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Forschungsprojekte an der Leibniz Universität Hannover

Hier finden Sie verschiedene Energieforschungsprojekte der Leibniz Universität Hannover. 

Aktuell stehen folgende Forschungslinien im Fokus:

  • Erforschung der Windenergie, gemeinsam mit FORWIND und insbesondere Offshore
  • Forschung zur Solarenergie, in Kooperation mit dem Institut für Solarenergieforschung Hameln
  • Versorgungssicherheit und Systemstabilität von Kraftwerken
  • Erweiterung der Strom- und Gasversorgungsnetze und von großen Energiespeichern
  • Elektro- und Hybridmobilität für eine klimaneutrale Mobilität mit regenerativen Energieträgern im Einklang mit gesellschaftlichen Bedürfnissen

Die Forschungslinien werden ergänzt um die Querschnittsthemen Wirtschaft und Umweltplanung. Mit Hilfe der Querschnittsthemen werden sowohl trans- als auch interdisziplinäre Zusammenhänge im Energiesystem erforscht.

Laufende Projekte

Stromnetze

AMSES - Aggregierte Modelle für die Simulation von dynamischen Vorgängen in elektromechanischen Energiesystemen

Bild zum Projekt AMSES - 
Aggregierte Modelle für die Simulation von dynamischen Vorgängen in elektromechanischen Energiesystemen

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

Laufzeit:

2 Jahre, 5 Monate

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)

Kurzbeschreibung:

Mit der Reduzierung der Anzahl thermischer Kraftwerke verringert sich auch der stabilisierende Einfluss rotierender Massen im Stromnetz. Das Projekt strebt an, wissenschaftliche Grundlagen zum Verständnis von Effekten und Wechselwirkungen zu schaffen, die aus der Interaktion einzelner Komponenten in einem komplexen Energiesystem entstehen können. Mit AMSES werden Erkenntnisse und Grundlagen für einen neuen Forschungsschwerpunkt geschaffen. Beteiligt sind fünf Institute, überwiegend aus der Elektrotechnik.

 

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EE100 - Naturverträgliche Energieversorgung aus 100 % erneuerbaren Energien 2050

 

Leitung:

Prof. Dr. Christina von Haaren

Laufzeit:

1 Jahr, 6 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Bundesamt für Naturschutz (BfN)

Kurzbeschreibung:

Die Bundesregierung verfolgt im Zuge der Energiewende das Ziel einer Umstellung des Energieversorgungssystems auf die Nutzung erneuerbarer Energien. Gleichfalls sind weitreichende Ziele in den Bereichen Naturschutz und Landschaftspflege umzusetzen. Insofern gilt es, den Umbau des Energieversorgungssystems so auszugestalten, dass Konflikte mit den Schutz- und Entwicklungszielen des Naturschutzes minimiert bzw. vermieden werden.

 

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NEDS - Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen

Bild zum Projekt NEDS - 
Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)/ Niedersächsisches Vorab: VolkswagenStiftung

Kurzbeschreibung:

Das innerhalb des Förderprogramms „Wissenschaft für nachhaltige Entwicklung“ aus dem „Niedersächsischen Vorab“ geförderte Forschungsvorhaben „NEDS – Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen“ hat zum Ziel Entwicklungspfade hin zu einer zukünftigen nachhaltigen Energieversorgung Niedersachsens zu entwickeln und diese anhand von aussagekräftigen Nachhaltigkeitskriterien zu bewerten. Das Vorhaben beleuchtet dabei vor allem die Versorgung mit elektrischer Energie, berücksichtigt jedoch auch Rahmenbedingungen die durch den Wärmebedarf entstehen.

