Ganzheitliche energetische Betrachtung von mechatronischen Antriebssystemen

Das Thema „Ganzheitliche energetische Betrachtung von mechatronischen Antriebssystemen gewinnt durch die Problematik der Energiewende zunehmend an Bedeutung.

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LSM-ZellE - Last- und Stromspeicher-Management in zellularen Energiesystemen

Elemente zur Sektorkopplung und die Netzdienlichkeit sind wichtige Aspekte von dezentralen Energiesystemen. In diesem Vorhaben wurde eine Simulationsumgebung für dezentrale Energiesysteme erstellt, ein Versuchsstand mit Kältemaschine, Stromspeichr und Stromnetzemulation aufgebaut und entsprechende Betriebsstrategien untersucht und optimiert.

NeKoEis - Netzdienliche Betriebs- und Regelstrategien für Kompressionskälteanlagen mit Eisspeichern zur Gebäudekühlung

Eisspeicher können als Elemente in der Kälteversorgung dazu beitragen, Spitzenlasten im Stromnetz zu reduzieren. In diesem Vorhaben wurden mit den Methoden der Simulation und mit einer Versuchsanlage Kälteerzeugung und Speicher untersucht wie dieser dimensioniert werden muss..

KompACT - Kompakte Abwärmeverstromung auf Basis des Clausius-Rankine-Prinzips mit Mikro-Dampfturbine

Kooperatives Forschungsprojekt zur technoökonomischen Optimierung einer Mikro-Dampfturbinen-Anlage zur Verstromung von Abwärme. Entwicklung eines Zwangsdurchlauf-Dampferzeugers, einer effizienten Mikro-Dampfturbine und einer modularen und skalierbaren Systemarchitektur.

EnergyAid

Innerhalb des Projektes EnergyAid soll eine Methode zur standortspezifischen Auslegung von skalierbaren, dezentralen Hybrid-Kraftwerken in Entwicklungsländern entwickelt und mit Hilfe realer Anwendungsfälle evaluiert und umgesetzt werden.

Entwicklung einer Stirlingmaschine auf Basis von Flüssigkeitskolbenverdichtern und Entspannern

Der Stirling-Kreisprozess und dessen Realisierung in Form von Wärmekraftmaschinen, gelten seit dem 19. Jahrhundert als hinlänglich bekannt. Aufgrund seiner Fähigkeit, thermische Energie unter Annäherung des Carnot- Wirkungsgrades in hochwertige mechanische Energie zu transformieren, gewinnt dieses Anlagenprinzip in Zeiten knapper Energieressourcen zunehmend an Bedeutung.

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Fremderregte Synchronmaschine mit kontaktloser Übertragung der Erregerleistung in den Rotor

In diesem Themenbereich steht die Entwicklung innovativer und effzienter Antriebsmaschinen im Mittelpunkt. Fast alle derzeit in der Elektromobilität verfolgten Antriebskonzepte nutzen so genannte permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) oder Asynchronmaschinen (ASM).

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KaskaEE - Die Kaskadenmaschine als Generator für die dezentrale regenerative Energieerzeugung

Der Ausbau der erneuerbaren Energien im Zuge der Energiewende erfordert neuartige und verbesserte Generatorkonzepte sowie eine hohe Qualität der Einspeisung. Das Versorgungsnetz entwickelt sich weg von großen zentralen Energieerzeugern hin zu vielen kleinen dezentralen Systemen.

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Eisenverluste in rotierenden elektrischen Maschinen

Das Thema Energieeffizienz nimmt eine zentrale Rolle im Rahmen der Energiewende Deutschlands an. In diesem Zusammenhang ist eine Zusammenarbeit der technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm und einem externen Industriepartner entstanden. Innerhalb dieser Kooperation setzte man sich das Ziel einer Verbesserung der analytischen Berechnung der Verluste von Asynchronmaschinen.

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IMPROVES M - Influence of manufacturing process on varying electromagnetic soft materials

Einen zentralen Bestandteil bei elektrischen Antrieben bildet der Elektromotor, er wandelt elektrische in mechanische Energie in beide Richtungen ineinander um. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Baugruppe des Elektroblechpaketes.

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EOS - Steigerung der Energie- und Kosteneffizienz durch Optimierung von Strukturrohren

Wärmeübertrager sind energieverfahrenstechnische Komponenten, die in großer Zahl in verschiedensten Anwendungen zum Einsatz kommen. Die sogenannten Abgaswärmeübertrager dienen speziell zur Effizienzsteigerung der Anlagen, in welchen Wärme aus Abgasen zurückgewonnen wird. Im Projekt EOS wird eine Methode zur Optimierung der Energie- und Kosteneffizienz von Abgaswärmeübertragern entwickelt. Ziel ist es, den Wärmeübergang zu maximieren bei gleichzeitiger Senkung der Herstelllungskosten.

