TecScan Journal - OPUS 4 · A novel non-platinum group electrocatalyst for PEM fuel cell...

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TecScan Journal

Elektromobilität 04 - 2013

Die TecScan Journals der WTI sind regelmäßig erscheinende Publikationen, die zu technischen Fachgebieten aktuelle Literaturnachweise aus der internationalen Fachliteratur enthalten. Für die Auswahl der Literaturnachweise werden laufend über 1400 in- und ausländische Fachzeitschriften sowie auch Forschungs- und Tagungsberichte, Dissertationen und Bücher überwacht und ausgewertet

Muster eines Literaturnachweises Serie Jahr Heft Nummer XXX 13 01 001 Schlagwörter Energiepotenzial; Ressourcenwirtschaft; Urban-Mining Verfasser Franke, Matthias; Mocker, Mario; Löh, Ingrid Verfasserzugehörigkeit ATZ Entwicklungszentrum, Sulzbach-Rosenberg, DE Originaltitel, ggf. Übersetzung Urban Mining - Wertstoffgewinnung aus Abfalldeponien.Dokumentart Zeitschriftenaufsatz Inhaltsangabe Vor dem Hintergrund der zunehmenden Verknappung und Verteuerung sowohl von

Energierohstoffen als auch sonstiger Rohstoffe wie bspw. Metalle und Mineralien gewinnt das Recycling dieser Rohstoffe aus anthropogenen Lagerstätten zunehmend an Bedeutung. ……….

Bibliografische Angaben Urban Mining - Wertstoffgewinnung aus Abfalldeponien. / Franke, Matthias; Mocker, Mario; Löh, Ingrid – In: Wasser und Abfall * Band 13 (2011) Heft 3, Seite 40-46 (7 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 13 Quellen)

Dokumentnummer Dokumentnummer: 20110301929Verfügbarkeit TIB-123456

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Erläuterungen zu Sonderzeichen und Abkürzungen

Zeichenart Umschreibung Originalschreibweise

Exponenten 10(exp 2) 102

U(exp 3/2) U3/2

(a+b) (exp -2) (a+b)-2

Indizes P(ind mech) pmecha(ind 21) a21

Chemische Formeln Si304 Si3O4CO2 CO2

Mischkristalle Ni(0,66)Fe(2,34)O(4) Ni0,66Fe2,34O4Al(x)Ga(1-x)Sb AlxGa(1-x)Sb

Isotopen 238.U 238U3.He 3He

Ionen (SO4)(--) (SO4)--

Cr(3+) Cr+++

Metallegierungen Cu75Sn5Zn11Ni9 Cu75Sn5Zn11Ni9

Griechische Buchstaben sind ausgeschrieben, Großbuchstaben mit großem Anfangsbuchstaben undKleinbuchstaben mit kleinem Anfangsbuchstaben.μ oder Ω können außerdem noch folgendermaßen umschrieben werden:

Zehnerpotenz 10-6 mikro ”micro” μMikrometer (10-6m) Mikron od. mikron ”micron” μmelektr. Widerstand Ohm Ω

Bei den nachfolgend aufgeführten Umschreibungen ist in Anführungszeichen ”...“ die in englischen Texten verwendete Schreib-weise angegeben.

Sonstige ZeichenAngström Ae ”A.U.” (Angstrom Unit) Å

Promille ”per thousand” ‰Dollar ”dollar” $engl. Pfund ”pounds” £Stern ”asterisk” *

Winkelgrad deg ”deg of angle” °Grad Celsius Grad C °CGrad Fahrenheit Grad F ”deg F” °FGrad Reaumur Grad R ”deg R” °R

Mathematische Symbole sind in Einzelfällen durch erlaubte Zeichen ersetzt:z.B. die verschiedenen Klammern,{ [ erscheinen als ( und } ] als ).

Im allgemeinen sind mathematische Symbole umschrieben.Beispiele:3√ 3. Wurzel aus ”cube root of” 3√ƒ Integral von ”integral of” ƒ∞ unendlich ”infinite od. infinity” ∞s(t) s(Punkt)t ”s(dot)t” s(t)s(t) s(zwei Punkt)t ”s(two dots)t” s(t)∅ Durchmesser ”diameter” ∅± plus/minus ±

Zehnerpotenzen da oder Deka 101

h oder Hekto 102

k oder Kilo 103

M oder Mega 106

G oder Giga 109

T oder Tera 1012

P oder Peta 1015

E oder Exa 1018

d oder Dezi 10-1

c oder Zenti 10-2

m oder Milli 10-3

Mikro 10-6

n oder Nano 10-9

p oder Piko 10-12

f oder Femto 10-15

a oder Atto 10-18

Bei Einheiten werden die üblichen (genormten) Abkürzungen verwendet.

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TecScan Journal EMO Heft 04-2013 Seite 1

Inhaltsverzeichnis

Elektromobilität und Umwelt ........................................................................................7

Cost Comparison of Three Hydrogen Production Processes in HFCVs Infrastructure Based on H2A Model ................................................................................................................................................ 7 Bewertung des Kundennutzens von Elektrofahrzeugen........................................................................... 7 Nahtlos aus der Reserve gelockt. Stromversorgungs-Backup mit Ultrakondensator und IC................... 8 Elektromobilität - der Weg zum Kunden ................................................................................................... 8 Decarbonizing urban transport in European cities: four cases show possibly high co-benefits............... 9 Technological diversity of emerging eco-innovations: a case study of the automobile industry .............. 9 Neue Dienstleistungen und Geschäftsmodelle für Smart Distribution und Smart Markets .................... 10 Integratives Smart Market Konzept zur Systemintegration dezentraler Erzeuger und als Handelsplattform für Netzbetreiber......................................................................................................... 10 Ultra Low Emission Vans study. Final Report......................................................................................... 11 Elektromobilität - spannende Zeiten. Acht Thesen zur künftigen Entwicklung der Wertschöpfungsketten der Energie- und Automobilwirtschaft................................................................ 11 UMBReLA, Umweltbilanzen, Elektromobilität. Ergebnisbericht.............................................................. 12 UMBReLA. Umweltbilanzen, Elektromobilität. Wissenschaftlicher Grundlagenbericht.......................... 13

Antriebssysteme..........................................................................................................14

Research on Maglev Flywheel Energy Storage System for Electric Vehicle ......................................... 14 Three-Dimensional Simulation of Water Droplet Movement in PEM Fuel Cell Flow Channels with Fluid-Mechanics Properties and Different Deformations of GDL............................................................ 14 Recovery braking of variable-structure electronic commutator for BLDC motor .................................... 15 Der Supersportwagen SLS AMG Electric Drive...................................................................................... 15 Entwicklungstrends bei chinesischen Elektrofahrzeugen....................................................................... 16 Energetischer Vergleich zwischen Hybrid- und Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen ......................................... 16 Teilentladungsmessung im End of Line Test von elektrischen Traktionsmotoren ................................. 17 Magnetic bearings in kinetic energy storage systems for vehicular applications ................................... 17 Untersuchungen zur ergonomiegerechten Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von aktuellen Pkw-Bremsanlagen ................................................................................................................. 18 Zweimotorig. Die Technik des Jetta Hybrid von Volkswagen................................................................. 19 E-Fahrzeuge für die Innenstädte ............................................................................................................ 19 A hybridization design of an air motor and an electric motor based on field programmable gate array controller ........................................................................................................................................ 20 Vorausschauende Betriebsstrategie für ein Erdgashybridfahrzeug ....................................................... 20 A quasi-static simulation tool for the design and optimization of hybrid powertrains ............................. 21 Entwicklung eines automatisierten Schaltgetriebes mit elektrischer Zugkraftunterstützung und voller Hybridfunktionalität........................................................................................................................ 21 Urban buses: alternative powertrains for Europe. A fact-based analysis of the role of diesel hybrid, hydrogen fuel cell, trolley and battery electric powertrains......................................................... 22

Fahrzeugelektronik, IKT..............................................................................................24

EBD Control Research on Nonuniformity Roads for Electric Vehicles on Energy Regenerative and Feedback Friction Integrated Braking.............................................................................................. 24 Design on Large Power Traction Battery Formation Testing System of Electric Vehicle....................... 24 Design of Interactive Terminal for Interaction between Electric Vehicles and Grid................................ 25 IT-Sicherheit in der Elektromobilität........................................................................................................ 25 A modular vehicle test platform to integrate and validate complex automotive systems ....................... 26 Elektrokomponenten für Aktivgetriebe: Hochtemperaturtaugliche Verbindungstechnik, Stromsensorik, Treiber-IC zur Getriebeintegration der Leistungselektronik und Ankopplung an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotor . Abschlussbericht. Forschungsvorhaben EfA. Laufzeit des Vorhabens 01.09.2006 - 30.6.2011.................................................................................... 26 Performance analysis of the sensorless adaptive sliding-mode neuro-fuzzy control of the induction motor drive with MRAS-type speed estimator......................................................................... 27 Multilevel Integrated Step-Up (MIS) Wechselrichter: Steuerung und Regelung eines Mehrpunktwechselrichters für Synchronmaschinen ............................................................................... 28 Battery power management in heavy-duty HEVs based on the estimated critical surface charge ........ 28 Steuerung und Regelung des Antriebsstrangs eines Erdgashybridfahrzeugs ....................................... 29 Miniaturisierte energieautarke Sensorsysteme für automobile Applikationen........................................ 30

____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Predicting and optimizing driving range with predictive power train management and driver-assist systems in electric vehicles..................................................................................................................... 30 Flexibles Rapid Control Prototyping für die Steuerung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen.................. 31 Efficient management of lead-acid batteries for Micro Hybrid Vehicles ................................................. 32 Lastwechselfestigkeit von Halbleiter-Leistungsmodulen für den Einsatz in Hybridfahrzeugen.............. 32

Energiespeicherung, Energiewandler .......................................................................33

Design and Simulation on Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Bipolar Plates with Hilbert Patterns................................................................................................................................................... 33 Synthesis and Properties of Anion Exchange Membranes Derived from Quaternary Poly(ether Sulfone)s................................................................................................................................................. 33 Simulation Analysis of the Heat Temperature Field of Lithium-Ion Battery Pack for Pure Electric Vehicle .................................................................................................................................................... 34 Graphene as a new carbon support for low-temperature fuel cell catalysts........................................... 34 Influence of electric vehicle charging rates on transformer derating in harmonic-rich battery charger applications................................................................................................................................ 35 Entwicklung von Zink-Ausgangsmaterialien für Zinkschaum und für hochreaktive Zinkanoden. Schlussbericht zum Teilvorhaben im Projekt Zink/Luft-Brennstoffzelle (ZiLuZell). Berichtszeitraum: 01.10.2007 bis 30.09.2010 ........................................................................................ 35 Zink/Luft-Mikrobrennstoffzelle - ZiLuZell. Rahmenprogramm: "Leitinnovation-Mikrobrennstoffzelle". Schlussbericht zum Teilvorhaben "Elektrochemische Untersuchungen zur Kathoden- bzw. Anodenentwicklung". Projektdauer: 01.10.2007 - 30.06.2011 ..................................... 36 Effects of process integration in an active direct methanol fuel-cell system .......................................... 36 Fabrication based on the Kirkendall effect of Co(ind 3)O(ind 4) porous nanocages with extraordinarily high capacity for lithium storage...................................................................................... 37 Electrospun V(ind 2)O(ind 5) nanostructures with controllable morphology as high-performance cathode materials for lithium-ion batteries .............................................................................................. 37 Unique ordered TiO(ind 2) superstructures with tunable morphology and crystalline phase for improved lithium storage properties........................................................................................................ 38 Silicon/graphene-sheet hybrid film as anode for lithium ion batteries .................................................... 38 Inorganic solid/organic liquid hybrid electrolyte for use in Li-ion battery ................................................ 39 A model for mixed potential in direct methanol fuel cell cathode and a novel cell design...................... 39 MoO(ind 2)-graphene nanocomposite as anode material for lithium-ion batteries................................. 40 Development of high capacity lithium-ion battery applying three-dimensionally patterned electrode ................................................................................................................................................. 40 High-rate charging performance using high-capacity carbon nanofilms coated on alumina nanoparticles for lithium ion battery anode............................................................................................. 41 Electrical energy storage for transportation - approaching the limits of, and going beyond, lithium-ion batteries ............................................................................................................................................ 41 Highly stable Si-based multicomponent anodes for practical use in lithium-ion batteries...................... 42 A novel non-platinum group electrocatalyst for PEM fuel cell application .............................................. 42 Development of MnCoO coating with new aluminizing process for planar SOFC stacks ...................... 43 Platinum and palladium nano-particles supported by graphitic nano-fibers as catalysts for PEM water electrolysis .................................................................................................................................... 43 Parametrisation and estimation of surrogate critical surface concentration in lithium-ion batteries....... 44 Si/C nanocomposite anode materials by freeze-drying with enhanced electrochemical performance in lithium-ion batteries........................................................................................................ 44 Rechargeable batteries: Challenges old and new .................................................................................. 45 Preparation and electrochemical properties of Zr-doped LiV(ind 3)O(ind 8) cathode materials for lithium-ion batteries................................................................................................................................. 45 The electrochemical properties of Al-Si-Ni alloys composed of nanocrystal and metallic glass for lithium-ion battery anodes....................................................................................................................... 46 Site-specific transition metal occupation in multicomponent pyrophosphate for improved electrochemical and thermal properties in lithium battery cathodes: A combined experimental and theoretical study...................................................................................................................................... 47 Glancing angle deposited platinum nanorod arrays for oxygen reduction reaction................................ 47 High specific capacity and excellent stability of interface-controlled MWCNT based anodes in lithium ion battery.................................................................................................................................... 48 Diagnosetool für stationär betriebene PEM-Brennstoffzellensysteme ................................................... 49 Batterieforschung läuft auf Hochtouren .................................................................................................. 49 Zukunftsfeld Energiespeicher. Die aktuelle Studie "Zukunftsfeld Energiespeicher" widmet sich standardisierten modularen Lithium-Ionen-Batteriesystemen und analysiert Potenziale....................... 50



Gravure printing of thick film electrodes for PEM fuel cell production .................................................... 50 Sensorless humidity detection in PEM-FC ............................................................................................. 51 Beeinflussung und Quantifizierung der intrinsischen und extrinsischen Ladungskompensation in Polyelektrolyt-Multischichten................................................................................................................... 51 Visualisierung des Wasserhaushalts von PEM-Brennstoffzellen mittels Neutronen und Synchrotonstrahlung ............................................................................................................................... 52 Synthese strahlungsinduzierter Pfropfpolymermembranen zum Einsatz in HT-PEM- und NT-PEM-Brennstoffzellen ............................................................................................................................. 53 2011 Fuel Cell Technologies. Market Report ......................................................................................... 53