 

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Dezentrale Lastbalancierung durch Strompreissteuerung in privaten Haushalten

 

Leitung:

Prof. Dr. Michael H. Breitner und Jun.-Prof. Hans-Jörg von Mettenheim

Kurzbeschreibung:

Am Institut für Wirtschaftsinformatik wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (EEnergy, Smart Watts) und in enger Kooperation mit der PSI Energy Markets, Hannover, an der Beeinflussung der Stromnachfrage durch variable Strompreise geforscht. Ein mit zeitlichem Vorlauf (6 – 24 Stunden) angekündigter, ggf. auch ortsabhängiger Strompreis soll helfen, dezentral ein volatiles Stromangebot aus erneuerbaren Energien durch eine beeinflusste Stromnachfrage in privaten Haushalten auszugleichen. Als steuerbare Geräte kommen z.B. Elektroautos, Wärmespeicheröfen, elektrisch beheizte, große Warmwassertanks oder auch Kühlschränke und Gefriertruhen in Frage.

 

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Virtuelles Stromversorgungssystem

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

Kurzbeschreibung:

Um gegenwärtige und zukünftige Belastungsszenarien im deutschen und europäischen Stromnetz nachbilden zu können, wird basierend auf einem europäischen Regionenmodell, ein Werkzeug entwickelt, dass den Strommarkt im ENTSO-E-Netz nachbilden kann. In diesem Markmodell werden verschiedene Effekte die in einem internationalen Strommarkt mit verschiedenen Erzeugern und Verbrauchern auftreten nachgebildet und ausgewertet.

 

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Stabilität bei dezentraler Energieversorgung

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

Kurzbeschreibung:

Die Mittel- und Niederspannungsnetze werden durch den ständig wachsenden Anteil an dezentraler Erzeugung vor neue Herausforderungen gestellt. In diesem Forschungsschwerpunkt wird untersucht, welchen Einfluss diese Entwicklung auf die Stabilität der Verteilnetze hat. Betrachtet werden dabei sowohl die stationäre und dynamische Stabilität als auch die Rückwirkungen im Rahmen der Frequenzstabilität.

 

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Wechselrichtertopologien zur Anbindung von Energiespeichern an das Mittelspannungsnetz

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

Das Institut für Antriebssysteme und Leistungs elektronik beschäftigt sich mit der effizienten Umformung elektrischer Energie. Die Forschungsthemen reichen von der Ansteuerung von Energiesparlampen bis hin zum Einsatz neuer Halbmaterialien für Leistungselektronische Wechselrichter.

 

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Mittelspannungsumrichter als Netzstromrichter

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

In den letzten Jahren haben dezentrale Energiequellen wie Windenergieanlagen, PV-Anlagen oder Biogasanlagen immer mehr an Bedeutung gewonnen. Durch die stetig wachsende Leistung solcher Erzeuger ist es nicht wirtschaftlich, deren Energie, so wie es bei Anlagen kleinerer Leistung üblich ist, in das Niederspannungsnetz einzuspeisen.

 

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Elektromobilität

Speed2E - Super-Hochdrehzahl-Antrieb – Innovatives Super-Hochdrehzahl-Mehrgang-Konzept für den elektrifizierten automobilen Antriebsstrang für höchste Effizienz und höchsten Komfort

Bild zum Projekt Speed2E - 
Super-Hochdrehzahl-Antrieb – Innovatives Super-Hochdrehzahl-Mehrgang-Konzept für den elektrifizierten automobilen Antriebsstrang für höchste Effizienz und höchsten Komfort

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Durch den Einsatz extrem hochdrehender E-Maschinen mit bis zu 30.000 U/ min in Kombination mit schaltbaren Getrieben lassen sich Leistungsdichte, Effizienz und Wirtschaftlichkeit elektrifizierter automobiler Antriebsstränge theoretisch deutlich steigern. Die Herausforderungen durch die kinematischen Verhältnisse in einem elektromechanischen Antrieb mit derart hoher Drehzahl und die Forderung nach höchstem Schalt- und NVH-Komfort werden hier erforscht und besondere Maßnahmen beim Schmierungskonzept untersucht.

 

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BEREIT - Bezahlbare elektrische Reichweite durch Modularität

Bild zum Projekt BEREIT - 
Bezahlbare elektrische Reichweite durch Modularität

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Laufzeit:

3 Jahre, 3 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Kurzbeschreibung:

Im Förderprojekt haben es sich die beteiligten Unternehmen und Forschungseinrichtungen zum Ziel gesetzt, mit Hilfe eines modularen und skalierbaren Baukastensystems aufzuzeigen, dass Plug-In-Hybride zu attraktiven Kosten darstellbar sind.

