Wissenschaftszentrum Elektromobilität, Leistungselektronik und Dezentrale Energieversorgung
Ein Expertisebereich der Fachgruppe DezE
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Das Fachgebiet für Elektromobilität und Leistungselektronik (EMLE) der Technischen Hochschule Lübeck wurde als Forschungsgruppe Erneuerbare Energien und eMobilität (EEeM) im Juli 2012 von Prof. Dr. Tiedemann an der Technischen Hochschule Lübeck gegründet, um sich mit den diversen ungeklärten technischen und rechtlichen Fragen der Energie- und Mobilitätswende zu befassen. Das anzustrebende Ziel ist dabei, eine umweltverträgliche Energieerzeugung und eine auf Elektromobilität basierende sowie nachhaltige Organisation der Verkehrsinfrastruktur. Am 01. November 2019 wurde aus der Forschungsgruppe Erneuerbare Energien und eMobilität das Fachgebiet für Elektromobilität und Leistungselektronik der Technischen Hochschule Lübeck.
Das Bewusstsein über die Notwendigkeit eines Umdenkens in Bezug auf den Umgang mit fossilen Brennstoffen und deren Verwertung wächst zunehmend. Die Elektromobilität bietet diesbezüglich einige beeindruckende Alternativen zu bisherigen Antriebstechnologien, wie dem Verbrennungsmotor. Durch die Nutzung regenerativer Energiequellen, wie der Windkraft oder der Sonnenenergie als Lieferant des neuen Treibstoffes, können Elektroautos die Mobilität ohne den Ausstoß umweltbelastender Abgase gewährleisten.
Um die Energie- und Mobilitätswende effizient mitgestalten zu können, vernetzt das Fachgebiet EMLE überregional und interdisziplinär Kompetenzen in den Bereichen Elektrotechnik, Leistungselektronik, Antriebstechnik, Mikroprozessortechnik, Recht und Wirtschaft.
Des Weiteren unterstützt das Fachgebiet EMLE die Energie- und Mobilitätswende mit anwendungsorientierten Forschungsprojekten aus Industrie und Wirtschaft.
Kontakt
| E-Mail: | info.emle(at)th-luebeck.de |
| Telefon: | 0451 / 300 - 5237 |
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Immer auf dem neusten Stand
Wir halten Sie gerne in Form von Pressemitteilungen, Artikeln, Berichten und Veröffentlichungen auf dem neusten Stand.
Kleinere Updates gibt es auch auf den Social-Media-Kanälen bei LinkedIn, Instagram und Facebook zu finden.
12.09.2024
3. HY.SH Wasserstoffsymposium an der TH Lübeck
Am 12.09.2024 hat das EMLE gemeinsam mit dem Landeskompetenzzentrum Wasserstoffforschung Schleswig-Holstein (HY.SH) das dritte HY.SH-Forschungssymposium an der Technischen Hochschule Lübeck ausgerichtet. Nach einleitenden Worten von Sebastian Wirth (HY.SH) haben unsere Teammitglieder Clemens Kerssen, Niklas Thom und Maik Baumann jeweils einen Fachvortrag präsentiert. Neben zahlreichen weitere Gastbeiträge zum Thema der Wasserstoffforschung in Schleswig-Holstein gab es reichlich Zeit zum Netzwerken sowie eine Vorstellung der unterschiedlichen Forschungsprojekte und Prototypen des EMLE.
Genaueres ist im ausführlichen Artikel der TH Presseabteilung zu finden.
16.11.2023
Veröffentlichung im Campusmagazin Me2Be
"Blendi, Bente, Samuel und Niklas – Vier Studierende der TH Lübeck im Fokus"
So die Überschrift des Interviews, welches in "ME2BE" dem Campusmagazin veröffentlicht wurde. Vier Studierende, darunter unser Mitarbeiter Niklas Thom, berichten dabei über ihr Studium und ihre Arbeit an Forschungsprojekten für die Zukunft. Niklas berichtet dabei unter anderem von seiner Master-Thesis und von der Wichtigkeit von Wasserstoff in einer dezentralen Energieversorgung.
Wir freuen uns sehr über die Veröffentlichung.
Wer mehr über nachhaltige Forschung an der TH Lübeck erfahren möchte, kann sich den Artikel in ganzer Länge gerne hier durchlesen.
