Das Projekt "Teilvorhaben: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR); 'efleet'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Durch efleet werden gemeinsam mit Herstellern von Flughafenequipment prototypisch e-Fahrzeugkonzepte in der Abfertigung und im Flughafenbetrieb eingesetzt. Innerhalb des Projektes soll untersucht werden wie sich die spezifischen Einsatz- und Leistungsanforderungen im produktiven Flughafenbetrieb auf e-Fahrzeugstandzeiten sowie Batterielebensdauern auswirken. Besonders der intermittierende Kurzstreckenbetrieb bei häufigen Lade- und Entladevorgängen kann sich negativ auf die Batterielebensdauer auswirken. Die e-Fahrzeuge sollen innerhalb des Projekts mit entsprechender Messsensorik ausgestattet werden, um den Zustand des elektrochemischen Speichers sowie den entsprechende Fahrzeug- bzw. Lastzustand abbilden und korrelieren zu können. Der Schwerpunkt der Arbeiten des DLR liegen in der Erhebung und Auswertung der Messdaten sowie der Unterstützung bei der Koordination des Projektes (AP 0 'Projektkoordination'). Dies spiegelt sich auch im Arbeitsplan wieder, mit den größten Anteilen in den Arbeitspaket AP 3 'Messdatenerhebung' und AP 4 'Analyse'. Dort wird nach gemeinsamer Spezifikation der Messparameter entsprechendes Messequipment beschafft und implementiert. Daraus gewonnene Messdaten werden federführenden durch das DLR erhoben, ausgewertet, analysiert und bewertet. In AP 1 'Infrastruktur' wird das DLR den Flughafen Stuttgart bei der Planung der Infrastruktur unterstützen.
Das Projekt "ZnMobil - Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele der Energiewende eine Schlüsselrolle zu. Die gegenwärtig verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und der sich daraus ergebenden limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Zukünftige Batteriesysteme sollten dagegen deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Hier sind besonders Metall-Luft-Systeme zu nennen. Solche Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten, als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wiederaufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Für dieses Vorhaben hat sich ein Konsortium bestehend aus der Covestro Deutschland AG, der Grillo Werke AG, der Varta Microbattery AG, der Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH, der TU Bergakademie Freiberg, dem Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen, der Leibniz Universität Hannover und der ACCUREC Recycling GmbH zusammengefunden. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und -Recycling.
Das Projekt "Untersuchung nanostrukturierter Elektroden und des Elektrolyts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Angewandte Physik durchgeführt. Im Teilprojekt TP2 sollen nanostrukturierte Elektroden mit erhöhter spezifischer Oberfläche erzeugt, untersucht und angewendet werden. Im TP3 sollen neue Speicherelektrolyte mit hoher Energie- und Leistungsdichte erforscht, entwickelt und zuletzt für einen Prototyp bereitgestellt werden. In jedem TP wird die Arbeit in drei Arbeitspakete (AP) organisiert: 'definition of concept' (Jahr 1), 'proof of concept' (Jahr 2+3), und 'demonstrator' (Jahr 4+5) sind mit den anderen Projektpartnern abgestimmt. Die AP's sind in Arbeitsschritte weiter unterteilt. AP2.1: Grundsätzliche Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Oberflächenbeschaffenheit der Elektrode und Stromstärke von elektrochemischen Reaktionen. AP2.2: Entwicklung einer Methode zur Präparation von kontrollierten Nanoporen auf technisch anwendbaren Substraten. AP2.3: Kombination der optimierten Materialsysteme und Verfahren aus allen anderen Teilprojekten. AP3.1: Machbarkeit - redoxaktive ionische Flüssigkeiten als Speichermaterialien in RFBs. AP3.2: Suche, Entwicklung und Erprobung neuer anolytischer IL-Speichermaterialien. AP3.3: Kommerzialisierung der neuen Anolyte - Einsatz und Betrieb im Prototyp.
Das Projekt "SLIB: Sicherheit von Li-Ionen Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Projektes ist die Prüfung und Untersuchung der Sicherheitskonzepte heutiger und zukünftiger Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) und der Aufbau von Prüfkompetenz zur Durchführung von Sicherheitsprüfungen an LIBs. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen zurück in die Batterieentwicklung sowohl beim Hersteller als auch bei der Normungsarbeit. Damit wird in Zukunft höchstmögliche Sicherheit durch unabhängige Prüfung und Zertifizierung ermöglicht. 2. Arbeitsplanung Der Arbeitsplan am ZSW umfasst mehrere Pakete, konzentriert sich aber im wesentlichen auf die systematischen Untersuchung der intrinsichen Sicherheit von Li-Zellen, diese werden jeweils vorab zu den Untersuchungen und Tests an Modulen und Batterien beim VDE vorgenommen.