Elektrische Ladetechnologie ......................................................................................55

Impact of Electric Vehicle Charging Mode on Load Characteristic in the Shandong Electric Power Grid ......................................................................................................................................................... 55 The Application of Extended CIM in Electric-Vehicle's Charging-Discharging System.......................... 55 Elektrofahrzeuge intelligent laden........................................................................................................... 56 Elektro-Minibus mit Schnellladefunktion für den ÖPNV-Einsatz ............................................................ 56 Mobile Metering - effiziente Ladeinfrastruktur. Ladepunkte im öffentlichen, halböffentlichen und privaten Raum......................................................................................................................................... 57 Auftanken, ohne aufzutanken ................................................................................................................. 57 Elektrizitätsmesstechnik 2012................................................................................................................. 58 Bidirektionales Ladegerät für Elektrofahrzeuge als Energiespeicher im Smart Grid.............................. 58 Dimensionierung des Ladeinfrastrukturbedarfs für Elektromobilität ....................................................... 59 Konzept zur kabellosen Energieversorgung von Elektrofahrzeugen unter Verwendung eines induktiven Spulensystems ...................................................................................................................... 59 Laden ohne Kabel - Potenziale und Grenzen der kontaktlos-induktiven Energieübertragung in der Elektromobilität ................................................................................................................................. 60 Untersuchung zur technischen Umsetzung des Gesteuerten Ladens von Elektrofahrzeugen mit regenerativ erzeugtem Strom ................................................................................................................. 60 Entwicklung neuartiger Prüfverfahren für Elektrofahrzeuge und Ladesäulen ........................................ 61 Determinanten erfolgreichen Gesteuerten Ladens elektr. Fahrzeuge ................................................... 61 JustPark. Begleitforschung zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen: Chancen und Risiken beim kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen, Technologiefolgenabschätzung für eine Schlüsseltechnologie in der Durchbruchphase der Elektromobilität. Abschlussbericht zum Verbundvorhaben. Laufzeit des Vorhabens: 1.10.2010 - 30.9.2011...................................................... 62

Energienetze, -verteilung............................................................................................63

Autarkes Mikroenergiesystem in Hybridtechnologie zur netzfernen Stromversorgung (AMES-Power). Abschlussbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.04.2008 - 31.12.2012...................................... 63 Wirtschaftliches Potenzial großtechnischer Energiespeicher im deutschen Stromsystem .................... 64 Die Haushalte im Zeichen der Energiewende: Entwicklung der Stromnachfrage und Lastprofile ......... 64 Wasserstoff im Wandel der Energieversorgung ..................................................................................... 65 Netzintegration von Elektrofahrzeugen und deren Auswirkungen auf die Energieversorgung .............. 66 Anforderungen und Aufwendungen für IKT im Verteilnetz bis 2030 ...................................................... 66 Vergleich der Vermarktung von Demand-Response- und Kraftwerksleistung auf dem Minutenreservemarkt .............................................................................................................................. 67 Smart Grids - eine Vision. Blick auf die Verteilungsnetze der Zukunft. Teil 2 ........................................ 68 Technik für das Ultranet. Konzept einer AC/DC-Hybridleitung............................................................... 69 Eisspeicher können überschüssige Stromkontingente benutzen. Amortisationszeit durch Smart Grid verkürzen ........................................................................................................................................ 69 Technisches Management der Ladeinfrastruktur. Praxiserfahrung aus Elektromobilitätsprojekt .......... 70 Redox-Flow-Zellen sollen mit neuen Elektrolyten besser werden.......................................................... 71 Modulares Wasserstoffkraftwerk liefert Strom zur richtigen Zeit ............................................................ 71 Leitwarte im Smart Grid .......................................................................................................................... 72 Power line communication (PLC) in the Smart Grid ............................................................................... 72 IEC 61850 - Der Standard zur Energieautomation................................................................................. 73 Smart City, das intelligente Netz in der Stadt ......................................................................................... 73 IKT ist die Basis für ein wirklich smartes Energienetz ............................................................................ 74 Smart Phoenix - Intelligente Energienetze in Dortmund......................................................................... 74 Einfluss von zusätzlichen Windeinspeisung auf den Energiehandel und die Netzbelastung in Europa..................................................................................................................................................... 75 Das intelligente Niederspannungsnetz im Praxistest ............................................................................. 75 Betriebsstrategien für PV-Batteriesysteme im Stromnetz ...................................................................... 76



Bewertung technischer Lösungen für den Ausbau von Verteilungsnetzen mit einem hohen Grad an EEG-Einspeisung............................................................................................................................... 76 Netzintegration von dezentralen Erzeugungsanlagen durch Batteriespeicher im Verteilnetz am Beispiel des Pilotprojektes "INESS" (Intelligentes Netz Energie Speicher-System) .............................. 77 Bedarf an Energiespeichern und Netzausbau in Deutschland bei einem Ausbau der Erneuerbaren Energien gemäß dem Energiekonzept der Bundesregierung, Teil A: Speicherungsbedarf................................................................................................................................ 77 Informations- und Kommunikationstechnologien zur Betriebsführung smarter Verteilungsnetze auf Basis der Deutschen Normungsroadmap......................................................................................... 78 Das Pilotprojekt RiesLing - effizient Automatisierung und innovative Leitsystemfunktionen für Netze mit hohem Anteil an dezentraler Erzeugung ................................................................................ 79 Ein Beitrag zur Betriebsführung von Mittel- und Niederspannungsnetzen mit Fokus auf den bidirektionalen vertikalen Leistungsfluss ................................................................................................ 79 Statistische Analyse der Implikationen dezentraler Energiewandlungseinheiten auf Verteilungsnetze mit Hilfe probabilistischer Lastflussrechnung.............................................................. 80 Dynamische Optimierung der Verteilnetze - Closed loop Betriebergebnisse......................................... 80 Untersuchungen zur Stützung des Versorgungsnetzes mit Doppelschichtkondensatoren.................... 81 Erfahrungen mit dem regelbaren Ortsnetztransformator im Netz der EnBW Regional AG ................... 82 Auswirkungen von Steuerungsstrategien für Elektrofahrzeuge auf Niederspannungsnetze ................. 82 Informationssicherheit mit M/490 und BSI-Schutzprofil zur Sicherstellung von Datenschutz und Versorgungssicherheit ............................................................................................................................ 83 Stochastische Analyse von Smart-Meter Messdaten ............................................................................. 83 Smart-Grid-Geschäftsmodell für Verteilnetzbetreiber............................................................................. 84 Smart Meter (Gateways): Angriffe und Umsetzung einer kostengünstigen Sicherheitslösung.............. 84 IKT-Sicherheit und der Weg zu intelligenten Energieversorgungssystemen - Nachhaltige Sicherstellung der Einhaltung grundlegender Anforderungen................................................................ 85 Digitale Identitäten - Basis für IT Sicherheit im Smart Grid .................................................................... 85 Methoden zur Bestimmung des Nutzereinflusses auf eine intelligente Integration von Elektrofahrzeugen in das zukünftige Energienetz .................................................................................. 86 Determinanten des Energiespeicherpotentials von Elektrofahrzeugen.................................................. 86 Breitbandige TCP/IP-Anbindung von Ortsnetzstationen ........................................................................ 87 Zukunftsfähiges Datenmanagement im Smart Grid mit Advanced Meter Management Systemen....... 87 Erste Ergebnisse des Haushaltsfeldtests mit dynamischem Tarif und automatischer Steuerung in der Regenerativen Modellregion Harz .................................................................................................... 88 Analyse des Einflusses vom Demand Response RESIDENS-Feldversuch auf das Kundenlastverhalten ............................................................................................................................... 88 Intelligentes Lastmanagement - Erfahrungen aus der Praxis................................................................. 89 Auswirkungen der Elektromobilität auf die Auslastung von Stromnetzen an einem Schweizer Fallbeispiel .............................................................................................................................................. 89 Direktnutzung statt Speichern - Hybridsysteme als Teil der Lösung der Speicherungsproblematik...... 90 Massensimulation zur Potenzialermittlung bei der Lastverlaufsplanung und -Verlagerung einer hohen Anzahl elektrischer Verbraucher.................................................................................................. 91 Verfahren zum Lastmanagement in Niederspannungsnetzen - Anwendung von E-Mobility bis Wärmespeicher....................................................................................................................................... 91 Lastmanagement mit intelligenten Haushaltsgeräten und Elektrofahrzeugen - eine modellgestützte Analyse......................................................................................................................... 92

Neue Materialien und Recycling.................................................................................93

Entwicklung eines auf den Prinzipien der Pulverlackierens basierenden Korrosionsschutzverfahrens für ultrahochfesten Stahl, das bei einer signifikant höheren Energieeffizienz dem Sherardisierverfahren gleichwertige Ergebnisse liefert. Abschlussbericht .......... 93 Neue protonenleitende und gemischt protonen- und elektronenleitende Werkstoffe für Hochtemperaturanwendungen: Membranen für Brennstoffzellen und H(ind 2)-Abtrennung . Schlussbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.03.2008 - 31.05.2011 ....................................................... 93 Weichmagnetische Werkstoffe für die E-Traktion, optimaler Werkstoffeinsatz und Design. Teilprojekt Werkstoffe. Schlussbericht.................................................................................................... 94 Water condensation behavior on the surface of a network of superhydrophobic carbon fibers with high-aspect-ratio nanostructures ............................................................................................................ 95 The passivation behaviour of copper-containing high-performance ferritic stainless steels in the cathode environment of polymer electrolyte membrane fuel cells.......................................................... 95 Extremer metallischer Leichtbau und optimierte Funktionalität mittels neuartiger Schichtfertigungsverfahren ..................................................................................................................... 96



Fügen von Titanaluminiden..................................................................................................................... 96 Leichtbau bei Straßen- und Stadtbahnen - Bestandsaufnahme und Potenziale.................................... 97 Solid electrolyte interphase formation behavior on well-defined carbon surfaces for Li-ion battery systems................................................................................................................................................... 97 Arylated carbon nanotubes for biobatteries and biofuel cells ................................................................. 98 XPS study of duplex stainless steel as a possible current collector in a Li-ion battery .......................... 98 Electrochemical performance of electrolytes based upon lithium bis(oxalate)borate and sulfolane/alkyl sulfite mixtures for high temperature lithium-ion batteries .............................................. 99 Zur Gestaltung und Dimensionierung von zylindrischen Leichtbaustrukturen in Faserkunststoffverbund-Metall-Mischbauweise...................................................................................... 99 Schwingfestigkeitsauslegung von geklebten Stahlbauteilen des Fahrzeugbaus unter Belastung mit variablen Amplituden....................................................................................................................... 101 Preparation and characterization of polyacrylonitrile doped PVDF/heteropolyacid composite membranes ........................................................................................................................................... 101 Effect of progressive forming process and processing variables on the formability of aluminium bipolar plate with microchannel ............................................................................................................ 102 La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-B(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2) glasses for solid oxide fuel cell applications ........................................................................................................................................... 102 Poroelastic PEM fuel cell catalyst layer and its implication in predicting the effect of mechanical load on flow and transport properties ................................................................................................... 103 Experimental results of an air-cooled lab-scale H(ind 2) storage tank based on sodium alanate........ 104 Nitride films as protective layers for metallic bipolar plates of polymer electrolyte membrane fuel cell stacks.............................................................................................................................................. 104 Development of chromium barrier coatings for solid oxide fuel cells.................................................... 105 Chemical compatibility between Sr-doped lanthanum manganite air electrode and AISI 441 interconnect .......................................................................................................................................... 105 The characteristics and performance of AISI 1045 steel bipolar plates with chromized coatings for proton exchange membrane fuel cells............................................................................................. 106 Effect of zirconium phosphate on structural, thermal, and electrical properties of polyether sulfone (PES) membrane...................................................................................................................... 106 A novel approach to co-sintering of doped lanthanum chromite interconnect on Ni-YSZ anode substrate for SOFC applications........................................................................................................... 107 Local ordering changes in Pt-Co nanocatalyst induced by fuel cell working conditions ...................... 107 Synthesis and electrochemical properties of SnS as possible anode material for lithium batteries..... 108 Synthesis of gamma -LiV(ind 2)O(ind 5) nanorods as a high-performance cathode for Li ion battery ................................................................................................................................................... 108 Electrochemical features of ball-milled lithium manganate spinel for rapid-charge cathodes of lithium ion batteries ............................................................................................................................... 109 Synthesis and electrochemical performance of nanoporous Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12) anode material for lithium-ion batteries............................................................................................................ 109 Success and serendipity on achieving high energy density for rechargeable batteries....................... 110 Leichtbau: Schäumen nach dem Spritzgießen..................................................................................... 110 Alloy oxide electrocatalysts for regenerative hydrogen-halogen fuel cell............................................. 111 Aerosol technology and Si nano-composite electrode assembly for Li-ion batteries ........................... 112 Nanotechnology in automotive industry: Research strategy and trends for the futures - mall objects, big impacts .............................................................................................................................. 112 First-principles density functional calculation of electrochemical stability of fast Li ion conducting garnet-type oxides ................................................................................................................................ 113 Graphene/zinc nano-composites by electrochemical co-deposition .................................................... 114 Schlummerndes Potenzial für den Leichtbau. Spritzgießen faserverstärkter Duroplaste .................... 114 Herausforderung CFK für große Serien. Faserverstärkte Kunststoffe ................................................. 115 Synthesis and characterization of polypyrrole-platinum composite for use as electrode material ....... 115 Synthesis and characterization of anhydrous conducting polyimide/ionic liquid complex membranes via a new route for high-temperature fuel cells................................................................. 116 Vorteile von Stahl und Aluminium kombinieren .................................................................................... 116 Study on wet-laid nonwoven separator of lithium-ion battery ............................................................... 117 ECOplast - Research into new biomass-based composites from renewable resources with improved properties for vehicle parts moulding. Introduction to starting a European research project ................................................................................................................................................... 117 Flow behaviour of advanced aluminium materials................................................................................ 118 Yttria-doped zirconia as solid electrolyte for fuel-cell applications: Fundamental aspects................... 118 Aluminium in cars. Unlocking the light-weighting potential................................................................... 119



Sicherheit ...................................................................................................................120

Adjustment of design limited imperfections for transportation vehicles................................................ 120 Synthetic engine noise generation for improving electric vehicle safety .............................................. 120 Maueraufprall mit einem Hochvoltfahrzeug: Toyota Prius I.................................................................. 121 Über mögliche Schwächen, Defizite und offene Fragen bei Fahrrädern und Pedelecs....................... 121

Sonstiges ...................................................................................................................122

EV Everywhere Grand Challenge Blueprint.......................................................................................... 122

Autorenregister..........................................................................................................123

Schlagwortregister ....................................................................................................130