 

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Mobil4e - Hochschuloffensive eMobilität für die Fort- und Weiterbildung Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen!

Bild zum Projekt Mobil4e - 
Hochschuloffensive eMobilität für die Fort- und Weiterbildung Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen!

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Kurzbeschreibung:

MOBIL4e ist eins von drei LUH-Projekten im niedersächsischen Schaufenster Elektromobilität. Ziel des Projekts ist es, an den Universitäten und Hochschulen der Metropolregion ein modulares und hochschulübergreifendes Weiterbildungsangebot zu den Themenfeldern der Elektromobilität zu schaf- fen, das sich an die Zielgruppe beruflich und akademisch Qualifizierter (z.B. Techniker/-innen, Ingenieur/-innen, etc.) richtet.

 

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KPE - Kooperatives Promotionsprogramm Elektromobilität

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK), Volkswagen Stiftung

Kurzbeschreibung:

Das kooperative Promotionsprogramm Elektromobilität ist ein standortübergreifendes interdisziplinäres Promotionsprogramm auf der Schnittstelle zwischen Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, das die standortbezogene Doktorandenqualifizierung durch ein standortübergreifendes interdisziplinär ausgelegtes Qualifizierungsprogramm ergänzt

 

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Quicar Elektrisch - Identifikation kundenorientierter, energetisch optimaler und wirtschaftlich tragfähiger Betreiber- und Nutzungskonzepte für BEV in einer Car-Sharing-Flotte

Bild zum Projekt Quicar Elektrisch -
Identifikation kundenorientierter, energetisch optimaler und wirtschaftlich tragfähiger Betreiber- und Nutzungskonzepte für BEV in einer Car-Sharing-Flotte

Leitung:

Prof. Dr. rer. Nat. Michael H. Breitner

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)

Kurzbeschreibung:

Quicar Elektrisch ist eins von drei LUH-Projekten im niedersächsischen Schaufenster Elektromobilität. Ziel des Vorhabens ist der Einsatz von Elektroautos beim Car-Sharing durch Identifikation kundenorientierter, energetisch optimaler und wirtschaftlich tragfähiger Betreiber- und Nutzungskonzepte.

 

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Gezielte Anisotropien

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick

Kurzbeschreibung:

Das Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik beschäftigt sich mit der effizienten Umformung elektrischer Energie. Die Forschungsthemen reichen von der Ansteuerung von Energiesparlampen bis hin zum Einsatz neuer Halbmaterialien für Leistungselektronische Wechselrichter.

 

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Entwicklung eines Radnabenmotors für ein Elektrofahrzeug

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens und Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick

Kurzbeschreibung:

Der Übergang von Verbrennungs- auf Elektro-motoren als Fahrzeugantriebe erlaubt die Reali-sierung völlig neuer Fahrzeugkonzepte. Beson-ders attraktiv ist dabei, aus Platz- und Perfor-mancegründen jedes Rad mit einem separaten Elektromotor anzutreiben.

 

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Effiziente Energiewandlung

Erdgas zu transportablen flüssigen Energieträgern

 

Leitung:

Prof. Dr. Jürgen Caro

Kurzbeschreibung:

Kleinere Mengen Erdgas (Methan, CH4) , die z.B. bei der Ölförderung zwangsweise anfallen, werden üblicherweise verbrannt (abgefackelt), da es sich nicht lohnt, für diese kleinen Mengen Kompressoren/Pipelines zu errichten oder Verflüssigungseinrichtungen für den Tankertransport zu bauen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, das Methan durch eine partielle katalytische Reaktion in Synthesegas (ein CO:H2-Gemisch der Zusammensetzung 1:2) umzuwandeln: CH4 + ½ O2 --> CO + 2 H2. Dieses Synthesgas kann leicht in gut transportierbare Energieträger wie Methanol oder Dieselkraftstoff umgewandelt werden.

