Elektronische Lasten

Die Rolle einer elektronischen Last in der Forschung, Entwicklung und Produktion lässt sich mit dem Dummy in der Automobilentwicklung vergleichen: Statt eines lebendigen Menschen wird eine mit zahlreichen Sensoren ausgestattete „Puppe“ ans Steuer gesetzt. Nach Crash-Tests verrät der Dummy dann genau, was in der Unfallsituation einem Menschen widerfahren wäre.

Elektronische Lasten funktionieren genauso. Ihre Sensorik erfasst allerdings elektrische Energie wie Spannung und Strom, geliefert beispielsweise von einem in der Entwicklung befindlichen Netzgerät. Statt einen echten und möglicherweise sehr empfindlichen Verbraucher an die Energiequelle anzuschließen – und dessen Beschädigung oder sogar Zerstörung in Kauf zu nehmen – übernimmt die elektronische Last dessen Rolle.

Als Gegenstück zu einer Stromquelle lässt sich die elektronische Last auch als Stromsenke bezeichnen. Bildlich gesprochen wird die elektrische Leistung in der Last sozusagen versenkt. Beim Laden einer Stromquelle über einen Festwiderstand beispielsweise kann man über die Wahl des Widerstands einen bestimmten Laststrom einstellen. Bei einer elektronischen Last dagegen ist der Laststrom in einem definierten Bereich einstellbar und variabel, er wird elektronisch geregelt.

Wesentlicher Gesichtspunkt für die Beschaffung elektronischer Lasten ist der vorgesehene elektronische Einsatzzweck. So muss zunächst geklärt sein, ob die Last für Gleich- oder Wechselspannung ausgelegt sein soll und mit welchen Höchstbelastungen zu rechnen ist. In manchen Fällen reichen zwar Einstiegsmodelle aus, aufgrund ihrer universellen Verwendung setzen sich programmier- und steuerbare Lasten allerdings immer mehr durch. Sie besitzen in der Regel gleich mehrere Schnittstellen zur Kommunikation mit PCs, üblich sind USB, GPIB, Ethernet und RS-232. Einige Modelle verfügen auch über BNC-Buchsen für den Anschluss an Oszilloskope. Integrierte Sonderfunktionen für Batterietests sind ebenso praktisch wie kurze Anstiegs- und Abfallzeiten bei der Simulation von Transienten.

Bei Lasten mit hoher drei- oder gar vierstelliger Stromaufnahme kommt ein weiterer Aspekt zum Tragen: die Stromkosten. Denn die in die Last eingespeiste, nur gemessene aber nicht umgesetzte Leistung wird üblicherweise als Wärme abgestrahlt. Läuft die Simulation über einige Stunden oder Tage, kommen übers Jahr gesehen erhebliche Kosten auf den Betreiber zu.

Abhilfe bringen elektronische Lasten mit eingebautem Wechselrichter und automatischer Netzrückspeisung. Bei ihnen wird die überschüssige Leistung ins öffentliche Stromnetz geleitet, ihr Wirkungsgrad steigert sich damit bis auf rund 90 Prozent. Die Anschaffungskosten einer solchen Last liegen zwar deutlich über jenen mit konventioneller Wärmeableitung, häufige und lang andauernde Simulationen relativieren aber die höhere Investition. Schon nach relativ kurzer Zeit kann ein "Return-on-Investment" erzielt werden.