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Ab­ge­schlos­se­ne Pro­jek­te seit 2011


Intermodale und flexible Mobilitätsplanung unter Einbeziehung multifunktionaler Elektromobilität


Logo interflexibEl

Der Wechsel des Verkehrsmittels auf dem Weg von A nach B, in Fachkreisen intermodale Mobilität genannt, und Elektromobilität sind zwei wesentliche Bausteine für die angestrebte Verkehrswende, hin zu einer ökologisch nachhaltigen Mobilität. Jedoch sind diese Mobilitätsformen für die Nutzer aktuell meist mit einem hohen Planungsaufwand, Einschränkungen und Unsicherheiten verbunden. Ein weiterer Nachteil von E-Fahrzeugen besteht für viele Nutzer in der Wirtschaftlichkeit.

Durch ein Cloudbasiertes DatenmanagementSystem (CDMS) werden im Projekt interflexibEl Angebote diverser Mobilitätsanbieter (u.a. ÖPNV, Car- & Bike-Sharing-Anbieter) sowie Echtzeitdaten von Verkehrsträgern, der Ladeinfrastruktur und ggfs. des eigenen E-Fahrzeugs vernetzt und ausgewertet. Für die Nutzer wird die intermodale Mobilitätsplanung vereinfacht, indem das CDMS auf Basis der im eigenen Kalender eingetragenen Termine und der individuellen Präferenzen und Voraussetzungen bedarfsgerecht Mobilitätslösungen errechnet und über eine Smartphone-App ausgibt. Darüber hinaus werden Ladevorgänge von E-Fahrzeugen netzdienlich und gleichzeitig nutzerorientiert gesteuert.


Gefördert vom



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Ansprechpartner:
M.Sc. Daniel Breuer
Dipl.-Ing. Philipp Spichartz



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Lupe

Dynagrid Control Center (DGCC)

DGCC Projektlogo

Durch die Integration von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstrecken (HGÜ) in das Europäische Verbundnetz ergeben sich neue Herausforderungen und Möglichkeiten. Gleichzeitig müssen das herkömmliche AC-Netz und die Leitwartentechnik auf die neuen Herausforderungen von stark fluktuierenden erneuerbaren Energien angepasst werden. Durch die Umstrukturierung des Netzes von Synchron-Generator dominierten Netzen zu vielen dezentralen meist leistungselektronischen Einspeisepunkten wird die Vorhersehbarkeit erschwert und die Reaktionszeit verringert.

Durch eine Vielzahl von Messtellen (PMU) soll die Dynamische Leitwarte anhand vieler Echtzeitdaten den Netzzustand erfassen und Lösungsszenarien für kritische Netzzustände erarbeiten. Teil dieser Gegenmaßnahmen können herkömmliche Mechanismen wie Lastabwurf, etc. sein, aber auch die Regelleistung von Wirk- und Blindleistung der geplanten HGÜ Strecken. Die Mechanismen und Prinzipien sollen in einer Echtzeitsimulation eines repräsentativen Verbundnetzes mit Hardwarekopplung an ein HGÜ Modell untersucht und verifiziert werden.

Anhand von Untersuchungen am Ultranet-Versuchsstand in Bochum werden die Eigenschaften der verwendeten HGÜ Strecken untersucht und charakterisiert. Anschließend werden diese Eigenschaften in das Netzmodell integriert. Zur Optimierung der HGÜ Strecken und deren Betriebsführung wird ein Mastercontroller entwickelt. Um die HGÜ dynamisch und sicher Regeln zu können wird eine Schnittstellendefinition zwischen HGÜ und Dynamischer Leitwarte erarbeitet, welche höchste Dynamik bei beschränkter Kommunikationsgeschwindigkeit ermöglicht.



Weitere Informationen



Ansprechpartner: M.Sc. Axel Rothstein
Kontakt: office@enesys.rub.de



DGCC Foerderung

Multifunktionales Netzkonditionierungssystem für sichere Stromnetze in der industriellen Produktion - MuNeSIP

Industrielle Produktionsanlagen weisen meist eine Vielzahl elektrischer Teilsysteme auf, deren Funktionalität von der Versorgungszuverlässigkeit und der Spannungsqualität des elektrischen Netzes abhängig ist, wobei insbesondere modernere Technologie durch geringere Toleranzen auffällt. Zusätzlich erhöhen die Veränderungen im Energienetz, die aus der Energiewende sowie aus der marktwirtschaftlichen Orientierung beim Netzausbau resultieren, die Häufigkeit von kritischen Netzsituationen. Dies hat negative Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Produktionsanlagen und die Produktionsqualität.