Elektromobilität und Umwelt EMO 13 04 001 Kostenvergleich, Wasserstoffproduktion Ma, Tao; Chen, Ming-Qi; Jia, Xiao-Hui; Zhang, Xue; Ma, Ping Harbin Institute of Technology (HIT), CN; Heilongjiang University, Harbin, CN Cost Comparison of Three Hydrogen Production Processes in HFCVs Infrastructure Based on H2A Model Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) Hydrogen Fuel Cell Vehicles (HFCVs) represent a promising solution to reduce overall green house gas emissions and ensure sustainable mobility. The cost of the alternative production processes should be thought about in the frame of the whole infrastructure chain in HFCVs commercialization. This paper fo-cuses on comparing three hydrogen production technologies to serve an emerging HFCVs market. The H2A model has provided the DOE Fuel Cell Technologies Program with a technology neutral cost calcu-lator. Given the basic framework and the assumptions, the estimation outputs have been accomplished in H2A model. We conclude three points: Production costs and production capacity are closely linked; at the same scale of production, to adopt a different mode of production, the cost requirement is not the same; natural gas and electricity, especially electricity costs account for a large proportion of the cost in the hy-drogen infrastructure construction. (Publikationssprache: Englisch) Cost Comparison of Three Hydrogen Production Processes in HFCVs Infrastructure Based on H2A Model / Ma, Tao; Chen, Ming-Qi; Jia, Xiao-Hui; Zhang, Xue; Ma, Ping In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.950-954, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (5 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06699 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.950 http://www.scientific.net/AMR.608-609.950 _____________________________________________________ EMO 13 04 002 Pkw, Elektrofahrzeug, Kundennutzen-Bewertung, Analysemethode Kreyenberg, Danny; Wind, Jörg; Devries, Jan; Fuljahn, Alexandre Daimler, Kirchheim unter Teck, DE Bewertung des Kundennutzens von Elektrofahrzeugen Zeitschriftenaufsatz Vorgestellt wird eine von Daimler und der Imug entwickelte Analysemethode für Automobilhersteller und Komponentenentwicklern von Elektrofahrzeugen, sodass eine Kundenorientierung leichter möglich ist und die jeweiligen Fahrzeugantriebe mit der richtigen Stückzahl und dem entsprechenden Zusatznutzen platziert werden kann. Zunächst erfolgt eine Gliederung der Kunden nach Segment, danach nach der Nutzung und demografischen Eigenschaften. Die Kundenauswahl erfolgt nach den Segmenten Kleinst-wagen, Kleinwagen, Mittelklasse, obere Mittelklasse, Oberklasse, Luxusklasse, SUV oder Sportwagen. Anschließend wird die Nutzung eingeteilt nach privat, gewerblich, Erst- oder Zweitwagen, Stadt- oder Landwagen. Die persönlichen Eigenschaften wie Geschlecht, Alter, Haushaltstyp, Einkommen, Bildung, Milieu werden ebenso abgefragt. Mithilfe der auswahlbasierten Conjoint-Analyse werden de Präferenzen der Kunden ermittelt. Die Kunden bewerten das Produkt als Ganzes. Befragt wurden im vorliegenden Fall 400 Kunden, die sich den Kauf eines Mittelklasse-Fahrzeugs mit alternativem Antrieb vorstellen können. Ihnen wurden verschiedene Fahrzeuge mit ganz unterschiedlicher Merkmalsausprägung zur Auswahl gestellt. Aus den individuellen Entscheidungen wurde dann der Nutzen der Eigenschaftenausprägung pro Kunde mithilfe eines Software-Tools berechnet. Die hier erwähnte Analyse zeigt, dass Brennstoffzellen-fahrzeuge trotz eines hohen Kaufpreises einen sehr hohen Kundennutzen aufweisen, während batterie-elektrische Fahrzeuge wegen der Ladezeiten und geringen Reichweite die Bedürfnisse von Kunden im C-Segment nicht erfüllen. (Publikationssprache: Deutsch)



Bewertung des Kundennutzens von Elektrofahrzeugen / Kreyenberg, Danny; Wind, Jörg; Devries, Jan; Fuljahn, Alexandre In: Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ 115 (2013) 1, S.42-47 (6 Seiten, 2 Bilder, 2 Tabellen, 12 Quel-len) Dokumentnummer: 201301 02328 Verfügbakeit: TIB-ZS4445/LverZ30A _____________________________________________________ EMO 13 04 003 Stromversorgung, Superkondensator Kirtania, Ashish Linear Technology, Ismaning, DE Nahtlos aus der Reserve gelockt. Stromversorgungs-Backup mit Ultrakondensator und IC Zeitschriftenaufsatz Der Baustein "LTC3226" vereinfacht das Design einer Backup-Versorgung mit einem Superkondensator. Dabei ist nur ein einziger IC nötig, der den Supercap auflädt, wenn die primäre Stromversorgung verfüg-bar ist und genau dann Leistung aus der Reservequelle liefert, wenn sie ausfällt. Super- oder Ultrakon-densatoren finden sich immer häufiger in Anwendungen, die eine sofort abrufbare Energiereserve benöti-gen, um einen Ausfall der regulären Stromversorgung zu überbrücken. In diesen Applikationen besitzen Supercaps im Vergleich zu traditionellen Energiespeichern wie Batterien die Vorteile geringerer War-tungsanforderungen, einer praktisch unbegrenzten Lebensdauer sowie eines kleinen effektiven Serienwi-derstands. (Publikationssprache: Deutsch) Nahtlos aus der Reserve gelockt. Stromversorgungs-Backup mit Ultrakondensator und IC / Kirtania, As-hish In: EL-info - Elektronik Informationen 45 (2013) 1, S.42-43 (2 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201301 03402 Verfügbakeit: TIB-ZN3269 _____________________________________________________ EMO 13 04 004 Elektromobilität, EVU, Geschäftsmodell, Positionierung Birnhäupl, Lucas Process Management Consulting, München, DE Elektromobilität - der Weg zum Kunden Zeitschriftenaufsatz Im Rahmen der Marktvorbereitungsphase wurde in diversen Modellregionen und Initiativen der Einsatz von Elektrofahrzeugen für private und betriebliche Nutzungen erprobt und eine erste Ladeinfrastruktur aufgebaut. Energieversorger stehen nun vor der Herausforderung, inwiefern sie in einer zweiten Phase, der Markthochlaufphase, das B2B- und B2C-Segment mit attraktiven Produkten erfolgreich bearbeiten können. Dabei kommt es für Energieversorger entscheidend darauf an, auf Basis der aktuellen Marktbe-dingungen Produktpakete zu entwickeln, mit denen frühzeitig der Weg zum Kunden beschritten werden kann. Als eine der wichtigsten Maßnahmen, die Marktvorbereitungsphase abzuschließen und in die Markthochlaufphase überzugehen, hatte die Bundesregierung 2012 mit einem Volumen von 180 Mio. EUR an Fördermitteln das Förderprogramm 'Schaufenster'-Elektromobilität ins Rollen gebracht. In die-sem Rahmen sollen noch offene Fragen wie z.B. Kundenerwartungen oder Anforderungen an die Infra-struktur beantwortet werden. So gibt es z.B. noch offene Fragen im Hinblick auf die Verfügbarkeit und Kosten der Fahrzeuge sowie auf einen einfachen und diskriminierungsfreien Zugang zur Infrastruktur. Zum Betrieb der Fahrzeuge ist der Aufbau einer weitreichenden Infrastruktur an Ladesäulen nötig. Für den Endkunden sollte auch bei der Elektromobilität an einer öffentlichen Ladesäule die Wahlfreiheit des Stromanbieters erhalten bleiben. Somit muss die Möglichkeit geschaffen werden, den benötigten Fahr-strom an jeder Ladesäule - unabhängig vom Anbieter - zu bekommen. Am Markt gibt es bereits einige Lösungen, die diese Anforderung erfüllen. Die Entscheidung für eine Ladesäule im jeweiligen Stromnetz stellt für den Energieversorger (EVU) eine Investition in die Zukunft dar, die Einfluss auf die Geschäfts-prozesse, auf die -systeme und die Datenströme haben wird und ist dadurch gezielt zu treffen. Ein In-strument um eigene Geschäftsmodelle und die von Mitbewerbern zu beschreiben, zu testen, zu visuali-sieren und zu verändern ist die E-Mob Strategie Matrix (ESM). Die fünf grundlegenden Bausteine Ziel-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


gruppen, Produkte, Leistungen, Mehrwertleistungen und Ladeinfrastruktur bilden die Grundlage, um die Logik der Wertschöpfung für die Elektromobilität zu beschreiben. Im B2C-Segment (B2C; Business-to-Customer) gibt es deutschlandweit bisher nur eine geringe Anzahl von EVU mit einem entsprechenden Produkt- oder Tarifangebot. Für ein lokales EVU würde sich eine in zeitlichem Kontext mehrstufige Posi-tionierung in den Geschäftsfeldern Fahrzeuge und Strom mit zielgruppenorientierten Produkten anbieten. Im B2B-Segment (B2B; Business-to-Business) könnte sich ein EVU mit einem Leistungsportfolio in Form eines Baukastens mit Ladeinfrastruktur-Dienstleistungen positionieren. Dieser könnte bspw. Komponen-ten wie die Hardware (Ladeinfrastruktur), die Montage samt Standortfindung, Betrieb- und Abrechnungs-dienstleistungen sowie Wartung und selbstverständlich die Stromlieferung enthalten. (Publikationsspra-che: Deutsch) Elektromobilität - der Weg zum Kunden / Birnhäupl, Lucas In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 1/2, S.125-127 (3 Seiten, 3 Bilder) Dokumentnummer: 201302 01743 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 005 Europa, Stadtverkehr, klimatische Änderung, Datenanalyse Creutzig, Felix; Mühlhoff, Rainer; Römer, Julia TU Berlin, DE; Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC), Berlin, DE Decarbonizing urban transport in European cities: four cases show possibly high co-benefits Zeitschriftenaufsatz Cities worldwide are increasingly becoming agents of climate change mitigation, while simultaneously aiming for other goals, such as improved accessibility and clean air. Based on stakeholder interviews and data analysis, we assess the current state of urban mobility in the four European cities of Barcelona, Malmö, Sofia and Freiburg. We then provide scenarios of increasingly ambitious policy packages, reduc-ing greenhouse gas emissions from urban transport by up to 80% from 2010 to 2040. We find significant concurrent co-benefits in cleaner air, reduced noise ambience, fewer traffic-related injuries and deaths, more physical activity, less congestion and monetary fuel savings. Our scenarios suggest that non-motorized transport, especially bicycles, can occupy high modal shares, particularly in cities with less than 0.5 million inhabitants. We think that this kind of multi-criteria assessment of social costs and bene-fits is a useful complement to cost-benefit analysis of climate change mitigation measures. (Publika-tionssprache: Englisch) Decarbonizing urban transport in European cities: four cases show possibly high co-benefits / Creutzig, Felix; Mühlhoff, Rainer; Römer, Julia In: Environmental Research Letters (Online) 7 (2012) 4, S.044042/1-9 (9 Seiten, 31 Quellen) Dokumentnummer: 201301 04637 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/7/4/044042 _____________________________________________________ EMO 13 04 006 alternativer Brennstoff, Automobilindustrie Sierzchula, William; Bakker, Sjoerd; Maat, Kees; Wee, Bert van TU Delft, NL Technological diversity of emerging eco-innovations: a case study of the automobile industry Zeitschriftenaufsatz The automobile industry is in a remarkable state as not one, but multiple alternative fuel powertrain tech-nologies are challenging the gasoline/diesel fueled internal combustion engine (ICE). This indicates a high level of uncertainty and suggests that the automobile industry might be transitioning past the ICE powertrain as the dominant design. Our research analyzed the technological diversity of alternative fuel vehicles (AFVs) from 1991 to 2011. We collected an unique database of 884AFVs from the 15 largest auto manufacturers. This data was analyzed on a firm, technological, and industrial level. Results showed an increase in technological diversity over the study period. Although electric vehicles are the technology du jour, auto manufacturers are continuing to develop a variety of AFVs. This indicates that incumbent firms do not know if/which powertrain design will emerge as the dominant technology. Indeed, high het-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


erogeneity in vehicle demand through influences such as government policies could lead to several dif-ferent types of AFVs competing in distinct markets. In addition to analyzing industrial dynamics in the automobile industry, we also provided policy recommendations for how governments can support the transition toward more sustainable automobile transportation. (Publikationssprache: Englisch) Technological diversity of emerging eco-innovations: a case study of the automobile industry / Sierzchula, William; Bakker, Sjoerd; Maat, Kees; Wee, Bert van In: Journal of Cleaner Production 37 (2012) S.211-220 (10 Seiten, 13 Bilder, 5 Tabellen, 50 Quellen) Dokumentnummer: 201209 02682 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2012.07.011 TIB-ZO9176 _____________________________________________________ EMO 13 04 007 Smart Grid, Dienstleistung, Geschäftsmodell Bühner, Volker; Buchholz, Bernd Michael; Probst, Andreas EUS, Dortmund, DE; NTB Technoservice, Pyrbaum, DE; Probst Network Consulting, Seehausen, DE Neue Dienstleistungen und Geschäftsmodelle für Smart Distribution und Smart Markets CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Im Zuge des signifikant steigenden Anteils verteilter, zumeist volatiler Erzeugung müssen in der Strom-verteilungsebene neue Dienstleistungen für Netzbetrieb und Marktoperationen angeboten werden und die Marktmechanismen angepasst werden, um erstens die effiziente Koordination von Stromerzeugung, Ver-brauch und Netzkapazitäten mit Erreichung von Win-Win-Situationen für alle Teilnehmer zu gewährleis-ten sowie zweitens die erforderlichen Investitionen in Netzausbau sowie Informations- und Kommunikati-onstechnologien (IKT) zur Aufrechterhaltung der Versorgungsqualität unter den Einflüssen volatiler Ein-speisung und hoher Zusatzlasten durch künftig neuartige Verbraucher zu sichern. Kategorisiert nach den Marktstufen Großhandel, Endkundenvertrieb, Verteilung, und IKT-Stützfunktionen werden die Dienstleis-tungen beschrieben und Geschäftsmodelle auf der Basis eines perspektivischen Marktentwicklungsmo-dells diskutiert. (Publikationssprache: Deutsch) Neue Dienstleistungen und Geschäftsmodelle für Smart Distribution und Smart Markets / Bühner, Volker; Buchholz, Bernd Michael; Probst, Andreas In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:06.03.01_Bühner.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 11 Bilder, 2 Tabellen, 7 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01778 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 008 eTelligence-Projekt, Stromhandel, Verteilnetzbetreiber Schmedes, Tanja; Stadler, Michael; Klose, Thomas; Hollinger, Raphael; Rüttinger, Hannes; Koch, Mat-thias; Rosinger, Christine EWE, Oldenburg, DE; BTC Business Technology Consulting, Oldenburg, DE; energy & meteo systems, Oldenburg, DE; Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg, DE; Öko-Institut, Freiburg, DE; OFFIS Oldenburger Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Informatik-Werkzeuge und -Systeme, Oldenburg, DE Integratives Smart Market Konzept zur Systemintegration dezentraler Erzeuger und als Handels-plattform für Netzbetreiber CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Im E-Energy-Projekt eTelligence wurde ein Energiemarkt mit geringen Zugangshürden zum Handel von Stromprodukten verschiedener Akteure konzipiert und in einem einjährigen Feldversuch getestet. Wäh-rend des Feldversuchs wurde der Handel am Markt mit tatsächlicher finanzieller Abrechnung durchge-führt. Hierfür wurde der Markt vollständig in die zurzeit etablierten Energiehandelsprozesse integriert. Zu-sätzlich zum Feldtest wurden Simulationen zur Teilnahme von Verteilnetzbetreibern am Markt sowie zum Intraday-Handel zwischen einer großen Anzahl simulierter Marktteilnehmer durchgeführt. Der Bericht be



