Das Projekt "Methoden zur arbeitsteiligen räumlich verteilten Entwicklung von H2-Brennstoffzellen-Fahrzeugen in Kooperation mit China - MorEH2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Produktentwicklung.Das Vorhaben zielt auf die Erforschung von Validierungsmethoden und -umgebungen für die Entwicklung elektrischer Antriebskonzepte wie Brennstoffzellen-Fahrzeuge ab und orientiert sich an folgender Frage: Wieviel Batterie benötigt die Brennstoffzelle für eine geplante Anwendung und wie sehen angepasste Simulations-, Validierungs- und Testmethoden für Komponenten und Systeme der Elektromobilität aus? Hierzu werden vorhandene Ansätze für die Validierung und Entwicklung elektrifizierter Antriebe auf Brennstoffzellenantriebe übertragen und in Kooperation mit dem chinesischen Partner ein System bis hin zur Hardware-Demonstrator-Realisierung im Fahrzeug geführt. Die Auslegung berücksichtigt dabei die verschiedenen Randbedingungen der beiden Märkte in Deutschland und China. Ergebnis dieses Vorhabens ist ein methodisches Rahmenwerk (Handlungssystem) zur ressourceneffizienten und wissensbasierten Planung, Steuerung und Ableitung von räumlich verteilten, gemischt virtuell-physischen Validierungsaktivitäten in Abhängigkeit von Reifegrad, Testfall und Validierungsziel. Hierdurch soll die frühzeitige, effiziente und kontinuierliche Bewertung einer hinreichenden Validität der Hybridisierungskonzepte von H2-Brennstoffzellen-Fahrzeugen unter den marktspezifischen Randbedingungen unterstützt werden.
Das Projekt "H-stromert - E-Laden für kommunale, gewerbliche und private Mobilität, Teilvorhaben: Optimierung der Ladeinfrastruktur auf Basis von Fuhrpark- und Nutzer-Innenanalysen (H-OLaF)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Hannover, Institut für Konstruktionselemente, Mechatronik und Elektromobilität (IKME), Forschungscluster Energie - Mobilität - Prozesse.
Das Projekt "Sustainable Electric Architecture Casings, Teilvorhaben: Recycling" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Aufbereitungsmaschinen und Recyclingsystemtechnik.Der Übergang vom konventionellen zum elektrifizierten Antriebsstrang eröffnet bei der Gestaltung von Elektrofahrzeugen und derer Komponenten völlig neue Möglichkeiten. So wandeln sich zum einen die verbauten Komponenten, zum anderen aber auch deren Anforderungsprofile. Die mechanischen, medialen und thermischen Belastungen sind bei Elektrofahrzeugen signifikant reduziert, gleichzeitig steigen die Herausforderungen in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit, Leichtbau und Akustik. Zudem steigt der öffentliche Druck auf die Hersteller und Systemzulieferer, den CO2 Footprint von Fahrzeugen zu senken und langfristig möglichst CO2-neutral zu gestalten. Als Konsequenz müssen die Fahrzeug- und Komponentenhersteller Kosten reduzieren, den Gedanken der Kreislaufwirtschaft stärker in ihren Produkten verankern und gleichzeitig das hohe Niveau der Zuverlässigkeit beibehalten. Ziel von EAC+ ist es, kreislauffähige ökonomisch und technisch konkurrenzfähige Gehäusestrukturen zu entwickeln, die ein hohes Potential haben, in verschiedensten Branchen Anwendung zu finden und gleichzeitig den hohen elektromagnetischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden. Demonstriert werden soll dies an einer der technologisch anspruchsvollsten Komponenten elektrischer Fahrzeuge, dem Gehäuse des Traktionsinverters. Langfristig ist es geplant, die Technologie auch auf die Gehäuse von DC/DC Wandlern, Ladegeräten, Batteriegehäusen etc. zu übertragen. Mit den EAC+ Projektpartnern wird dazu eine neue Art des hybriden Spritzgusses entwickelt, bei dem das Spritzgießen und die Metallumformung miteinander in einem Prozess kombiniert werden. Die Innovation der EAC+ Technologie beruht dabei auf der neuartigen Konstruktion, dem einzigartigen Prozess sowie einer breiteren Materialauswahl, welche es in Summe ermöglichen, hochintegrative, CO2-arme resp. CO2-neutrale sowie recyclinggerechte Produkte zu fertigen, die leichter und kostengünstiger als heutige Lösungen sind. In den Teilzielen werden kre (Text abgebrochen)