 

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Anwendung von SB-ZePoC in einphasigen Umrichtern

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

In den letzten beiden Jahren wurde im Rahmen eines DFG-Projekts in Zusammenarbeit mit dem Institut für Theoretische Elektrotechnik an der Leibniz Universität Hannover ein Pulsmodulationsverfahren zur Anwendung in der Leistungselektronik untersucht.

 

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Switched-Capacitor-DC/DC-Wandler für Anwendungen kleiner Leistung

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 516 „Konstruktion und Fertigung aktiver Mikrosyste-me“ wurden mehrere Konzepte für eine energie-effiziente Stromversorgung von Mikrolinearmoto-ren untersucht. Neben einem hohen Wirkungs-grad soll die Stromversorgung auch kompakt ausgeführt sein.

 

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Zweistufiger, phasenversetzter DC/DC-Wandler für die Anbindung einer 5 kW el. SOFC an einen 750 V DC-Zwischenkreis

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

Aufgrund ihrer hohen Betriebstemperaturen von 650°C bis 1000°C ist die oxidkeramische Brenn-stoffzelle (SOFC) besonders für den Einsatz in Kraft-Wärme-gekoppelten Systemen geeignet. Gegenstand dieses Projektes ist eine SOFC mit 6 kW thermischer und 5 kW elektrischer Leistung, welche als Klein-KWK-Anlage in Mehrfami-lienhäusern oder Kleinbetrieben eingesetzt wer-den soll. Die elektrische Leistung wird dabei dreiphasig ins öffentliche Netz eingespeist.

 

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Entwurf und Aufbau eines direkt angetriebenen Förderbandes

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick und Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer

Kurzbeschreibung:

In der Intralogistik werden Förderbänder einge-setzt, um Stückgüter innerhalb eines Gebäudes oder eines Geländes zu verteilen oder zu sortie-ren. Derartige Förderbänder sind üblicherweise mit zwei Umlenktrommeln ausgerüstet, wobei mindestens eine dieser Trommeln für den Antrieb des Förderbandes verwendet wird. Ein seitlich angebrachter Getriebemotor sorgt dabei für die gewünschte Vorschubkraft.

 

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Hocheffiziente Umrichter mit Siliziumkarbid-Halbleitern

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

In diesem von der ECPE geförderten Projekt sollen die technischen sowie wirtschaftlichen Vorteile von Siliziumkarbidhalbleitern in Wech-selrichtern mit Hilfe des entwickelten Ausle-gungstools HeCSiC nachgewiesen werden. In die Software HeCSiC werden zunächst Daten der Halbleiter eingegeben, mit der eine Berech-nung der Durchlass- und Schaltverluste ermög-licht wird. Anschließend wird ein durch freie Kon-vektion gekühlter Kühlkörper ausgelegt, der die Verluste der Halbleiter abführen kann.

 

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Adaptive Ansteuerverfahren für IGBTs mit digitalisierten Treiberstufen

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

Im DFG-Projekt „Adaptive Ansteuerverfahren für IGBTs mit digitalisierten Treiberstufen“ werden innovative Methoden untersucht, um das Schaltverhalten von spannungsgesteuerten Halbleiterbauelementen zu optimieren. Stand der Technik ist, dass die Eingangskapazitäten dieser Bauelemente über eine Spannungsquelle und Gate-Vorwiderstände ge- und entladen werden. Die Wahl dieser Vorwiderstände stellt immer einen Kompromiss zwischen verschiedenen Zielen (Verluste, Gradienten) und Randbedingungen (Zwischenkreisspannung, zu schaltender Strom) dar und ist somit in den meisten Fällen kein Optimum.

 

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Einfluss von nichtlinearen Umrichtereffekten auf geberlose Regelverfahren von permanentmagneterregten Synchron-maschinen auf Basis der Hochfrequenz-Injektion

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

Auf dem Gebiet der sensorlosen Regelung von permanentmagneterregten Synchronmaschinen (PMSM) bis Drehzahl Null hat sich die Hochfre-quenzinjektion (HF-Injektion) als eines der viel-versprechendsten Verfahren herausgestellt. Das Verfahren basiert auf der Detektion der differen-tiellen Induktivitätsdifferenz in Längs- (d-Achse) und Querrichtung (q-Achse) des Rotors.