schreibt den Markt sowie seine Ziele und zeigt die erzielten Ergebnisse auf. (Publikationssprache: Deutsch) Integratives Smart Market Konzept zur Systemintegration dezentraler Erzeuger und als Handelsplattform für Netzbetreiber / Schmedes, Tanja; Stadler, Michael; Klose, Thomas; Hollinger, Raphael; Rüttinger, Hannes; Koch, Matthias; Rosinger, Christine In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:06.03.03_Schmedes.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 5 Bilder, 6 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01780 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 009 Lastkraftwagen, Umweltverträglichkeit, Emissionsminderung Stewart, Alex Element Energy, London, GB Ultra Low Emission Vans study. Final Report Ein Studie an Lastkraftwagen mit ultra-geringen Emissionen. Abschließender Bericht Online-Publikation (Internet); Report Der Beitrag gibt den abschließenden Bericht einer Studie an Lastkraftwagen mit ultra-geringen Emissio-nen wieder, die im Auftrag des britischen Transport-Departments durchgeführt wurde. Zunächst werden die Betriebs- und Besitzkosten (Cost of Ownership) derzeitiger LKWs betrachtet und eine Leistungs- und Kostenprojektion 2011 - 2030 wird vorgestellt. Die Ergebnisse der Studie werden jeweils ausführlich an-hand von Abbildungen dargestellt und diskutiert: Kapitalkosten für LKW 2011 - 2030, TCO (Total Cost of Ownership), Projektionen des Aufwands für LKWs mit ultra-geringen Emissionen, Selektivitätsanalyse. (Publikationssprache: Englisch) Ultra Low Emission Vans study. Final Report / Stewart, Alex In: (2012) (83 Seiten, Bilder) Dokumentnummer: 201302 03244 Verfügbakeit: http://assets.dft.gov.uk/publications/ultra-low-emission-vans-study/ultra-low-emission-vans-study.pdf _____________________________________________________ EMO 13 04 010 Elektromobilität, künftige Entwicklung, Automobilindustrie Becker, Dieter; Edelmann, Thomas; Köppe, Olaf KPMG, Berlin, DE Elektromobilität - spannende Zeiten. Acht Thesen zur künftigen Entwicklung der Wertschöp-fungsketten der Energie- und Automobilwirtschaft Online-Publikation (Internet); Report Vieles deutet darauf hin, dass nach über hundertjähriger Entwicklungsgeschichte der Verbrennungsmotor als Antriebsquelle mittel- bis langfristig ausgedient haben wird. An seine Stelle sollen in den kommenden Jahren hocheffiziente, umweltfreundliche und leise laufende Elektroaggregate rücken. Bis dahin sind je-doch noch einige Hürden zu überwinden. Eine wichtige Voraussetzung ist die Bezahlbarkeit der Elektro-mobilität und noch ist unklar, wer die Kosten für die hohen Investitionen tragen wird. Eines ist sicher: Die Massentauglichkeit hängt in hohem Maß davon ab, wie sich das Preis-Leistungsverhältnis der Elektro-mobilität im Vergleich zu anderen Antriebsformen entwickelt. Ferner darf Elektromobilität nicht an den Landesgrenzen aufhören, sondern erfordert europaweite Rahmenbedingungen und eine einheitliche La-deinfrastruktur. Antriebs- und Batterietechnologie müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass Elektro-autos herkömmlichen Modellen in Sachen Komfort, Fahreigenschaft und Reichweite in nichts nachste-hen. Mehr noch: Durch die Entwicklung der Elektromobilität haben wir erstmals die Möglichkeit, eine na-hezu emissionsfreie Mobilität zu gewährleisten. Das bedeutet aber auch den Verzicht auf fossile Energie-träger bei gleichzeitigem Ausbau regenerativer Energien. Der Mobilitätswandel hat großen Einfluss auf wesentliche Bereiche der Wertschöpfung der Energie- und Automobilindustrie. Wir sind der Frage nach-gegangen, welche Branchen von dieser Entwicklung profitieren, wo der Markt unter Druck geraten wird und wo neue Synergien entstehen könnten. Die vorliegende Analyse ist das Ergebnis zahlreicher Inter-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


views, die unsere Experten mit Vertretern dieser neuen Industrie entlang der Wertschöpfungskette der Elektromobilität in den vergangenen Monaten geführt haben. Es war unser Ziel, kein weiteres Stim-mungsbild zum Thema Elektromobilität abzufragen, sondern neue Erkenntnisse und eine vorausschau-ende Analyse der Marktpositionen und der Akteure zu erhalten. Wir wollten wissen, auf welche Heraus-forderungen sich die einzelnen Marktteilnehmer einstellen und welche Chancen sie mit der neuen Tech-nologie verknüpfen. Denn so viel ist sicher: Elektromobilität ist nicht mehr aufzuhalten. (Publikationsspra-che: Deutsch) Elektromobilität - spannende Zeiten. Acht Thesen zur künftigen Entwicklung der Wertschöpfungsketten der Energie- und Automobilwirtschaft / Becker, Dieter; Edelmann, Thomas; Köppe, Olaf In: (2011) S.1-28 (28 Seiten, 11 Bilder) Dokumentnummer: 201302 03594 Verfügbakeit: http://www.kpmg.de/media/elektromobilitaet-20110722.pdf _____________________________________________________ EMO 13 04 011 Elektromobilität, Umweltbilanz, Lebenszyklusbewertung Helms, Hinrich; Jöhrens, Julius; Hanusch, Jan; Höpfner, Ulrich; Lambrecht, Udo; Pehnt, Martin; Henes, Lilith (Mitarb.); Gugel, Benjamin (Mitarb.); Schacht, Alexander (Mitarb.) ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg, DE UMBReLA, Umweltbilanzen, Elektromobilität. Ergebnisbericht Online-Publikation (Internet); Report Im Zuge des Forschungsprojekts UMBReLA wurde eine Analyse der Umweltbilanz der Elektromobilität durchgeführt, gestützt auf Literaturdaten sowie Ergebnisse aus aktuellen Feldversuchen und For-schungsprojekten. Ergänzt wurden die Betrachtungen durch einen systematischen Vergleich verschiede-ner Produktionsverfahren von Wasserstoff und seiner Nutzung in Brennstoffzellenfahrzeugen. Als Ver-gleichsbasis dient das umfassende Ökobilanzmodell eLCAr (Electric Car LCA), das flexible Module für die Fahrzeug-, Batterie- und Brennstoffzellenherstellung umfasst und die Nutzungsphasen und Energie-bereitstellungsketten abbildet. Details dazu finden sich auf der UMBReLA-Website www.emobil-umwelt.de. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass batterieelektrische Fahrzeuge über ihren ganzen Lebenszyklus hinweg bei Nutzung des aktuellen durchschnittlichen deutschen Strommixes eine ähnlich schlechte Klimabilanz haben wie Verbrennungsfahrzeuge. So kann die Klimawirkung der Batterieherstel-lung erst etwa ab 100.000 km ausgeglichen werden. Erst mit steigendem Anteil erneuerbarer Energien kommt es zu deutlichen Klimavorteilen (ab einer Fahrleistung von 30.000 km). Im Innenstadtbereich ist der Elektroantrieb allerdings deutlich effizienter als der Verbrennungsmotor. Dies wird aber dadurch rela-tiviert, dass die Fahrleistung im städtischen Privatverkehr häufig gering ist, also weniger Jahreskilometer zusammenkommen. Daraus wird gefolgert, dass die Nutzung im städtischen Wirtschaftsverkehr die beste Bilanz liefert. Hybridfahrzeuge (Elektro-Pkw mit einem Verbrennungsmotor) können - bei einer überwie-gend elektrischen Nutzung - die Vorteile des batterieelektrischen Antriebs mit den Vorteilen der durch die Reichweite uneingeschränkten Nutzung verbinden. Wichtig für die Klimabilanz sind neben dem Ausbau erneuerbarer Energien technische Fortschritte bei den Batterien. Wasserstoff-Brennstoffzellen-Pkw zei-gen gegenüber Elektro-Pkw eine geringfügig schlechtere Klimabilanz und auch sie sind auf einen massi-ven Ausbau der erneuerbaren Energien angewiesen. (Publikationssprache: Deutsch) UMBReLA, Umweltbilanzen, Elektromobilität. Ergebnisbericht / Helms, Hinrich; Jöhrens, Julius; Hanusch, Jan; Höpfner, Ulrich; Lambrecht, Udo; Pehnt, Martin; Henes, Lilith (Mitarb.); Gugel, Benjamin (Mitarb.); Schacht, Alexander (Mitarb.) In: (2011) (60 Seiten, 33 Bilder, 46 Quellen) Dokumentnummer: 201302 03596 Verfügbakeit: http://www.pt-elektromobilitaet.de/projekte/foerderprojekte-aus-dem-konjunkturpaket-ii-2009-2011/begleitforschung/dokumente-downloads/ErgebnisberichtUMBReLAIFEUfinal.pdf _____________________________________________________



EMO 13 04 012 Elektromobilität, Umweltbilanz, Lebenszyklusbewertung Helms, Hinrich; Jöhrens, Julius; Hanusch, Jan; Höpfner, Ulrich; Lambrecht, Udo; Pehnt, Martin; Henes, Lilith (Mitarb.); Gugel, Benjamin (Mitarb.); Schacht, Alexander (Mitarb.) ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg, DE UMBReLA. Umweltbilanzen, Elektromobilität. Wissenschaftlicher Grundlagenbericht Online-Publikation (Internet); Report Im Zuge des Forschungsprojekts UMBReLA wurde eine Analyse der Umweltbilanz der Elektromobilität durchgeführt, gestützt auf Literaturdaten sowie Ergebnisse aus aktuellen Feldversuchen und For-schungsprojekten. Ergänzt wurden die Betrachtungen durch einen systematischen Vergleich verschiede-ner Produktionsverfahren von Wasserstoff und seiner Nutzung in Brennstoffzellenfahrzeugen. Die Um-weltbewertung beruht auf umfangreichen Umweltbilanzen, die den gesamten Lebensweg von Fahrzeu-gen abbilden. Als Vergleichsbasis dient das umfassende Ökobilanzmodell eLCAr (Electric Car LCA), das flexible Module für die Fahrzeug-, Batterie- und Brennstoffzellenherstellung umfasst und die Nutzungs-phasen und Energiebereitstellungsketten abbildet. Details dazu finden sich auf der UMBReLA-Website www.emobil-umwelt.de. Im vorliegenden Grundlagenbericht wird die Methodik der Umweltbilanzierung erläutert mit ihren Abschnitten "Funktionelle Einheit", "berücksichtigte Lebenswegabschnitte", "Umwelt-wirkungen" sowie "Realisierung und Datengrundlagen". Es werden die Grundlagendaten und Szenario-ausprägungen für die Sachbilanz sowie die Wirkungsabschätzung hinsichtlich der Fahrzeugherstellung beschrieben, untergliedert in konventionelle Diesel- und Otto-Fahrzeuge, Batterien, Elektrofahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge. Ebenso wird die Fahrzeugnutzung analysiert, wobei eine Modellierung der Energieverbräuche und deren Sensitivitäten erfolgt, also der Aufwand für die Bereitstellung von Strom, Wasserstoff und von Kraftstoffen. Abschließend werden die Bilanzen über den Lebensweg gezogen mit einer Betrachtung der heutigen Situation und der Entwicklungsperspektiven. Ergänzend werden die Mög-lichkeiten des kabellosen Ladens von Elektrofahrzeugen untersucht. (Publikationssprache: Deutsch) UMBReLA. Umweltbilanzen, Elektromobilität. Wissenschaftlicher Grundlagenbericht / Helms, Hinrich; Jöhrens, Julius; Hanusch, Jan; Höpfner, Ulrich; Lambrecht, Udo; Pehnt, Martin; Henes, Lilith (Mitarb.); Gugel, Benjamin (Mitarb.); Schacht, Alexander (Mitarb.) In: (2011) (138 Seiten, 65 Bilder, 45 Tabellen, 114 Quellen) Dokumentnummer: 201302 03598 Verfügbakeit: http://www.pt-elektromobilitaet.de/projekte/foerderprojekte-aus-dem-konjunkturpaket-ii-2009-2011/begleitforschung/dokumente-downloads/ErgebnisberichtUMBReLAIFEUfinal.pdf _____________________________________________________



