Das Projekt "Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft - Projekt 5: Risikoabschätzung und Bewertung der Netze der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Institut für Arbeits- und Sozialmedizin durchgeführt. In diesem Projekt P5 des Forschungscampus Elektrische Netze (FEN) der Zukunft werden die auftretenden und zukünftig zu erwartenden Feldemissionen bestimmt und anhand des aktuellen Kenntnisstandes die Wirkungen auf die menschliche Gesundheit und andere biologische Systeme bewertet. Darüber hinaus werden mit Hilfe eines Körpermodells die induzierten Ströme berechnet und die Wirkungen auf kardiale Implantate abgeschätzt. In Zukunft werden mehr Gleichspannungslösungen in der elektrischen Energieversorgung eingesetzt werden. Dies führt zu veränderten Feldbelastungen in elektrischen Anlagen, aber auch in der Nähe von elektrischen Leitungen. Durch die geplanten Stromnetze mit Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) im Rahmen des Netzausbaus ist grundsätzlich mit einem Anstieg statischer elektrischer und magnetischer Felder zu rechnen. Dieses Projekt P5 des Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft ist in drei Arbeitspakete unterteilt. Im ersten Schritt werden die Wirkungen statischer elektrischer und magnetischer Felder bewertet. Anschließend werden die Störbeeinflussungen durch diese Felder auf kardiale Implantate untersucht. Als letztes wird eine Risikoabschätzung der in P2 und P4 von FEN erarbeiteten Ergebnisse und Aufbauten in Bezug auf deren Feldemissionen durchgeführt. Grundsätzlich sind die Projekte im FEN stark miteinander verschränkt und die wissenschaftlichen Erkenntnisse werden laufend ausgetauscht.
Das Projekt "FENP4: Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft - Projekt 4: Auslegung, Aufbau und Testbetrieb MVDC Forschungsnetz Aachen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institute for Power Generation and Storage Systems (PGS) durchgeführt. Dieses Vorhaben hat zum Ziel, auf dem Campus der RWTH Aachen ein Mittelspannungs-Gleichspannungsnetz auszulegen, aufzubauen und in einen Testbetrieb zu überführen. Gleichspannungsnetze versprechen eine Reihe von technologischen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Drehspannungsnetzen, unter anderem eine höhere Effizienz und höhere Flexibilität bei der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Im Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft (FEN) werden in einem Projektverbund verschiedene Aspekte von Gleichspannungsnetzen mit einem Fokus auf die Mittelspannungsebene erforscht. Die Forschungsarbeiten aller vier Projekte des Projektverbundes werden an der RWTH Aachen in direkter Kooperation mit einer Gruppe von assoziierten Partnern durchgeführt. Die einzelnen Projekte sind in den Forschungscampus eingebunden und stehen untereinander in Beziehung. Um möglichst schnell in den Testbetrieb zu gelangen, sollen soweit möglich Standardkomponenten aus der aktuellen Produktion der assoziierten Partner im Forschungsnetz eingesetzt werden; nur einzelne Teilkomponenten müssen neu entwickelt werden. Regelungsprozeduren für einen sicheren Betrieb des Netzes sollen entwickelt und getestet werden. Die Auslegung der Netzkomponenten und Regelung soll jeweils nur auf das Forschungsnetz beschränkt sein; in den anderen Projekten des Projektverbundes zum Forschungscampus FEN wird die Übertragbarkeit der Ansätze auf andere Netzstrukturen entwickelt. Die einzelnen Arbeitspakete des Vorhabens sind: AP1 Konzeption und Auslegung Forschungsnetz am RWTH Campus - AP2 Intelligente Verteilstation und Kabelstrecken - AP3 Regelung, Betriebsführung, Automatisierung - AP4 Echtzeitemulatoren für Gleichspannungskomponenten - AP5 Erarbeitung Spezifikationen und Lastenheft - AP6 Aufbau, Inbetriebnahme, Testbetrieb.