 

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Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Kurzbeschreibung:

Das Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik beschäftigt sich mit der effizienten Umformung elektrischer Energie. Die Forschungsthemen reichen von der Ansteuerung von Energiesparlampen bis hin zum Einsatz neuer Halbmaterialien für Leistungselektronische Wechselrichter.

 

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Solarthermie

26+ - Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Bild zum Projekt 26+ - 
Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Der Wirkungsgrad von Solarzellen wird, angesichts des immer größer werdenden Anteils der BOS (balance of system)-Kosten an einem PV-System, zum entscheidenden Faktor für eine weitere Reduktion der PV-Stromgestehungskosten. Im außereuropäischen Ausland wird aktuell stark an Höchsteffizienzkonzepten gearbeitet – sowohl von Zellherstellern, als auch von Universitäten und Forschungsinstituten. Langfristig könnte das begrenzte Wirkungsgradpotential (~22.5%) der p-Typ PERC-Technologie einen Nachteil im Wettbewerb mit außereuropäischen Firmen darstellen. Wünschenswert ist daher die Vorausentwicklung von Alternativen für die Zeit nach der Ausoptimierung der p-Typ PERC-Technologie.

 

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Solarthermie

Bild zum Projekt Solarthermie

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Brendel

Kurzbeschreibung:

In der Photovoltaikforschung gehören grundlegende Materialuntersuchungen ebenso zu den Aufgaben, wie die Entwicklung von Prozessen und Anlagen für die Solarzellenherstellung. Das Hauptinteresse gilt der Entwicklung neuer Siliciumsolarzellen mit der zugehörigen Modultechnologie für Wirkungsgrade oberhalb von 20%. Übergeordnetes Ziel ist eine Reduktion der Kosten von Solarmodulen

 

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Windenergie

HAPT - Beschleunigte Dauerprüfung von Blattlagern für Multi-Megawatt-Turbinen

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll

Laufzeit:

4 Jahre, 9 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) / IIC6

Kurzbeschreibung:

Ausgehend von den Bedingungen unter denen die Blattlager betrieben werden, wird ein Berechnungsmodell entwickelt, das sowohl die Schadensmechanismen Wälzermüdung als auch Verschleiß enthält und dabei den dreidimensionalen Beanspruchungszustand unter Betriebslast berücksichtigt.

 

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WinConFat - Materialermüdung von On- und Offshore Windenergieanlagen aus Stahlbeton und Spannbeton unter hochzyklischer Beanspruchung

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Windenergieanlagen (WEA) werden durch Wind- und Wellenbelastung starken dynamischen Beanspruchungen unterzogen, wodurch deren Gründungs- und Turmkonstruktionen ermüdungsgefährdet sind. Derzeit werden Türme von Windenergieanlagen, und bei Offshore-WEA (OWEA) sogar die Gründungen, noch überwiegend in Stahlbauweise hergestellt. Die effiziente Anwendung der Stahlbeton- und Spannbetonbauweise für WEA und OWEA, wird derzeit durch ein konservatives Bemessungskonzept gegen Ermüdung speziell für hochfeste Betone verhindert. Um dieses, aus den 1990iger Jahren stammende Bemessungskonzept fortzuschreiben, bedarf es umfangreicher Ermüdungsversuche an Beton, Betonstahl und deren Verbund.

 

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Smart Blades 2.0 - Bau, Test und Weiterentwicklung intelligenter Rotorblätter

 

Leitung:

Dr.-Ing. Claudio Balzani

Laufzeit:

3 Jahre, 3 Monate

Förderung durch:

Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Das Vorhaben befasst sich mit der Weiterentwicklung intelligenter Rotorblatt-Technologien, die zum Ziel haben mechanische Belastungen auf eine Windenergieanlage zu reduzieren. Darunter werden Rotorblätter mit einer gezielten passiven Biege-Torsions-Kopplung (T1), Rotorblätter mit einer integrierten aktiven flexiblen Hinterkante (T2) und Rotorblätter mit adaptiven Vorflügeln verstanden. Darüber hinaus werden Querschnittsthemen (T4) behandelt die für T1, T2 und T3 wichtig sind.