Das Projekt "Development of a highly efficient electrochemical storage unit for PV systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. General Information: The work described in this proposal aims at the development of a comparatively inexpensive storage battery, the vanadium redox flow battery, which is specially adapted to stand-alone PV-systems requiring seasonal energy storage. The availability of such a battery will significantly reduce the currently high overall system cost. For seasonal energy storage, systems with high capacity are required. Classical secondary batteries, although capable of good energy efficiency in short term applications, suffer from self-discharge, limited system life and high cost. A combination of water electrolysis and fuel cells (hydrogen gas accumulator) suffers from low overall energy efficiency (=36 per cent). Redox flow batteries offer the possibility to design a high capacity storage energy system adapted to the power of a solar home system at high overall energy efficiency (=90 per cent). Furthermore, the cost of the system is limited, since only the active material and a comparatively inexpensive storage tank is required to provide additional capacity. From all possible redox flow batteries, the all vanadium system promises the lowest technical risk in realization. Within the project, suitable materials for high performance electrodes and low cost separators will be investigated. Furthermore, manufacturing technologies for modules and batteries of size up to 5 kW/100 kWh will be developed. Modules and batteries manufactured during the program will be subjected to bench tests and system tests in an existing PV-system. Optimized layouts for solar home systems will be developed as well. The partners are ZSW, Power cell and F.F. Lda, all of which have existing laboratory and testing infrastructures and long-term experience in the field of PV-systems and electrochemical energy storage technologies. ZSW is involved in several battery development and testing programs. Particular emphasis is given to battery related materials research. Power cell has long-term experience in design and manufacturing of flow type batteries. F.F. Lda has experience in the layout of PV- and small scale wind power systems. Prime Contractor: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg; Ulm; Germany.
Das Projekt "Teilvorhaben: Flughafen Stuttgart GmbH; 'efleet'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Flughafen Stuttgart GmbH durchgeführt. Durch efleet werden gemeinsam mit Herstellern von Flughafenequipment prototypisch e-Fahrzeugkonzepte in der Abfertigung und im Flughafenbetrieb eingesetzt. Innerhalb des Projektes soll untersucht werden wie sich die spezifischen Einsatz- und Leistungsanforderungen im produktiven Flughafenbetrieb auf e-Fahrzeugstandzeiten sowie Batterielebensdauern auswirken. Besonders der intermittierende Kurzstreckenbetrieb bei häufigen Lade- und Entladevorgängen kann sich negativ auf die Batterielebensdauer auswirken. Die e-Fahrzeuge sollen innerhalb des Projekts mit entsprechender Messsensorik ausgestattet werden, um den Zustand des elektrochemischen Speichers sowie den entsprechende Fahrzeug- bzw. Lastzustand abbilden und korrelieren zu können. Die FSG ist in allen Arbeitspaketen vertreten. In AP0 erbringt die FSG die Gesamtkoordination des Projektes, wobei die technische Koordination dem DLR obliegt. In AP1 leitet die FSG in enger Kooperation mit den Herstellern die Planung, Implementierung und Optimierung der nötigen Infrastruktur. In AP2 wird durch die FSG der Betrieb der Forschungsfahrzeuge unter Echtbedingungen organisiert und sichergestellt. In AP3 werden die Flughafendaten der Fahrzeuge durch die FSG erhoben und mit den Partnern analysiert, so dass die in AP4 anvisierte Verschmelzung von den Daten erfolgen kann. Erforscht und bearbeitet werden durch die FSG in AP 4 die Bereiche Technologie Benchmark, Fahrzeugoptimierungspotentiale und Wissenstransfer.
Das Projekt "Teilvorhaben: Contrac GmbH; 'efleet'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von COBUS INDUSTRIES GmbH durchgeführt. Durch efleet werden gemeinsam mit Herstellern von Flughafenequipment prototypisch e-Fahrzeugkonzepte in der Abfertigung und im Flughafenbetrieb eingesetzt. Innerhalb des Projektes soll untersucht werden wie sich die spezifischen Einsatz- und Leistungsanforderungen im produktiven Flughafenbetrieb auf e-Fahrzeugstandzeiten sowie Batterielebensdauern auswirken. Besonders der intermittierende Kurzstreckenbetrieb bei häufigen Lade- und Entladevorgängen kann sich negativ auf die Batterielebensdauer auswirken. Die e-Fahrzeuge sollen innerhalb des Projekts mit entsprechender Messsensorik ausgestattet werden um den Zustand des elektrochemischen Speichers sowie den entsprechende Fahrzeug- bzw. Lastzustand abbilden und korrelieren zu können. Es ist vorgesehen, zwei unterschiedliche Ladesysteme zu erproben, für welche die jeweils erforderliche Infrastruktur aufgebaut wird (AP1). CONTRAC wird den Flughafen Stuttgart bei der Auslegung und Inbetriebnahme unterstützen (AP2). Über Datenlogger werden alle relevanten Daten erfasst, in der Konstruktionsabteilung von CONTRAC ausgewertet und energieoptimierende Maßnahmen erarbeitet. Diese werden durch Modifikationen am e.cobus umgesetzt und getestet (AP3). Wie unter AP3 beschrieben, werden die Fahrzeugdaten kontinuierlich erfasst und ausgewertet, und die Energieeffizienz durch entsprechende Modifikationen am Fahrzeug gesteigert. Das Hauptaugenmerk ist hier auf die Energieminimierung der Nebenaggregate sowie die Energierückgewinnung gerichtet (AP4).