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung und Entwicklung der Messtechnik für den Einsatz in einem modularen Gleichstromschalterkonzept" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Physikalisch-Technische Bundesanstalt durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Konzept von 'Smart Modular Switchgear (SMS)' basiert auf vielen Gleichstromschaltern, die einzelne Module miteinander verbinden. Für die Ausschaltung eines Fehlerstroms von Submodulen teilen sich mehrere Schalter die Schaltaufgabe. Durch die Abschaltmöglichkeit der einzelnen Submodule erweitert sich die Sicherheitsfunktion vorteilhaft auch auf Fehler zwischen den Submodulen. Das Forschungsprojekt 'Smart Modular Switchgear' beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung von Schalt- und Schutzkonzepten für den Einsatz in unterschiedlichen Spannungsebenen. Das Projekt beinhaltet den Entwurf und Simulationen von Prototypenschaltern. Diese werden mit Mess- und Detektionstechnik ausgerüstet und in Prüffeldern untersucht. Die Verifikation zugrunde gelegter Simulationen erfolgt in experimentellen Aufbauten. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen als Grundlage für die Entwicklung und Optimierung von Schalt- und Schutzkonzepten für den Einsatz in Netztopologien höherer Systemspannungen. 2. Arbeitsplanung Das Projekt gliedert sich organisatorisch in drei übergeordnete Phasen. In diesen Phasen werden Gleichspannungsnetzkonfigurationen sukzessiv im Zusammenwirken mit dem entwickelten Schaltkonzept untersucht. Zuerst wird SMS in einem 24 V-DC-Netz untersucht, in dem lichtbogenfrei geschaltet werden kann. Anschließend wird SMS für ein 380 V-DC-Microgrid weiterentwickelt. Als wichtiger Projektabschnitt folgt die Erforschung der Umsetzbarkeit von SMS in Mittelspannungs-DC-Netze. 3. Erfolgsaussichten Auf dem Gebiet der Metrologie werden neue Kalibriereinrichtungen an der PTB aufgebaut. Als Verwertung der Erforschung der Frequenzgangauswertung von Spannungs- und Stromsensoren mittels Sprungantwortmessung werden diese Kalibriereinrichtungen weiterführend genutzt. Die Erfahrung der Entwicklung und Kalibrierung von Referenz-Tastköpfen für die Kalibrierung von Frequenzgängen wird als Grundlage für weitere Forschungsarbeit verwendet.
Das Projekt "Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft - Projekt 1: Modellierung, Planung, Konzeption und Bewertung der Netze der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft durchgeführt. In diesem Projekt des Forschungscampus Elektrische Netze (FEN) der Zukunft werden Verfahren und Methoden zur Planung und zum Betrieb von reinen Gleichspannungs- bzw. hybriden Gleich- und Drehspannungsnetzen erforscht. Neben der Ableitung von neuen Planungsgrundsätzen erfolgt eine Analyse der systemischen Rückwirkungen auf die über- und unterlagerten konventionellen Drehspannungsnetze sowie eine interdisziplinäre Bewertung der Technologie unter Gesichtspunkten wie Umweltverträglichkeit und gesellschaftlicher Akzeptanz. Gleichspannungsnetze versprechen eine Reihe von technologischen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Drehspannungsnetzen, unter anderem eine höhere Effizienz und höhere Flexibilität bei der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Im Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft werden in einem Projektverbund verschiedene Aspekte von Gleichspannungsnetzen mit einem Fokus auf die Mittelspannungsebene erforscht. Die Forschungsarbeiten aller vier Projekte des Projektverbundes werden an der RWTH Aachen in direkter Kooperation mit einer Gruppe von assoziierten Partnern durchgeführt. Die einzelnen Projekte sind in den Forschungscampus eingebunden und stehen untereinander in Beziehung. Die einzelnen Arbeitspakete des Vorhabens sind: AP1 Netzplanung von Gleichspannungsverteilungsnetzen - AP2 Betrieb und Simulation von Gleichspannungsnetzen - AP3 Schutzkonzepte für Gleichspannungsnetze - AP4 Anbindung von Hoch- und Niederspannung - AP5 Standardisierung von Gleichspannungsnetzen - AP6 Einbindung von Speichersystemen - AP7 Umweltverträglichkeit - AP8 Technikakzeptanz und -kommunikation.