05.05.2023
Veröffentlichung in der "be top", dem Magazin der Friedhelm Loh Group
Ausführliche Beschreibung anzeigen
Das Bild zeigt eine Person, die in einem Technikraum steht und einen Prototyp einer Schnellladesäule in den Händen hält. Die Person trägt einen dunkelgrünen Pullover und steht vor mehreren geöffneten Schaltschränken, in denen zahlreiche elektronische Bauteile, Kabel und Platinen sichtbar sind. Die Umgebung wirkt wie ein Labor oder eine Werkstatt für angewandte Forschung im Bereich Elektrotechnik oder Automatisierung. Über dem Bild befindet sich eine schwarze Navigationsleiste mit dem Logo und Schriftzug „be top – Das Magazin der Friedhelm Loh Group“ sowie den Menüpunkten „Innovation“, „Praxis“ und „Miteinander“. Unter dem Bild steht eine Bildunterschrift, die auf die angewandte Forschung und die Verbindung von Softwareprogrammierung und Platinenfertigung beim Prototyp der Schnellladesäule hinweist.
"Wir forschen auf Systemebene"
So die Überschrift des Interviews, welches in "be top" dem Magazin der Friedhelm Loh Group veröffentlicht wurde.
Wir freuen uns sehr über die Veröffentlichung.
Wer sich mehr über den Bereich der Ladeinfrastruktur informieren möchte, kann sich den Artikel in ganzer Länge gerne auf der Seite betop.friedhelm-loh-group durchlesen.
02.05.2023
Besuch der Hannover Messe 2023
Am 20.04.2023 waren wir Besucher auf der Hannover Messe
Am Stand von EPLAN konnte über eine VR-Ansicht ein Teil unseres innovativen Ladepark-Projektes inklusive einem in Verbindung mit Rittal GmbH & Co. KG und EPLAN generiertem "digitaler Zwilling" betrachtet werden. An dem digitalen Zwilling konnte man sich unter anderem auch einzelne Komponenten des Projektes ansehen und simulieren, wie es originalgetreu in der Umgebung aussehen würde.
Als Besucher der Hannover Messe konnten wir viele interessante Eindrücke gewinnen.
Am Stand von Wago konnten wir den humanoiden Roboter Roboy von der Devanthro - the robody company treffen. Der Roboy erlaubt ferngesteuerte Interaktionen mit Menschen, so konnten auf der Messe Spenden für die Fruchtalarm gGmbH gesammelt werden, indem man den Roboter umarmt.
Forze Hydrogen Racing stellte den Forze VIII in Zusammenarbeit mit EKPO Fuel Cell Technologies GmbH vor, bei dem es sich um ein wasserstoffbetriebenes Rennauto handelt.
Am Stand der Technischen Universität Wien konnten Synchron-Reluktanz-Motoren mit sensorloser Regelung besichtigt werden.
Baltic Fuel Cells GmbH brachte ein vollkommen funktionsfähiges und bereits für den Straßenverkehr zugelassenes Brennstoffzellen-E-Bike mit auf die Messe. Dieses besitzt einen Druckgastank, welcher 80g Wasserstoff fassen kann, was für 200km Fahrspaß reicht.
Für uns war die diesjährige Hannover Messe wirklich sehr interessant und wir freuen uns schon sehr auf die Nächste.
20.04.2023
Nun sind wir auch offiziell auf der Seite von EPLAN unter den Partnern*innen zu finden.
Übersicht Kompetenzbereiche
IDEEN - Initiative Dezentrales Energieversorgungsnetz
Eine ganzheitliche und praxisnahe Betrachtung eines Forschungsfeldes
Ausführliche Beschreibung anzeigen
Das Bild ist eine komplexe, zweigeteilte Grafik, die den Aufbau und die Vernetzung eines modernen Energiesystems mit Energiemanagement illustriert:
Obere Hälfte:
- Links: Verschiedene Energiequellen wie Strommasten, Solarpanel, Windräder und eine Biogasanlage.
- Mitte: Ein Umspannwerk, das über einen Doppelpfeil mit einem Block „Weitere Energiespeicher“ verbunden ist. Im Speicherblock sind Symbole für Batterien und Wasserstoff (H₂) dargestellt.
- Rechts: Verschiedene Verbraucher wie E-Autos an Ladesäulen, Wohnhäuser, ein Krankenhaus, Fabriken und Windräder.
- Über der Grafik verläuft ein gelber Pfeil mit der Beschriftung „Datenkommunikation und Monitoring“, der die Verbindung und Überwachung aller Komponenten symbolisiert.
Untere Hälfte:
- Links: Darstellung der Netzebenen: Höchstspannung (220/380 kV), Hochspannung (110 kV) und Mittelspannung (1–50 kV), die in die Niederspannungsebene (400/230 V) übergehen.
- Mitte: Blockdarstellung mit mehreren Umrichtern (AC/DC, DC/DC), Speichern (Batterien, Wasserstoff, thermische Speicher), die über das EMS (Energiemanagementsystem) gesteuert werden.
- Rechts: Verzweigtes Blockdiagramm, das verschiedene Verbraucher (z. B. Ladesäulen/EVSE, PV-Anlagen, weitere Erzeuger, WKEK) und deren Vernetzung zeigt.
