Das Projekt "Town buses propelled by a combined diesel-electric power pack using intermediate energy storage accumulator" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Magnet-Motor GmbH, Gesellschaft für Magnetmotorische Technik durchgeführt. Objective: The project intends to demonstrate that the use of combined diesel-electric propulsion systems with intermediate gyro magnetic energy accumulation, is likely to enable town buses to be run with a considerable reduction in energy consumption. It is also intended to demonstrate that this type of propulsion system constitutes an economical alternative to the conventional diesel engine by virtue of its advantages with respect to both utilisation and profitability. Savings of 8 TOE/year/vehicle (40 per cent of the consumption of conventional vehicles) are to be expected. In application, payback time would be 4.6 years. General Information: The power developed by the conventional type diesel-engines which equip town buses exceeds, by a factor 5, the average power needed for the acceleration phases of the operational cycles. Furthermore, conventional drive units do not have a braking energy recovery system. To date, all systems developed for reducing consumption by recuperation of the braking energy (electro-chemical accumulator, flywheel hydraulic accumulator) involve a number of disadvantages such as low efficiency, high accumulator weight, limited operational range and high cost of component parts. The diesel-electric bus fitted with an energy recovery accumulator operates by the reciprocal action of the following elements: - An electric drive motor working as a generator during the braking periods, - a gyro magnetic energy accumulator with an integrated motor-generator unit which converts the electrical power into rotary power, - an electronic control system for current regulation and distribution between the different elements, and - a diesel-electric generator set, power source. The diesel-electric generator set must be able to meet the vehicle's average power needed for study running conditions. The peak power required during acceleration is supplied by the gyro magnetic accumulator which recovers most of the braking energy and redistributes it directly by means of the electronic control system. Profitability calculations should take into account an additional investment of DM 5000 of per mass produced vehicle, which, considering fuel saving of 9,600 Litres/year/vehicle, produces a payback time of 4.6 years.
Das Projekt "Supercapacitor development for automotive systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer AG durchgeführt. General Information: Super capacitors have a much higher power density than a conventional battery and when used in combination with a battery and power management system they can be used to create a highly efficient and versatile power source. They have an important role in electric vehicle technology but they can also be used to great effect in conventional and hybrid vehicles for regenerative braking and for powering a wide range of subsystems. In automotive applications the main requirements placed upon the super capacitor are: - High power density - High discharge rate - Wide temperature range These requirements call for a very low impedance device. This can be achieved by the use of advanced materials and meticulous attention to all aspects of the design. The proposed development uses new conducting polymer technology in combination with thin layer techniques to create a super capacitor which is targeted at the immediate needs of the automotive industry. The main advantages of using super capacitor technology are as follows: - Improved electrical systems with the capability to deliver high peak powers. - A reduction in the battery size and overall weight of the system. - Extended battery life under adverse load conditions. - Improved efficiency and operating range of electric vehicles. - Improved fuel consumption of conventional and hybrid vehicles. - Improved electrical subsystems for automotive applications e.g. catalytic converters. With the development of more advanced forms of electric vehicle, super capacitors will certainly play an important part in meeting the aims and objectives of the Task Force 'Car of Tomorrow'. In addition the technology can be applied to many other industrial areas. The proposal addresses the following areas of the IMT (JOULE) work programme:2.4.A.2.3 .1 and 2.4.A.2.3 .3. Prime Contractor: ERA Technology Ltd.; Leatherhead - Surrey; United Kingdom.
Das Projekt "Teilvorhaben: Step Potsdam GmbH - ElektroAES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtentsorgung Potsdam GmbH (STEP) durchgeführt. Das Ziel des Entwicklungsprojektes besteht darin, umweltfreundliche Antriebssysteme für Abfallentsorgungsfahrzeuge mit einem vollelektrischen Müllsammelaufbau und hybrid-getriebenen Lkw-Fahrgestellen zu schaffen, diese unter Praxisbedingungen im Schaufenster Berlin/Brandenburg zu erproben, die technischen und organisatorischen Nutzungsbedingungen zu untersuchen und die technische Eignung und Wirtschaftlichkeit nachzuweisen. Das Vorhaben zielt weiterhin darauf ab, die Ladevorgänge mittels DC-Ladesäulen zu optimieren und dabei eine nachhaltige Nutzung erneuerbarer Energien zu realisieren. Des Weiteren sollen die Voraussetzungen für den Einsatz der geräuscharmen Müllentsorgung in Zeiten mit niedrigem Verkehrsaufkommen geschaffen und getestet werden. Die Zielstellungen werden durch die Neuentwicklung eines Energiemanagementsystems erweitert, das durch einen intelligenten Energieaustausch zwischen den Batterien des Aufbaues und des Hybridfahrgestells längere reinelektrische Fahrten z.B. in Fußgängerzonen und Kureinrichtungen möglich macht, ohne die Vorteile der Hybridbatterie bei der Bremsenergierückgewinnung einzuschränken. Die Projektarbeitsplanung umfasst die Ermittlung der technischen Konfiguration, die Anpassung und Zulassung der 3 Elektro-Entsorgungsfahrzeuge, den Aufbau der Ladestationen, die Erprobung im Schaufenster, einschließlich Datenerfassung, Optimierungen und Auswertung sowie die Neuentwicklung und Erprobung des intelligenten Batteriemanagementsystems.
