Verwendung neuer Materialien in Brennstoffzellen:

Im Rahmen eines EU-Forschungsprojekts wird untersucht, ob sich Carbon Nanotubes (Kohlenstoff-Nanoröhrchen) als Elektrodenmaterial für Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen eignen.

Carbon Nanotubes (CNTs) sind eine neue Form des Kohlenstoffs, bei dem die Kohlenstoffatome einer Schicht in Sechsecken angeordnet sind und ein „Röhrchen“ von wenigen nm Durchmesser bilden.

Generatoren für getriebelose Windkraftanlagen:

Fast alle bisher gebauten Windkraftanlagen verwenden Asynchron-Generatoren, die über ein Getriebe vom langsam drehenden Rotor angetrieben werden. Nachteile dieser einfachen Lösung liegen in den Kosten und dem Gewicht des Getriebes, im ungünstigen Wirkungsgrad – insbesondere im Teilllastbereich -, in der schlechten Netzanbindung und den hohen Windgeräuschen. Im Rahmen eines EU-Projektes wird ein direkt vom Rotor angetriebener Windkraft-Generator mit 1,5 MW Nennleistung als Synchronmaschine mit Erregung durch Permanentmagnete in einem internationalen Firmenkonsortium entwickelt.

Am Fachgebiet erfolgte die Berechnung und Auslegung des Generators. Die Vorteile der Anlage liegen im hohen Wirkungsgrad bei Teil- und Spitzenlast, in der vorteilhaften Netzverträglichkeit, in der Reduktion der Lärmemissionen, in der offshore Tauglichkeit und in der Regelbarkeit von Wirk- und Blindleistung.

Modellierung und Steuerung von Brennstoffzellen:

Dieses Forschungsgebiet befasst sich unter anderem mit dem Einsatz von Brennstoffzellen in stationären Stromversorgungseinheiten mit Kraft-Wärme- Kopplung und in mobilen Antriebssystemen für Straßenfahrzeuge.

Die Forschungsaufgaben beinhalten die Entwicklung von Simulationsmodellen auf Basis der physikalischen Chemie, Auslegung von Regelungen, Anbindung an das elektrische Netz oder an einen Antriebsstrang.

Untersucht werden die Auswirkungen des Einsatzes von Brennstoffzellen auf die Schadstoffemission und den Primärenergieverbrauch.

Gemeinsame Erzeugung von Strom und Wärme durch ein Stirling-Aggregat:

Trotz der großen technischen Vorteile von Freikolben-Stirling-Maschinen in der Kraft- Wärme-Kopplung und in der Solarthermie wie z.B. Kompaktheit und hohe Lebensdauer, stellt das Fehlen eines optimalen Regelungssystems ein Hindernis zur Marktreife dar.

Deshalb wurde ein geeignetes Regelungssystem anhand von Simulationsmodellen und Labormessungen entwickelt, das den Einsatz von Freikolben- Stirling-Aggregaten sowohl im Insel- als auch im Netzbetrieb ermöglicht.

Bremsenergienutzung in Schienennahverkehrsnetzen

In diesem Forschungsschwerpunkt wurden verschiedene Speicher (Schwungrad, Batterie, Doppelschichtkondensator etc.) hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten zur effektiveren Bremsenergienutzung in Schienennahverkehrsnetzen untersucht und miteinander verglichen.

Durch den Einsatz von Speichern, stationär im Netz oder mobil in den Bahnen, soll einerseits elektrische Energie eingespart und andererseits durch eine Glättung des Lastganges in den Bahnstromversorgungsnetzen die für den Betrieb der Bahnen erforderlichen Anlageninvestitionen gesenkt werden.