Das Schaubild verdeutlicht die Integration erneuerbarer Energien, Speicher, Netzmanagement und Verbraucher im Rahmen eines intelligenten Energiemanagementsystems.
IDEEN ist unsere Initiative einer ausfallsicheren, dezentralen Energieversorgung mit ihrer globalen Sicht auf die Energiewende sowie dem Fokus auf Energiespeicher zur Aufnahme primär regenerativ gewonnener aber auch konventionell erzeugter Energie und umfasst alle Ebenen von der Energieerzeugung bis zum Verbraucher. Als Verbraucher wird in der Globalsicht auch die Ladeinfrastruktur betrachtet, die das Energieversorgungsnetz nicht mehr stark belasten muss, sondern die benötigte Leistung aus ihrem integrierten Speichersystem beziehen kann. Das integrierte Speichersystem wiederum besteht technologieoffen aus einer Kaskade unterschiedlicher Speichertechnologien. Die zusammengeschalteten Speicher reduzieren die Systemschwächen singulärer Energiespeicher und steigern in Summe ihre Effizienz in puncto Lang- und Kurzzeitspeicherfähigkeit, Systemeffizienz, Lebensdauer und Kosten.
Neben der Energiespeicherung spielt die Umwandlung unterschiedlicher Energieformen sowie die Wandlung elektrischer Energie eine zentrale Rolle in der Energie- und Mobilitätswende. Zudem werden für die dezentralen Netzeinheiten, die je nach Betriebsart vom zentralen Energieversorgungsnetz entkoppelt werden können, ein intelligentes, schnittstellenoffenes und selbstlernendes Energiemanagementsystem (EMS) benötigt, das mit jedem Netzteilnehmenden kommuniziert, die Daten auswertet und die Stabilität des Gesamtsystems fördert.
Dieses Gesamtsystem soll durch verschiedene Anträge, Forschungs- und Entwicklungsprojekte konzipiert, in Teilsystemen aufgebaut und validiert werden. Dabei steht das Grundprinzip dieser Initiative im Vordergrund, die auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst skaliert werden können kann. Somit ist diese Initiative nicht auf die Globalsicht beschränkt, sondern adressiert auch verschiedenste kleinere Anwendungen wie zum Beispiel die Versorgung kritischer Infrastruktur oder mobiler Anwendungen wie Zeltstädte.
Geförderte Projekte
- ReBiCell - Regeneration und Reaktivierung von Batteriemodulen für Elektrofahrräder (Projekt Nr. 8/12-83)
- H2 Fonds - Zeit für Wasserstoff
- Antrags- und Projektvorbereitung zu einem Verbundprojekt 1/3 (Projekt Nr. 5/21-10)
- Antrags- und Projektvorbereitung zu einem Verbundprojekt 2/3 (Projekt Nr. 5/21-11)
- Antrags- und Projektvorbereitung zu einem Verbundprojekt 3/3 (Projekt Nr. 5/21-34)
- Wasserstoffsymposium - Netzwerk- und Informationsveranstaltung SH (Projekt Nr. 5/21-41)
- Hochleistungsladesystem mit integriertem Pufferspeicher (Power 400) (Projekt Nr. LPW-E/3.1.1/1379)
- Innovationsnetzwerk Multifunktionale Straße
- Pilotprojekt Umbau Dieselbusse in Elektrobusse (PilUDE)
Weitere F&E-Projekte befinden sich derzeit in der Akquirierungs- und Einreichungsphase und dürfen aus diesem Grund noch nicht veröffentlicht werden.
