Das Projekt "FB2-Hybrid - Querschnittsplattform Hybridisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie durchgeführt. Festkörperbatterien (SSB) bieten die Perspektive höherer Energiedichte und Betriebssicherheit im Vergleich zu klassischen Lithium-Ionen-Batterien (LIB) mit flüssigen organischen Elektrolyten. Dies wird durch die Verwendung von Festelektrolyten (Solid State Electrolytes, SSEs) erreicht, welche im Gegensatz zu Flüssigelektrolyten einen höheren Flammpunkt besitzen und unter mechanischer Beschädigung nicht auslaufen können. Dabei zeigen anorganische SSEs mitunter hohe Leitfähigkeiten (10 mS/cm), niedrige elektronische Leitfähigkeiten und hohe Lithium-ionen-Überführungszahlen, so dass sie als geeignete Materialien für SSBs erscheinen. Allerdings haben organische Polymer SSE deutlich bessere mechanische Eigenschaften. Im FB2-Hybrid Projekt werden die Vorteile der unterschiedlichen SSE-Klassen in Form von Hybridelektrolyten (HEs) und darauf basierenden Zellkonzepten, vereint werden. Das Ziel ist es mithilfe von innovativen Ansätzen hinsichtlich der Fertigung von Zellkomponenten und Vollzellen, den stabilen Betrieb von SSBs ohne zusätzlichen äußeren Druck über mind. 220 Ladezyklen mit 1C und einer 70 % Restkapazität zu ermöglichen. Die Realisierbarkeit der Zellkonzepten mit HEs soll durch gezielte Materialentwicklung und -optimierung für Lithiummetall-Zellen mit NMC-Komposit-Kathodenmaterial im Pouch-Format gezeigt werden. Dazu gehören auch 'anodenfreie' Zell-konzepte auf der Basis von HEs.
Das Projekt "FB2-Hybrid - Querschnittsplattform Hybridisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Anorganische und Analytische Chemie durchgeführt. Festkörperbatterien (SSB) bieten die Perspektive höherer Energiedichte und Betriebssicherheit im Vergleich zu klassischen Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen organischen Elektrolyten. Dies wird durch die Verwendung von Festelektrolyten erreicht, welche im Gegensatz zu Flüssigelektrolyten einen höheren Flammpunkt besitzen und unter mechanischer Beschädigung nicht auslaufen können. Dabei zeigen keramische Festelektrolyte mitunter hohe Leitfähigkeiten (größer als 10 mS/cm), so dass sie als geeignete Materialien für SSB erscheinen. Auf dem Weg zur SSB gibt es Herausforderungen auf Zellebene, die aus den Anforderungen an SSB in unterschiedlichen Anwendungen resultieren. Essenziell für hohe Energie- und Leistungsdichten sowie Langlebigkeit sind möglichst geringe interne Zellwiderstände, chemisch, elektrochemisch und mechanisch stabile Separatoren und möglichst geringe Kontaktdegradation (chemisch, chemomechanisch) an den Grenzflächen als wichtig. In diesem Vorhaben sollen die Vorteile der unterschiedlichen Klassen von Festelektrolyten in Form von Hybridelektrolyten vereint werden. Die Antragsteller streben vor allem innovative Ansätze hinsichtlich der Fertigung von Zellkomponenten durch hybride Komponenten aus unterschiedlichen Materialklassen an. Diese hybriden Elektrolyte sollen mechanisch stabile Separatoren, schnelle Katholytkombinationen und langlebige SSB mit minimalem externem Druck ermöglichen.
Das Projekt "AnaLiBa - Analytik an Lithium-Ionen-Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Neben der erzielbaren Reichweite (Energiedichte) und Langlebigkeit ist die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) ist ein entscheidender Faktor für die Akzeptanz und Marktdurchdringung dieser Technologie als Energiespeicher sowohl für stationäre vor allem aber für mobile Anwendungen. Leider geht die Erhöhung der Energiedichte von derzeitigen LIB auch immer mit einer zunehmenden Reaktivität und Heftigkeit der Energiefreisetzung und damit einer reduzierten Zellsicherheit einher. Neue Materialien müssen deshalb auf ihre Sicherheit getestet werden bevor in großen Stückzahlen verbaut werden. Dies erfordert passgenaue Analysemethoden mit effizienten, standardisierten Vorgehensweisen, die eine umfängliche Analyse des Sicherheitsverhaltens auf Zellebene im industriellen Umfeld ermöglicht. Neuheitsgrad und Attraktivität des in AnaLiBa vorgeschlagenen Lösungsansatzes bestehen im Zusammenführen sich ergänzender, Analyseverfahren, die gezielt verbessert und zu effizienten, reproduzierbaren und industrierelevanten Charakterisierungs-Workflows entwickelt werden. Am ZSW steht die Weiterentwicklung vorhandener und die Entwicklung neuer Charakterisierungsmethoden für Sicherheitstests im Fokus. Das ZSW arbeitet an Methoden zur Flammpunkts- bzw. Zündpunktsbestimmung und zum Selbstlöschverhalten auf Elektrolytebene sowie an einer neuen kombinierten Methode aus Accelerated Rate Kalorimetrie und Massenspektrometrie (ARC-MS) zur Charakterisierung von exothermen Reaktionen in Zellen während des Thermal Runaways und den dabei involvierten Gasen.
