Aktuelle Projekte
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Aktuelle Projekte




WindOptTool - Entwicklung eines Expertensystems für die Analyse, Bewertung und Optimierung der Netzintegration von Windkraftanlagen



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Wie können Windparks optimal geplant werden- und das trotz enormer technischer Komplexität? Mit dieser Frage beschäftigen sich das Institut EneSys der Ruhr-Universität Bochum und die Firma Avasition GmbH im Bochumer Verbundprojekt „WindOptTool“.

Als wichtiger Eckpfeiler der Energiewende gewinnt die Nutzung der Windenergie stetig an Bedeutung. Immer größere Windkraftanlagen und Windparks entstehen, um eine nachhaltigere Energieversorgung für die Zukunft zu erreichen. Hierbei ist eine gute und durchdachte Planung der Anlagen unerlässlich. Steigende Anforderungen zum Anschluss an das Netz und zahlreiche Einflüsse wie das stochastische Windaufkommen und gegenseitige Beeinflussungen der Windkraftanlagen machen dies jedoch immer schwieriger.

An dieser Stelle setzt das Projekt „WindOptTool“ an. Darin wird ein Expertensystem entwickelt, das Know-How zu allen relevanten Komponenten von Windparks bündelt. Somit können mögliche problematische Interaktionen einzelner Teilsysteme im Vorfeld entdeckt werden. Verbesserungsvorschläge zur Auslegung der verschiedenen Komponenten sorgen für Abhilfe, sodass die geplanten Anlagen insgesamt effizienter, zuverlässiger und somit rentabler werden.
An dem Kooperationsprojekt sind das Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik von der Ruhr-Universität Bochum und die Firma Avasition GmbH beteiligt. Am 19. Dezember 2016 fand unter Leitung des Projektkoordinators Prof. Dr. Constantinos Sourkounis der Projektauftakt an der RUB statt. Das Projekt hat ein Gesamtvolumen von über einer Million Euro und eine Projektlaufzeit von drei Jahren.

Das Forschungsvorhaben wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung“ gefördert.



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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: Dipl.-Ing. Frederik Einwächter





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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
Kontakt: lem@enesys.rub.de


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RUB-Pressemitteilung lesen (März 2015)
RUB-Pressemitteilung lesen (März 2015)
RUB-Pressemitteilung lesen (Januar 2015)
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RUB-Pressemitteilung lesen (November 2012)
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Mitgliedschaft im Kompentenzzentrum für hydraulische Strömungsmaschinen der Ruhr-Universität Bochum


Das Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik ist Mitglied im Kompetenzzentrum Hydraulische Strömungsmaschinen, einem Forschungsverbund an der Ruhr-Universität Bochum. Im Rahmen der Mitgliedschaft beschäftigt sich EneSys mit dem Antriebssystem und deren Regelung von hydraulischen Strömungsmaschinen.

Der Betrieb von Pumpen ist gekennzeichnet durch anspruchsvolle thermische und chemische Umgebungsbedingungen. Dies betrifft zum einen das zu pumpende Medium, da dieses eine Temperatur über 100°C und aggressive chemische Substanzen aufweisen kann, zum anderen sind die Umgebungsbedingungen, der Einbauort häufig nicht spezifikationsgemäß. Trotzdem muss ein zuverlässiger und effizienter Betrieb gewährleistet werden. Neben der Effizienz sind weitere Randbedingungen wie eine geräuscharmer Betrieb und extreme Anforderungen seitens des versorgenden Netzes zu berücksichtigen. Unter diesen, sich dynamisch ändernden, Bedingungen ist die Konzipierung und Auslegung einer effizienten und kostengünstigen Antriebseinheit eine technische Herausforderung.