Das Projekt "LHYDIA - Leichtbau-Hydraulik im Automobil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Ziel des Verbundvorhabens besteht in der Konstruktion und in der Auslegung eines hydraulischen Hybrid- Antriebsstrangs, mit dem - als Ergänzung zum klassischen Verbrennungsmotor - deutliche Kraftstoffeinsparungen im PKW-Betrieb erzielt werden sollen. Die gewünschte Energieeinsparung ergibt sich aus einer hydraulisch arbeitenden Bremsenergie-Rückgewinnung sowie einer Energie-Zwischenspeicherung durch die reversible Kompression eines Gasvolumens. Mit der Entwicklung von gewichtsreduzierten und damit PKW-tauglichen Hydraulikkomponenten leistet das ILK einen erheblichen Beitrag zum Gesamtziel des Vorhabens. 2. Arbeitsplanung Die Arbeitsplanung orientiert sich an der bewährten Vorgehensweise zur Lösung technischer Aufgabenstellungen (vgl. VDI-Richtlinie 2221). Nach dem Klären von Funktionen, Lasten und Bauraumbedingungen sowie wirtschaftlichen und fertigungstechnischen Restriktionen werden in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Konzepte für das System und die Komponenten erarbeitet. Darauf aufbauend werden am ILK Leichtbaustrukturen konstruiert und ausgelegt. Für diese Strukturen erfolgt im Weiteren eine fertigungsgerechte Detailkonstruktion sowie die Organisation der Musterfertigung. Hauptaufgabe am ILK ist dabei die Entwicklung der Speicherkomponente in Faserverbund-Leichtbauweise. Für diese Systemkomponente werden am ILK Innenüberdruck-Versuche durchgeführt, um die Auslegung zu validieren.
Das Projekt "LHYDIA - Leichtbau-Hydraulik im Automobil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bosch Rexroth Aktiengesellschaft, Engineering Enabling (DC,ENE) durchgeführt. Der Energieverbrauch im Verkehrswesen ließe sich erheblich reduzieren, wenn eine effiziente Möglichkeit zur Energierückgewinnung bestünde, beispielsweise durch Nutzung der Bremsenergie. Der Elektrohybrid wird hierbei häufig als Lösungsalternative genannt. Die mobile Hydraulik ist in diesem Kontext ein bisher wenig beachtetes Feld, insbesondere in der Ausführung eines Hydraulischen Hybrids in Leichtbauweise für PKW und Nutzfahrzeuge. Ziel des Forschungsvorhabens LHYDIA ist es, eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz heute bestehender Hydrauliksysteme durch den Einsatz von Leichtbaukomponenten in Mischbauweise zu ermöglichen. Bosch Rexroth entwickelt bereits für die verschiedenen Antriebskonzepte schwerer Nutzfahrzeuge und mobiler Arbeitsmaschinen parallele und serielle Hybridantriebe. Solche Antriebssysteme basieren auf der Grundidee, die kinetische Energie beim abbremsen einer Bewegung nicht zu vernichten, sondern in hydraulische Energie umzuwandeln und zu speichern. Beim nächsten Bewegungs- bzw. Beschleunigungsvorgang wird die gespeicherte Energie wieder in den Antrieb eingespeist und entlastet so den antreibenden Verbrennungsmotor. Bisher existieren noch keine hydraulischen Komponenten in Leichtbauweise, die den technischen, ökonomischen sowie ökologischen Anforderungen für den Automotive-Sektor genügen. Im Rahmen des Verbundprojekts sollen die drei Hauptelementelemente eines hydraulischen Hybridantriebs in Mischbauweise entwickelt werden. Diese sind im Einzelnen: 