Das Projekt "Sustainable Electric Architecture Casings, Teilvorhaben: Technologietransfer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Mercedes-Benz AG.Der Übergang vom konventionellen zum elektrifizierten Antriebsstrang eröffnet bei der Gestaltung von Elektrofahrzeugen und derer Komponenten völlig neue Möglichkeiten. So wandeln sich zum einen die verbauten Komponenten, zum anderen aber auch deren Anforderungsprofile. Die mechanischen, medialen und thermischen Belastungen sind bei Elektrofahrzeugen signifikant reduziert, gleichzeitig steigen die Herausforderungen in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit, Leichtbau und Akustik. Zudem steigt der öffentliche Druck auf die Hersteller und Systemzulieferer, den CO2 Footprint von Fahrzeugen zu senken und langfristig möglichst CO2-neutral zu gestalten. Als Konsequenz müssen die Fahrzeug- und Komponentenhersteller Kosten reduzieren, den Gedanken der Kreislaufwirtschaft stärker in ihren Produkten verankern und gleichzeitig das hohe Niveau der Zuverlässigkeit beibehalten. Ziel von EAC+ ist es, kreislauffähige ökonomisch und technisch konkurrenzfähige Gehäusestrukturen zu entwickeln, die ein hohes Potential haben, in verschiedensten Branchen Anwendung zu finden und gleichzeitig den hohen elektromagnetischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden. Demonstriert werden soll dies an einer der technologisch anspruchsvollsten Komponenten elektrischer Fahrzeuge, dem Gehäuse des Traktionsinverters. Langfristig ist es geplant, die Technologie auch auf die Gehäuse von DC/DC Wandlern, Ladegeräten, Batteriegehäusen etc. zu übertragen. Um die im Projekt EACplus entwickelte Bauweise bietet ein hohes Potential, die Ökobilanz zukünftiger Fahrzeugflotte signifikant reduzieren. Hierzu ist das Ziel der Mercedes-Benz AG, zielführende Anforderungen für die Fahrzeugintegration des avisierten Technologiedemonstrators bereitzustellen. Darauf aufbauend ist es das Ziel der Mercedes-Benz AG, eine konstruktionsbegleitende Nachhaltigkeitsbewertung zu entwickeln, welche bereits in der Entwicklungsphase eine quantitative und monetäre Beurteilung der entwickelnden Produkte ermöglicht.
Das Projekt "Sustainable Electric Architecture Casings, Teilvorhaben: Ressourceneffiziente Produktentwicklung des Inverters" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: ZF Friedrichshafen AG.Als Konsequenz zu steigenden Anforderungen bezüglich CO2 Footprint müssen die Fahrzeug- und Komponentenhersteller, den Gedanken der Kreislaufwirtschaft stärker in ihren Produkten verankern und gleichzeitig das hohe Niveau der Zuverlässigkeit beibehalten. Ziel von EAC+ ist es, kreislauffähige ökonomisch und technisch konkurrenzfähige Gehäusestrukturen zu entwickeln, die ein hohes Potential haben, in verschiedensten Branchen Anwendung zu finden und gleichzeitig den hohen elektromagnetischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden. Demonstriert werden soll dies an einer der technologisch anspruchsvollsten Komponenten elektrischer Fahrzeuge, dem Gehäuse des Traktionsinverters. Langfristig ist es geplant, die Technologie auch auf die Gehäuse von DC/DC Wandlern, Ladegeräten, Batteriegehäusen etc. zu übertragen. Mit den EAC+ Projektpartnern wird dazu eine neue Art des hybriden Spritzgusses entwickelt, bei dem das Spritzgießen und die Metallumformung miteinander in einem Prozess kombiniert werden. Die Innovation der EAC+ Technologie beruht dabei auf der neuartigen Konstruktion, dem einzigartigen Prozess sowie einer breiteren Materialauswahl, welche es in Summe ermöglichen, hochintegrative, CO2-arme resp. CO2-neutrale sowie recyclinggerechte Produkte zu fertigen, die leichter und kostengünstiger als heutige Lösungen sind. ZF wird die Erkenntnisse im Projekt EAC+ dahingehend einsetzen, seine Marktposition gleichermaßen zu stärken, wie den CO2 Footprint zu verringern. Der Beitrag zur Gewichtsreduktion der Bauteile eines Fahrzeuges spielt eine weitere wichtige Rolle, die mit den Ergebnissen von EAC+ auf eine breite Palette von Produkten angewendet werden kann. Die Erstellung eines digitalen Zwillings des Beispielgehäuses trägt dazu bei, die Anwendung der Ergebnisse aus EAC+ schnell auf viele ZF Produkte auszudehnen. Beispielhaft seien hier genannt: Gehäuse von Invertern, DC/DC-Wandlern, On-Board-Chargern, Lenkungen und Antriebsaggregaten.