Antriebssysteme EMO 13 04 013 Schwungradspeicher, Elektrofahrzeug, Anfahren Gao, Hui; Zhai, Chang-Guo; Chen, Liang-Liang; Li, Huai-Liang China Electric Power Research Institute, Nanjing, CN Research on Maglev Flywheel Energy Storage System for Electric Vehicle Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) In order to improve the energy efficiency of electric vehicle (EV) power battery, and increase the start-up power of EV, a kind of maglev flywheel battery storage energy system is designed on EV, it is active sus-pension controlled at five degrees of freedom. The system suspension control principle is expounded, and the radial single freedom transfer function of the maglev flywheel is established combining with a digi-tal PID control algorithm. The frequency spectrum characteristic of the transfer function and the flywheel rotor trajectory curve are simulated, and the 30000 r/min rotation experiment of the maglev flywheel bat-tery prototype is realized. The experiment result shows that the maglev flywheel rotor may high speed and steadily spin, and has good energy storage ability. The maglev flywheel battery storage energy sys-tem can assist the EV power battery work, improves the battery charge and discharge properties and pro-longs the service life of the motive power battery. (Publikationssprache: Englisch) Research on Maglev Flywheel Energy Storage System for Electric Vehicle / Gao, Hui; Zhai, Chang-Guo; Chen, Liang-Liang; Li, Huai-Liang In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.1078-1085, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (8 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06707 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.1078 http://www.scientific.net/AMR.608-609.1078 _____________________________________________________ EMO 13 04 014 PEM-Brennstoffzelle, Tropfenbewegung, Wassermanagement Bao, Ning; Du, Qing; Yin, Yan Tianjin University, CN Three-Dimensional Simulation of Water Droplet Movement in PEM Fuel Cell Flow Channels with Fluid-Mechanics Properties and Different Deformations of GDL Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) Water management plays a significant role in enhancing performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Successful water management requires effective removal of liquid water produced by elec-trochemical reactions. Therefore, it is a critical challenge to understand liquid water movements in flow channels. In the present study, a three-dimensional unsteady two-phase model for the cathode side of PEMFC consisting of gas channel (GC), gas diffusion layer (GDL) and catalyst layer (CL) is developed using FLUENT software with a volume-of-fluid (VOF) method and user-defined-function (UDF). When fuel cells are assembled, the cross sections of gas channel change, resulting in different water droplet move-ments. The effects of GDL deformations on water droplet movements are discussed. (Publika-tionssprache: Englisch) Three-Dimensional Simulation of Water Droplet Movement in PEM Fuel Cell Flow Channels with Fluid-Mechanics Properties and Different Deformations of GDL / Bao, Ning; Du, Qing; Yin, Yan In: MDSME 2012, International Conference on Mechanics, Dynamic Systems and Material Engineering, Selected, peer reviewed papers, Guangzhou, CN, Nov 24-25, 2012 in: Advanced Materials Research 625 (2012) S.53-56, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (4 Seiten) Dokumentnummer: 201302 08027 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.625.53 http://www.scientific.net/AMR.625.53



EMO 13 04 015 Permanentmagnetmotor, Kommutator Biskup, Tomasz Silesian University of Technology, Gliwice, PL Recovery braking of variable-structure electronic commutator for BLDC motor Zeitschriftenaufsatz Permanent magnet motors are more and more frequently used in various applications. In this group mo-tors with a trapezoidal EMF deserve a special attention. They are characterized by a simple construction, high efficiency and high torque overload. A certain drawback of BLDC motors are difficulties with an op-eration at a speed above the nominal value. The article presents the results of investigations into the variable structure electronic commutator designed for the drive of a small electric vehicle equipped with BLDC motors. Such a solution allows extending the standard range of the drive's speed. The considera-tions contained in the article focus on the possibilities and effects of regeneration mode in the proposed topology of converter. A theoretical analysis has been presented as well as computer simulations carried out by means of Matlab-Simulink, which were then verified at a laboratory. The tests were finished with trials conducted using a small electric vehicle Elipsa. (Publikationssprache: Englisch) Recovery braking of variable-structure electronic commutator for BLDC motor / Biskup, Tomasz In: Archives of Electrical Engineering 61 (2012) 4, S.579-596, Warsaw: Versita (18 Seiten, 13 Quellen) Dokumentnummer: 201302 06204 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.2478/v10171-012-0043-x TIB-ZZ64 _____________________________________________________ EMO 13 04 016 Sportwagen, batterieelektrischer Antrieb, Fahrleistung Feustel, Jan; Lang, Stefan; Hand, Morris Mercedes-AMG, Affalterbach, DE Der Supersportwagen SLS AMG Electric Drive Zeitschriftenaufsatz Mercedes-AMG stellt den SLS AMG Electric drive vor, bei dessen Entwicklung es Ziel war, mit alternati-ver Antriebsvariante die Leistung des Modells mit Verbrennungsmotor zu erreichen. Man entschied sich für einen batterieelektrischen Antrieb, da dieser gegenüber reinen Kraftstoff-, Hybrid- oder Brennstoffzel-len-Antrieben ein Optimum von Leistungsgewicht der Komponenten, Emissionen, Kosten und Performan-ce erreicht. Es wurden vier Permanentmagnet-Synchronelektromotoren radnah angeordnet, sodass un-gefederte Massen gegenüber den Radnabenmotoren reduziert werden. An Vorder- und Hinterachse sind je zwei E-Maschinen an ein Getriebe montiert, einstufige Übersetzungen arbeiten radindividuell und die Differenzialfunktionen sind elektronisch geregelt. Dadurch arbeiten alle E-Maschinen unabhängig vonein-ander, dies ermöglicht die AMG Torque Dynamics (ATD), die radindividuelle Drehmomentregelung. Im Beitrag wird auf folgende Punkte ausführlich eingegangen: - Ausführung des Rohbaus als integrierter Leichtbau; - CFK-Housing;- Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie; - Getriebe im elektrischen Powertrain, - Si-cherheitskonzept, - Grundlage des Sicherheitskonzepts, - Umsetzung im Fahrzeug, - Radindividuelles Torque Vectoring; - Funktionsweise und Erlebbarkeit, - Fahrdynamische Potenziale. (Publikationsspra-che: Deutsch) Der Supersportwagen SLS AMG Electric Drive / Feustel, Jan; Lang, Stefan; Hand, Morris In: Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ 115 (2013) 1, S.8-14 (7 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen) Dokumentnummer: 201301 02325 Verfügbakeit: TIB-ZS4445/LverZ30A _____________________________________________________



EMO 13 04 017 Elektrofahrzeug, China, Marktanalyse, Entwicklungstrend Li, Jun FAW, Changchun, CN Entwicklungstrends bei chinesischen Elektrofahrzeugen Zeitschriftenaufsatz Im Beitrag werden Entwicklungstendenzen in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen in China aufgezeigt. Dabei sehen sich die Unternehmen mit großen Herausforderungen konfrontiert, da die Regierung festge-legt hat, batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) als Basistechnik zu nutzen, bis 2020 eine Produktionskapa-zität von 2 Millionen Fahrzeugen inklusive Hybridfahrzeugen und entsprechende Emissionsminderungen zu erreichen. Gleichzeitig sind die chinesischen Kunden nicht bereit, die hohen Kosten für Elektrofahr-zeuge zu akzeptieren und Funktionsbeschränkungen wie Reichweiteneinschränkungen werden ebenso wenig akzeptiert. Im Beitrag wird zunächst auf die Batterietechnik für Plug-in-Hybridfahrzeuge (HEV), nämlich die chinesische Lithium-Eisenphosphat-Batterie sowie für BEV, Erreichen entsprechender Batte-riesicherheit, Erhöhung der Lebenszeit und Performance, eingegangen. Anschließend wird die Motor-technik bei HEVs mit denen der BEVs verglichen. Es folgt eine Markt- und Kundenanalyse bei chinesi-schen HEVs und BEVs. Kurz wird die Industriepolitik der chinesischen Regierung angesprochen. Schließ-lich wird die Amortisationszeit neuer Techniken erläutert. Es wird die Schlussfolgerung gezogen, dass HEV die Probleme Kostensteigerung, Performance, Gewicht, Volumen und Batteriekosten lösen können. Die gesteigerte Attraktivität von HEVs für Kunden wird anhand von Kundenbewertungen belegt. (Publika-tionssprache: Deutsch) Entwicklungstrends bei chinesischen Elektrofahrzeugen / Li, Jun In: Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ 115 (2013) 1, S.20-27 (8 Seiten, 9 Bilder) Dokumentnummer: 201301 02326 Verfügbakeit: TIB-ZS4445/LverZ30A _____________________________________________________ EMO 13 04 018 Elektromobilität, Plug-in-Hybridfahrzeug, Systemvergleich Mauch, Wolfgang; Mezger, Tomas; Rasilier, Thomas Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE), München, DE Energetischer Vergleich zwischen Hybrid- und Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen Zeitschriftenaufsatz In Hybrid- und Elektrofahrzeuge werden große Hoffnungen gesetzt, gerade was ihren Beitrag zu einer effektiveren Energienutzung und einer Absenkung der Treibhausgasemissionen im Straßenverkehr an-geht. Doch wie realistisch sind die Erwartungen an die junge Technologie? Welche Energieflüsse finden im Hybrid-Fahrzeug (HEV; Hybrid Eectric Vehicle) bzw. Plug-in-Hybrid-Fahrzeug (PHEV; Plug-in HEV) statt, und wie unterscheiden sich die Einsparpotenziale beider Fahrzeugtypen? Eine aktuelle Studie des AZE (Analysezentrum für Elektromobilität) hat beide Technologien in drei verschiedenen Szenarien (Au-tobahn-, Überland- und Stadtverkehr) auf ihre Alltagstauglichkeit getestet. Das Testfahrzeug, ein Toyota Prius III, wurde nach der ersten Testphase im Voll-Hybrid-Modus mit einem speziellen Umbausatz zu ei-nem PHEV umgerüstet. Dabei wurde die bestehende Nickel-Metallhydrid (NiMH)-Fahrzeugbatterie mit einer Kapazität von 1,3 kWh durch eine 6,1 kWh-NiMH-Batterie ersetzt, wodurch sich die rein elektrische Reichweite um ein Vielfaches erhöhte. Zudem wurde das Fahrzeug mit einer Netzanschlussmöglichkeit ausgestattet, die die externe Zufuhr von elektrischer Energie und somit die Nutzung regenerativ erzeug-ten Stroms erlaubt. Der energetische und wirtschaftliche Vergleich aus den Messungen des HEV- und des PHEV-Betriebs ermöglicht die Bewertung des Aufwands durch den Umbau zum PHEV. Die mechani-schen und elektrischen Energieflüsse sowie die Verluste wurden gemessen und in Form von Energie-flussdiagrammen dargestellt. Bei der Betrachtung des Energieverbrauchs im Stadtverkehr wird ersicht-lich, dass der Nutzungsgrad des Verbrennungsmotors im HEV-Modus mit ca. 27 % im Stadtverkehr sehr hoch ist. Im Vergleich dazu liegt dieser Wert beim PHEV lediglich bei etwa 17 %, was jedoch immer noch deutlich höher ist als jener von konventionellen PKW. Der Anteil an elektrischer Energie bei Stadtfahrten im PHEV-Modus liegt bei über 50 % liegt. Gäbe es die Warmlaufphase zur Aufheizung des Katalysators nicht, würde dieser Wert sogar annähernd 100 % betragen. Beim HEV-Betrieb liegt der Anteil durch Bremsenergierückgewinnung (Rekuperation) bei 12,8 %, im PHEV-Modus steigt dieser Anteil aufgrund der größeren Batteriekapazität sogar auf über 15,5 % an. Die Unterschiede von Stadt- Landstraßen- und Autobahnfahrt zeigen sich vor allem durch den Anteil der rekuperierten Energie sowie durch die Effizienz des Verbrennungsmotors. Im PHEV ergeben sich zudem erhebliche Unterschiede im Anteil der extern zugeführten elektrischen Energie. Die größten Energieeinsparungen werden im Stadtverkehr erzielt. Mit ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


knapp 35 kWh/100 km ist der Verbrauch des PHEV über 30 % geringer als im HEV-Betrieb. Auf Land-straßen lässt sich immerhin eine Einsparung von 25 % realisieren. Bei Autobahnfahrten kann der PHEV seine Vorteile nur unwesentlich zur Geltung bringen, da der Anteil des elektrischen Antriebs nur bei etwa 10 % liegt. Finanzielle Einsparungen lassen sich lediglich bei Stadt- und Überlandfahrten erzielen. In der Stadt liegen diese für die zugrundegelegten Kosten bei etwa 2,40 EUR/100 km bzw. bei 1,30 EUR/100 km für Überlandfahrten. Die Kosten bei Autobahnfahrten liegen hingegen gleichauf. (Publikationssprache: Deutsch) Energetischer Vergleich zwischen Hybrid- und Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen / Mauch, Wolfgang; Mezger, Tomas; Rasilier, Thomas In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 3, S.96-99 (4 Seiten, 8 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01410 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 019 Teilchenmessung, Prüfspannung Berbic, Amir; Claudi, Albert Universität Kassel, DE Teilentladungsmessung im End of Line Test von elektrischen Traktionsmotoren Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) Umrichtergespeiste elektrische Maschinen sind in der Antriebstechnik seit langen bekannt. In der Elekt-romobilität sind die Anforderungen hinsichtlich Effizienz und Funktionalität deutlich gestiegen. Die elektri-sche Festigkeit der Isolierung je nach Umrichtertopologie und Umgebungsbedingungen spielt eine ent-scheidende Rolle in der Zuverlässigkeit der Antriebe. Bei "wild gewickelten" Motoren wird die Windungs-isolierung durch Umrichterimpulse sehr stark belastet. Als Folge der erhöhten elektrischen Belastung der Windungsisolierung treten Teilentladungen auf, welche auf Dauer zum Ausfall einer Maschine führen können. Somit stellt sich die Frage, ob im Bereich des End of Line Tests von Antriebsmotoren, relevante Qualitätsprüfungen erfolgen können. Im vorgestellten Beitrag wird die Teilentladungsmessung bei impuls-förmiger Prüfspannung vorgestellt sowie einige Ergebnisse bezüglich des Teilentladungsverhaltens bei impulsförmiger Prüfspannung. Hierbei wird insbesondere der Fokus auf die Erfassung der Teilentla-dungseinsetzspannung als ein mögliches Qualitätskriterium gelegt. (Publikationssprache: Deutsch) Teilentladungsmessung im End of Line Test von elektrischen Traktionsmotoren / Berbic, Amir; Claudi, Albert In: ETG-Fachtagung Diagnostik elektrischer Betriebsmittel 2012, Fulda, DE, 15.-16. Nov 2012 in: ETG-Fachberichte 134 (2012) S.1-5, Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), 978-3-8007-3465-8 (5 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen) Dokumentnummer: 201302 02750 Verfügbakeit: http://www.vde-verlag.de/proceedings-de/453465057.html _____________________________________________________ EMO 13 04 020 Elektrofahrzeug, kinetische Energiespeicherung, Magnetlager Abrahamsson, Johan; Bernhoff, Hans Uppsala University, SE Magnetic bearings in kinetic energy storage systems for vehicular applications Zeitschriftenaufsatz

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The rotating Kinetic Energy Storage System (KESS) is suitable as temporary energy storage in electric vehicles due to its insensitivity to the number of charge-discharge cycles and its relatively high specific energy. The size and weight of the KESS for a given amount of stored energy are minimized by decreas-ing the moment of inertia of the rotor and increasing its speed. A small and fast rotor has the additional benefit of reducing the induced gyroscopic moments as the vehicle turns. The very high resulting rota-tional speed makes the magnetic bearing an essential component of the system, with the Active Magnetic Bearing (AMB) being the most common implementation. The complexity and cost of an AMB can be re-duced by integration with the electric machine, resulting in a bearingless and sensorless electric machine. This review article describes the usage of magnetic bearings for FESS in vehicular applications. (Publika-

