Intelligente Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge auf dem Parkplatz der Hochschule Offenburg (INTLOG)

Mit dem Klimaschutzgesetz 2021 wurden von der Bundesregierung die Klimaschutzvorgaben verschärft und die Treibhausgasneutralität bis 2045 als Ziel verankert. Zur Erreichung dieses ambitionierten Ziels ist es notwendig, im Bereich der Mobilität weitgehend von Verbrennungsmotoren mit fossilen Kraftstoffen auf Elektromobilität mit regenerativ erzeugtem Strom umzusteigen. Dabei ist die zügige Bereitstellung einer ausreichenden Ladeinfrastruktur für die Elektrofahrzeuge eine große Herausforderung. Neben der Installation einer ausreichend großen Zahl von Ladepunkten selbst besteht die Herausforderung darin, diese in das bestehende Verteilungsnetz zu integrieren bzw. das Verteilungsnetz so auszubauen, dass weiter ein sicherer Netzbetrieb gewährleistet werden kann. Dabei sind insbesondere Lösungen gefragt, bei denen der Ausbau der Ladeinfrastruktur und der Netzbetriebsmittel durch intelligentes Management des Ladens so gering wie möglich gehalten wird, indem vorhandene oder neu zu installierender Hardware möglichst effizient genutzt wird. Hier setzte das Projekt „Intelligente Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge auf dem Parkplatz der Hochschule Offenburg (INTLOG)“ (Projektlaufzeit 15.11.2020 – 30.09.2022) an. Inhalt des Projekts war es, einen Ladepark für den Parkplatz der Hochschule Offenburg mit 20 Ladepunkten à 11 kW und somit einer Gesamtladeleistung von 220 kW an einen vorhandenen Ortsnetztransformator mit 200 kW Nennleistung anzuschließen, der aber bereits von anderen Verbrauchern genutzt wurde. Das übergeordnete Ziel war es also, eine Ladeinfrastruktur von maßgeblichem Umfang in die bestehende Netzinfrastruktur ohne zusätzlichen Ausbau zu integrieren. Dabei wurden zukunftsweisende Technologien genutzt und weiterentwickelt sowie teilweise in Praxis, im Labor und in der Computersimulation demonstriert

Power Line Communication for Grid Monitoring: A Prototype Based on Software Defined Radio

We describe a prototype for power line communi- cation for grid monitoring. The PLC receiver is used to gain information about the PLC channel and the current state of the power grid. The PLC receiver uses the communication signal to obtain an accurate estimate of the current channel and provides information which can be used as a basis for further processing with the aim to detect partial discharges and other anomalies in the grid. This monitoring of the power grid takes advantage of existing PLC infrastructure and uses the data signals, which are transmitted anyway to obtain a real-time measurement of the channel transfer function and the received noise signal. Since this signal is sampled at a high sampling rate compared to simpler measurement sensors, it contains valuable information about possible degradations in the grid which need to be addressed. While channel measurements are based on a received PLC signal, information about partial discharges or other sources of interference can be gathered by a PLC receiver in the absence of a transmit signal. A prototype based on Software Defined Radio has been developed, which implements the simultaneous communication and sensing for a power grid

Power Line Communications: Sensorlose Netz- / Anlagenüberwachung

Im Projekt MOBCOM wird ein neues Verfahren zur Zustandsüberwachung von elektrischen Betriebsmitteln in Niederspannungsnetzen und Anlagen entwickelt. Mittels PLC (power line communication) Technologie werden hochfrequente transiente Vorgänge auf dem Stromkanal und dessen Übertragungseigenschaften erfasst und bewertet. Durch Ableiten bestimmter Parameter soll zustandsbedingte Wartung vorhergesagt und so der Ausfall von Betriebsmittel vermieden werden.In the MOBCOM project, a new procedure for condition monitoring of electrical equipment in low-voltage networks is being developed. PLC (power line communication) technology is used to record and evaluate high-frequency transient processes and its transmission characteristics. By deriving certain condition parameters, maintenance services are to be predicted and therefore the failure of equipment is to be avoided

Energy Optimization for Companies with Digital Flex Twins

In this paper we report on further success of our work to develop a multi-method energy optimization which works with a digital twin concept. The twin concept serves to replicate production processes of different kinds of production companies, including complex energy systems and test market interactions to then use them for model predictive optimizing. The presented work finally reports about the performed flexibility assessment leading to a flexibility audit with a list of measures and the impact of energy optimizations made related to interactions with the local power grid i.e., the exchange node of the low voltage distribution grid. The analysis and continuous exploration of flexibilities as well as the exchange with energy markets require a “guide” leading to continuous optimization with a further tool like the Flexibility Survey and Control Panel helping decision-making processes on the day-ahead horizon for real production plants or the investment planning to improve machinery, staff schedules and production infrastructure

A high-speed x-ray radiography setup for in-situ electron beam powder bed fusion at PETRA III

A high-energy white synchrotron x-ray beam enables penetration of relatively thick and highly absorbing samples. At the P61A White Beam Engineering Materials Science Beamline, operated by Helmholtz-Zentrum Hereon at the PETRA III ring of the Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), a tailored x-ray radiography system has been developed to perform in-situ x-ray imaging experiments at high temporal resolution, taking advantage of the unprecedented x-ray beam flux delivered by ten successive damping wigglers. The imaging system is equipped with an ultrahigh-speed camera (Phantom v2640) enabling acquisition rates up to 25 kHz at maximal resolution and binned mode. The camera is coupled with optical magnification (5x, 10x) and focusing lenses to enable imaging with a pixel size of 1,35 micrometre. The scintillator screens are housed in a special nitrogen gas cooling environment to withstand the heat load induced by the beam, allowing spatial resolution to be optimized down to few micrometres. We present the current state of the system development, implementation and first results of in situ investigations, especially of the electron beam powder bed fusion (PBF-EB) process, where the details of the mechanism of crack and pore formation during processing of different powder materials, e.g. steels and Ni-based alloys, is not yet known

GaIN - Gewinnbringende Partizipation der mittelständischen Industrie am Energiemarkt der Zukunft

Der vorliegende Bericht dokumentiert die Arbeiten und Ergebnisse des Forschungsprojekts GaIN – Gewinnbringende Partizipation der mittelständischen Industrie am Energiemarkt der Zukunft (Laufzeit 01.12.2019 bis 30.11.2022), das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz „BMWK“ unter den Kennzeichen 03EI6019E gefördert wurde. Das Ziel des Projektes bestand darin, durch die Digitalisierung der (mittelständischen) Industrie die Unternehmen zu befähigen aktiv gewinnbringend am volatilen Energiemarkt der Zukunft zu partizipieren