Das Projekt "Sustainable Electric Architecture Casings, Teilvorhaben: Prozessentwicklung, Prozessanalyse und Gestaltungshinweise zum kombinierten Umformen/Spritzgießen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK).Der Übergang vom konventionellen zum elektrifizierten Antriebsstrang eröffnet bei der Gestaltung von Elektrofahrzeugen und derer Komponenten völlig neue Möglichkeiten. So wandeln sich zum einen die verbauten Komponenten, zum anderen aber auch deren Anforderungsprofile. Die mechanischen, medialen und thermischen Belastungen sind bei Elektrofahrzeugen signifikant reduziert, gleichzeitig steigen die Herausforderungen in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit, Leichtbau und Akustik. Zudem steigt der öffentliche Druck auf die Hersteller und Systemzulieferer, den CO2 Footprint von Fahrzeugen zu senken und langfristig möglichst CO2-neutral zu gestalten. Als Konsequenz müssen die Fahrzeug- und Komponentenhersteller Kosten reduzieren, den Gedanken der Kreislaufwirtschaft stärker in ihren Produkten verankern und gleichzeitig das hohe Niveau der Zuverlässigkeit beibehalten. Ziel von EACplus ist es, kreislauffähige ökonomisch und technisch konkurrenzfähige Gehäusestrukturen zu entwickeln, die ein hohes Potential haben, in verschiedensten Branchen Anwendung zu finden und gleichzeitig den hohen elektromagnetischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden. Demonstriert werden soll dies an einer der technologisch anspruchsvollsten Komponenten elektrischer Fahrzeuge, dem Gehäuse des Traktionsinverters. Im Teilvorhaben sollen die Grundlagen für den kombinierten Umform/Spritzgießprozess gelegt werden, indem zunächst an einfachen Substrukturen und einem Funktionsmuster sowohl die Verbindungstechnik zwischen beiden Werkstoffen als auch die Integration der Umformtechnik in das Spritzgießwerkzeug experimentell und theoretisch untersucht werden. Die Ergebnisse fließen in Gestaltungshinweise ein, welche in der Demonstratorentwicklung genutzt werden. Darüber hinaus erfolgen in diesem Teilvorhaben die Prozessanalyse hinsichtlich konstruktiv-technologischer Kriterien und der Umweltwirkungen des EACplus-Ansatzes.
Das Projekt "Sustainable Electric Architecture Casings, Teilvorhaben: Entwicklung der Polymerkomponente" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Covestro Deutschland AG.Der Übergang vom konventionellen zum elektrifizierten Antriebsstrang eröffnet bei der Gestaltung von Elektrofahrzeugen und derer Komponenten völlig neue Möglichkeiten. So wandeln sich zum einen die verbauten Komponenten, zum anderen aber auch deren Anforderungsprofile. Die mechanischen, medialen und thermischen Belastungen sind bei Elektrofahrzeugen signifikant reduziert, gleichzeitig steigen die Herausforderungen in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit, Leichtbau und Akustik. Ziel von EAC+ ist es, kreislauffähige ökonomisch und technisch konkurrenzfähige Gehäusestrukturen zu entwickeln, die ein hohes Potential haben, in verschiedensten Branchen Anwendung zu finden und gleichzeitig den hohen elektromagnetischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden. Demonstriert werden soll dies an einer der technologisch anspruchsvollsten Komponenten elektrischer Fahrzeuge, dem Gehäuse des Traktionsinverters. Mit den EAC+ Projektpartnern wird dazu eine neue Art des hybriden Spritzgusses entwickelt, bei dem das Spritzgießen und die Metallumformung miteinander in einem Prozess kombiniert werden. Bedingt durch die Art und Weise, wie die im Projektfokus liegenden Bauteile konstruiert und hergestellt werden, können sowohl einzigartige physikalischen Bauteileigenschaften im Betrieb als auch die sortenreine Verwertung nach Lebenszeitende des Bauteils adressiert und ermöglich werden. Ziel von Covestro ist es daher, neues Wissen und Erkenntnisse zur Herstellung dieser innovativen und klimafreundlichen Anwendungen durch neuartige Werkstoffkombinationen zusammen mit Polycarbonat mit dem dazu notwendigen Wissen auf Processing-Ebene aufzubauen. Des Weiteren erwarten wir einen besseren Überblick über das Life Cycle Assessment auf Bauteilebene und die technischen Möglichkeiten zur Rückgewinnung von verwertbaren Werkstofffraktionen in gängigen Rezyklierverfahren zu erlangen.