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tionssprache: Englisch) Magnetic bearings in kinetic energy storage systems for vehicular applications / Abrahamsson, Johan; Bernhoff, Hans In: Journal of Electrical Systems (online) 7 (2011) 2, S.225-236 (12 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 43 Quel-len) Dokumentnummer: 201302 05129 Verfügbakeit: http://journal.esrgroups.org/jes/ _____________________________________________________ EMO 13 04 021 Mensch-Maschine-Schnittstelle, Bremsanlage, Fahrer Sendler, Jan Fakultät für Maschinenbau, TU Ilmenau, DE Untersuchungen zur ergonomiegerechten Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von aktuellen Pkw-Bremsanlagen Studies on ergonomics-oriented design of human-machine-interfaces of current passenger car braking systems Online-Publikation (Internet); Dissertation Die Rückgewinnung von kinetischer Fahrzeugenergie beim Bremsvorgang ist eine wichtige Maßnahme zur Effizienzerhöhung von Kraftfahrzeugen mit Elektromotor. Heute sind noch keine Kraftfahrzeuge im Serieneinsatz bekannt, die ausschließlich per rekuperativem Bremsmoment gebremst werden und damit vollständig auf eine Reibbremse verzichten können. Je nach maximal verfügbarem rekuperativen Bremsmoment und Bremssituation muss ein zusätzlicher Anteil an Reibbremsmoment erzeugt werden, um das Zielbremsmoment zu erreichen. Solche Bremsanlagen stellen besondere Anforderungen an die Ausgestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen. Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zur ergonomie-gerechten Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von aktuellen Pkw-Bremsanlagen. Dazu zäh-len insbesondere rekuperative Bremsanlagen und entkoppelte Bremsanlagen. Es sollen grundlegende Methodiken erarbeitet werden, mit denen neben den technischen Aspekten der Thematik auch physiolo-gische und psychologische Faktoren berücksichtigt werden. Zunächst werden Möglichkeiten zur Erfas-sung der Abläufe bei der Bremsbetätigung aus humanphysiologischer Sicht beschrieben. Untersucht werden Einflüsse des Cockpitdesigns, des Bremsmanövers, des Probanden und der Pedalcharakteristik auf die Betätigungsabläufe. Die Besonderheiten unterschiedlicher entkoppelter Bremsanlagen werden unter Nutzung einer speziell für solche Anwendungen entwickelten Pedalbetätigungsautomatik heraus-gearbeitet. Insbesondere die potenziell für den Fahrer störenden Effekte, die bei der Bremsenergierück-gewinnung (z. B. Störungen im Verzögerungsverlauf) und bei der Pedalcharakteristiksimulation (ungeeig-nete und/oder synthetische Pedal- und Bremscharakteristiken) auftreten können, stehen dabei im Vor-dergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden gezielte Probandenuntersuchungen zu Fühlbarkeits- und Akzeptanzschwellen des Fahrers bei der Bremsbetätigung. Es werden Grundsatzuntersuchungen vorge-stellt, die Hinweis darauf geben, welche der Besonderheiten von entkoppelten Bremsanlagen für den Fahrer spürbar und welche sogar störend sein können. Abschließend werden Empfehlungen für die Aus-legung von Bremsanlagen mit Schwerpunkt auf den Pedalcharakteristiksimulatoren und Bremsmoment-erzeugungssystemen von entkoppelten Bremsanlagen abgeleitet. (Publikationssprache: Deutsch) Untersuchungen zur ergonomiegerechten Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von aktuellen Pkw-Bremsanlagen / Sendler, Jan In: Kraftfahrzeugtechnische Berichte 4 (2012) S.1-153, Ilmenau: Universitätsverlag Ilmenau, 978-3-86360-037-2 (153 Seiten, Bilder, Tabellen, 89 Quellen) Dokumentnummer: 201302 00234 Verfügbakeit: http://d-nb.info/1027199372/34 TIB-RB1898(4) _____________________________________________________



EMO 13 04 022 Volkswagen-Jetta, Vollhybridantrieb Schmidt, Torsten Zweimotorig. Die Technik des Jetta Hybrid von Volkswagen Zeitschriftenaufsatz Auf dem amerikanischen Markt ist der Volkswagen Jetta Hybrid bereits erhältlich. Ab April geht das Fahr-zeug auch in Deutschland an den Start. Der Jetta ist ein echter Vollhybrid, ausgestattet mit dem turboge-ladenen 110 kW starken 1,4-l-TSI-Benzindirekteinspritzer als Triebwerk, assisstiert von dem 20-kW-Elektromotor. Die E-Maschine unterstützt nicht nur beim Beschleunigen oder Anfahren, vielmehr ermög-licht sie auch rein elektrisches Fahren. Bei entsprechendem Ladestatus der Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie soll das bis zu einer Geschwindigkeit von 60 km/h möglich sein. Per Knopfdruck kann der Fahrer den Elektromodus manuell aktivieren. Darüber hinaus wechselt das Hybridsystem automa-tisch in den emissionsfreien Elektromodus, wann immer es Ladestatus und Fahrsituation zulassen. Eine Energieflussanzeige informiert den Fahrer über den entsprechenden Fahrmodus und den Batteriestatus. (Publikationssprache: Deutsch) Zweimotorig. Die Technik des Jetta Hybrid von Volkswagen / Schmidt, Torsten In: Krafthand 86 (2013) 5, S.36-38 (3 Seiten, 4 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01966 Verfügbakeit: TIB-ZA3157 _____________________________________________________ EMO 13 04 023 Elektromobilität, Innenstadt, Lieferfahrt Taefi, Tessa; Kreuzfeldt, Jochen; Held, Tobias Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW), Hamburg, DE E-Fahrzeuge für die Innenstädte Zeitschriftenaufsatz Schon heute eignen sich elektrische Transporter für viele Lieferfahrten in der Stadt: Welche Anwen-dungsfälle bereits wirtschaftliche Einsatzfelder eröffnen und welche politischen Maßnahmen unterstüt-zend wirken können. Mit einer Reichweite von etwa 100 km sind elektrische Transporter bereits heute für viele Auslieferungsfahrten in der Stadt nutzbar. Bei städtischen Lieferfahrten mit häufigen Start- und Stopp-Manövern können die Fahrzeuge ihre Vorteile gegenüber konventionell angetriebenen Transpor-tern besonders gut ausspielen. Durch Rekuperation gewinnen Elektrotransporter Energie beim Bremsen zurück, beim Anfahren steht das hohe Drehmoment des Elektromotors sofort zur Verfügung. Werden die Fahrzeuge auf zuvor geplanten, kurzen städtischen Routen betrieben und zu festen Zeiten an betriebsei-genen Ladepunkten geladen, ist die limitierte Reichweite ein geringes Hindernis. Allerdings gilt es Her-ausforderungen zu bewältigen, um die Fahrzeuge künftig noch besser einsetzen zu können: Die schwe-ren Batterien beeinflussen das Fahrzeuggewicht. Weitere Herausforderung: Die Batteriekapazität redu-ziert sich durch Alterung im Verlauf der Nutzungszeit und fluktuiert bedingt durch externe Faktoren wie Umgebungstemperatur oder Fahrstil. Elektrische Fahrzeuge können im städtischen Lieferverkehr einen Beitrag zum Einhalten der Luftreinhaltepläne leisten. Der umfassende Einsatz von Elektrotransportern ist jedoch an einen wirtschaftlichen Betrieb geknüpft. Die Anschaffungskosten für ein elektrisches Lieferfahr-zeug sind derzeit im Mittel etwa doppelt so hoch wie für ein konventionelles Dieselfahrzeug. Grund dafür ist speziell der hohe Batteriepreis. Zu den Anschaffungskosten von Fahrzeug und Batterie addieren sich Kosten für die Bereitstellung der betriebseigenen Ladeinfrastruktur, Fahrerschulungen und eventuelle Prozessänderungen in den Firmenabläufen. Den hohen Anschaffungskosten steht ein im Vergleich zu Dieselfahrzeugen günstiger Betrieb gegenüber. Elektrotransporter sind energieeffizienter als konventio-nell angetriebene Fahrzeuge und die Kosten für den Energieverbrauch pro gefahrenem Kilometer liegen in günstigen Anwendungsfällen, wie im städtischen Stop-and-go-Verkehr, etwa bei der Hälfte. Betrachtet man den Lebenszyklus des Fahrzeugs ergibt sich durch die geringeren Energiekosten der größte Kos-tenvorteil. Elektromobilität kann im städtischen Lieferverkehr effektiv mit regulatorischen Maßnahmen unterstützt werden: Momentan diskutiert werden beispielsweise gebührenfreies Parken, die Mitbenutzung von Busspuren, Zonen mit erweiterter Zufahrtserlaubnis oder erweiterte Lieferzeitfenster, die den Mehr-schichtbetrieb begünstigen. Solche politischen Rahmenbedingungen würden die Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen fördern. Im aktuell veröffentlichten Projektbericht "E-mobility NSR. Comparative Analy-sis of European Examples of Schemes for Freight EVs" unter http://e-mobility-nsr. eu/info-pool/ wurden 58 Anwendungsfälle elektrischer Nutzfahrzeuge in der Stadtlogistik aus den Ländern des Nordseeraumes ausgewertet. (Publikationssprache: Deutsch) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


E-Fahrzeuge für die Innenstädte / Taefi, Tessa; Kreuzfeldt, Jochen; Held, Tobias In: Logistik heute 35 (2013) 3, S.28-29 (2 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01968 Verfügbakeit: TIB-ZO1140 _____________________________________________________ EMO 13 04 024 Elektromotor, Druckluftmotor, Hybridantrieb Huang, Shih-Yao; Hwang, Yean-Ren National Central University, Chung-Li, TW A hybridization design of an air motor and an electric motor based on field programmable gate array controller Zeitschriftenaufsatz Among the elements of developing electric vehicles, the battery is usually the weakest point, as well as the most expensive component. If the battery life is too short, the frequently replacement of the battery is necessary, which will increase the overall cost. This article presents a novel hybridization design and im-plementation of an air motor and an electric motor which utilizes magnetic powder brake to integrate these two motors together. In this research, by the use of batteries, operation in the large discharge re-gion can be avoided and more electric energy can be saved using an air motor as the auxiliary power. The testing results obtained using the proposed experimental platform indicate that the output current of the battery is 126 A with no air motor-assisted power, and the output current is 64 A when the pre-set switching point is 1400 r/m. These results clearly show that the current reduction is about 49%, and thus the service life of the batteries can be greatly increased. Furthermore, a prototype is built with a propor-tional-integral speed controller based on a field programmable gate array in order to facilitate the entire analysis of the velocity switch experiment. Through the modular methodology of field programmable gate array, the electric motor can successfully operate at the desired velocity with the proportional-integral speed controller. (Publikationssprache: Englisch) A hybridization design of an air motor and an electric motor based on field programmable gate array con-troller / Huang, Shih-Yao; Hwang, Yean-Ren In: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C (Journal of Mechanical Engineering Science) 226 (2012) 7, S.1778-1786 (9 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 14 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03294 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1177/0954406211428398 TIB-ZO1876 _____________________________________________________ EMO 13 04 025 Personenkraftwagen, Hybridantrieb, Gas-Ottomotor, Erdgas Riemer, Thomas Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK), Universität Stuttgart, DE Vorausschauende Betriebsstrategie für ein Erdgashybridfahrzeug Monographie; Dissertation Die Reduzierung des CO(ind 2)Ausstoßes in die Atmosphäre ist in den letzten Jahren zu einem wichtigen und viel diskutierten Thema geworden, da CO(ind 2) unter dem Verdacht steht, zur Klimaerwärmung bei-zutragen. Der Kraftfahrzeugverkehr ist in Deutschland mit etwa 19% am Gesamtausstoß von Kohlendi-oxid beteiligt. Daher kann bei der Automobilentwicklung auch ein Beitrag zur Verminderung dieser Emis-sionen geleistet werden. Diese Arbeit entstand im Rahmen eines durch das BMWi geförderten Projektes, das in Zusammenarbeit mit der Adam Opel AG und der Robert Bosch GmbH durchgeführt wurde. Es wurde ein Prototyp mit einem kleinvolumigen, hochaufgeladenen Dreizylinder-Erdgasmotor und Elektro-hybridisierung aufgebaut. Als Kraftstoff wurde Erdgas (CNG, "Compressed-Natural-Gas") gewählt, da es auf Grund seiner molekularen Zusammensetzung ein großes CO(ind 2)-Emissionsminderungspotenzial besitzt. Die Auswahl der weiteren Komponenten wurde hinsichtlich einfacher Verfügbarkeit und möglichst hohem Entwicklungsgrad getroffen, um den Implementierungsaufwand zu minimieren. In dieser wird die Entwicklung einer vorausschauenden Betriebsstrategie für dieses Erdgashybridfahrzeug beschrieben. Die Stellgrößen, die diese Strategie CO(ind 2)-emissionsmindernd bedienen muss, sind der Betriebsmo-dus des Verbrennungsmotors, die Gangwahl des automatisierten Schaltgetriebes und die Momentenauf-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