1. Hydraulikpumpe/-motor zum Fördern der Hydraulikflüssigkeit - 2. Ventilblock zur Steuerung des Hydrauliksystems - 3. Stickstoff-Druckspeicher zur Energiespeicherung. Für jede dieser Einzelkomponenten werden im Projekt zunächst die Anforderungen erarbeitet und beschrieben sowie das spätere Prüfkonzept für das System des hydraulischen Hybrids festgelegt. Es wird angestrebt, den Prototyp des Hybrids, den so genannten Demonstrator, in einem speziellen Hydraulikprüfstand zu installieren. Im Rahmen umfangreicher Prüfungen soll die Fähigkeit zur Energiespeicherung und -rückgewinnung zum späteren Einsatz in PKW und leichten Nutzfahrzeugen aufgezeigt werden. Konventionelle Hydraulikkomponenten bestehen fast ausschließlich aus Eisenwerkstoffen und Buntmetallen. Im Gegenzug dazu zeichnen sich Leichtbauanwendungen durch den Einsatz von Verbundwerkstoffen, Kunststoffen und Leichtmetallen aus. Die Übertragung von Leichtbaukonzepten in hydraulische Systeme stellt eine enorme Herausforderung dar, weil die Hybridkomponenten sowohl den mechanischen Belastungen bei Systemdrücken von mehreren hundert Bar standhalten als auch teils aggressiven Hydrauliköle dauerhaft widerstehen müssen. Hierzu sind umfangreiche Werkstoffuntersuchungen und Weiterentwicklungen erforderlich, die an den beteiligten Hochschulen und Forschungseinrichtungen angesiedelt sein werden.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Netzanschaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Aalen, Fakultät Elektronik und Informatik - Elektronik , Erneuerbare Energien durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von neuen Strategien, Verfahren und leistungselektronischen Komponenten zur Rückgewinnung und Speicherung der Energie bei Bremsvorgängen von Elektrofahrzeugen (z.B. Straßenbahnen) im öffentlichen Nahverkehr und der späteren bedarfsorientierten Wieder-Einspeisung dieser gespeicherten Energie. Die Energiespeicherung soll dabei in großen Batteriepufferspeichern erfolgen, wobei die Batterien selbst nicht Bestandteil des Projektes sind. Durch geeignete Regelalgorithmen, verlustarme Leistungselektronik und intelligente Rückspeisung soll eine bestmögliche Energieeffizienz erreicht werden. Da bislang mindestens 30% der Energie als Bremsenergie verloren gehen, ergeben sich insbesondere für Verkehrsunternehmen als Betreiber dieser Fahrzeuge interessante Einsatzmöglichkeiten. Mit den im Projekt zu entwerfenden Verfahren soll die Einspeisung der Energie in eigene Verbrauchernetze (z.B. von städtischen Verkehrsbetrieben) und die Zusammenbindung in 'virtuellen' Kraftwerken möglich werden. Der Projektinitiator Schäfer Elektronik bringt sein langjähriges Know-How in den Bereichen Leistungselektronik, Batterieregelung und elektromechanischer Konstruktion ein. Schäfer Elektronik hat die Projektkoordination. Das KIT verantwortet die Bereiche virtuelles Kraftwerk, Energieflusssimulation und -management (teilweise) und alle mit dem Nahverkehrsnetz (DC Seite) zusammen hängenden Aufgaben und stellt die Kontakte zu den Verkehrsbetrieben her. Die HS Aalen bringt ihr spezifisches Know-How in die Bereiche Netzanschaltung ans öffentliche Netz und eigene Verbrauchernetze sowie Teilgebiete des Energiemanagements mit ein (AC Seite).