Das Projekt "NIP II: Clustermanagement e4ships2 Brennstoffzellen im maritimen Einsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von hySOLUTIONS GmbH durchgeführt. Die Schaffung von geeigneten Voraussetzungen für die Etablierung der Mobilität von Binnen- und Seeschiffen mit Wasserstoff und Brennstoffzellen in den nächsten zehn Jahren ist das Ziel des Clustermanagements e4ships2. Dazu gehören zum einen alle Kommunikationsmaßnahmen, die eine stärkere Wahrnehmung für diese klimafreundliche Technologie unterstützen sowie die Sicherung geeigneter rechtlicher Rahmenbedingungen. Schiffbau und Schifffahrt sind durch völkerrechtliche Vorschriften sicherheitstechnisch stark reguliert, so dass Innovationen im Antriebsbereich nicht ohne weiteres in international operierenden Schiffen implementiert werden können. Treibstoffe mit niedrigem Flammpunkt, wie Methanol, Wasserstoff oder andere Primärenergieträger, die im Rahmen der Brennstoffzellentechnologie eingesetzt werden können, erfordern eine Zulassung durch die International Maritime Organization (IMO) für den Einsatz auf Seeschiffen bzw. des Europäischen Ausschuss für die Ausarbeitung von Standards im Bereich der Binnenschifffahrt (CESNI) für den Einsatz auf Binnenschiffen. Daher stehen diese im Mittelpunkt der im Rahmen des Clustermanagements zu schaffenden Anpassungen. Sie ergänzen ihrerseits die im Verbundvorhaben e4ships durch die Partner zu leistenden technischen Entwicklungsschritte bis zur weitgehenden Einsatzreife der Technologie. Im Clustermanagement werden somit konkrete Themen wie die Sicherung der land- und schiffsseitigen Voraussetzungen (z. B. Genehmigung von neuen Schiffsbrennstoffen) und technischen Standards sowie die Darstellung gegenüber den potenziellen Kunden bzw. den für Häfen und seegängige Schiffe zuständigen Instanzen wie der IMO bzw. CESNI bearbeitet. Darüber hinaus umfasst die Tätigkeit im Clustermanagement e4ships2 die übergeordnete Öffentlichkeitsarbeit und die gesamte administrative Steuerung und Dokumentation des Clusters.
Das Projekt "Brennstoffzellen-Hybridanlage für ein Flusskreuzfahrtschiff 'RiverCell' Entwicklung und Erprobung Testinstallation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme durchgeführt. Im Kontext des gesamt Forschungsleuchtturms e4ships 2.0 Hybridisierung der Gesamt-Energieversorgung, inklusive dem Schiffsantrieb, alternativen Treibstoffen für Flusskreuzfahrtschiffe entwickelt und in einer Versuchsanlage an Land sowie anschließend in einer Test-Installation an Bord eines Flusskreuzfahrtschiffs erprobt. RiverCell2 ist die geplante, praktische, Fortsetzung von RiverCell 1 und baut auf den darin entwickelten Grundkonzepten und Erkenntnissen auf. Zu Projektende sollen aus Bau und Erprobung der Testinstallationen weiterführende Erkenntnisse zu Eignung und Anwendung, zu möglichen Weiterentwicklungen, sowie auch zur Wirtschaftlichkeit eines Hybridantriebs im Allgemeinen und der speziellen Komponenten im Einzelnen, gewonnen sein. Wesentlicher Erfahrungsgewinn hinsichtlich Konstruktion, Bau wie auch dem Betrieb von Systemen mit alternativem Brennstoff mit niedrigem Flammpunkt werden erwartet. Der sichere Betrieb soll in der konkreten Anwendung erprobt und demonstriert werden. Die TU Berlin beteiligt sich vor allem in den Arbeitspaketen 4 und 5 des Vorhabens.
