Das SIMON-Projekt knüpft an das erfolgreiche SITEF-Projekt an. In SITEF wurde die Anwendbarkeit des silicon-basierten Wärmeträgerfluids (SHTF) HELISOL® 5A im Zusammenspiel mit den für den Betrieb erforderlichen Komponenten (vor allem Receiver und Rotation and Expansion Performing Assembly, REPA) in der Größenordnung eines Parabolrinnen-Loops bei Temperaturen von 425 °C demonstriert. Während das SITEF-Projekt auf die Demonstration der Machbarkeit ausgerichtet war, zielt das SIMON-Projekt auf die Unterstützung und Beschleunigung der Markteinführung durch die Absenkung identifizierter Hindernisse.
SIMON demonstriert neben der Fluidstabilität des neu entwickeltem SHTFs HELISOL® XA auch die Langzeitstabilität von Komponenten wie REPAs mittels zyklischer Lebensdauertests in einem spezifischen REPA-Teststand sowie der von Receiver Rohren und Pumpe im technischen Maßstab mit der PROMETEO Anlage (auf der Plataforma Solar de Almería, Spanien). Ferner werden für den Betrieb der Fluide erforderliche Pflege- und Aufarbeitungskonzepte demonstriert, um einerseits einen Betrieb über 25 Jahre bei begrenztem Anstieg der Viskosität von HELISOL® 5A und HELISOL® XA bei 425 °C zu ermöglichen. Andererseits soll eine für die silicon-basierten Wärmeträger geeignete Leichtsiederabtrennung entwickelt und demonstriert werden, um die sich langsam bildenden unerwünschten Zersetzungsprodukte wie Wasserstoff, Methan und alkylierte Silane in geeigneter Form abzutrennen.
Im Rahmen von SIMON sollen die neuen Fluide weitergehend charakterisiert und die Untersuchungsmöglichkeiten der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wärmeträger bei hohen Temperaturen erweitert werden. Für die Wärmeleitfähigkeitsmessung bei hohen Temperaturen soll ein Laborgerät und für die Viskosität eine Sonde weiterentwickelt werden, die auch zum Monitoring des Alterungsverhaltens eingesetzt werden könnte. Ziel ist jeweils die Bereitstellung zuverlässiger Daten, die zur Auslegung von Kraftwerken und zur wirtschaftlichen Optimierung benötigt werden.
Das Vorhaben RELINK setzt sich als Ziel, die Entwicklung von leistungselektronikbasierten, intelligenten Systemen zur Ertüchtigung des regionalen und überregionalen Netzbetriebes sowie der Flexibilisierung dessen Einsatzfunktionen umzusetzen. Das Ziel des Teilvorhabens ist, diese Systeme in einer modularen Struktur aufzubauen, wodurch sie besonders effizient, zuverlässig und skalierbar sowie kompakt werden sollen. Durch innovative Algorithmen, entwickelt von dem Lehrstuhl für Leistungselektronik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, wird die Aufteilung der Verluste über verschiedene Zellen bestimmt, um die Effizienz und die Lebensdauer des Systems in Echtzeit zu steuern und zu optimieren. Dieses innovative Verfahren wird die Wartungs- und Reparaturkosten senken. Die Verwendung hybrider Zellen wird ermöglichen auf Gleichstrom-(GS)-Schutzschaltungen verzichten zu können und gleichzeitig das System bei GS-Fehlern vom Netz zu trennen. Diese Option wird weiter die Kosten und das gesamte Volumen reduzieren. Um die Limitierungen und Potenziale der erwähnten Lösungen realistisch bewerten zu können, wird eine innovative 'RELINK-Laborplattform' eingesetzt. Diese soll eine experimentelle Validierung erlauben, ohne die Notwendigkeit, ein ganzes System zu bauen, was bis dato kaum zu finden ist.
Motivation:
KMU bilden eine tragende Säule der deutschen Wirtschaft. Sie sind oft hochspezialisiert, wichtige Partner in Innovations- und Wertschöpfungsketten und Treiber des technischen Fortschritts. In der Elektromobilität können KMU-getriebene Innovationen dazu beitragen, die Rolle Deutschlands als Leitanbieter auszubauen. Gerade kleine und leichte elektrifizierte Fahrzeuge, die ein potenziell wichtiger Bestandteil künftiger Individualmobilität sind, bieten KMU die Chance, neue Marktsegmente zu erschließen.
Ziele und Vorgehen:
Ziel ist es, einen neuartigen Stromsensor zu entwickeln, der optimal auf die speziellen Erfordernisse der Elektromobilität abgestimmt ist. Hierzu zählen vor allem sehr geringe Messfehler, eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Störfestigkeit. Durch den Einsatz neuer Algorithmen, verbunden mit der gleichzeitigen Messung der Ströme im Hin- und Rückleiter, soll die Strommessung genauer, störfester und effizienter erfolgen. Weiterhin ist Ziel, die Lebensdauer von Batterien zu erhöhen. Mittels Lebensdaueranalyse im Sensor wird diese Messmöglichkeit realisiert.
Innovationen und Perspektiven:
Der mehrphasige Stromsensor mit integriertem Störsignalausgleich weist sehr geringe Messfehler gegenüber den am Markt vorhandenen Stromsensoren auf. Die Ergebnisse sind für alle Strommessaufgaben interessant, die in stark EMV-belasteter Umgebung stattfinden wie beispielsweise E-Fahrzeuge, Antriebstechnik, Schaltnetzteile und Lichtbogenanwendungen.