Das Projekt "Teilprojekt 3: Erprobung und Validierung der selbsteinstellenden Regelung von Schwungmassenspeichersystemen im Labor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung durchgeführt. In einem Forschungsprojekt der Gerotor AG wurde gezeigt, dass der Einsatz von modernen Schwungmassenspeichern bei servoelektrischen Umformpressen die Energieeffizienz signifikant steigert. In hochdynamischen Industrieprozessen kann mit Hilfe des Gerotor HPS Schwungmassenspeichers nachweislich bis zu 50% Stromverbrauch und 60% Anschlussleistung reduziert werden. Dies stellt bereits einen nennenswerten Beitrag zum Klimaschutz dar, ist allerdings durch die Beschränkung auf Servopressen begrenzt. Das gleiche Konzept von Bremsenergierückgewinnung und Lastmanagement (Aktives Energiemanagement) ist prinzipiell auf nahezu jeden dynamischen (Industrie-)Prozess übertragbar. Nach aktuellem Stand der Technik müssen Energiemanagementsysteme für jede Maschine bzw. für jeden Lastfall einzeln ausgelegt und jeweils parametriert werden. Dadurch ist aktuell ein Einsatz des Gerotor HPS Systems nur in unmittelbarer Verbindung mit dem jeweiligen Maschinenhersteller bei Neuanlagen kommerziell sinnvoll. Das volle Potenzial der Technologie für den Klimaschutz wird dabei nicht ausgeschöpft, da ein anwendungsübergreifender Einsatz (inkl. Retrofitting) nur mit erheblichen Applikationsaufwand möglich ist. Ziel für dieses Vorhaben ist es, das Speichersystem zukünftig flexibel an jede geeignete Neu- bzw. Altmaschine ohne großen Aufwand applizieren zu können und dadurch die Skalierbarkeit der Technologie zu maximieren ('Plug & Play'- Fähigkeit). Hierzu müssen eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsleistungen erbracht werden, insbesondere die Weiterentwicklung der Leistungselektronik, maschinelles Lernen in der Regelungstechnik, vorbeugende Wartung durch Datenanalyse und die universelle Integration in IIoT-/Big Data Anwendungen. Für die Forschung und Entwicklung ist die Universität in Stuttgart (EEP; Prof. Sauer) involviert. Darüber hinaus stellt das Fraunhofer IPA umfangreiche Labor- und Erprobungsinfrastruktur zur Verfügung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Risk analysis of the K-Vehicle e-mobility system and development of failure prevention strategies" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachbereich D, Abteilung Sicherheitstechnik - Produktsicherheit und Qualitätswesen durchgeführt. Elektromobilität bietet ökologische und wirtschaftliche Vorteile. Die Einsatzmöglichkeiten werden jedoch durch die geringe Energiedichte und langen Ladezeiten heutiger Stromspeicher begrenzt. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung eines Systemansatzes, der die extrem kurzen Ladezeiten von Hochleistungskondensatoren nutzt. So führen Fahrzeuge nur Energie für einen definierten Streckenabschnitt mit. Verteilte Ladestationen ermöglichen häufige und sehr schnelle Ladevorgänge. Dies ist insbesondere für festgelegte Routen (z. B. ÖPNV) nutzbar. Dabei müssen Risiken beherrscht und die Funktionsfähigkeit des Systems sichergestellt sein. Dies ist Ziel des Teilprojekts, bei dem schon in der Entwicklungsphase Risiken analysiert und entsprechende Maßnahmen für einen stabilen Regelbetrieb erarbeitet werden. Ziel der Entwicklung des Gesamtvorhabens ist es, potenziellen Anwendern ein durchdachtes und erprobtes Systemkonzept anzubieten, das sowohl für an Routen gebundene als auch später für der Fläche mobile Fahrzeugkonzepte einsetzbar ist. Dies können z.B. auch Stadtfahrzeuge bis hin zu Motorrädern sein, sobald im urbanen Bereich Ladestationen an sich durch den Verkehrsfluss ergebenden Haltepunkten (z.B. Ampeln) für die Schnelladezyklen im Sekundenbereich verfügbar sind. Das Teilvorhaben zielt darauf, das Projektwissen potenziellen Anwendern (z. B. ÖPNV) zur Verfügung zu stellen und die gewonnenen Erfahrungen in die Weiterentwicklung der Analyse- und Bewertungsmethodik für Risiken einzubringen. Dadurch wird es über den konkreten Anwendungsfall hinaus möglich, sowohl für Forschung und Lehre als auch für die nationalen Industriepartner geeignetes Methoden und Anwendungswissen anzubieten, um zunehmend komplexe technische Systeme sicher bewerten und handhaben zu können. Neben den allgemeinen und organisatorischen Aspekten (z. B. Management, Öffentlichkeitsarbeit, Patent- und Schutzrechte) erfolgt die technische Entwicklungsarbeit mit den Schwerpunkten auf Übertragungs- bzw. Ladetechnik, Speichertechnik, Bremsenergierückgewinnung und Erprobungsträger. Das Teilvorhaben erstellt und analysiert die Risikoprofile von fahrzeug- und bodengebundenen Komponenten. Dafür erfolgt eine umfassende und ganzheitliche Betrachtung und Modellierung aller Systemkomponenten und deren Interaktionen miteinander, bzw. mit Bedienpersonal, Fahrgästen oder Dritten. Daraus entsteht eine kontinuierliche Risikobewertung und Maßnahmenplanung.