Ziel des Projektes ist es, ein dezentrales, intelligentes und modulares Netzkonditionierungssystem zu entwickeln, welches unabhängig vom auftretenden Fehlerfall zuverlässig und schnell den jeweiligen Netzzustand erkennt, wirksame Gegenmaßnahmen durchführt und somit geeignet ist die Netzqualität für Produktionsanlagen bedarfsgerecht sicherzustellen und zu erhöhen.

Das Verbundprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Neben EneSys als Projektkoordinator gehören die Evonik Industries AG und die Avasition GmbH dem Projektkonsortium an.


Ansprechpartner: M.Sc. Johnny Chhor



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MultEMobil - Multifunktionales Elektromobil

Im Verbundprojekt „MultEMobil - Multifunktionales Elektromobil“ werden branchenübergreifende Geschäftsmodelle im Hinblick auf die multifunktionale Nutzung von Elektrofahrzeugen entwickelt. Dadurch sollen die Wirtschaftlichkeit und schließlich auch die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen gesteigert werden. Kernbereiche der multifunktionalen Nutzung sind die kooperative Nutzung durch heterogene Nutzergruppen, die dezentrale Netzstützung als dynamischer Energiespeicher und die überregionale Aufladung. Als integrierendes Element wird der Key2ME, der Schlüssel zu Mobilität und Energie, entwickelt, mit dem die beteiligten Akteure, darunter Nutzer, Mobilitäts- und Infrastrukturanbieter sowie Energieversorger, gezielt miteinander vernetzt werden können. Durch einheitliche Standards soll eine unkomplizierte Nutzung geschaffen werden, um so Hemmnisse abzubauen. Auf Basis von Simulationsuntersuchungen und Feldtestversuchen werden die erarbeiteten Geschäftsmodelle auf Alltagstauglichkeit geprüft und hinsichtlich technischer Machbarkeit sowie Wirtschaftlichkeit validiert.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Nora Becker
Dipl.-Ing. Philipp Spichartz

Fördergeber & Projektträger

Secure eMobility (SecMobil)

Das Projekt SecMobil(R) wird im Rahmen der Ausschreibung „IKT für Elektromobilität II - Smart Car - Smart Grid - Smart Traffic“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) durchgeführt.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung geeigneter, universell verwendbarer Sicherheits-Basistechnologien für den Einsatz in der Elektromobilität zur Erhöhung der IT-Sicherheit. Im Rahmen des Projektes werden alle Bereiche von der physikalischen Datenerfassung im sicheren eMetering, über die Infrastruktur zur sicheren Kommunikation, bis zu darauf basierenden Anwendungen als sichere Dienste, miteinander verknüpft, um in Kombination eine sehr hohe Systemsicherheit zu erzielen.


Ansprechpartner: M.Sc. Michael Schael



All­tags­taug­lich­keit von Elek­tro­mo­bi­li­tät – Langstreckeneignung und -akzeptanz

Ein Hauptkritikpunkt an Elektroautos, der zur Kaufzurückhaltung potentieller Kunden führt, ist deren geringe Reichweite. Daher wird im Rahmen des Kooperationsprojekts "Alltagstauglichkeit von Elektromobilität - Langstreckeneignung und -akzeptanz" die Reichweitenproblematik von Elektroautos anhand von bürgernahen Felderprobungen und Messungen untersucht.

Die Forschungen beruhen auf folgender 3-Säulen-Strategie:
1) Untersuchung und Verbesserung der Energieeffizienz im Fahrzeug
2) Erprobung und Untersuchung von Fahrzeugen mit Range-Extender
3) Erprobung und Untersuchung von schnellladefähigen Fahrzeugen

Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (ehemals Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung).