Das Projekt "Sustainable Electric Architecture Casings, Teilprojekt: EMV-Betrachtung: Schirmdämpfung von hochintegrativen, recyclebaren Gehäusestrukturen mit geringem CO2 Footprint" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik.Der Übergang vom konventionellen zum elektrifizierten Antriebsstrang eröffnet bei der Gestaltung von Elektrofahrzeugen und deren Komponenten völlig neue Möglichkeiten. So wandeln sich zum einen die verbauten Komponenten, zum anderen aber auch ihre Anforderungsprofile. Die mechanischen, medialen und thermischen Belastungen sind bei Elektrofahrzeugen signifikant reduziert, gleichzeitig steigen die Herausforderungen in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit, Leichtbau und Akustik. Ziel von EAC+ ist es, kreislauffähige ökonomisch und technisch konkurrenzfähige Gehäusestrukturen zu entwickeln, die ein hohes Potential haben, in verschiedensten Branchen Anwendung zu finden und gleichzeitig den hohen elektromagnetischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden. Demonstriert werden soll dies an einer kritischen Komponente elektrischer Fahrzeuge mit dem höchsten EMV-Störpotential: dem Traktionsinverter. Dafür sollen bisherige Aluminiumgussgehäuse mit hohem CO2-Footprint durch hocheffiziente, recyclingfähige Metallkunststoffkombinationen mit exzellenten EMV-Schirmeigenschaften ersetzt werden. Langfristig ist geplant, die Technologie auch auf die Gehäuse von DC/DC Wandlern, Ladegeräten, Batteriegehäusen etc. zu übertragen. Mit den EAC+ Projektpartnern wird dazu eine neue Art des hybriden Spritzgusses entwickelt, die es ermöglicht hinsichtlich der EMV- Abstrahlung zugeschnittene, an das Emissionsverhalten individuell angepasste EMV Dämpfungseigenschaften zu realisieren. Dafür werden empirische Dämpfungsmodelle der Materialien entwickelt. Diese werden um die Einflüsse von Geometrien/Gehäuseformen ergänzt. Somit entsteht eine praxisgerechte Handreichung zur EMV-Auslegung von hochintegrativen Hybridgehäusen, um CO2-arme und recyclinggerechte Produkte zu fertigen, die leichter und kostengünstiger als heutige Lösungen sind. Universität Stuttgart erarbeitet Empfehlungen für optimale Gehäusegeometrie und bewertet Dämpfungseigenschaften unter praxisnahen Randbedingungen.