Interne Projekte
- Optimierung des 100 kW DC-Schnellladesystems - FE Alpha (Eigenentwicklung)
- Systemanalyse eines 350 kW DC-Schnellladesystems (Eigenentwicklung)
- Optimierung einer 22 kW Wallbox (Eigenentwicklung)
- Modularer und hochskalierbarer Ladepark
- Dezentrales Reallabor
Veröffentlichungen
- Power 400 - High Power Charging System with Battery Buffer;
Peter Drews-Walkling, Clemens Kerssen, Roland Tiedemann;
in: EEE Xplore ETG Kongress 2021 - Simulationssanalyse der elektromagnetischen Eigenschaften von Aktuatoren
Christoph Blaufuß, Roland Tiedemann, Jan Truglitschka Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG, Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt,
DGLR-Jahrbuch 2012 09/2012, - Wechselrichtung elektrischer Energie in regenerativen Energiewandlungssystemen
Roland Tiedemann, Carsten Lüders
Virtuelle Instrumente in der Praxis 2010 VDE VERLAG,
ISBN-10: 3800732351 Berlin,
Offenbach 2010 - The Power Electronic Environment on More Electric Aircrafts
R. Tiedemann, Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt,
DGLR-Jahrbuch 2007 09/2007 - Current Flow in Coaxial Braided Shields
R. Tiedemann, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility,
08/2003
Coupling between Power Supply Zones
J. Trinkle, R. Tiedemann, A. Cantoni, IEEE Int. Symposium on EMC,
Minneapolis, 2002 - Schirmwirkung koaxialer Geflechtsstrukturen
R. Tiedemann, Shaker Verlag, ISBN 3-8265-8563-1,
Aachen 2001
Rebuilding the Screen of a Cable by a double Layer of parallel Wires
R. Tiedemann and K.-H. Gonschorek, 5. Int. Symposium on EMC,
Wroclaw, Poland, 2000 - Messung der komplexen Kabeltransferimpedanz bis 2 GHz
R. Tiedemann und K.-H. Gonschorek, EMV 2000, VDE Verlag,
Düsseldorf, 2000 - Determination of the Transfer Impedance and the Transfer Admittance of Coaxial Cables with the Current Line Method
R. Tiedemann and K.-H. Gonschorek, Int. Symposium on EMC,
Magdeburg, 1999 - Simple Method for the Determination of the Complex Cable Transfer Impedance
R. Tiedemann and K.-H. Gonschorek, IEEE Int. Symposium on EMC,
Denver, Colorado, 1998 - Minimizing the Interference Coupling into Standard Coaxial Cables with Braided Shield
R. Tiedemann and K.-H. Gonschorek, IEEE Int. Symposium on EMC,
Denver, Colorado, 1998 - Einfache Bestimmung der Komplexen Kabeltransferimpedanz
R. Tiedemann und K.-H. Gonschorek, EMV '98, VDE Verlag,
Düsseldorf, 1998
Master-Thesis
Konzeptionierung eines auf Wasserstoff basierenden, hybriden und bidirektionalen Speichersystems
- Niklas Thom, 28.06.2024
Entwicklung eines Energiemanagementsystem-Konzept mit einem Entwurf am Beispiel eines dezentralen Systems
- Marek Zimmermann, 30.07.2023
- Elektromobilität - Die (einzige) Zukunft des Mobilitätssektors?
Christian Elsner, 15.10.2021
- Elektrofahrzeug und Ladestation: Eine Untersuchung der Kommunikationsschnittstelle gemäß ISO/IEC 15118 sowie Entwicklung einer Simulationsumgebung für intelligentes Laden
Faruk Uras, 16.07.2018
- Systemanalyse und Konzepterstellung eines Microcontroller basierten Steuergerätes für Elektrofahrzeuge
- Waldemar König, 06.08.2018
Bachelor-Thesis
- Modellierung, Analyse und messtechnische Untersuchung der Auswirkungen
von netzgerichteten Wechselrichtern in InselnetzenThilo Steinbock, 09.11.2023
- Entwicklung eines Motorenprüfstands für Drehstrom-Asynchronmaschinen mit Erstellung eines digitalen Zwillings
Maximilian Neubauer, 19.07.2023
- Bestimmung der frequenzabhängigen Parameter von Impedanzen für Leistungsfilter
Niklas Thom, 18.02.2022
- Aufbau eines DC/DC-Wandlers zwischen einer Brennstoffzelle und einem stationären Batteriespeicher für Hochleistungsladesäulen
Florian Schmid, 16.12.2021
- Betrachtung verschiedener Filtertopologien zur Reduzierung von Störungen an einem spannungsgeführten Frequenzumrichter
- Marek Zimmermann, 2021
Scientific Projekt
- Evaluation of the simulation of lead-acid batteries in MATLAB Simulink and measurement-based optimization of model parameters
Maximilian Neubauer, 21.07.2025
- Evaluation on the capabilities of MATLAB Simulink’s Embedded Coder for rapid prototyping of micro-controller based control systems for switching converters
- Thilo Steinbock, 08.02.2024
Praktika
- Aufbau, Implementierung und Validierung eines E-Bike-Datenloggers zur
SoC- und Leistungsanalyse unter realistischen Fahrszenarien- Marvin Meding, 24.11.2025 bis 08.12.2025
Lars Traut, 10.04.2025
Wasserstoffsicherheit - Grundlagen, Maßnahmen, Detektion
Wasserstoff wird im zukünftigen fossilfreien Energiesystem eine unverzichtbare Rolle spielen, stellt er doch die einzige und zudem kostengünstige Möglichkeit dar, die Schwankungen der erneuerbaren Energieerzeugung im riesigen saisonalen Maßstab zu speichern, in den Salzkavernen, die heute für Erdgas genutzt werden. Auch wichtige Industriezweige, wie Stahl, Beton, Glas, sind ohne ihn in der fossilfreien Zukunft nicht vorstellbar. Er ist aber schwer zu detektieren, geruchlos, brennt mit unsichtbarer Flamme und hat einen weiten Explosionsbereich. Lars Traut von der Dräger Safety AG & Co.KGaA hat über die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen und Beispiele von Detektoren und Dienstleistungen der Dräger Safety berichten.