 

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GAeroFeRo - Geometrische Charakterisierung zur aerodynamischen Bewertung des fertigungsgemäßen Rotorblattes

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Eduard Reithmeier

Laufzeit:

2 Jahre, 6 Monate

Förderung durch:

Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Typischerweise werden Rotorblätter von Windenergieanlagen (WEA) aus zwei GFK- bzw. CFK-basierten Halbschalen zusammengesetzt, welche in Sandwich-Bauweise hergestellt werden. Aufgrund des Fertigungsprozesses und der großen Dimensionen der Rotorblätter können sich signifikante Abweichungen der Blattgeometrie von der Auslegungsgeometrie ergeben.

 

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HyConCast - Hybride Substruktur aus hochfestem Beton und Sphäroguss für Offshore-Windenergieanlagen

Bild zum Projekt HyConCast - 
Hybride Substruktur aus hochfestem Beton und Sphäroguss für Offshore-Windenergieanlagen

Leitung:

Univ. Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx

Laufzeit:

4 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Das Forschungsvorhaben HyConCast beschäftigt sich mit der Entwicklung einer neuartigen, hybriden Substruktur für Offshore-Windenergieanlagen. Das innovative Konzept beruht auf der Verbindung von großformatigen, dünnwandigen Sphärogussknoten mit hochfesten, leichten Betonfertigteilrohren zu einer den Umwelt- und Nutzungsbedingungen angepassten, wirtschaftlichen und gleichzeitig robusten Tragstruktur.

 

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GROWup OPC - Überwiegend axial wechselbeanspruchte Grout-Verbindungen in Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen mit Ordinary-Portland-Cement-Grout

Bild zum Projekt GROWup OPC - 
Überwiegend axial wechselbeanspruchte Grout-Verbindungen in Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen mit Ordinary-Portland-Cement-Grout

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann

Laufzeit:

2 Jahre, 8 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), EFRE, Land Niedersachsen

Kurzbeschreibung:

Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) mit aufgelösten Stahltragstrukturen werden zukünftig aufgrund der in der deutschen See vorliegenden Wassertiefen von mehr als 30 m vielfach ausgeführt. Unabhängig vom Tragstrukturtyp wird der Übergang zwischen den Bodenpfählen (piles) und der Tragstruktur zumeist mit pile-sleeve-Verbindungen als Rohr-in-Rohr-Steckverbindung, sogenannten Grouted Joints, realisiert.

 

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SBJ Monitoring - Monitoring des Tragverhaltens einer Suction Bucket Jacket-Gründung

Bild zum Projekt SBJ Monitoring - 
Monitoring des Tragverhaltens einer Suction Bucket Jacket-Gründung

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Martin Achmus

Laufzeit:

2 Jahre, 7 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)

Kurzbeschreibung:

Ein Forschungsprojekt unter Beteiligung der Fa. DONG Energy GmbH und der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM).

 

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Ventus Efficiens - Verbundforschung zur Steigerung der Effizienz von Windenergieanlagen im Energiesystem

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)

Kurzbeschreibung:

"Im Rahmen des Forschungsvorhabens „ventus efficiens“, das innerhalb des Zentrums für Windenergieforschung ForWind angesiedelt ist, wird der Schwerpunkt auf der ganzheitlichen Betrachtung einer Windenergieanlage liegen. So sollen von der Energiewandlung über Tragstrukturen bis hin zu Anbindung ans Stromnetz Kosten gesenkt und Betriebsdauern verlängert werden. Dazu werden in dem auf mehrere Jahre angelegen Vorhaben, das in Kooperation der Universitäten Oldenburg und Hannover realisiert werden soll, nicht nur einzelne Teile der Windkraftanlagen, sondern die gesamte Wirkungskette von der Energieerzeugung in der Anlage bis hin zur Netzan- bindung betrachtet.

