gebaut werden kann. Braucht man sonst zur Abdeckung des gesamten Anwendungsspektrums eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte, werden beim M2C identische Komponenten in Reihe geschaltet und können so je nach Bedarf für kleine bis große Leistungen im Mittelspannungsbereich eingesetzt werden.
Wie meistens bei neuen Ideen, liegt der Großteil der
Arbeit in der Lösung einer Unzahl von Einzelproblemen. Sommer, ein
Spezialist für Antriebstechnik, bekam Unterstützung von Hiller, der als
Assistent des Lehrstuhls bei der Entwicklung des Modular Multilevel
Converters von Anfang an beteiligt war. Zusammen tüftelten die beiden an
Regel- und Steuerverfahren, testeten die verschiedensten Anordnungen
und meldeten etliche Ergebnisse als Erfindung zum Patent an. So kann
Sommer heute auf 18 Erfindungen mit elf erteilten Einzelpatenten und
Hiller auf 14 Erfindungen mit zwei erteilten Einzelpatenten verweisen.
Vor zwei Jahren gelang den beiden schließlich der entscheidende Schritt:
„Wir brachten als erste weltweit einen Prototypen dieses neuen Systems
im Labor zum Laufen“, erklärt Sommer.
Nach jahrelanger Grundlagenarbeit stand damit fest,
dass der neue Umrichter Zukunft hat. Dabei arbeitet das Erfinderteam
keineswegs in einer Vorfeld-Abteilung, sondern in einer
Produktentwicklungsabteilung. „Das hat den Vorteil, dass ich gut
abschätzen kann, was auf dem Markt Erfolg haben kann“, erklärt Sommer.
Die nötige Erfinderleistung haben Sommer und Hiller zusätzlich zu ihren
Tätigkeiten in der Produktentwicklung geleistet.
Vom Erfolg ihres Systems sind sie überzeugt: „Es gibt viele Stromumrichter, aber kein Gerät kann so viele Vorteile vereinen wie der M2C“, stellt Hiller selbstbewusst fest. Die neue Topologie kann sowohl für Netzanwendungen wie beispielsweise Netzkupplungen als auch für Antriebe für Kompressoren oder Pumpen verwendet werden. Das System benötigt keine zusätzlichen Filter für Stromnetze, spart Platz und erhöht den Wirkungsgrad der Anlagen. Während andere Umrichtersysteme ausfallen, wenn ein Element nicht funktioniert, kann der M2C auch bei Verlust eines Moduls weiterarbeiten. Gleichzeitig erübrigen sich im Einsatz aufgrund der Konstruktionsweise des Multilevel Converters redundante Systeme, das spart Investitions- und Wartungskosten. „Das System ist hoch verfügbar“, erklärt Hiller. Als verlustarme Anbindung für die Energie von Offshore-Windparks an bestehende Stromnetze ist der Multilevel Converter ebenfalls eine interessante Möglichkeit, die derzeit untersucht wird.
Interesse an elektrischen Tüftelarbeiten hatten die beiden Forscher bereits als Kinder. Modell-Eisenbahnen waren Sommers liebstes Hobby und Hiller war vom Flugzeugmodellbau fasziniert. Heute widmen sie ihre knappe Freizeit meist ihren Familien.