Die allgemeine Forschung im Bereich der Antriebstechnik für Pumpen ist getrieben von der Optimierung der Teilsysteme in den statischen Nennbetriebsbereichen. Die Optimierung bezieht sich dabei nicht nur auf die Steigerung der Effizienz sondern bewegt sich im Spannungsfeld zwischen Effizienz, Zuverlässigkeit und Kosten, was Aspekte wie Produzierbarkeit, Reduktion von notwendigen Sensoren etc. mit einschließt.
Im Rahmen des KHS wird ein integrierter Forschungsansatz verfolgt. Die Optimierung und Effizienzsteigerung des Gesamtsystems steht im Vordergrund. Dazu werden Teilsysteme unter Berücksichtigung der Interaktionen untereinander im Gesamtsystem und bzgl. der Gesamtziele optimiert.
In dem Projektvorhaben werden Optimierungspotentiale im Bereich des Antriebssystems erforscht. Diese werden über den gesamten Betriebsbereich, insbesondere auch den Teillastbetrieb, identifiziert. Ansätze sollen eine kostenoptimale Ausnutzung dieser Potentiale unter Einhaltung der genannten Anforderungen, und trotzdem einen sicheren Betrieb unter unsicheren Randbedingungen erreichen.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Broy




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Hoch­prä­zi­se Strom­sen­so­ren mit neu­ar­ti­ger Über­tra­gungs­me­tho­de

Der Schwer­punkt in die­sem Pro­jekt ist die Ent­wick­lung eines hoch­ge­nau­en Strom­sen­sors mit einer neu­ar­ti­gen Über­tra­gungs­me­tho­de. Als Messein­heit wird der ASIC IHM-A-1500 der Firma Isa­bel­len­hüt­te ver­wen­det. Die­ser Mes­schip nutzt den Span­nungs­drop über einem Shunt für die Strom­mes­sung. Die Auf­lö­sung des ge­mes­se­nen Stroms be­trägt 16 Bit. Die­ser 16-Bit-Wert wird mit­tels einer Mo­du­la­ti­ons­ein­heit in ein spe­zi­el­les PWM-Si­gnal co­diert, bei dem so­wohl die Puls­wei­te als auch die Pe­ri­ode va­ria­bel sind. Das Ver­fah­ren zur Co­die­rung des Si­gnals wird als F-PWM be­zeich­net. Auf­grund der ein­fa­chen Di­gi­ta­li­sie­rung des Mess­si­gnals kann die­ses mit jeder mikrocon­trol­ler­ba­sie­rten Messein­heit de­mo­du­liert wer­den.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Abdoulkarim Bouabana





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




TSA­E­SA - HIL-Test­sys­tem für SPS-Steue­rungs­sys­te­me

Das Pro­jekt hat das Ziel, In­be­trieb­nah­men von SPS-ge­steu­er­ten In­dus­trie­an­la­gen zu op­ti­mie­ren. Im Rah­men des Pro­jek­tes wird eine Soft­ware zur Hard­ware-in-the-lo­op-Prü­fung von SPS-Steue­rungs­sys­te­men ent­wi­ckelt. Die zu steu­ern­de An­la­ge wird in einer Si­mu­la­ti­ons­um­ge­bung nach­ge­bil­det und mit dem zu prü­fen­den SPS-Sys­tem ver­bun­den. So kann das SPS-Sys­tem auf kor­rek­te Funk­tio­na­li­tät ge­prüft wer­den schon bevor die An­la­ge fer­tig ge­stellt ist. Es kön­nen ge­zielt Si­cher­heits­funk­tio­nen ge­tes­tet und eva­lu­iert wer­den, die sonst eine Schä­di­gung oder Zer­stö­rung der An­la­ge zur Folge hät­ten. Dies spart Zeit und Kos­ten für die In­be­trieb­nah­me, au­ßer­dem ist die Feh­ler­su­che und –be­he­bung leicht durch­zu­füh­ren. Das Si­mu­la­ti­ons­sys­tem ist frei kon­fi­gu­rier­bar und kann so an an­de­re An­la­gen­ty­pen an­ge­passt wer­den. Das Pro­jekt er­laubt eine kos­ten­ef­fi­zi­en­te und schnel­le In­be­trieb­nah­me von SPS-ge­steu­er­ten An­la­gen.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Broy