Josefin Klindt, 21.01.2025
E-Cap Marine GmbH: Emissionsfreie Schiffsumrüstung Elektrisch, Wasserstoff, Hybrid Plug & Play Containerlösungen
Die eCap Marine GmbH entwickelt emissionsarme Antriebs- und Energietechnik als teil-mobile Containerlösungen für maritime Fahrzeuge und Hafen-Infastruktur, die auch bereits im praktischen Einsatz ist. Insbesondere wird Josefin Klindt referierte über das jüngste in Cuxhaven realisierte Projekt,die Umrüstung des Mittelplate-Versorgungsschiffs Coastal Liberty mit einem zusätzlichen Elektroantrieb, der von einem Brennstoffzellensystem mit grünem Wasserstoff aus Druckflaschencontainern betrieben wird. Diese sogenannten Tanktainer werden per Hafenkran „Plug-and-Play“ getauscht und im Hafen per Elektrolysesystem gefüllt. Bei diesem Projekt war eCap Marine für die Integration der tauschbaren Tanks und das zusätzliche emissionsfreie Antriebssystem an Bord verantwortlich.
Northvolt, 02.12.2024
Bau der Northvolt Batteriezellfabrik bei Heide: Chancen und Hürden
Offshore H2 Generator
Jens Cruse, CEO Cruse Offshore GmbH, 6.6.2024
Jens Cruse, CEO der Cruse Offshore GmbH, referiert über das BMWK-Verbundvorhaben -ProHyGen- zur Entwicklung von schwimmenden autonomen Windkraft-Wasserstoff-Produktionsinseln für Offshore-Gebiete außerhalb der potenziellen Standorte für herkömmliche Offshore-Windparks. Der Wasserstoff wird an LOHC gebunden und kann daher mit herkömmlichen Öl-Tankern abgeholt und über die Öl-Infrastruktur weiterverteilt werden, es ist keine Pipeline oder Stromnetzanbindung erforderlich. Das Projekt läuft seit dem 1.9.2023, beteiligt sind u.a. die TU Hamburg und die FAU Erlangen-Nürnberg.
EMLE Fachtagung 12.04.2023
Der Bürgermeister der Hansestadt Lübeck, Jan Lindenau begrüßte alle Teilnehmenden der Veranstaltung und betonte: „Der Ausbau von E-Mobilität ist in Lübeck noch begrenzt durch das Netz(…). Wir müssen es schaffen die dezentrale Versorgung flächendeckend für die verschiedenen Akteure zu gewährleisten. Am Ende haben wir das große Glück mit der TH Lübeck, die sich dem Thema annimmt. Ich wünsche weiterhin viel Erfolg, wenn es um die Lösung der praktischen Probleme geht!“
H2-DemoLab - Smart Region Salzburger Land
Prof. Georg Brunauer, FH Salzburg, gab in einem Vortrag einen Einblick in seine Forschungsaktivitäten an der FH Salzburg. Unter anderem beschäftigt er sich mit der Frage, wie die Städte und Gebäude künftig mit Energie versorgt werden können – auch über Nacht und bei Windflauten. Die Lösung sind Speicher. „Wasserstoff bietet sich hier an, um die sektorale Kopplung zu schaffen. Wichtig ist: er sollte rein aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen werden“, so Brunauer. Auch die verschiedenen Interessenslagen zwischen Techniker*innen und beispielsweise Stadtplaner*innen sprach er an. Am Ende ist klar: „Ohne ein Miteinander wird es nicht gehen“.
Zahlen zur Energiewende in Deutschland
Dr. Matthias Meinefeld, Stadtwerke Lübeck, von den Stadtwerken Lübeck versorgte die interessierte Runde mit einem Komplettpaket an Zahlen zur Energiewende in Deutschland. Wie sehen die derzeitigen Anteile an erneuerbaren Energien aus? Woran scheitert der Ausbau der Windenergie? Und warum hat die zukunftsfähige Energieversorgung ein quantitatives Problem? Auf diese und weitere Fragen ging Meinefeld in seinem Impulsvortrag ein. Was bleibt? In der Elektrifizierung ist eines besonders wichtig: „Windkraft und Photovoltaik sind nicht alles, aber ohne Windkraft und Photovoltaik ist alles andere nichts“, betont Matthias Meinefeld.
EMLE + Rittal + Eplan: building the charging infrastructure of the future
Den Abschluss machten Jan Oliver Kammesheidt von der Firma Eplan und Verena Freund von Rittal. „Wir stehen vor einem Berg von Aufgaben. Und es muss zügig gehen“, sagt Kammesheidt. Eine Hands-on-Mentalität stellen Eplan und EMLE gemeinsam in einer Research Partnerschaft bereits seit Ende 2022 unter Beweis. Aber es sei nicht nur diese Mentalität, die das Team EMLE der TH Lübeck ausmache, sondern auch die praktische Zusammenarbeit, die für die Unternehmen so fruchtbar sei, so Verena Freund von Rittal.
