Das Projekt "Teilvorhaben: DLR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Die Zielsetzung im Forschungsprojekt BETA ist die Entwicklung von Lösungen für den zuverlässigen und sicheren Betrieb der Wasserstoff-/Brennstoffzellen-Technologie im Antriebsstrang zukünftiger Luftfahrzeuge. Dazu soll der H2-to-Torque Ansätze, als variable Antriebslösung für unterschiedliche Luftfahrzeuganwendungen, durch Aufbau einer Laborplattform für Demonstration, Reifenachweis, Komponenten-/ Systemcharakterisierung und Steuerungsauslegung vorangebracht werden. In der Zusammenarbeit der Partner AIRBUS, DLR, HSU und ZAL GmbH ist geplant, die notwendigen Komponenten unter speziellen Betriebsbedingungen und Fehlerfällen zunächst einzeln und anschließend im Verbund auf einer anwendungsnahen Laborplattform zu testen. Die dabei ermittelten Daten sollen, unter Verwendung von Modellierungs- und Simulationsansätzen zur Ermittlung der Optimierungs- und Anwendungspotentiale, für die luftfahrtaugliche Weiterentwicklung ausgewählter Brennstoffzellensystem und Komponententechnologien verwendet werden. Neben der zeitlichen bzw. kausalen Verknüpfung ergibt sich eine thematisch Trennung zwischen den verschiedenen Projektteilen. Im Wesentlichen nehmen alle Partner an den beschriebenen Projektphasen teil, allerdings unterscheiden sich die Schwerpunkte. In dem 'Teilvorhaben DLR' steht der Brennstoffzellenstack und die dafür notwendige Peripherie im Fokus der Untersuchungen. Konkret geht es um die Frage, wie sich die Missionsszenarien der verschiedenen Luftfahrzeuganwendungen auf den Betrieb auswirken und mit welchen Gegenmaßnahmen gearbeitet werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erprobung der Komponenten Traktionsbatterie und Schnelladestation einzeln und im Gesamtsystem für DC-Ladung bis 350kW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Voltavision GmbH durchgeführt. Für die nächsten Jahre wird von den Automobilherstellern der Einbau von Traktionsbatterien (ca.100kWh) angekündigt, die Reichweiten von bis zu 500km ermöglichen. Ladesäulen mit heutiger Ladeleistung (50kW) benötigen bei dieser Batteriegröße ca. 1,6 h, um 80% der Batteriekapazität, ausreichend für 400km Reichweite, nachzuladen. Das Ziel des Gesamtprojekts ist, die Ladedauer für 80% Vollladung auf eine 1/4 h zu reduzieren. Im Gesamtverbund wird sich die Hochschule Bochum hauptsächlich mit 3 Teilprojekten und zusätzlicher Mitarbeit in weiteren Teilprojekten beschäftigen: 1.) Physikalische Modellierung des Ladevorgangs und Simulation des Lade- und Fahrzyklus. Dabei steht die Durchdringung der Schnellladeproblematik mit Definitionen zu Anforderungen, Herausforderungen und Zielkonflikten des Systems im Vordergrund. 2.) Wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Kontaktierung innerhalb der Ladestation und im Batteriezellverbund bzw. zwischen Ladesäule und Fahrzeugbatterie. Hier werden im Rahmen einer Promotion die Möglichkeiten von Kontaktmaterialen, der Verbindungsformen, Einflussnahme auf die Wärmeentwicklung bzw. Wärmeabfuhr und das Optimierungspotential bei der Kontaktierung mit hohen Stromstärken bearbeitet. Ziel ist eine möglich effiziente Verbindung mit geringen Verlusten ohne zusätzliche Anforderungen an das Temperaturmanagement. 3.) Aufbau eines Demonstrationsfahrzeugs mit dem die Entwicklungskomponenten der Kooperationspartner, Schnellladestation und Fahrzeugbatterie, einem realitätsnahen Testprogramm folgend, erprobt und veranschaulicht werden können. Die Fahrzeugtechnologie (Spannungsebene, Temperaturkonditionierung usw.) müssen den geänderten Anforderungen angepasst werden und werden als mögliche Herausforderungen gelistet. Als Projektabschluss und übergeordnetes Hauptziel wird mit dem Prototypenfahrzeug der Nachweis geführt, dass das Projektziel erreicht wird.
