Europäische Kommission
Die hier genannten wissenschaftlichen Arbeiten wurden durch folgende Einrichtung gefördert:
Europäische Kommission (HORIZON 2020)
Ausgewählte wissenschaftliche Arbeiten: |
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Abgeschlossene Projekte: |
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Titel |
Vielseitige gedruckte Lösungen für ein sicheres und leistungsstarkes Batteriesystem |
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Kurzbezeichnung | VERSAPRINT |
Förderung | European Union's Horizon Europe |
Projekt-Nr./Förderkennzeichen |
101103696 |
Kurzbeschreibung |
Um den Übergang zu einem klimaneutralen Verkehrssektor zu fördern, wird VERSAPRINT Innovationen in das Batteriesystem einbringen, wodurch Sicherheitsprobleme gelöst, die Leistung verbessert sowie Kosten und Umweltauswirkungen verringert werden. Die technischen Lösungen von VERSAPRINT werden hauptsächlich durch 2D/3D-Druck direkt auf die Batteriekomponenten realisiert und wirken im Herzen des Batteriesystems: (i) effizientes Thermomanagement der Zellen, um das Risiko des thermischen Durchgehens (engl.: thermal runaway, TR) zu verringern und die Energiedichte und Lebensdauer zu erhöhen; (ii) deutliche Verbesserung des Wärme- und Sicherheitsmanagements des Systems dank In-Operando-Sensorik; (iii) Hinzufügen thermischer und sicherheitsrelevanter Funktionen auf den Stromschienen; (iv) Ermöglichung einer einfachen und sicheren Demontage und Wiederaufbereitung; (v) Verringerung des Gehäusegewichts, ohne die Fähigkeit zu verlieren, TR einzudämmen, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer guten Recyclingquote; (vi) Gewährleistung eines fortschrittlichen Wärme-/Brandschutzes; und (vii) Kontrolle der während eines TR freigesetzten Abgases durch Kühlung und sichere Evakuierung. VERSAPRINT wird zudem ein Entscheidungstool einführen, um die bestmögliche Konfiguration für eine bestimmte Endanwendung auszuwählen, und wird eine Validierung gemäß TRL5 bieten (i) auf Modulebene mit zwei Modulprototypen (für die Automobil- und Luftfahrtindustrie) sowie einem virtuellen Modulprototyp (für die Schifffahrt); (ii) auf Systemebene durch Simulation für ebendiese Anwendungen. Andere Anwendungen wie Busse, nicht straßengebundene mobile Anwendungen und stationäre Speicher werden ebenfalls durch Simulationen untersucht. VERSAPRINT zielt darauf ab, die in den KPIs von „Batteries Europe 2030“ angestrebten Kosten und Leistungen zu erreichen und gleichzeitig die Moduldichte um 5 % zu erhöhen und die Feuerbeständigkeit und Sicherheit des Batteriesystems erheblich zu verbessern (kein Feuer außerhalb des Moduls während des TR). Die Nachhaltigkeit wird in allen Entwicklungsphasen bewertet. Das multidisziplinäre Konsortium umfasst 3 RTO/akademische Partner sowie 7 industrielle Partner (4 IND und 3 KMU) und wird durch 12 industrielle Beiratsmitglieder ergänzt. |
Laufzeit |
Mai 2023 – April 2026 |
Titel | Reisebusse mit Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieb für den Personennah- und -fernverkehr mit energieoptimierten Antrieben und kostenoptimiertem Design |
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Kurzbezeichnung | CoacHyfied |
Förderung | Europäische Kommission Horzion 2020 |
Projekt-Nr./Förderkennzeichen | 101006774 |
Kurzbeschreibung |
Im Forschungsprojekt CoacHyfied sollen zusammen mit 15 Projektpartnern Brennstoffzellensysteme zur Anwendung in Langstreckenbussen entwickelt und getestet werden. Dazu werden in CoacHyfied zwei Lösungen entwickelt, um die Herausforderungen, wie den geringen Bauraum oder das geringe Rekuperationspotential, zu bewältigen. Weiterhin müssen in diesem speziellen Anwendungsfall auch zahlreiche Nebenverbraucher, wie beispielsweise die Kabinenklimatisierung berücksichtigt werden. Die Busse werden für einen Zeitraum von 2-3 Jahren in zwei unterschiedlichen Regionen eingesetzt und getestet. Der Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme (TME) entwickelt im Rahmen des Forschungsprojekts ein prädiktives Wartungsplanungskonzept anhand von im Rahmen des Forschungsprojekts entwickelten generischen Zustandsindikatoren für verschiedene Bauteile des Brennstoffzellensystems. Mit Hilfe des "Maintanance Schedulers" soll die Lebensdauer des Brennstoffzellensystems erhöht werden. |
Laufzeit | 01.01.2021 - 31.12.2025 |
Titel |
Take-Off: Nachhaltiger Flugkraftstoff aus CO2 |