Prof. Dr. Thomas Klassen, 16.06.2022
Wasserstoff-Gewinnung mit Sonnenlicht und Wasserstoff-Speicherung in Metallhydriden
Mit dem Vortrag von Professor Thomas Klassen von der Helmholtz hereon GmbH in Geesthacht und der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg setzt das Fachgebiet Elektromobilität und Leistungselektronik seine Vortragsreihe mit Gastdozenten zu Themen der Elektromobilität und des Klimaschutzes auch in diesem Semester fort.
An beiden Einrichtungen macht Professor Klassen sowohl Grundlagen- als auch angewandte Forschung und Entwicklung zum Thema Nutzung von Wasserstoff für die Energiewende. Zudem ist Professor Klassen mit seinem Team Partner im Projektvorhaben dS regenerativ – duale und dezentrale Speicherung von regenerativen Energien – des Fachgebiets.
Prof. Dr. Thomas Klassen (Helmholtz hereon Geesthacht & Helmut-Schmidt-Universität Hamburg) - Wasserstoff-Gewinnung mit Sonnenlicht und Wasserstoff-Speicherung in Metallhydriden
Dipl. Ing. Arne Kusiek, 02.04.2020
Quo Vadis - Entwicklung in der Windenergiebranche?
Seit dem Zusammenschluss mit Acciona Windpower im Jahr 2016 ist die Nordex Group als Global Player mit mehr als 6.000 Mitarbeiter:innen einer der größten Hersteller von Windenergieanlagen weltweit. Die Nordex/Acciona ist seit 35 Jahren in der Entwicklung, der Herstellung sowie der Projektentwicklung und Wartung von Windenergieanlagen im Onshore-Bereich tätig. Der Schwerpunkt liegt aktuell auf Windenergieanlagen der 3 bis 5+ MW-Klasse. In Produktionsanlagen in Deutschland, Spanien, Brasilien, USA, Argentinien, Mexiko und Indien fertigt die Nordex Group Gondeln, Naben, Rotorblätter und Betontürme. Darüber hinaus ist das Unternehmen mit Niederlassungen und Büros in mehr als 25 Ländern aktiv.
Referent Arne Kusiek, Nordex/Acciona AG, berichtet aus der Praxis über aktuelle Methoden der Softwareentwicklung in der und für die Windenergiebranche.
Prof. Dr. Ehrenfried Zschech, 13.01.2020
Ressourceneffiziente Nanomaterielien für die Energiespeicherung - 3D Architektur und Charakterisierung
Mit dem Vortrag "Ressorceneffiziente Nanomaterialien für die Energiespeicherung - 3D-Architektur und Charakterisierung" von Professor Dr. Ehrenfried Zschech vom Fraunhofer IKTS und der TU Dresden startete das Fachgebiet Elektromobilität und Leistungselektronik der TH Lübeck von Prof. Roland Tiedemann am 13.1.2020 seine neue Vortragsreihe mit Gastdozenten zu Themen rund um das Fachgebiet.
Professor Zschech hob hervor, wie wichtig die Erforschung und Entwicklung neuer Materialien für die Energiespeicherung ist, für den stark wachsenden Bedarf in der Elektromobilität und für die Nutzung der nicht kontinuierlich anfallenden Wind- und Sonnenenergie, um die kritischen Rohstoffe wie Lithium und Kobalt ersetzen zu können. Er zeigte die von ihm entwickelte 3D Nano X-Ray Computed Tomography zur Analyse im Bereich von einigen Nanometern, zum Design von Nanomaterialien und zur Untersuchung elektrochemischer Prozesse.
Zwei bis drei Vorträge pro Semester sind geplant. Alle Interessierten sind herzlich eingeladen. Ansprechpartner ist Dipl.-Phys. Peter Drews.
Ausführliche Beschreibung anzeigen
Präsentationsfolie von McKinsey zum Thema „Nachfrage nach Lithium und Kobalt“. Links stehen textliche Analysen zu Versorgungsengpässen, rechts zeigen Balken- und Kreisdiagramme den starken Anstieg des Bedarfs für Batterien von 2010 bis 2025.
Ausführliche Bildbeschreibung:
Die Folie trägt den Titel „Demand for lithium and cobalt“. Sie ist zweigeteilt: Links befindet sich Text, rechts werden Daten visualisiert.