Das Projekt "NIP II: Entwicklung und Absicherung der Brennstoffzellen-Komponenten eines hochintegrierten High-Power Brennstoffzellensystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAGNA Telemotive GmbH durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projekts ist es im 'Weitsprung' ein im Wettbewerbsumfeld einmaliges, kompaktes, leistungsfähiges und gleichzeitig kostenoptimiertes Brennstoffzellensystem für die Integration in einem Fahrzeugvorderwagen zu entwickeln. Dazu werden neuartige Komponenten erforscht, die für die obige Zielsetzung notwendig sind und sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel getestet werden. Zusätzlich werden Konzepte für weiterführende zukünftige Technologiegenerationen erarbeitet. Die hierzu notwendigen Entwicklungsarbeiten erfolgen in einem Konsortium (Telemotive ist ein Partner des Konsortiums) auf Basis des deutschen Lieferantennetzwerkes. Damit wird sichergestellt, dass der im Projekt generierte Know-how Aufbau bei einem potentiell folgenden Großserienprojekt einer Wertschöpfung innerhalb Deutschlands und Europas zugutekommt. Telemotive ist in dem Konsortium für die Brennstoffzellen-Komponente Zellspannungsmesssystem verantwortlich. Mit den ersten Brennstoffzellenfahrzeugen, welche in Kleinserien produziert werden, wird das Zellspannungsmesssystem gemäß der ISO 26262 sicherheitsrelevant. Mit dieser Relevanz müssen für die Marktaktivierung neue, bisher nicht betrachtete Maßnahmen erforscht, validiert und umgesetzt werden. Sicherheit leitet sich bei E/E Komponenten von Qualität ab. Sowohl die Hardware, als auch die Software muss somit bestimmte Regularien erfüllen. Die Maßnahmen, welche dafür erforscht werden müssen, müssen sich dabei auf die Hardware-Topologie beziehen um den Zielwert des optimierten Bauraums und somit die damit einher gehenden Qualitätsziele zu erreichen. Zusätzlich müssen funktionelle Maßnahmen konzeptionell erforscht, mit SW umgesetzt und validiert werden. Gemäß des Standes der Technik sind diese Anforderungen noch nicht durch den Markt erfüllt. Tiefer gehende Beschreibungen sind in der (FC-KOMP-VHB), welche von BMW zentral zur Verfügung gestellt wird vorhanden.
Das Projekt "Konzeptionierung und Aufbau eines Heavy Duty Brennstoffzellensystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Truck & Bus SE durchgeführt. Das Projekt 'Fuel Cell System Heavy Duty' (FCS-HD) fokussiert sich auf die thermodynamischen und verfahrenstechnischen Aspekte eines Brennstoffzellensystems (Balance of Plant; BoP) im Nutzfahrzeug (NFZ). Dazu werden im Verlauf des Vorhabens die BoP-Komponenten, die den Betrieb im schweren Nutzfahrzeug maßgeblich beeinflussen, analysiert und die notwendigen Weiterentwicklungen, vor allem hinsichtlich Lebensdauer und Bedeutung für einen effizienten Betrieb, aufgezeigt. Da sich die Komponenten gegenseitig beeinflussen, dürfen diese hierbei nicht einzeln betrachtet werden, sondern gehen als Gesamtsystem in die Betriebsstrategie ein. Zu diesem Zweck werden die Funktionen in der Steuerungssoftware entsprechend erweitert und verbessert, um dem späteren Kunden wirtschaftliche Vorteile im Wettbewerbsumfeld der Antriebssysteme bieten zu können. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes ist die Erarbeitung und Optimierung von spezifischen Entwicklungsmethoden, um die Bewertungs- und Auslegungskompetenz für Heavy Duty FC-Systeme entscheidend zu verbessern. Zum Abschluss der Untersuchungen wird in einem Demonstratoraufbau auf dem Prüfstand die Wirksamkeit der einzelnen Maßnahmen in verschiedenen Messreihen dargestellt. Wo eine Umsetzung der Optimierungen zeitlich oder wirtschaftlich nicht in Hardware umsetzbar sein sollte, wird der Effekt mittels 1D- und 3D-CFD-Simulationsrechnungen ausgewiesen.