 

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IRPWIND - Integriertes Forschungsprogramm Windenergie

Bild zum Projekt IRPWIND - 
Integriertes Forschungsprogramm Windenergie

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

4 Jahre

Förderung durch:

EU-FP7

Kurzbeschreibung:

IRPWIND ist ein Forschungsverbundprogramm, das im Bereich der Windenergie strategische Forschungsprojekte und Förderungsaktivitäten unterstützt, um langfristig europäisches Forschungspotential aufzubauen. IRPWIND umfasst 24 führende Forschungseinrichtungen und wird unmittelbar dazu beitragen, gemeinsame Verbundprojekte und allgemeine Spitzenforschung in Europa voranzubringen, ebenso wie die Netzwerkvorteile durch die gemeinschaftliche Nutzung von europäischen Einrichtungen zu optimieren.

 

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GIGAWIND - Lebensdauer–Forschung an den OWEA-Tragstrukturen im Offshore-Testfeld alpha ventus

Bild zum Projekt GIGAWIND - 
Lebensdauer–Forschung an den OWEA-Tragstrukturen im Offshore-Testfeld alpha ventus

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

4 Jahre, 6 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Ziel des Verbundprojekts GIGAWIND life ist die Erweiterung des in GIGAWIND alpha ventus entwickelten, wirtschaftlichen Bemessungskonzepts für Tragstrukturen von OWEA um wesentliche Aspekte, die sich erst aus dem mehrjährigen Betrieb ergeben.

 

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Smart Blades - Entwicklung und Konstruktion intelligenter Rotorblätter

Bild zum Projekt Smart Blades - 
Entwicklung und Konstruktion intelligenter Rotorblätter

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

3 Jahre, 3 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

In der Windenergiebranche geht der Trend zu immer größeren Rotorblättern, die aufgrund des fluktuierenden und heterogenen Windfeldes sehr starken dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Im Rahmen des Verbundvorhabens werden drei verschiedene Rotorblattkonzepte untersucht, deren Wirkprinzipe darin bestehen, die aerodynamischen Verhältnisse am Rotorblatt durch aktive und passive Mechanismen zu verändern und die Struktur zu entlasten.

 

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InnWind.EU - Innovationen für die nächste Generation von Offshore-WEA der 10-20 MW-Klasse in den Bereichen Gründung, Turm, Generator-Umrichter-System

Bild zum Projekt InnWind.EU - 
Innovationen für die nächste Generation von Offshore-WEA der 10-20 MW-Klasse in den Bereichen Gründung, Turm, Generator-Umrichter-System

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Europäische Union (EU)

Kurzbeschreibung:

Die übergeordneten Ziele des INNWIND.EU-Projekts sind leistungsfähige, innovative Designs sowie Demonstratoren kritischer Komponenten für Offshore-Windenergieanlagen der Leistungsklassen 10 bis 20 MW, die somit über den aktuellen Stand der Technik hinausgehen. Das Gesamtprojekt, bestehend aus sechs Arbeitspaketen (WP), wird durch 27 europäische Partner bearbeitet.

 

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Rotorblatt SHM - Erweiterung und Erprobung eines Schadensfrüherkennungs- und Eis- Detektions-Systems für Rotorblätter von Windenergieanlagen

Bild zum Projekt Rotorblatt SHM - 
Erweiterung und Erprobung eines Schadensfrüherkennungs- und Eis- Detektions-Systems für Rotorblätter von Windenergieanlagen

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

4 Jahre, 6 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Gegenstand des Projekts ist die Erforschung von Schadensfrüherkennungsmethoden für Rotorblätter und die Erprobung eines Schadensdetektionssystems an einem Rotorblatt unter Labor- und Realbedingungen. Hierzu werden schwingungsbasierte Verfahren verwendet und die Umgebungs- und Betriebsbedingungen einer Windenergieanlage berücksichtigt.