Das Projekt "Zwanzig20 - HYPOS - Reversible Solid Oxide Cell (rSOC) - Machbarkeitsstudie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SunFire GmbH durchgeführt. Inhalt des Projektes ist die Erstellung einer Machbarkeitsstudie zu einem Energiespeicherkonzept. Dabei handelt es sich um eine rSOC-Anlage (reversible Solid Oxide Cell), einem Verbund von Festoxidzellen, die je nach Lage am Strommarkt entweder per Elektrolyse Strom aufnehmen und dabei Wasserstoff als Produktgas erzeugen oder bei Strombedarf im Netz als Brennstoffzellen Gas in Strom umwandeln kann. Als Markt ist dabei nicht allein der gesamte Strommarkt zu sehen, sondern auch separate Netze in großen Industrieanlagen, etwa Chemieparks oder Stahlwerken. Neben der technischen Umsetzung einer solchen Anlage soll auch auf die politisch regulatorischen Rahmenbedingungen eingegangen werden. Als Ergebnis soll die Durchführbarkeit anhand eines Konzeptes für eine solche Anlage samt Verfahrensfließbild und R&I-Schema eingeschätzt werden. Dazu müssen alle wichtigen Komponenten ausgelegt sein und vorläufige Konstruktionszeichnungen vorliegen. Ein Betreibermodell wird im Rahmen der Studie ebenfalls entwickelt und den aktuellen Rahmenbedingungen gegenübergestellt. Die Studie ist in drei Arbeitspakete unterteilt. Zuerst soll die Technologie ausführlich beschrieben werden und eine TRL Einstufung erfolgen. Anschließend folgen die für die Einschätzung der Durchführbarkeit notwendigen Detaillierungen im Bereich Basic- und Detailed Engineering, d.h. die Anlage wird konzipiert, ausgelegt, Fließbilder werden erstellt und erste orientierende Konstruktionszeichnungen werden angefertigt. Das letzte Arbeitspaket beinhaltet die Entwicklung eines möglichen Betreibermodells für eine rSOC-Anlage in einem industriellen Maßstab sowie einen Bericht über die regulatorischen Rahmenbedingungen, um die Wirtschaftlichkeit der Technologie innerhalb der Durchführbarkeitsbetrachtungen zu untersuchen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Schmid GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SCHMID Energy Systems GmbH durchgeführt. Der Verbund plant die Entwicklung eines Hausspeicher-Systems zur Verbesserung der Verwendung regenerativer Energien. Mit dem Förderprojekt soll das dafür notwendige, grundlegende Technologie-Verständnis geschaffen werden. Im Anschluss wird eine Neu-Entwicklung eines kostengünstigen, hocheffizienten, modular aufgebauten VRFB-Produktes stehen, das in Kopplung mit lokaler Energieerzeugung aus regenerativen Quellen betrieben werden kann. Essentiell ist die Entwicklung von hocheffizienten elektrochemischen Energiewandlern, welche durch bipolarplattenfreie, monolithisch aufgebaute und insofern völlig neuartiger Zellgeometrien realisiert werden soll. Der Stack und der Elektrolyt werden aufeinander abgestimmt.
Das Projekt "Metall/Luft Systeme, insbesondere Al/-Si/Luft Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Hochfrequenz- und Halbleiter-Systemtechnologien, Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik durchgeführt. Im Projekt AlSiBat sollen grundlegende Forschungen zu neuen Metall-Luft Batterien als elektrochemische Speicher gemacht werden. Dabei werden die Erkenntnisse zu Zn/Luft - und Li/Luft aufgearbeitet und gegenüber gestellt, und die noch wenig erprobten Al/Luft - und Si/Luft Batterien untersucht und weiterentwickelt. Hierbei sollen Eigenschaften wie Wiederaufladbarkeit, Zyklenfestigkeit und Umweltverträglichkeit der jeweiligen Komponente systematisch untersucht werden. Die TU Berlin wird 3D- und Mikrostrukturierungen für Metall- und Si-Anoden untersuchen, Mikrotestzellen für statistische Untersuchungen sowie für in-situ Messverfahren entwickeln und Vollzellen als Demonstratoren aufbauen. Dazu wird das reaktive Ionenätzen und Mikrogalvanik eingesetzt. Ein Schwerpunkt ist die Untersuchung der Anoden in Kontakt mit einem aus ionischen Flüssigkeiten bestehenden Elektrolyten.
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