Das Projekt "NIP II: Entwicklung und Absicherung der Brennstoffzellen-Komponenten eines hochintegrierten High-Power Brennstoffzellensystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ElringKlinger AG durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, im 'Weitsprung' ein im Wettbewerbsumfeld einmaliges, kompaktes, leistungsfähiges und gleichzeitig kostenoptimiertes Brennstoffzellensystem für die Integration in einem Fahrerzugvorderwagen zu entwickeln. Dazu werden neuartige Komponenten erforscht, die für die obige Zielsetzung notwendig sind und sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel getestet werden. Zusätzlich werden Konzepte für weiterführende zukünftige Technologiegenerationen erarbeitet. Die hierzu notwendigen Entwicklungsarbeiten erfolgen in einem Konsortium auf Basis des deutschen Lieferantennetzwerks. Damit wird sichergestellt, dass der im Projekt generierte Know-how Aufbau bei einem potentiell folgenden Großserienprojekt einer Wertschöpfung innerhalb Deutschlands und Europas zugutekommt.
Das Projekt "NIP II: Entwicklung und Absicherung der Brennstoffzellensystem eines hochintegrierten High-Power-Brennstoffzellenantriebs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pierburg GmbH durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, im 'Weitsprung' ein im Wettbewerbsumfeld einmaliges, kompaktes, leistungsfähiges und gleichzeitig kostenoptimiertes Brennstoffzellensystem für die Integration in einem Fahrzeugvorderwagen zu entwickeln. Dazu werden neuartige Komponenten erforscht, die für die obige Zielsetzung notwendig sind und sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel getestet. Zusätzlich werden Konzepte für weiterführende zukünftige Technologiegenerationen erarbeitet. Die hierzu notwendigen Entwicklungsarbeiten erfolgen in einem Konsortium auf Basis des deutschen Lieferantennetzwerkes. Damit wird sichergestellt, dass der im Projekt generierte Know-How Aufbau bei einem potentiell folgenden Großserienprojekt einer Wertschöpfung innerhalb Deutschlands und Europas zugutekommt.
Das Projekt "NIP II: Entwicklung und Absicherung der Brennstoffzellen-Komponenten eines hochintegrierten High-Power Brennstoffzellenantriebssystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Siegen, Lehrstuhl für Fahrzeugleichtbau durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, im 'Weitsprung' ein im Wettbewerbsumfeld einmaliges, kompaktes, leistungsfähiges und gleichzeitig kostenoptimiertes Brennstoffzellensystem für die Integration in einem Fahrzeugvorderwagen zu entwickeln. Dazu werden neuartige Komponenten erforscht, die für die obige Zielsetzung notwendig sind und sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel getestet. Zusätzlich werden Konzepte für weiterführende zukünftige Technologiegenerationen erarbeitet. Die hierzu notwendigen Entwicklungsarbeiten erfolgen in einem Konsortium auf Basis des deutschen Lieferantennetzwerks. Damit wird sichergestellt, dass der im Projekt generierte Know-How-Aufbau bei einem potentiell folgenden Großserienprojekt einer Wertschöpfung innerhalb Deutschlands und Europas zugutekommt. Eine ausführliche Gesamt-VHB wird als Anhang vom Konsortialführer BMW hinzufügt.
Das Projekt "NIP II: Entwicklung und Absicherung der Brennstoffzellen-Komponenten eines hochintegrierten High-Power Brennstoffzellenantriebssystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Motorenwerke AG durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, im 'Weitsprung' ein im Wettbewerbsumfeld einmaliges, kompaktes, leistungsfähiges und gleichzeitig kostenoptimiertes Brennstoffzellensystem für die Integration in einem Fahrzeugvorderwagen zu entwickeln. Dazu werden neuartige Komponenten erforscht, die für die obige Zielsetzung notwendig sind und sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel getestet. Zusätzlich werden Konzepte für weiterführende zukünftige Technologiegenerationen erarbeitet. Die hierzu notwendigen Entwicklungsarbeiten erfolgen in einem Konsortium auf Basis des deutschen Lieferantennetzwerkes. Damit wird sichergestellt, dass der im Projekt generierte Know-how Aufbau bei einem potentiell folgenden Großserienprojekt einer Wertschöpfung innerhalb Deutschlands und Europas zugutekommt.
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