 

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TTH - Testzentrum Tragstrukturen Hannover

Bild zum Projekt TTH - 
Testzentrum Tragstrukturen Hannover

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann

Laufzeit:

4 Jahre, 6 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Europäischer Fond für regionale Entwicklung ( EFRE), Land Niedersachsen

Kurzbeschreibung:

Das Testzentrum für Tragstrukturen in Hannover-Marienwerder ist ein Kooperationsprojekt der Leibniz Universität Hannover und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik. Nach Fertigstellung im Jahr 2014 wurde das Testzentrum forschenden Stellen und Industrieunternehmen für die Prüfung von mehraxialen Beanspruchungszuständen an Tragwerken von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen zur Verfügung gestellt.

 

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Windenergie

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann, Prof. Dr.-Ing. habil. Raimund Rolfes

Kurzbeschreibung:

Das Institut für Stahlbau forscht seit mehr als zehn Jahren auf dem Gebiet stählerner Tragstrukturen für Onshore-und Offshore-Windenergieanlagen.

 

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Kraftwerke

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Jörg R. Seume

Kurzbeschreibung:

Am Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik werden energiespezifische Forschungsprojekte zu Gas- und Dampfturbinen, sowie großen Verdichtern für die Anwendung in konventionellen Kraftwerken bearbeitet. Zudem kommen Projekte aus den Bereichen der Windenergie- und Brennstoffzellenforschung. In allen Bereichen wird dabei moderne Messtechnik, sowie neuste Simulationssoftware z.B. für CFD- oder FEM-Berechnungen eingesetzt.

 

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Solarenergie

ReLoS - Zusatzgutachten zeitlich höher aufgelöste Szenarien - Szenarien zur Energieversorgung in Niedersachsen im Jahr 2050

 

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel

Laufzeit:

6 Monate

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz (NMU)

Kurzbeschreibung:

Das Land Niedersachsen hat im Dezember 2014 ein Gutachten für „Szenarien zur Energieversorgung in Niedersachsen im Jahr 2050“ beauftragt. Aus den Stellungnahmen der Mitglieder des Runden Tisches zu diesem Gutachten wurde ein Bedarf einer zusätzlichen Betrachtung von zeitlich höher aufgelösten Energieszenarien deutlich, die über den Umfang dieses ersten wissenschaftlichen Gutachtens hinausgehen. An dieser Stelle knüpft das hier vorgestellte Projekt an, in dem die Erstellung von zeitlich höher aufgelösten Energieszenarien in einem Konsortium zwischen ISFH, ifes/LUH, efz und CUTEC vorgenommen wurde.

 

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26+ - Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Bild zum Projekt 26+ - 
Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Der Wirkungsgrad von Solarzellen wird, angesichts des immer größer werdenden Anteils der BOS (balance of system)-Kosten an einem PV-System, zum entscheidenden Faktor für eine weitere Reduktion der PV-Stromgestehungskosten. Im außereuropäischen Ausland wird aktuell stark an Höchsteffizienzkonzepten gearbeitet – sowohl von Zellherstellern, als auch von Universitäten und Forschungsinstituten. Langfristig könnte das begrenzte Wirkungsgradpotential (~22.5%) der p-Typ PERC-Technologie einen Nachteil im Wettbewerb mit außereuropäischen Firmen darstellen. Wünschenswert ist daher die Vorausentwicklung von Alternativen für die Zeit nach der Ausoptimierung der p-Typ PERC-Technologie.

 

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Solarthermie

Bild zum Projekt Solarthermie

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Brendel

Kurzbeschreibung:

In der Photovoltaikforschung gehören grundlegende Materialuntersuchungen ebenso zu den Aufgaben, wie die Entwicklung von Prozessen und Anlagen für die Solarzellenherstellung. Das Hauptinteresse gilt der Entwicklung neuer Siliciumsolarzellen mit der zugehörigen Modultechnologie für Wirkungsgrade oberhalb von 20%. Übergeordnetes Ziel ist eine Reduktion der Kosten von Solarmodulen

 

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