1. Textbereich (Links)
Unter der Überschrift „Issues:“ werden folgende Punkte aufgelistet:
- Concerns regarding the future of the raw-material supply availability for batteries
- Impact of rising commodity prices on battery production costs
Darunter folgt eine Schlussfolgerung in roter Schrift mit einem Pfeil:
- → R&D for new materials needed, with no or low amount of critical raw materials
Ein Absatz am unteren linken Rand erläutert den Kontext:
„The growing adoption of EVs and the need for EV batteries with higher energy densities will see the demand for lithium increase more than threefold between 2017 and 2025. Cobalt will increase by 60 percent over the same period.“
2. Datenbereich (Rechts)
Zwei Spalten zeigen Diagramme für Lithium und Kobalt. Jede Spalte enthält ein gestapeltes Balkendiagramm (Gesamtbedarf in Kilotonnen) und darunter Kreisdiagramme (Anteil der Batterien an der Gesamtnachfrage in Prozent).
Linke Spalte: Lithium demand (kiloton)
Die Balken sind unterteilt in „Battery“ (dunkelblau) und „Other“ (grau).
- 2010: Gesamt 123 (Battery: 18 / Other: 105). Anteil Batterien: 14 %.
- 2017: Gesamt 214 (Battery: 87 / Other: 127). Anteil Batterien: 41 %.
- 2025 (Prognose): Gesamt 672 (Battery: 509 / Other: 163). Anteil Batterien: 76 %.
- Beobachtung: Der Bedarf durch Batterien vervielfacht sich massiv und wird 2025 der Haupttreiber sein.
Rechte Spalte: Cobalt demand (kiloton)
Auch hier unterteilt in „Battery“ (dunkelblau) und „Other“ (grau).
- 2010: Gesamt 71 (Battery: 17 / Other: 53). Anteil Batterien: 25 %.
- 2017: Gesamt 136 (Battery: 41 / Other: 95). Anteil Batterien: 30 %.
Themen für studentische Arbeiten im EMLE
Abschlussarbeit Bachelor
Das Projekt Ladepark bietet viel Potential für Projekt- und Abschlussarbeiten im Software- und Gestaltungsbereich. Hierzu zählt sowohl der Backend/Middleware Bereich als auch der Bereich Frontend und UX/UI.
Abschlussarbeit Master
Scientific Projekt
Praktikum
Offene Stellen
Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d) im Bereich Elektrotechnik mit mindestens einem der Schwerpunkte Leistungselektronik/Energiespeichersysteme/Batterietechnik -Kennziffer 8.395-
befristet bis zum 31.12.2027 zu besetzen.
Die Eingruppierung erfolgt bei Erfüllung der tariflichen Voraussetzungen bis zur Entgeltgruppe 13 Entgeltordnung TV-L. Die Arbeitszeit beträgt 100 % einer Vollzeitbeschäftigung (derzeit 38,7 Stunden/ Woche).
Vorhabensbeschreibung des Projektes Second Life für Fahrbatterien (2nd2Sea): Bisher wird bei der Auslegung elektrischer Speicher nur der primäre Einsatzzweck berücksichtigt. Im maritimen Bereich werden in Zukunft vermehrt elektrische Speicher als Fahrbatterien eingesetzt. Wenn man eine sekundäre Anwendung für den Second-Life-Betrieb als Speicher für die Landstromversorgung betrachtet, steigt die gesamte Wirtschaftlichkeit sowie die Nachhaltigkeit der eingesetzten Batterien. Im Projekt wird eine umfassende Betrachtung einer solchen Umsetzung vorgenommen. Auf der Ebene der Batteriemodule wird ein Batteriemanagementsystem (BMS) weiterentwickelt, das den Zustand der Batterie durch Integration von künstlicher Intelligenz (KI) zuverlässig berechnet. Auf der Speicherebene wird untersucht, wie die Module konstruiert sein müssen, um sowohl auf See als auch im stationären Betrieb eingesetzt werden zu können. Die Leistungselektronik und das übergeordnete BMS werden entwickelt, um Module unterschiedlicher Qualität zu verbinden und jedes Modul optimal zu nutzen. Ein Demonstrator wird ebenfalls umgesetzt. Zudem soll eine Konzeptstudie durchgeführt werden, die untersucht, wie der stationäre Speicher für die Landstromversorgung im maritimen Hafenumfeld optimal genutzt werden kann.
Ihre Aufgaben:
- Entwicklung, Aufbau und Validierung von Gleich- und Wechselrichtern für stationäre Anwendungen in der speichergestützten Energiewende
- Entwicklung und Programmierung von Ansteuerungsverfahren für bidirektionale Umrichtermodule
- Durchführung und Validierung von projektbegleitenden Simulationen (MATLAB Simulink, PLECS) auf Schaltungs-, Modul- und Systemebene
- Programmierung und Integration von Datenloggern und Energiemanagementfunktionen
- Ausarbeitung einer projektbegleitenden Konzeptstudie
- Materialauswahl und Beschaffung
- Kontrolle und Erfassung des Mittelabflusses
- Operative Projektkoordination
- Interne und externe Kommunikation
- Terminüberwachung
- Projektdokumentation und Archivierung
- Organisatorische Unterstützung
- Ausarbeitung und Unterstützung bei wissenschaftlichen Publikationen
Für inhaltliche Rückfragen steht Ihnen Clemens Kerssen (E-Mail: clemens.kerssen(at)th-luebeck.de) gerne persönlich zur Verfügung.