Das Projekt "Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft - Projekt 3: Regelung, Betriebsführung und Automatisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, E.ON Energy Research Center, Institute for Automation of Complex Power Systems durchgeführt. In diesem Projekt des Forschungscampus Elektrische Netze (FEN) der Zukunft wird relevante Forschung zur Automatisierung, Regelung und Betriebsführung von Mittelspannungs-Gleichspannungsnetzen durchgeführt. Gleichspannungsnetze versprechen eine Reihe von technologischen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Drehspannungsnetzen, unter anderem eine höhere Effizienz und höhere Flexibilität bei der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Im Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft werden in einem Projektverbund verschiedene Aspekte von Gleichspannungsnetzen mit einem Fokus auf die Mittelspannungsebene erforscht. Die Forschungsarbeiten aller vier Projekte des Projektverbundes werden an der Hochschule in direkter Kooperation mit einer Gruppe von assoziierten Partnern durchgeführt. Die einzelnen Projekte sind in den Forschungscampus eingebunden und stehen untereinander in Beziehung. Die einzelnen Arbeitspakete des Vorhabens sind: AP1 Entwicklung Regelungskonzepte für AC/DC Netze und reine DC Netze - AP2 Energie- und Lastmanagement - AP3 Automatisierungs- und Netzleitsystem für AC/DC und reine DC-Netze - AP4 Testplattform.
Das Projekt "Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft - Projekt 2: Anlagen- und Netztechnik für Mittelspannungs-Gleichspannungsanwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institute for Power Generation and Storage Systems (PGS) durchgeführt. In diesem Projekt des Forschungscampus Elektrische Netze (FEN) der Zukunft werden die elektrischen Komponenten und Systeme, die für den Aufbau und den Betrieb von Gleichspannungsnetzen erforderlich sind, weiterentwickelt. Gleichspannungsnetze versprechen eine Reihe von technologischen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Drehspannungsnetzen, unter anderem eine höhere Effizienz und höhere Flexibilität bei der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Im Forschungscampus Elektrische Netze der Zukunft werden in einem Projektverbund verschiedene Aspekte von Gleichspannungsnetzen mit einem Fokus auf die Mittelspannungsebene erforscht. Die Forschungsarbeiten aller vier Projekte des Projektverbundes werden an der RWTH Aachen in direkter Kooperation mit einer Gruppe von assoziierten Partnern durchgeführt. Die einzelnen Projekte sind in den Forschungscampus eingebunden und stehen untereinander in Beziehung. Die technologischen und wirtschaftlichen Entwicklungen der Leistungselektronik offerieren über die bekannten Anwendungen hinaus neue Potenziale. Es kann heute davon ausgegangen werden, dass elektronische Komponenten und die Gleichspannungstechnik insgesamt auch in den Spannungsebenen der Verteilungsnetze (Mittelspannung, Niederspannung) interessante Lösungsoptionen bieten. Allerdings sind für einen breiten Einsatz der Gleichspannungstechnik in diesen Spannungsebenen noch wesentliche Fragestellungen zu klären, die sowohl die Systemintegration (Regelung, Schutztechnik etc.) als auch die Entwicklung leistungsfähiger, effizienter und zuverlässiger Komponenten und Anlagen betreffen. Dieses Vorhaben hat zum Ziel, die Anforderungen an die benötigten Komponenten und Systeme zu analysieren und zu identifizieren und darauf basierend neue Komponenten zu entwickeln und zu testen. Die einzelnen Arbeitspakete des Vorhabens sind: AP1 Gleichspannungswandler - AP2 Leistungshalbleiterbauelemente - AP3 Transformatoren für Mittelfrequenz - AP4 Schalten von DC, Schutztechnik - AP5 Isolation bei hochfrequenter Belastung - AP6 Kabelsysteme.
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