Das Projekt "Brennstoffzellen-Hybridanlage für ein Flusskreuzfahrtschiff 'RiverCell' Entwicklung und Erprobung Testinstallation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DNV GL SE durchgeführt. Im Kontext des gesamt Forschungsleuchtturms e4ships2.0, werden in RiverCell2 die modulare Hybridisierung der Gesamt-Energieversorgung, inklusive dem Schiffsantrieb, mit Brennstoffzellen und alternativen Treibstoffen für Flusskreuzfahrtschiffe entwickelt und in einer Versuchsanlage an Land sowie anschließend in einer Test-Installation an Bord eines Flusskreuzfahrtschiffs erprobt. RiverCell2 ist die geplante, praktische Fortsetzung von RiverCell 1 und baut auf den darin entwickelten Grundkonzepten und Erkenntnissen auf. Zu Projektende sollen aus Bau und Erprobung der Testinstallationen weiterführende Erkenntnisse zu Eignung und Anwendung, zu möglichen Weiterentwicklungen, sowie auch zur Wirtschaftlichkeit eines Hybridantriebs im Allgemeinen und der speziellen Komponenten im Einzelnen, gewonnen werden. Wesentlicher Erfahrungsgewinn hinsichtlich Konstruktion. Bau wie auch dem Betrieb von Systemen mit alternativen Brennstoff mit niedrigem Flammpunkt werde erwartet. Der sichere Betrieb soll in der konkreten Anwendung erprobt und demonstriert werden. (siehe Vorhabenbeschreibung) Die Arbeiten sind entsprechend der geplanten Umsetzung in Projektphasen zusammengefasst: Phase 1: Detail Entwicklung Phase 2: Landversuche Phase 3: Bordversuche Im Projektstrukturplan sind die einzelnen Arbeitsaufgaben in Arbeitspakte gegliedert: AP0: Projektkoordinierung AP1: Definition und Validierung der Anforderungen AP2: Entwicklung und Detail-Design der Versuchsanlagen AP3: Implementierung und Systemerprobung der Versuchsanlagen AP4: Entwicklung Bunkerprozess AP5: Sicherheit AP6: Testbetrieb AP7: Wirtschaftlichkeit des Hybridkonzepts AP8: Übertragung auf andere Schiffstypen Der DNV GL leitet das Arbeitspaket 5, welches Schnittstellen zu den Arbeitspaketen AP1 - 4 und AP6 + 8 aufweist.
Das Projekt "Brennstoffzellen-Hybridanlage für ein Flusskreuzfahrtschiff 'RiverCell' Entwicklung und Erprobung Testinstallation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Viking Technical GmbH durchgeführt. Im Kontext des gesamten Forschungsleuchtturms e4ships 2.0 werden in RiverCell2 die modulare Hybridisierung der Gesamtenergieversorgung - inklusive dem Schiffsantrieb - mit Brennstoffzellen und alternativen Treibstoffen für Flusskreuzfahrtschiffe entwickelt und in einer Versuchsanlage an Land sowie anschließend in einer Testinstallation an Bord eines Flusskreuzfahrtschiffs erprobt und demonstriert werden. RiverCell2 ist die geplante, praktische Fortsetzung von RiverCell1 und baut auf den darin entwickelten Grundkonzepten und Erkenntnissen auf. Zu Projektende sollen aus Bau und Erprobung der Testinstallationen weiterführende Erkenntnisse zu Eignung und Anwendung, zu möglichen Weiterentwicklungen, sowie auch zur Wirtschaftlichkeit eines Hybridantriebs im Allgemeinen und der speziellen Komponenten im Einzelnen gewonnen sein, Wesentlicher Erfahrungsgewinn hinsichtlich Konstruktion, Bau wie auch dem Betrieb von Systemen mit alternativem Brennstoff mit niedrigem Flammpunkt werden erwartet. Der sichere siehe Vorhabensbeschreibung.
Das Projekt "Brennstoffzellen-Hybridanlage für ein Flusskreuzfahrtschiff 'RiverCell' Entwicklung und Erprobung Testinstallation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HADAG Seetouristik und Fährdienst AG durchgeführt. Im Kontext des gesamt Forschungsleuchtturms e4ships 2.0, werden in RiverCell2 die modulare Hybridisierung der Gesamt-Energieversorgung, inklusive dem Schiffsantrieb, mit Brennstoffzellen und alternativen Treibstoffen für Flusskreuzfahrtschiffe entwickelt und in einer Versuchsanlage an Land sowie anschließend in einer Test-Installation an Bord eines Flusskreuzfahrtschiffs erprobt. RiverCell2 ist die geplante, praktische, Fortsetzung von RiverCell 1 und baut auf den darin entwickelten Grundkonzepten und Erkenntnissen auf. Zu Projektende sollen aus Bau und Erprobung der Testinstallationen weiterführende Erkenntnisse zu Eignung und Anwendung, zu möglichen Weiterentwicklungen, sowie auch zur Wirtschaftlichkeit eines Hybridantriebs im Allgemeinen und der speziellen Komponenten im Einzelnen, gewonnen sein. Wesentlicher Erfahrungsgewinn hinsichtlich Konstruktion, Bau wie auch dem Betrieb von Systemen mit alternativem Brennstoff mit niedrigem Flammpunkt werden erwartet. Der sichere Betrieb soll in der konkreten Anwendung erprobt und demonstriert werden. siehe Projektskizze/Vorhabensbeschreibung Die Arbeiten sind entsprechend der geplanten Umsetzung in Projektphasen zusammengefasst: Phase 1 (Detail Entwicklung) Phase 2 (Landversuche) Phase 3 (Bordversuche) Im Projektstrukturplan sind die Arbeiten in Arbeitspakete (APs) gegliedert: AP0: Projektkoordinierung AP1: Definition und Validierung der Anforderungen AP2: Entwicklung und Detail-Design der Versuchsanlagen AP3: Implementierung und Systemerprobung der Versuchsanlagen AP4: Entwicklung Bunkerprozess AP5: Sicherheit AP6: Testbetrieb AP7: Wirtschaftlichkeit des Hybrid-Konzepts AP8: Übertragbarkeit auf andere Schiffstypen.