Weiteres in unserer Stellenausschreibung.
Leitung Wissenschaftszentrum EMLE
| Prof. Dr.-Ing.
Anton Kersten | |
| Telefon: | +49 451 300 5304 |
| E-Mail: | anton.kersten@th-luebeck.de |
| Raum: | F.9 21-0.05 |
| Clemens Kerssen
M.Sc.
| |
| Telefon: | +49 451 300 5428 |
| E-Mail: | clemens.kerssen@th-luebeck.de |
| Raum: | F.5 4-0.19 |
Mitglieder Wissenschaftszentrum EMLE
| Prof. Dr.-Ing.
Roland Kral | |
| Telefon: | +49 451 300 5707 |
| E-Mail: | roland.kral@th-luebeck.de |
| Raum: | C.2b 9-0.04 |
| Prof. Dr.-Ing.
Saeed Milady | |
| Telefon: | +49 451 300 5328 |
| E-Mail: | saeed.milady@th-luebeck.de |
| Raum: | G.3 18-2.06 |
| Prof. Dr.-Ing.
Norman Borchardt | |
| Telefon: | +49 451 300 5322 |
| E-Mail: | norman.borchardt@th-luebeck.de |
| Raum: | G.2 17-1.13 |
| Dorle Stecher
M.A.
| |
| Telefon: | +49 451 300 5422 |
| E-Mail: | dorle.stecher@th-luebeck.de |
| Raum: | A.1 36-K.06 |
Externe Mitglieder Wissenschaftszentrum EMLE
| Prof. Dr.-Ing. Klaus F. Hoffmann Professur für Leistungselektronik Fakultät für Elektrotechnik Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg Holstenhofweg 85, 22043 Hamburg | |
| Tel.: |
+49 (0)40 6541 2853
oder
+49 (0)40 6541 2669 |
| Fax: | +49 (0)40 6541 2018 |
| E-Mail: | Klaus.Hoffmann(at)hsu-hh.de |
| Web: | www.hsu-hh.de/lek |
| Dr. Andreas Würsig Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie ISiT Gruppenleiter "Batteriesysteme für Spezialanwendungen" Stellv. Geschäftsfeldleiter "Leistungselektronik" | |
| Telefon: | +49 4821 17-4336 |
| E-Mail: | andreas.wuersig(at)isit.fraunhofer.de |
| M.Sc. Waldemar König Steuerungssysteme Elektrofahrzeuge | |
| Raum: | F.5-0.20 |
| Telefon: | +49 451 300-5049 |
| E-Mail: | info.emle(at)th-luebeck.de |
| Lutz Tiedemann Rechtsanwalt Fachanwalt für Bank- und Kapitalmarktrecht Fachanwalt für Handels- und Gesellschaftsrecht Groenewold Tiedemann Griffel Partnerschaft mbB | |
| E-Mail: | lt(at)gtg-recht.de |
Mitarbeitende Wissenschaftszentrum EMLE
Systemkoordinator Brennstoffzellen
| Dipl.-Phys. Peter Drews | |
| Telefon: | +49 175 1999 300 |
| E-Mail: | peter.drews(at)th-luebeck.de |
Projektbetreuung
| Maik Baumann
M.Eng.
| |
| Telefon: | +49 451 300 5044 |
| E-Mail: | maik.baumann@th-luebeck.de |
| Raum: | F.5 4-0.20 |
Aufbau Wasserstoffsysteme und Hybridspeicher
| Niklas Thom
M.Sc.
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| Telefon: | +49 451 300 5237 |
| E-Mail: | niklas.thom@th-luebeck.de |
| Raum: | F.5 4-0.20 |
Elektrische Antriebssysteme und Motorenprüfstandentwicklung
| B.Sc. Maximilian Neubauer | |
| Raum: | F.5-0.20 |
| Telefon: | +49 451 300-5237 |
| E-Mail: | maximilian.neubauer(at)th-luebeck.de |
Aufbau Simulationen Matlab und Simulink
| Martina Duong | |
| Raum: | F.5-0.20 |
Phoenix Contact GmbH & Co. KG
techreach GmbH
EPLAN GmbH & Co. KG
FEIG ELECTRONIC GmbH
Fachgruppe Ingenieurbüros der Wirtschaftskammer Oberösterreich
NOVAPECC GmbH
PEC Pongauer Energie Center GmbH
Walter Tecyard GmbH & Co. KG