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Kurzbezeichnung | Take-Off |
Förderung |
Horizont 2020 der Europäischen Union |
Projekt-Nr./Förderkennzeichen | 101006799 |
Kurzbeschreibung |
Das vom EU-Programm Horizont 2020 finanzierte Projekt Take-Off wird die Entwicklung einer einzigartigen Technologie erforschen, die auf der Umwandlung von CO2 und erneuerbarem Wasserstoff in nachhaltigen Flugkraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, SAF) über Olefine als Zwischenprodukt basiert. Diese Technologie zielt darauf ab, einen hochinnovativen Prozess zu entwickeln, der SAF zu niedrigeren Kosten und mit höherer Energieeffizienz im Vergleich zu anderen derzeit verfügbaren Power-to-Liquid-Alternativen produziert. Der Ansatz von Take-Off besteht aus der Abscheidung von CO2 aus Industrieabgasen oder der direkten Abscheidung von Luft, die mit Wasserstoff aus erneuerbarer Elektrizität reagiert, um leichte Olefine zu erzeugen. Diese leichten Olefine werden anschließend chemisch zu SAF veredelt. Alle innovativen Schritte zur Veredelung von CO2 werden unter industriell relevanten Bedingungen demonstriert. SAF, das mit der Take-Off-Technologie hergestellt wird, könnte die Luftfahrtindustrie bei der Verringerung ihres CO2-Fußabdrucks erheblich unterstützen und die Verwendung von rohen Kerosinprodukten ersetzen. Es soll erreicht werden:
Im Rahmen des Projekts wird ebenfalls die wirtschaftliche und ökologische Leistung von SAF, das aus CO2 und erneuerbarem H2 über den Weg der leichten Olefine und von konkurrierenden Produktionswegen hergestellt wird, quantifiziert. Die Quantifizierung beinhaltet:
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Laufzeit |
01.01.2021 – 31.12.2024 |
Titel | Entwicklung eines effizienten und umweltfreundlichen LONG distance poweRtrain für schwere Lkw und Reisebusse. |
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Kurzbezeichnung | LONGRUN |
Förderung | Europäische Kommission, Horizont 2020, Fördervereinbarung Nr. 876972 |
Projekt-Nr./Förderkennzeichen | H2020 LC-GV04-2019 |
Kurzbeschreibung |
Die Reduzierung der tatsächlichen Fahremissionen, des Kraftstoffverbrauchs und der damit verbundenen CO2-Emissionen sind im Schwerlast-Bereich des Fernverkehrs eine große gesellschaftliche Herausforderung. Das LONGRUN-Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, eine Energieeinsparung von 10 % (Tank to Wheel) und die damit verbundene CO2-Reduktion sowie 30 % weniger Abgasemissionen und 50 % Spitzenwirkungsgrad zu erreichen. Eine zweite große Errungenschaft wird das Multiskalen-Simulationsframework sein, das die Konstruktion und Entwicklung effizienter Antriebsstränge unterstützt, einschließlich Hybride für Fernverkehr-LKWs und Reisebusse. Alle Entwicklungen, Innovationen und Implementierungen werden anhand von 22 Anwendungsfällen bewertet. Die Anwendungsfälle werden alle wichtigen Themenbereiche abdecken und zeigen, dass die Projektziele erreicht werden. Das LONGRUN-Konsortium stellt eine einzigartige Kombination aus branchenführender Expertise und Wissen dar. Das Konsortium besteht aus 30 Partnern aus 13 Ländern und umfasst weltweit führende Unternehmen aus den Bereichen Hochleistungsantriebe und Fahrzeugbau. Diese bilden den industriellen Kern des LONGRUN-Projekts. Fundierte Erfahrungen in allen Aspekten der Forschung werden von den wichtigsten europäischen Forschungszentren und Universitäten bereitgestellt. Die LONGRUN-OEMs werden insgesamt acht Demonstratoren (drei Motoren, einen Hybrid-Antriebsstrang, zwei Fernverkehrsbusse und drei Langstrecken-Lkw) entwickeln. Demonstriert werden Elektro-Hybridantriebe, optimierte Verbrennungsmotoren, Nachbehandlungssysteme für alternative und erneuerbare Kraftstoffe, Elektromotoren, intelligente Nebenaggregate, Energierückgewinnungs- und Speichervorrichtungen sowie die Leistungselektronik. Die Demonstratoren umfassen Konzepte für ein vernetztes und digitalisiertes Flottenmanagement, eine vorausschauende Instandhaltung und gegebenenfalls einen Betrieb im Zusammenhang mit der Elektrifizierung, um das Potenzial zur Emissionsreduzierung zu maximieren. Insgesamt werden durch die Projektergebnisse der Übergang von fossilen zu alternativen und erneuerbaren Kraftstoffen sowie die Reduktion der fossilen CO2- und Luftschadstoffemissionen in Europa beschleunigt. |
Laufzeit | 01/2020 - 06/2023 |