Heribert Schmidt ist für die Entwicklung der Wechselrichter-Topologie HERIC (Highly Efficient & Reliable Inverter Concept, also »hoch effizientes und zuverlässiges Wechselrichterkonzept«) mit dem erstmals vergebenen Adolf-Goetzberger-Preis ausgezeichnet worden. Der Preis und die Stiftung tragen den Namen von Professor Adolf Goetzberger, einem Pionier der Solarenergie in Deutschland und Gründer des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Die Preisverleihung fand am 11. März 2025 im Rahmen des 40. PV-Symposiums im Kloster Banz statt.
»Die Pionierarbeit von Dr. Heribert Schmidt steht beispielhaft für den Brückenschlag zwischen Forschung und Praxis, den Prof. Dr. Adolf Goetzberger zeitlebens verfolgte. Mit dem gleichnamigen Preis möchten wir solche Leistungen sichtbar machen und künftige Innovationen inspirieren«, so Winfried Hoffmann, Vorsitzender der Jury. Der Preis ist mit 25.000 Euro dotiert und wird jährlich an Persönlichkeiten verliehen, die mit ihren Ideen die Solarenergie voranbringen.
Schmidt und seine Arbeitsgruppe am ISE hatten sich im Jahr 2002 eines bis dahin wenig beachteten Phänomens angenommen, das sich innerhalb eines jeden handelsüblichen Wechselrichters abspielt. Sehr grob vereinfacht, sind alle Wechselrichter nach demselben Prinzip aufgebaut. Sie speichern den Gleichstrom aus dem Photovoltaikgenerator zunächst in einem Pufferkondensator zwischen. In der folgenden sogenannten Wechselrichterbrücke zerhacken vier Transistoren (bei dreiphasigen Geräten sind es sechs) den Gleichstrom, indem sie schnell ein- und ausgeschaltet werden. Drosselspulen am Ausgang sorgen schließlich dafür, dass der pulsweitenmodellierte Strom zu perfekten Sinuswellen für das Netz geglättet und geschliffen wird. Diese Drosseln haben jedoch einen entscheidenden Schwachpunkt. In Phasen der Inaktivität geben sie Restmengen an Energie ab, die zum Eingangskondensator zurückfließt und als Blindleistung lediglich Wärme erzeugt, sonst nichts. Schmidt kam nun auf die Idee, in bestimmten Zeitabschnitten Kondensator und Drosseln vollständig voneinander zu entkoppeln. Damit lässt sich verhindern, dass Rückstrom fließt, auch entstehen keine ungewollten Spannungssprünge am Eingang, die sich als elektromagnetische Störungen bemerkbar machen. Also baute Schmidt mit zwei Schaltern (Transistoren) und zwei Dioden (sie lassen den Strom nur in eine Richtung fließen und wirken in der anderen Richtung als Sperre) für den Plus- und den Minuspol jeweils einen Freilaufzweig – Problem gelöst. Der Konstanzer Wechselrichterhersteller Sunways AG sicherte sich als Erster die Patente für den Kunstgriff der ISE-Ingenieure, seine Geräte durchbrachen prompt die bis dahin unerreichte Wirkungsgradgrenze von 96 Prozent. Andere wie die SMA Solar Technology AG zogen nach. Mit ihrer »H5« genannten Schaltung verletzte sie zwar die Heric-Patente nicht, doch gelang es ihr ebenfalls, zu vermeiden, dass die Blindleistung der Drosseln zurück in den Zwischenkreis fließt.
Das HERIC-Patent gilt als das erfolgreichste Einzelpatent der Fraunhofer-Gesellschaft und steht beispielhaft für den erfolgreichen Transfer von Forschungsergebnissen in industrielle Anwendungen – ein Leitgedanke, den auch Adolf Goetzberger stets verfolgte.
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