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Entwicklung einer selbsteinstellenden Lastflussregelung für Schwungmassenspeichersysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energieeffizienz in der Produktion durchgeführt. In einem Forschungsprojekt der Gerotor AG wurde gezeigt, dass der Einsatz von modernen Schwungmassenspeichern bei servoelektrischen Umformpressen die Energieeffizienz signifikant steigert. In hochdynamischen Industrieprozessen kann mit Hilfe des Gerotor HPS Schwungmassenspeichers nachweislich bis zu 50% Stromverbrauch und 60% Anschlussleistung reduziert werden. Dies stellt bereits einen nennenswerten Beitrag zum Klimaschutz dar, ist allerdings durch die Beschränkung auf Servopressen begrenzt. Das gleiche Konzept von Bremsenergierückgewinnung und Lastmanagement (Aktives Energiemanagement) ist prinzipiell auf nahezu jeden dynamischen (Industrie-)Prozess übertragbar. Nach aktuellem Stand der Technik müssen Energiemanagementsysteme für jede Maschine bzw. für jeden Lastfall einzeln ausgelegt und jeweils parametriert werden. Dadurch ist aktuell ein Einsatz des Gerotor HPS Systems nur in unmittelbarer Verbindung mit dem jeweiligen Maschinenhersteller bei Neuanlagen kommerziell sinnvoll. Das volle Potenzial der Technologie für den Klimaschutz wird dabei nicht ausgeschöpft, da ein anwendungsübergreifender Einsatz (inkl. Retrofitting) nur mit erheblichen Applikationsaufwand möglich ist. Ziel für dieses Vorhaben ist es, das Speichersystem zukünftig flexibel an jede geeignete Neu- bzw. Altmaschine ohne großen Aufwand applizieren zu können und dadurch die Skalierbarkeit der Technologie zu maximieren ('Plug & Play'- Fähigkeit). Hierzu müssen eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsleistung erbracht werden, insbesondere die Weiterentwicklung der Leistungselektronik, maschinelles Lernen in der Regelungstechnik, vorbeugende Wartung durch Datenanalyse und die universelle Integration in IIoT-/Big Data Anwendungen. Für die Forschung und Entwicklung ist die Universität in Stuttgart (EEP; Prof. Sauer) involviert. Darüber hinaus stellt das Fraunhofer IPA umfangreiche Labor- und Erprobungsinfrastruktur zur Verfügung.
Das Projekt "Emissionsarmer Elektroradlader" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Konstanz, Institut für Naturwissenschaften und Mathematik - INM durchgeführt. Insbesondere in städtischen Gebieten sind die Menschen hohen Lärmbelastungen ausgesetzt. Die Lärmreduzierung ist ein wesentlicher Faktor für die Verbesserung der Lebensqualität und die Vermeidung stressbedingter Erkrankungen von Stadtbewohnern. Da der Straßenverkehr einer der Hauptursachen für diese Lärmbelastung darstellt, setzt das beantragte Projekt in diesem Bereich an. Mobile Radlader sind aktuell durchgängig mit Dieselmotoren und hydraulischen Komponenten ausgestattet. Diese Motoren belasten die Umgebung mit Abgasen und einem hohen Schallpegel. Dieses Antriebsprinzip setzt zudem voraus, dass der Dieselmotor zum Antrieb der Hydraulikkomponenten permanent laufen muss. Eine Elektrifizierung der Radantriebe von Radladern ist von Schwermaschinen aus dem Tagebergbau bekannt /15/. Der Strom für die elektrischen Antriebe wird von einem Dieselmotor erzeugt, der einen Generator antreibt. In derartigen Maschinen werden die elektrischen Antriebe nicht mit dem Ziel der Emissionsreduzierung, sondern wegen ihrer hervorragenden Regelbarkeit eingesetzt. Der Dieselmotor soll vollständig durch dezentrale energieeffiziente Elektroantriebe ersetzt werden: - vier permanenterregte Synchronmotoren als Radnabenmotoren mit elektrischer Bremse und der Möglichkeit zur Rückgewinnung der Bremsenergie - elektromechanische Lenkung, z.B. von der Firma ZF, Schwäbisch Gmünd - elektrisch angetriebene Hy.
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| Bund | 45 |
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| License | Count |
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| offen | 45 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 45 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 16 |
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