Das Projekt "Brennstoffzellen-Hybridanlage für ein Flusskreuzfahrtschiff 'RiverCell' Entwicklung und Erprobung Testinstallation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MEYER WERFT GmbH & Co. KG durchgeführt. Der hybride Einsatz von Energiespeichermöglichkeiten in Kombination mit nachhaltiger Energieerzeugung mit Brennstoffzellen bietet hinsichtlich Emissions-, und Effizienz- und Sicherheitsverbesserungen im Schiffsbetrieb großes Potential. Der Entwicklung von hybriden Energie- und Antriebssystemen auch auf Schiffen wird eine große Bedeutung für die Mobilität der Zukunft zugeschrieben. Im Kontext des Forschungsleuchtturms e4ships 2.0, werden in RiverCell2 die modulare Hybridisierung der Gesamtenergieversorgung mit Brennstoffzellen und alternativen Treibstoffen für Flusskreuzfahrtschiffe erstmalig im Detail entwickelt und in einer Versuchsanlage an Land erprobt. RiverCell2 ist die geplante, praktische, Fortsetzung von RiverCell1 und baut auf den darin entwickelten Grundkonzepten und Erkenntnissen auf. Zu Projektende sollen aus Bau und Erprobung weiterführende Erkenntnisse zu Eignung und Anwendung sowie auch zur Wirtschaftlichkeit eines Hybridantriebs gewonnen sein. Die Projektpartner erwarten zudem einen wesentlichen Erfahrungsgewinn im Umgang mit neuen Brennstoffen mit niedrigem Flammpunkt. Der sichere Betrieb soll in der konkreten Anwendung demonstriert werden und die Erkenntnisse sollen zu der Entwicklung von Vorschriften beitragen. Das Forschungsprojekt 'RiverCell' nimmt damit die Herausforderung an, eine komplexe aber vor allem zukunftsfähige Energieversorgung an Bord herzustellen. Das dabei entstehende Produkt soll der Öffentlichkeit gerade im Hinblick auf den Hybrid-Antrieb mit der Brennstoffzelle die Machbarkeit und Ökologie komplexer Schiffantriebe zeigen und einen Anstoß für Folgeprojekte geben.
Das Projekt "Brennstoffzellen-Hybridanlage für ein Flusskreuzfahrtschiff 'RiverCell' Entwicklung und Erprobung Testinstallation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NEPTUN WERFT GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Kontext des gesamt Forschungsleuchtturms e4ships 2.0, werden in RiverCell2 die modulare Hybridisierung der Gesamt-Energieversorgung, inklusive dem Schiffsantrieb, mit Brennstoffzellen und alternativen Treibstoffen für Flusskreuzfahrtschiffe entwickelt und in einer Versuchsanlage an Land sowie anschließend in einer Test-Installation an Bord eines Flusskreuzfahrtschiffs erprobt. RiverCell2 ist die geplante, praktische, Fortsetzung von RiverCell 1 und baut auf den darin Entwickelten Grundkonzepten und Erkenntnissen auf. Zu Projektende sollen aus Bau und Erprobung der Testinstallationen weiterführende Erkenntnisse zu Eignung und Anwendung, zu möglichen Weiterentwicklungen, sowie auch zur Wirtschaftlichkeit eines Hybridantriebs im Allgemeinen und der speziellen Komponenten im Einzelnen, gewonnen sein. Wesentlicher Erfahrungsgewinn hinsichtlich Konstruktion, Bau wie auch dem Betrieb von Systemen mit alternativem Brennstoff mit niedrigem Flammpunkt werden erwartet. Der sichere Betrieb soll in der konkreten Anwendung erprobt und demonstriert werden. . siehe Vorhabensbeschreibung.
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