teilung auf die beiden Antriebsmaschinen. Zustandsbeschränkend ist dabei der zulässige Ladezustands-bereich der Batterie zu berücksichtigen sowie die Drehzahl- und Momentengrenzen der Antriebsmaschi-nen. (Publikationssprache: Deutsch) Vorausschauende Betriebsstrategie für ein Erdgashybridfahrzeug / Riemer, Thomas In: Buch; Schriftenreihe des Instituts für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stutt-gart 63 (2012) S.1-140, Renningen-Malmsheim: expert verlag (http://www.expertverlag.de), 978-3-8169-3175-1 (140 Seiten, Bilder, Tabellen, 62 Quellen) Dokumentnummer: 201301 03822 Verfügbakeit: TIB-RR7534(63) _____________________________________________________ EMO 13 04 026 Elektrohybridantrieb, Antriebsstrang, Simulationsprogramm Casalova, Alessandro; Gagliardi, Gianfranco; Nesci, Walter; Prodi, Giovanni Universita della Calabria, Arcavacata di Rende (Cosenza), IT; Magneti Marelli Powertrain, Bologna, IT A quasi-static simulation tool for the design and optimization of hybrid powertrains Konferenz-Einzelbericht This paper presents a Matlab/Simulink toolbox for the backward quasi-static modelling and simulation of Hybrid and Electrical Power-trains (HEP) mainly direct towards their correct sizing and optimization. The tool consists of several blocks representing the main components of a power-train, e.g. thermal engines, electrical motors and generators, electrical storage devices, clutches, transmissions and other mechani-cal coupling equipment, all of them characterized by their static efficiency maps. Mission profiles, fuel consumption and emission indexes, control and management logics are also included. The framework is also equipped with GUI interfaces and graphics functions for helping out-of-range exceptions handling and parameter/result import/export functions towards Excel files for further analyses and final presenta-tions. The final goal of the toolbox is that of providing a friendly virtual framework for the initial sizing of HEP which allows the designer to quickly build, simulate and verify the effectiveness of a power-train with respect to given objectives on efficiency, fuel consumption and emissions reduction along a given mission profile. A case of study undertaken with the present toolbox is presented in order to demonstrate its effec-tiveness. (Publikationssprache: Englisch) A quasi-static simulation tool for the design and optimization of hybrid powertrains / Casalova, Alessan-dro; Gagliardi, Gianfranco; Nesci, Walter; Prodi, Giovanni In: Automotive Powertrain Control Systems: Electronics on the Move, 9th Conference on Automotive Powertrain Control Systems, Berlin, DE, 20.-21. Sep, 2012 (2012) S.444-464, Renningen-Malmsheim: expert verlag (http://www.expertverlag.de), 978-3-8169-3155-3 (21 Seiten, 24 Bilder, 7 Tabellen, 11 Quel-len) Dokumentnummer: 201302 05117 Verfügbakeit: TIB-RS1477(9) _____________________________________________________ EMO 13 04 027 automatisiertes Schaltgetriebe Hellenbroich, Gereon Johannes Fakultät für Maschinenwesen, RWTH Aachen, DE Entwicklung eines automatisierten Schaltgetriebes mit elektrischer Zugkraftunterstützung und voller Hybridfunktionalität Dissertation Zur Analyse der Struktur von Vorgelegegetrieben wurde eine einfache grafische Form der Darstellung entwickelt, mit der sich anhand der Verschaltung der Getriebefreiheitsgrade die mit einem Radsatz er-zielbare Gangzahl einfach ermitteln lässt. Die Suche nach einer Struktur, welche gleichzeitig die Funktion der elektrischen Zugkraftunterstützung und eine möglichst große Anzahl von Gängen für Verbrennungs-motor und Elektromotor bei geringer mechanischer Komplexität bietet, führte zur Entwicklung des Kombi-getriebes". Diese Getriebestruktur verbindet Verbrennungsmotor und Rad über eine Kombination aus ein- und zweistufigem Getriebe. Der Elektromotor wird dabei hinter der ersten Stufe des zweistufigen Teils angebunden. Durch die Multiplikation von Übersetzungen im zweistufigen Teil ergibt sich bei geringem ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


mechanischem Aufwand eine große Anzahl von Gängen. Der zusätzliche einstufige Teil wird genutzt, wenn der Leistungsfluss im zweistufigen Teil für Gangwechsel unterbrochen werden muss. Auf diese Weise bleibt bei jedem Schaltvorgang einer der beiden Motoren mit dem Rad verbunden, wodurch Pha-sen ohne Zugkraft vermieden werden. Aus der Struktur des "Kombigetriebes" wurde unter Beachtung von Randbedingungen hinsichtlich des Bauraums und der Verteilung der Massenträgheitsmomente ein Ge-trieberadsatz entwickelt, der mit nur drei Hauptwellen und vier Schaltelementen (Synchronisierungen) für den Front-Quer-Einbau geeignet ist und insgesamt acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge für den Verbrennungsmotor sowie drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang für den Elektromotor be-reitstellt. Aufgrund der Mehrfachverwendung verschiedener Verzahnungen innerhalb des Radsatzes er-geben sich Abhängigkeiten bei der Übersetzungswahl, die mit Hilfe eines speziell entwickelten Dia-grammtyps visualisiert wurden. Dadurch konnten die mit dem Radsatz möglichen Varianten der Gangab-stufung systematisch analysiert und bezüglich ihrer Vor- und Nachteile verglichen werden. Für die weitere Umsetzung wurde eine Variante ausgewählt, mit der sich für den Verbrennungsmotor sieben sauber ab-gestufte Vorwärtsgänge zuzüglich eines verlängerten 1. Gangs ergeben. Die ersten sechs Gänge sind dabei progressiv gestuft, der 7. Gang ist als Schongang unterdrehend ausgelegt. Eine ebenfalls mögliche Variante mit acht sauber gestuften Vorwärtsgängen für den Verbrennungsmotor wurde nicht umgesetzt, da sie eine ungünstige Abstufung der Elektromotor-Gänge zur Folge hat. Neben der elektrischen Zug-kraftunterstützung können mit dem Radsatz auch alle Betriebsmodi eines Vollhybrid-Fahrzeugs wie Start/Stopp, Boosten, Rekuperation und rein elektrisches Fahren umgesetzt werden. Für das elektrische Fahren ist eine Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h vorgesehen. Höhere Geschwindigkeiten sind mög-lich, erfordern aber einen Gangwechsel des Elektromotors, was bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor zwangsläufig eine unerwünschte Zugkraftunterbrechung zur Folge hat. Als Zusatzfunktion ist der Antrieb eines konventionellen Klimakompressors durch den Elektromotor möglich, so dass auch bei ausgeschal-tetem Verbrennungsmotor eine Klimatisierung des Fahrzeugs möglich ist. Zur Simulation der zu erwar-tenden Fahrleistungen, des Kraftstoffverbrauchs und der Schaltabläufe wurde in der Softwareumgebung GT-DRIVE" ein vereinfachtes Modell des Europahybrid- Antriebsstrangs inklusive einer realitätsnahen Nachbildung des Getriebes aufgebaut. Da in mehreren Veröffentlichungen eine negative Fahrzeuglängs-beschleunigung während der Gangwechsel als Kernursache für die schlechte Subjektivbewertung des Schaltkomforts von ASGs genannt wird 13/ /19/ /307, wurde zunächst die Funktion der elektrischen Zug-kraftunterstützung untersucht. Durch die Unterstützung mit einem Elektromotor von 47 kW Spitzenleis-tung konnte erreicht werden, dass im komfortrelevanten Bereich niedriger Geschwindigkeiten während aller Gangwechsel eine positive Beschleunigung erhalten bleibt. In der Simulation des NEFZ wurde für das Europahybrid-Fahrzeug mit "SGT"- Verbrennungsmotor und 7H-AMT eine Verbrauchsreduktion von 34,3% gegenüber dem konventionell angetriebenen Basisfahrzeug (Ford Focus ST) ermittelt und damit die Zielvorgabe des Projekts von 30% erreicht. (Publikationssprache: Deutsch) Entwicklung eines automatisierten Schaltgetriebes mit elektrischer Zugkraftunterstützung und voller Hyb-ridfunktionalität / Hellenbroich, Gereon Johannes In: Dissertation; (2011) S.1-127 (127 Seiten, 90 Bilder, 15 Tabellen, 59 Quellen) Dokumentnummer: 201211 02454 Verfügbakeit: TIB-H12B1283 _____________________________________________________ EMO 13 04 028 Elektrofahrzeug, alternativer Antrieb, Stadtbus anonym McKinsey Urban buses: alternative powertrains for Europe. A fact-based analysis of the role of diesel hy-brid, hydrogen fuel cell, trolley and battery electric powertrains Stadtbusse: Alternative Antriebsstränge für Europa. Eine faktenbasierte Analyse der Rolle von Antriebs-systemen auf Basis von Diesel-Hybrid, Wasserstoff-Brennstoffzelle und Batterie Online-Publikation (Internet); Report Der Beitrag untersucht verschiedene Antriebskonzepte für Standbusse unter dem Gesichtspunkt von Emissionen und Umweltverträglichkeit. Die Studie wird ausführlich vorgestellt, dabei wird zunächst auf Ziel und Fokus der Studie eingegangen: Alternative Antriebe; fakten-basierte Analyse anhand von in der Industrie vorhandenen Daten; Nachhaltigkeit, Leistung und Ökonomie von Stadtbussen in Europa von 2012 bis 2030; verschiedene technologische Reifestadien bei Bussen mit lokaler Null-Emission. Weiter wird die Methodologie der Studie beschrieben: Sammlung und Aufbereitung von über 5000 Datenpunk-ten; holistischer Vergleich konventioneller und alternativer Antriebsstränge auf Rad-zu-Rad-Basis; Schlüssel-Folgerungen. Die Ergebnisse der Studie werden vorgestellt: Überblick, alternative Antriebe ver-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


ringern lokale und gesamte Emissionen signifikant, alternative Antriebe bieten die gleiche Leistung wie konventionelle Antriebe, im Vergleich mit konventionellen Bussen werden alternative Antriebe bis 2030 einem begrenzten Preisaufschlag unterliegen. Potenzial liegt in der Senkung dieses Preisaufschlags, Be-schränkungen ergeben sich aus den hohen Entwicklungskosten alternativer Antriebe. Der Beitrag schließt mit den aus der Studie gefolgerten Empfehlungen. (Publikationssprache: Englisch) Urban buses: alternative powertrains for Europe. A fact-based analysis of the role of diesel hybrid, hydro-gen fuel cell, trolley and battery electric powertrains / anonym In: (2012) S.1-60 (60 Seiten, 40 Bilder) Dokumentnummer: 201302 03007 Verfügbakeit: http://www.new-ig.eu/uploads/Modules/Publications/20121029-urban-buses-alternative-powertrains-for-europe---final-report.pdf _____________________________________________________



Fahrzeugelektronik, IKT EMO 13 04 029 Nutzbremsung, Elektrofahrzeug Wang, Guo-Ye; Zhang, Lu; Yu, Feng-Zhu; Zhang, Zhong-Fu China Agricultural University, Beijing, CN EBD Control Research on Nonuniformity Roads for Electric Vehicles on Energy Regenerative and Feedback Friction Integrated Braking Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) The energy regenerative and feedback friction integrated braking system for electric vehicles is projected, and the integrated system dynamic model is set up. Offer the EBD control strategy on nonuniformity roads based on ABS system. Based on the Matlab/Simulink, establish the dynamic simulation system of integrated braking system and EBD control for the electric vehicles; Based on the Chery A3 car, simulate and analyze the integrated braking system EBD control performances on the condition of driving straight on nonuniformity roads. The study results indicate that the energy regenerative and feedback friction in-tegrated braking system for electric vehicles has good EBD performance, and has high regenerative brak-ing efficiency, braking performance and braking stability. (Publikationssprache: Englisch) EBD Control Research on Nonuniformity Roads for Electric Vehicles on Energy Regenerative and Feed-back Friction Integrated Braking / Wang, Guo-Ye; Zhang, Lu; Yu, Feng-Zhu; Zhang, Zhong-Fu In: Progress in Materials and Processes, ICMPMT 2012, 2nd International Conference on Materials and Products Manufacturing Technology, Selected papers, Guangzhou, CN, Sep 22-23, 2012 in: Advanced Materials Research 602-604 (2012) S.1775-1781, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (7 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06383 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.602-604.1775 http://www.scientific.net/AMR.602-604.1775 _____________________________________________________ EMO 13 04 030 Kraftfahrzeugbatterie, Regelungstechnik Li, Zheng-Guo; Zhang, Qiang; Zhang, Kai Shenzhen Polytechnic, CN Design on Large Power Traction Battery Formation Testing System of Electric Vehicle Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) Aiming at the current design research status on large power traction battery formation testing system of electric vehicle, this paper presents a system design method based on the management computer, the control computer and the output computer which is 3 layers construction including superior middle and inferior. In the hardware design, high-performance microcomputer is adopted as the main controller, high speed photo electricity coupling separated circuit is employed as the input and output interface, and pulse width modulation control method is used in control algorithm. In the software design, modular design is used to divide the software system into four function parts: data calculating and processing, data display-ing, data storing, parameter setting and regulating.. At last, the data analysis of the system experimental results indicates that this kind of design method has a good application foreground. (Publikationssprache: Englisch) Design on Large Power Traction Battery Formation Testing System of Electric Vehicle / Li, Zheng-Guo; Zhang, Qiang; Zhang, Kai In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.1587-1593, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (7 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06752 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.1587 http://www.scientific.net/AMR.608-609.1587



EMO 13 04 031 Energienetz, Elektrofahrzeug, intelligente Datenstation Chu, Yi; Zhao, Ming-Yu China Electric Power Research Institute, Nanjing, CN Design of Interactive Terminal for Interaction between Electric Vehicles and Grid Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) Electric vehicle (EV) has become one of the important development direction of the automobile industry generally recognized by the international community, as it has a good environmental effect and the flexi-ble use form of energy. For the realization of the interaction between EV and grid, this paper studies and designs the interactive terminal to balance load and improve utilization of the grid. The terminal adopts high-end ARM platform and embedded Android operating system to realize both-way interaction of infor-mation and energy between EV and grid with means of communication such as CAN, 3G and Internet. Based on giving the design ideas of the intelligent terminal overall structure, this paper describes the hardware/software architecture technology, design methods and functions. The interactive terminal can deploy unified charging and discharging of EV according to the control mode of interaction, and give full play to the economic and social benefits of large-scale EV. (Publikationssprache: Englisch) Design of Interactive Terminal for Interaction between Electric Vehicles and Grid / Chu, Yi; Zhao, Ming-Yu In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.1631-1636, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (6 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06757 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.1631 http://www.scientific.net/AMR.608-609.1631 _____________________________________________________ EMO 13 04 032 Elektrofahrzeug, Vernetzung, Sicherheitsarchitektur Paar, Christof; Wolf, Marko; Maurich, Ingo von Ruhr-Universität Bochum, DE; Escrypte - Embedded Security, Bochum, DE IT-Sicherheit in der Elektromobilität Zeitschriftenaufsatz Elektrofahrzeuge kommunizieren unter anderem durch die Einbindung in die bestehenden Energienetze in viel stärkerem Ausmaß als konventionelle Fahrzeuge digital mit ihrer Umgebung. Durch die digitale Vernetzung rücken aber auch neue, zusätzliche Dienste wie Funktionsfreischaltungen oder ortsbasierte Anwendungen wie automatische Parkplatzfinder in greifbare Nähe. Daher werden Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) in der Elektromobilität eine wesentliche Rolle spielen. Mit der Einfüh-rung von IKT im Elektromobilbereich ist allerdings auch eine nicht unerhebliche Erhöhung des Miss-brauchspotenzials verbunden, wodurch Schäden an einzelnen Fahrzeugen bis hin zu Systemausfällen der verbundenen Infrastruktur verursacht werden können. Inhaltlich wird die IT-Sicherheit als Querschnitt-thema auf allen Systemebenen behandelt, von der Stromerfassung bis hin zu der Vernetzung des Fahr-zeugs mit der IKT-Infrastruktur, wobei sowohl technische als auch juristische Aspekte gleichermaßen Be-achtung finden. Darüber hinaus hat SecMobil das Ziel, eine - zumindest deutschlandweit - umfassende Sicherheitsarchitektur zu entwickeln, die allen Akteuren der Elektromobilität in Deutschland zur Verfügung gestellt wird. Das Projekt SecMobil besteht aus drei fachlichen Projektsäulen, durch deren Zusammen-spiel die IT-Sicherheit auf allen Ebenen realisiert werden soll. Zentraler Teil jeder Projektsäule ist die Entwicklung eines Piloten, in dem die zu entwickelnden Technologien erfolgreich demonstriert und deren Einsatz in den verschiedenen Modellregionen vorbereitet wird: (1) sichere digitale Stromerfassung (eMe-tering), (2) sichere Integration des Elektromobils und der zugehörigen Ladestationen in die entsprechen-de IKT-Infrastruktur, (3) IT-Sicherheit von verschiedenen neuen Diensten betrachtet, welche im Zusam-menhang mit der Elektromobilität stehen. Dies sind zum Beispiel Portale zum Erwerb von Zusatzanwen-dungen für das Elektrofahrzeug, Abrechnungsvorgänge, (kostenpflichtige) Software-Aktualisierungen und ein mögliches Identitätsmanagement mit dem neuen Personalausweis. Insgesamt führt die ganzheitliche Betrachtung aller relevanten Systembausteine, Kommunikationsverbindungen, Abläufe und Standards vom manipulationssicheren Laden über elektronische Abrechnungsvorgänge bis hin zu neuartigen On-demand-Funktionsfreischaltungen unter Einbezug der IT-Sicherheit zu einem sicheren Gesamtsystem, welches für alle Akteure zuverlässig und vertrauenswürdig realisiert werden kann. (Publikationssprache: Deutsch) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