Das Projekt "Neuartige bifunktionelle Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellenanwendungen, EcatPEMFCplus - Neuartige bifunktionelle Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellenanwendungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG.Harsche und dynamische Betriebsbedingungen in PEMFC-betriebenen Fahrzeugen, wie sie beispielsweise bei sehr schnellem Lastwechsel, Starten bei niedrigen Temperaturen, unzureichende H2-Gaszufuhr, Flutung der Anode mit Wasser, etc. auftreten, führen zu einer Spannungsumkehr (engl. Cell Reversal) und beschädigen die Anodenelektrode durch die Kohlenstoffkorrosion massiv. Durch die dramatische Alterung der Anodenmaterialien und -komponenten nimmt die Gesamtleistung in PEMFC-betriebenen Fahrzeugen extrem ab. Neuartige und robuste Materialstrategien werden hier benötigt, um die kostenintensive und sehr aufwendige Mess- und Regelungstechnik zur Entgegenwirkung von Cell Reversal Events zu ersetzen. Kern des ECatPEMFCplus Projektes ist es, neuartige bifunktionelle Elektrokatalysatoren für die Anodenelektrode zu entwickeln. Unser innovativer Ansatz beinhaltet die Vereinigung zweier für die Lebensdauer kritischen Funktionalitäten (Wasserstoffoxidationsreaktion, HOR und Sauerstoffevolutionsreaktion, OER) in nur einem Nanopartikel auf dem gleichen Trägermaterial (Single-Materialsystem). Dieses wird durch die atomare Vermischung von Iridium (Ir) und Platin (Pt) in Form von binären und ternären Legierungsnanopartikeln erzielt. Das Ziel von ECatPEMFCplus ist es, eine Senkung des Ir-Gehaltes um 40% in der Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) (von 25 wt.% auf 15 wt.% bezogen auf 0,2 mg(Pt)/cm2), unter gleichzeitiger Beibehaltung der Performance (Leistung und Lebensdauer), zu erreichen. Als Benchmark dienen kommerziell erhältliche sowie Heraeus in-house Materialien (Zwei-Materialsystem, Platin-basiert für HOR und Iridium-basiert für OER). Das Ziel von Heraeus besteht darin, zusätzlich und ergänzend zum vorhandenen Produktportfolio die Voraussetzung zu schaffen, bifunktionelle Anodenkatalysatoren zu produzieren, vom proof-of-concept im Labormaßstab hin zu einem 20 g Muster.
Das Projekt "Neuartige bifunktionelle Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellenanwendungen, EcatPEMFCplus - Neuartige bifunktionelle Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellenanwendungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie.Harsche und dynamische Betriebsbedingungen in PEMFC-betriebenen Fahrzeugen, wie sie beispielsweise bei sehr schnellem Lastwechsel, Starten bei niedrigen Temperaturen, unzureichende H2-Gaszufuhr, Flutung der Anode mit Wasser, etc. auftreten, führen zu einer Spannungsumkehr (engl. Cell Reversal) und beschädigen die Anodenelektrode durch die Kohlenstoffkorrosion massiv. Durch die dramatische Alterung der Anodenmaterialien und -komponenten nimmt die Gesamtleistung in PEMFC-betriebenen Fahrzeugen extrem ab. Neuartige und robuste Materialstrategien werden hier benötigt, um die kostenintensive und sehr aufwendige Mess- und Regelungstechnik zur Entgegenwirkung von Cell Reversal Events zu ersetzen. Kern des ECatPEMFCplus Projektes ist es, neuartige bifunktionelle Elektrokatalysatoren für die Anodenelektrode zu entwickeln. Unser innovativer Ansatz beinhaltet die Vereinigung zweier für die Lebensdauer kritischen Funktionalitäten (Wasserstoffoxidationsreaktion, HOR und Sauerstoffevolutionsreaktion, OER) in nur einem Nanopartikel auf dem gleichen Trägermaterial (Single Materialsystem). Dieses wird durch die atomare Vermischung von Iridium (Ir) und Platin (Pt) in Form von binären und ternären Legierungsnanopartikeln erzielt. Das Ziel von ECatPEMFCplus ist es, eine Senkung des Ir-Gehaltes um 40% in der Membran-Elektroden Anordnung (MEA) (von 25 wt.% auf 15 wt.% bezogen auf 0,2 mg(Pt)/cm2), unter gleichzeitiger Beibehaltung der Performance (Leistung und Lebensdauer), zu erreichen. Als Benchmark dienen kommerziell erhältliche sowie Heraeus in-house Materialien (Zwei-Materialsystem, Platin-basiert für HOR und Iridium-basiert für OER). Unterstützt wird der Forschungsansatz durch ab initio Berechnungen der Universität Oldenburg im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie (DFT). In enger Kooperation mit den Partnern werden fundamentale Einblicke in Struktur und Eigenschaften bimetallischer Grenzflächen im Normalbetrieb und insbesondere unter dem Cell Reversal-Event der PEMFC erhalten.