Neben EneSys als Projektleiter gehören die Adam Opel AG, die Delphi Deutschland GmbH, die GLS Gemeinschaftsbank eG, die Franz Rüschkamp GmbH & Co. KG, die Stadtwerke Bochum Holding GmbH und die USB Bochum GmbH dem Projektkonsortium an.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Philipp Spichartz

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RUB-Pressemitteilung lesen (März 2015)



SustEner - Energie lehren für eine nachhaltige Welt

Das Projekt SustEner ist Teil des EU-Bildungsprogramms für lebenslanges Lernen „Leonardo da Vinci“. Sein Ziel ist die Modernisierung beruflicher Aus- und Weiterbildung im Bereich der nachhaltigen elektrischen Energie durch Weiterentwicklung existierender oder durch Einführung neuer Trainingsmethoden im Unternehmens- und Bildungsbereich. Eine Anzahl hochqualitativer Lernmodule zur Wissensvermittlung werden erarbeitet um Methoden der Aus- und Weiterbildung sowie des Fernstudiums zu verbessern und zu modernisieren, wobei moderne Lehrmethoden wie z.B. interaktive Animationen oder Laboratorien mit Fernzugriff zur Anwendung kommen.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frederik Einwächter


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Sustener

E-DeMa – Entwicklung und Demonstration dezentral vernetzter Energiesysteme hin zum E-Energy Marktplatz der Zukunft

Ge­mein­hin wird un­ter­schie­den zwi­schen den­je­ni­gen, die En­er­gie er­zeu­gen, und den­je­ni­gen, die sie ver­brau­chen, den Kun­den. Bei E-De­Ma exis­tiert der Be­griff des Kun­den nicht; er wird ab­ge­löst vom „Pro­su­mer“. Dar­un­ter wird der ak­ti­ve Kunde ver­stan­den, der so­wohl En­er­gie er­zeugt und in das Netz ein­speist (pro­du­cer), als auch kon­su­miert (con­su­mer). Und genau darin liegt ein wich­ti­ges Ziel des Pro­jekts: Die För­de­rung der ak­ti­ven Ein­bin­dung und Teil­nah­me des End­kun­den am En­er­gie­markt. Der im Rah­men des Pro­jekts auf­zu­bau­en­de E-En­er­gy Markt­platz 2020 ba­siert auf dem Ver­teil­netz der RWE Deutsch­land AG, zu dem auch die Teil­net­ze Mül­heim und Kre­feld ge­hö­ren. Kern ist die An­bin­dung des „Pro­su­mers“ mit­tels IKT-Gate­ways, auf deren Basis so­wohl Las­ten­ma­nage­ment und Steue­rung von Haus­halts­ge­rä­ten, Smart Me­tering als auch die Steue­rung de­zen­tra­ler Ein­spei­ser er­fol­gen sol­len.

Der Nut­zen ist viel­fäl­tig: An­ge­zeig­te En­er­gie­ver­bräu­che oder Preis­si­gna­le für den Pro­su­mer, On­line-In­for­ma­tio­nen für ein ver­bes­ser­tes Netz­ma­nage­ment des Netz­be­trei­bers. Mit E-De­Ma ent­steht eine ganz­heit­li­che In­fra­struk­tur zur Steue­rung des Ver­brauchs, bei der die Ver­brau­cher aktiv ein­ge­bun­den wer­den und auf deren Basis sich wei­te­re En­er­gie­dienst­leis­tun­gen eta­blie­ren kön­nen.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frederik Einwächter



Logo Edema

All­tags­taug­lich­keit von Elek­tro­mo­bi­li­tät – Bau­stei­ne für eine Tech­no­lo­gie Road­map: In­fra­struk­tur – Fahr­zeug – Si­cher­heit

Das Pro­jek­t „Technologie Roadmap“ zeich­net sich durch die Kom­bi­na­ti­on aus einer de­tail­lier­ten tech­ni­schen Ana­ly­se des elek­tri­schen An­triebs­strangs und der Schnellauf­la­dung, sowie durch die Un­ter­su­chung der All­tags­taug­lich­keit von Elek­tro­au­tos unter tech­ni­schen Ge­sichts­punk­ten aus.

Ein Quer­schnitt der auf dem Markt ver­füg­ba­ren tech­ni­schen Kon­zep­te, wie Mo­to­r­art (PMSM, ASM), Schnellauf­la­de­tech­no­lo­gie (50kW-DC), An­triebs­bat­te­rie­span­nung (96V-400V), Ge­trie­be (1-, 3-, 5-Gang) und Re­ku­pe­ra­ti­ons­stra­te­gi­en, wir­d im Feld und auf dem Prüf­stand ana­ly­siert und ge­gen­über­ge­stellt. Für die Un­ter­su­chung der Schnellauf­la­dung wurde von der Ruhr-Uni­ver­si­tät Bo­chum ei­gens ein 50-kW-Bat­te­riel­ade­ge­rät ent­wi­ckelt.

