Das Projekt "Teilvorhaben 2: Anforderungsdefinition und Evaluierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LWZ GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es - beispielhaft mit einem Industriepartner aus der Löttechnik und Wärmebehandlung - mittels innovativer Datenerfassung, -aufbereitung und -weiterverarbeitung sowie einer Bildverarbeitung in einem lokalen Netzwerk einen zielgerichteten, hochspezifisch adaptierten Informationsfluss zu realisieren. Dabei werden die energie-intensiven Fertigungsprozesse unter drei Aspekten optimiert: Reduktion der Standby-Verbräuche und -Temperaturen, energetische Optimierung der Arbeitsplanung und der Produktion selbst sowie Homogenisierung von elektrischen Lastspitzen. Zur Erreichung der Ziele sind folgende Arbeitspakete geplant: 1. Installation eines dezentralen, autarken Datenerfassungssystems 2. Erweiterung der Elektronik um AD-Wandlermodul für Temperaturfühler und sonstige Sensorik 3. Realisierung einer Bildverarbeitung zur Artikelerkennung und -kategorisierung 4. Konzipierung und Umsetzung der Benutzerschnittstellen 5. Analyse und Auswertung der aufgenommenen Daten; Generierung von Regeln und Richtlinien 6. Weiterentwicklung/Verallgemeinerung der konkreten Ergebnisse Die Phasen werden zweifach durchlaufen. Von aiXtrusion werden im Rahmen des Vorhabens Werkzeuge zur Datenerfassung und -auswertung entwickelt, angepasst und erweitert sowie das übergreifende Informationssystem bei dem Anwendungspartner LWZ installiert. Dieser unterstützt die praktische Erprobung kontinuierlich innerhalb der Fertigungs- und Produktionsprozesse und liefert somit zeitnah Feedback.
Das Projekt "Untersuchung einer thermoelektrischen Wärmepumpe für den Einsatz in Elektrofahrzeugen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Thermodynamik durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes sollte erstmals untersucht werden, welches die energetisch optimalen Materialkombination der Komponenten thermoelektrischer Halbleiter, Sperrschicht und Lot darstellt. Die Identifizierung einer optimalen Materialkombination ist Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung aller folgenden Projektphasen. Ein weiteres Ziel des vorliegenden Projektes ist der Vergleich zwischen den momentan marktüblichen und etablierten Löttechniken und einem zu identifizierenden und charakterisierenden neuartigen Fügeprozess für thermoelektrische Bauteile. Im Hinblick auf eine mechanisch stabilere Verbindung bei ansonsten gleichbleibenden Materialeigenschaftenverspricht eine erfolgreiche Realisierung eines neuartigen Konzeptes, zum Beispiel des Klebens, ein sehr hohes Potenzial. Neben dieser neuartigen Fügemethode werden jedoch auch die konventionellen Lötprozesse genauer untersucht und im Rahmen der Möglichkeiten hinsichtlich ihrer Reproduzierbarkeit und Leistungsfähigkeit in mechanischer wie energetischer Sicht optimiert. Hierfür werden Schichtproben für detaillierte Parametermessungen und Module für Prüfstandmessungen hergestellt. parallel zu den zuvor genannten Projektzielen soll der Aufbau einer thermoelektrischen Wärmepumpe als Klimatisierungskonzept ein elektrifiziertes Fahrzeug erfolgen. Es gilt es, vorhandene Wärmepumpenkonzepte zu analysieren und ggf. zu übernehmen, und die neuen Komponenten darauf anzupassen. Hierbei sind Simulationen des ganzheitlichen thermoelektrischen Klimatisierungskonzepts Kernbestandteil der Untersuchungen. Abschließend sollte eine energetisch optimierte Wärmepumpe mit einer Heizleistung von ungefähr 6 kW bei einer zur Verfügung stehenden Kälteleistung von etwa 4 kW entwickelt werden. Die Identifizierung der dabei auftretenden Verluste erfordert eine detaillierte numerische Analyse. Die anspruchsvolle Modellierung ist außerdem die Grundlage zur Ermittlung des energetischen Optimums. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Datenerfassung, -auswertung und Systementwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aiXtrusion GmbH durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es - beispielhaft mit einem Industriepartner aus der Löttechnik und Wärmebehandlung - mittels innovativer Datenerfassung, -aufbereitung und -weiterverarbeitung sowie einer Bildverarbeitung in einem lokalen Netzwerk einen zielgerichteten, hochspezifisch adaptierten Informationsfluss zu realisieren. Dabei werden die energie-intensiven Fertigungsprozesse unter drei Aspekten optimiert: Reduktion der Standby-Verbräuche und -Temperaturen, energetische Optimierung der Arbeitsplanung und der Produktion selbst sowie Homogenisierung von elektrischen Lastspitzen. Zur Erreichung der Ziele sind folgende Arbeitspakete geplant: 1. Installation eines dezentralen, autarken Datenerfassungssystems 2. Erweiterung der Elektronik um AD-Wandlermodul für Temperaturfühler und sonstige Sensorik 3. Realisierung einer Bildverarbeitung zur Artikelerkennung und -kategorisierung 4. Konzipierung und Umsetzung der Benutzerschnittstellen 5. Analyse und Auswertung der aufgenommenen Daten; Generierung von Regeln und Richtlinien 6. Weiterentwicklung/Verallgemeinerung der konkreten Ergebnisse Die Phasen werden zweifach durchlaufen. Von aiXtrusion werden im Rahmen des Vorhabens Werkzeuge zur Datenerfassung und -auswertung entwickelt, angepasst und erweitert sowie das übergreifende Informationssystem bei dem Anwendungspartner LWZ installiert. Dieser unterstützt die praktische Erprobung kontinuierlich innerhalb der Fertigungs- und Produktionsprozesse und liefert somit zeitnah Feedback.
Das Projekt "Erforschung der kontinuierlichen Bandbeschichtung als ein dem Umformprozess vorgelagertes, kostengünstiges Korrosionsschutzverfahren für metallische Bipolarplatten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. Brennstoffzellenfahrzeuge ermöglichen emissionsfreie, hocheffiziente und dynamische Elektromobilität. Für eine erfolgreiche Markteinführung sind jedoch noch weitere Kostenreduktionen erforderlich. Aktuell stellt die Beschichtung der metallischen Bipolarplatten zur Reduktion des elektrischen Kontaktwiderstandes und zur Erhöhung der Korrosionsstabilität einen relevanten Kostentreiber dar. Gesamtziel des Projektes ist die Erforschung der Potentiale eines kontinuierlichen Bandbeschichtungsverfahrens, bei dem die Korrosionsschutzschicht vor dem Umformen der Bipolarplatten aufgebracht wird. Insbesondere wird das Verfahren hinsichtlich seiner technologischen Eignung erforscht und das Kostenreduktionspotential gegenüber konventionellen Beschichtungsverfahren analysiert.