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smartHeat - Nutzung überschüssigen Stroms in Wärmespeichern

Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromproduktion in Deutschland ist in den letzten Jahren stark angestiegen. Jedoch ist das deutsche Stromnetz bisher nicht für den Umstieg auf eine erneuerbare Energieversorgung gewachsen. Zur Vermeidung von Netzüberlastung werden aktuell Photovoltaik- und Windkraftanlagen mithilfe von Rundsteuerempfängern stufenweise geregelt oder gar komplett vom Netz genommen.

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DC-Speicher - Kopplung von Erzeuger und Verbraucher über speicherbehaftete Gleichspannungskreise

Im Vorhaben wurden DC/DC-Wandler mit Steuereinheit als zentraler Baustein für dezentrale DC-Netze entwickelt. Die Erprobung fand in einem realen Modellnetz statt, in dem Komponenten zur Erzeugung (Photovoltaik, Windrad), Speicherung (Redox-Flow-Batterie) und Verbraucher (Pumpen in einem Klärwerk) über ein lokales Gleichspannungsnetz gekoppelt wurden.

MikroDampfturbine

Das Vorhaben ist auf dem Gebiet der Effizienzsteigerung von Wärmekraftmaschinen wie z.B. BHKW oder Gasturbinen zur Kraft-Wärme-Kopplung angesiedelt.

Inhalt des Initialprojekts waren Untersuchungen an einem Prototyp einer neuartigen Gleichdruck-Dampfturbine mit kleiner Leistung, die von einem Kooperationspartner speziell für den Einsatz in dezentralen Abwärmenutzungsanlagen entwickelt wurde.

Die vollständige Projektierung einer Versuchsanlage, die in einem realen Umfeld mit der Abgaswärme aus einem BHKW betrieben werden soll, ist ein wesentliches Ergebnis dieses Projektes.

Q-Regenerator - Energiespeichersysteme auf Basis eines Hochtemperatur-Regenerators

Das Vorhaben ist auf dem Gebiet der Stromspeicherung durch Umwandlung in Wärme (power to heat) angesiedelt und adressiert den aktuelle Bedarf nach effizienten dezentralen Technologie zur Stromerszwischenspeicherung, die künftig notwendig sind um das Netz zu stützen, wenn erneuerbaren Energien nicht in der Lage sind den Bedarf zu decken.

Mit den Methoden der Simulation (DYMOLA, ANSYS) wurden das Einkoppeln der Wärme in den Speicher, die thermischen Verluste über die Dämmung und das Verhalten des Trägergases beim Auskoppeln der Wärme untersucht.

MikroRakine - Ganzheitliche energetische Betrachtung von mechatronischen Antriebssystemen

Das Vorhaben ist auf dem Gebiet der Abwärmenutzung nach BHKW angesiedelt und adressiert den aktuellen Bedarf nach effizienten dezentralen Technologien zur Stromerzeugung, die künftig notwendig sind, um das Netz zu stützen, wenn erneuerbare Energien nicht in der Lage sind, den Bedarf zu decken. Allerdings besteht bei Komponenten wie Turbinen, Dampferzeugern u.a. noch Entwicklungsbedarf.

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NDSens

Das Vorhaben ist auf dem Gebiet der Kältetechnik angesiedelt und adressiert die aktuelle Entwicklung und den Bedarf der Branche nach Energieeffizienztechnologien und Digitalisierung der Anlagentechnik. Das Gesamtziel ist die technologische Entwicklung eines elektronischen Mess- und Regelsystems für Kälteanlagen auf Basis eines neuartigen Sensors. Das hier verfolgte Konzept zielt darauf ab, kältetechnische Anlagen deutlich energieeffizienter betreiben zu können, sowie mit dem elektronischen Signal des Sensors eine Verbesserung in der Prozessüberwachung und eine signifikante Steigerung der Anlagenverfügbarkeit zu erreichen.

InnoProSys

Das Vorhaben hat den Transfer von neuen Technologien aus den Laboren des NCT in neue innovative Produkte und Systeme von kleinen und mittleren Unternehmen aus der Region zum Ziel. Der Wandel der Energietechnik hin zu einer nachhaltigeren Versorgung von Gebäuden und Prozessen mit Strom, Wärme und Kälte schafft Marktchancen für Unternehmen die den Bedarf mit neuen, intelligenten Produkten adressieren wollen.