Die aus dem Feld­ver­such ge­won­ne­nen Daten von über 70 Test­per­so­nen lie­fern auf­schluss­rei­che In­for­ma­tio­nen für die Aus­le­gung von elek­tri­schen An­triebs­sys­te­men hin­sicht­lich durch­schnitt­li­cher Reich­wei­te, Häu­fig­keit und Dauer von La­de­vor­gän­gen und An­triebs­leis­tung. Hier­bei wer­den un­ter­schied­li­che An­wen­dungs­fäl­le, wie ur­ba­ne Nut­zung, Pend­ler­ver­kehr, fla­che / hü­ge­li­ge / ber­gi­ge Um­ge­bung, un­ter­schie­den.

Durch die Ana­ly­se und Ge­gen­über­stel­lung der tech­ni­schen Lö­sun­gen in einer um­fas­sen­den Tech­no­lo­giema­trix kön­nen zu­künf­ti­ge tech­ni­sche Ent­wick­lungen ziel­ge­rich­te­ter durch­ge­führt wer­den.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Philipp Spichartz



BMS - Bat­te­rie Ma­nage­ment Sys­tem

In diesem Projektrahmen wurde ein Batterie Management System (BMS) für Blei-Säure Akkumulatoren erstellt. Heutige PKW benötigen nicht nur die Fahrzeugbatterie, um den Verbrennungsmotor zu starten und die Scheinwerfer zu versorgen, vielmehr stecken gerade in Mittel- und Oberklassefahrzeugen in jeder kleinsten Nische ein Elektromotor oder Sensoren, die elektrisch versorgt werden müssen.
Diese besonders hohe Elektrifizierung von PKWs stellt besondere Anforderungen an die Fahr-zeugbatterie. Allein mit immer größer werden-den Kapazitäten kann hier nicht dem alternden Akkumulator entgegengewirkt werden. Größere Kapazitäten ermöglichen zwar eine scheinbar längere Lebensdauer, kosten dabei jedoch entsprechend mehr und verhindern in der Regel nicht das plötzliche Ausfallen des Fahrzeuges. Aufgrund der Eigenschaften einer Batterie passiert dieses gerne im Winter, in der Kälte, nach längerer Ruhezeit: genau dann, wenn man ungern auf sein Fahrzeug verzichtet.
Mit dem neu entworfenen BMS werden dem Fahrzeugnutzer die geladene Energie (Ladestand) und die verfügbare Kapazität (das Alter der Batterie) angezeigt. Zudem erlaubt das BMS die Vorhersage, ob der nächste Motorstart nach dem Abschalten möglich ist und verhindert damit ungewollte Situationen. Eine Warnung bei alternder Batterie ermöglicht den rechtzeitigen Ersatz dieser.
Das BMS agiert dabei fast völlig autark. Der Wechsel oder Einbau einer neuen Batterie wird dem BMS per Knopfdruck mitgeteilt woraufhin sich dieses während der ersten Fahrsituationen automatisch einmisst. Daraufhin gibt es Auskunft über Alter, Ladegrad und Funktion.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Philip Dost



In­te­gra­ti­on von Hoch­leis­tungs­la­de­sta­tio­nen für Elek­tro­fahr­zeu­ge im Elek­tri­schen Ver­bund­netz

Das Pro­jekt wurde mit dem Ziel durch­ge­führt, Stand­or­te für Schnell­la­de­säu­len für Elek­tro­fah­zeu­ge zu er­mit­teln. Neben den räum­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten, die für eine Schnella­de­sta­ti­on ge­fun­den wer­den soll­ten, ist auch die Be­las­tungs­fä­hig­keit des En­er­gie­ver­sor­gungs­net­zes am Auf­stel­lungs­ort zu be­rück­sich­ti­gen. Es wur­den Un­ter­su­chun­gen be­züg­lich die­ser Fra­getel­lung für ver­schie­de­ne Auf­stel­lungs­or­te in ver­schie­de­nen Netz­be­zir­ken durch­ge­führt.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Broy