IT-Sicherheit in der Elektromobilität / Paar, Christof; Wolf, Marko; Maurich, Ingo von In: ATZ-Elektronik 7 (2012) 4, S.274-279 (6 Seiten, 4 Bilder, 0 Tabellen, 3 Quellen) Dokumentnummer: 201208 00554 Verfügbakeit: TIB-ZL3432/LverZ130 _____________________________________________________ EMO 13 04 033 Testplattform, Validierung, Kraftfahrzeugelektrik Spall, Patrick Fakultät für Maschinenwesen, RWTH Aachen, DE A modular vehicle test platform to integrate and validate complex automotive systems Monographie; Dissertation In a conjoint research project the Department of Mechanism Theory and Dynamics of Machines of the RWTH Aachen University and the Continental Automotive GmbH elaborated a concept for a modular overall vehicle research and development platform to verify and validate complex embedded electric/ electronic systems especially applicable for electric hybrid and electric driven vehicles. Basic designs of electric hybrid vehicle drive train layouts are briefly pictured. A classification of hybrid vehicles according to the increasing function range and to the corresponding complexity in research and development is de-scribed. The continuous progress in driver and safety assistance systems will most likely bring forth drive-by-wire technology in future vehicles. The fully electro-mechanical by-wire technology requires suitable redundant designs and a robust electrical energy supply developed and tested according to the identified risks, the likelihood of hazardous events and the potential health consequences to persons. The aim to control and even manage the rising complexity of future vehicle technology in a reliable and faultless manner leads to new approaches in R&D, e.g. model based development to support system understand-ing. These approaches have to include technical know-how, project management, socio-cultural under-standing and the building up of therefore adapted business knowledge. A major focus has to be put on the integrated product creation process using a common engineering information structure, development structure and testing structure also to be used for later vehicle integration and validation. For fast and effi-cient integration a flexible overall test platform to combine simulation and real testing at laboratory condi-tions is necessary. The design of a modular overall vehicle test platform combining system stimulation and simulation is shown. Different set-ups of the platform are explained using several examples of inte-gration use cases. The development and test platform is also engineered to perform system risk assess-ments and basic set-up adjustments before pre-production stage. In the automotive industry R&D is a key factor to succeed in the global market. New methods and tools are inevitable to support engineers effi-ciently to develop, test, integrate and validate complex, interacting systems. The elaborated vehicle test platform is a powerful tool offering the therefore needed technologies. But, no matter how sophisticated any method or tool is, it is the engineers using them in a smart way to manage today's challenges for mo-bility and to innovate future transportation. (Publikationssprache: Englisch) A modular vehicle test platform to integrate and validate complex automotive systems / Spall, Patrick In: Buch; Berichte aus dem Maschinenbau (2012) S.1-141, Aachen: Shaker (http://www.shaker.de), 978-3-8440-0662-9 (141 Seiten, Bilder, Tabellen, 89 Quellen) Dokumentnummer: 201211 00513 Verfügbakeit: TIB-U12B953 _____________________________________________________ EMO 13 04 034 Hybridantrieb, Getriebeelektronik Thoben, Markus Infineon Technologies, Warstein, DE Elektrokomponenten für Aktivgetriebe: Hochtemperaturtaugliche Verbindungstechnik, Stromsen-sorik, Treiber-IC zur Getriebeintegration der Leistungselektronik und Ankopplung an den Kühl-kreislauf des Verbrennungsmotor . Abschlussbericht. Forschungsvorhaben EfA. Laufzeit des Vorhabens 01.09.2006 - 30.6.2011 Online-Publikation (Internet); Report Ziel ist, die Basistechnologien für die elektrischen Komponenten des Hybridantriebs zu ertüchtigen, um deren Volumen, Gewicht und Herstellungskosten zu reduzieren und gleichzeitig Zuverlässigkeit und Per-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


formance des Gesamtsystems zu erhöhen. Die Arbeiten konzentrieren sich auf die Erforschung einer zu-verlässigen, hochtemperaturfähigen Leistungselektronik bis zu 200 deg C Betriebstemperatur, eine mo-dulintegrierte Stromsensorik, sowie die Direktkühlung mit niedrigem Druckabfall für die Integration in den Verbrennungsmotorkühlkreislauf. Desweiteren wurden galvanisch getrennte Treiber IC und Sigma-Delta A/D Wandler untersucht. Die Technologien wurden in Leistungsmodule integriert und die ICs vom Pro-jektpartner Liebherr in die getriebeintegrierte Elektronik mit eingebaut. Mit der integrierten Elektronik wur-de am Prüfstand des Projektpartners ZF und nach Integration in Getriebe und Fahrzeug in Fahrtests beim Projektpartner BMW der prinzipielle Nachweis der Hochtemperaturtauglichkeit erbracht Der Fahrbetrieb zeigt, dass die Stromsensorik mit vertikalen Siliziumshunts prinzipiell geeignet ist, um die Motorregelung zu realisieren. Die Verbesserung der Lastwechselfestigkeit um einen Faktor 100 konnte mit Lebensdauer-tests, nachgewiesen werden Es wurde gezeigt, dass sowohl die Drucksintertechnik als auch alternative neue Lötverbindung mit vertikalen intermetallischen Phasen das Potential haben die Anforderungen für den Betrieb am Motorkühlkreislauf zu erfüllen Zudem konnten die jeweiligen Lastwechselgrenzen von Bonddrahttechnik Löttechnik und Chipmetallisierung aufgezeigt werden. Durch den Einsatz verbesserter Aufbautechnologie ist der zuverlässige Betrieb der Leistungselektronik bei erhöhter Betriebs und Kühlmit-teltemperatur möglich. Durch den resultierenden Entfall der Phasenleitungen und den Wegfall des zu-sätzlichen Kuhlkreislaufs sowie durch das einfache Servicekonzepts bei Integration unterhalb des Getrie-bes ist das System auch wirtschaftlich interessant. Das Potenzial der Leistungsmodule kann damit besser genutzt werden. (Publikationssprache: Deutsch) Elektrokomponenten für Aktivgetriebe: Hochtemperaturtaugliche Verbindungstechnik, Stromsensorik, Treiber-IC zur Getriebeintegration der Leistungselektronik und Ankopplung an den Kühlkreislauf des Ver-brennungsmotor . Abschlussbericht. Forschungsvorhaben EfA. Laufzeit des Vorhabens 01.09.2006 - 30.6.2011 / Thoben, Markus In: BMWI-Forschungsbericht. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2012) S.1-67, FKZ 19U6006C (67 Seiten, 82 Bilder, 13 Tabellen, 25 Quellen) Dokumentnummer: 201210 00667 Verfügbakeit: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb12/687531519.pdf TIB-F12B671 _____________________________________________________ EMO 13 04 035 Adaptivregelung, gleitende Regelung, Asynchronmotor Orlowska-Kowalska, T.; Dybkowski, M. Wroclaw University of Technology, PL Performance analysis of the sensorless adaptive sliding-mode neuro-fuzzy control of the induc-tion motor drive with MRAS-type speed estimator Zeitschriftenaufsatz This paper discusses a model reference adaptive sliding-mode control of the sensorless vector controlled induction motor drive in a wide speed range. The adaptive speed controller uses on-line trained fuzzy neural network, which enables very fast tracking of the changing speed reference signal. This adaptive sliding-mode neuro-fuzzy controller (ASNFC) is used as a speed controller in the direct rotor-field oriented control (DRFOC) of the induction motor (IM) drive structure. Connective weights of the controller are trained on-line according to the error between the actual speed of the drive and the reference model out-put signal. The rotor flux and speed of the vector controlled induction motor are estimated using the model reference adaptive system (MRAS) - type estimator. Presented simulation results are verified by experimental tests performed on the laboratory-rig with DSP controller. (Publikationssprache: Englisch) Performance analysis of the sensorless adaptive sliding-mode neuro-fuzzy control of the induction motor drive with MRAS-type speed estimator / Orlowska-Kowalska, T.; Dybkowski, M. In: Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences 60 (2012) 1, S.61-70, Warsaw: Ver-sita (10 Seiten, 23 Quellen) Dokumentnummer: 201208 00756 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.2478/v10175-012-0010-0 TIB-ZA3999 _____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 036 Multilevel-Umrichterkonzept, Hybridelektrokraftfahrzeug Brockenhoff, Philip Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität der Bundeswehr München, Neubiberg, DE Multilevel Integrated Step-Up (MIS) Wechselrichter: Steuerung und Regelung eines Mehrpunkt-wechselrichters für Synchronmaschinen Monographie; Dissertation Für moderne, mobile Antriebskonzepte, speziell Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge, sind Elektroma-schinen mit hoher Leistungs- und Kraftdichte notwendig. Die permanenterregte Synchronmaschine in hochpoliger Ausführung zeigt hier besondere Vorteile. Die Arbeit zeigt für diese Maschine ein neuartiges Multilevel-Umrichterkonzept, dass speziell für Maschinen mit hoher Polpaarzahl und niedrigem Leistungs-faktor geeignet ist. Die Topologie beinhaltet in jedem Brückenzweig einen zusätzlichen, geschalteten Kondensator, dessen Spannung in Abhängigkeit von Drehzahl und Drehmoment eingeregelt werden kann und zur Zwischenkreisspannung hinzu addiert werden kann. Dabei wird die Motorinduktivität als integrierter Hochsetzsteller genutzt, um die zusätzliche Spannungskomponente im geschaltetem Kon-densator zu erzeugen. Die Vorteile des Umrichters bestehen in der erhöhten Ausgangsspannung, die größer als der Zwischenkreisspannung ist, der Verkleinerung der Filter und der geringeren Schaltfre-quenz der einzelnen Halbleiter durch die Multilevelausgangsspannung. Durch die erhöhte Ausgangs-spannung kann zum Beispiel der Zwischenkreishochsetzstellers entfallen. Die interne, zusätzliche Span-nungskomponente ist frei einregelbar. Zusätzlich speist die leerlaufende Maschine nicht mehr bei abge-schaltetem Umrichter auf den Zwischenkreis zurück, da im internen Kondensator eine Gegenspannung vorhanden ist. Auf Grund der speziellen Funktionalität wird die Topologie Multilevel Integrated Step-Up1 (MIS) Wechselrichter genannt. Aus der Summe der Vorteile ergibt sich für mobile Anwendungen ein leichteres und effizienteres System, welches die spezifischen Anforderungen erfüllt, die mit Standard-komponenten nur unzureichend erfüllt sind. (Publikationssprache: Deutsch) Multilevel Integrated Step-Up (MIS) Wechselrichter: Steuerung und Regelung eines Mehrpunktwechsel-richters für Synchronmaschinen / Brockenhoff, Philip In: Buch; Forschungsberichte Leistungselektronik und Steuerungen - IPEC 6 (2012) S.1-175, Aachen: Shaker (http://www.shaker.de), 978-3-8440-1170-8 (175 Seiten, Bilder, Tabellen, 87 Quellen) Dokumentnummer: 201211 05064 Verfügbakeit: TIB-RS8731(6) _____________________________________________________ EMO 13 04 037 Nutzfahrzeug, Hybridantrieb, Lithiumionenbatterie Lee, Tae-Kyung; Kim, Youngki; Rizzo, Denise M.; Filipi, Zoran S. University of Michigan, Ann Arbor, MI, US; US Army Tank-Automotive Research, Development and Engi-neering Center (TARDEC), Warren, MI, US Battery power management in heavy-duty HEVs based on the estimated critical surface charge Zeitschriftenaufsatz

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A model-based Li-ion battery control strategy using estimated CSC (Critical Surface Charge) is proposed to prevent excessive battery charging and discharging in a series HEV (Hybrid Electric Vehicle). The se-ries-HEV simulation framework includes a finely discretised electrode-averaged Li-ion battery model to capture realistic battery voltage drops with respect to applied current. The base supervisory controller has four different operating modes, and the modes are changed based on driving conditions. The thermostatic SOC control strategy is used to distribute the power between the engine and the battery. The controller is augmented by the proposed battery management strategy that modifies the allowable battery power limits using the estimated Li-ion concentration at the electrode solid surface (CSC). The final controller adjusts the allowable power limits in real time during highly dynamic charging or discharging events, thus ensur-ing safe and robust battery operation during aggressive driving conditions. Instances of over-charging or over-discharging are successfully prevented. This enables the reduction of battery size and cost without any significant loss of performance or reliability. The controller development is summarised as follows: the CSC used in the control design is estimated by the electrochemical model-driven EKF (Extended Kalman Filter). The estimated CSC is then manipulated using the FIR (Finite Impulse Response) filter to remove fast transient fluctuations and to track long-term trends. The allowable battery power limit is modified through feedback of the filtered CSC from the bulk Li-ion concentration. The feedback gain is determined to constrain the resulting terminal voltage within the battery operation limits (2.7 ~ 3.9 volt). (Publika-tionssprache: Englisch)



Battery power management in heavy-duty HEVs based on the estimated critical surface charge / Lee, Tae-Kyung; Kim, Youngki; Rizzo, Denise M.; Filipi, Zoran S. In: International Journal of Vehicle Design 61 (2013) 1-4, S.108-127 (20 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 23 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01653 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1504/IJVD.2013.050842 TIB-ZN9913 _____________________________________________________ EMO 13 04 038 Erdgashybridfahrzeug, Antriebsstrang, Steuerung und Regelung Böhm, Michael Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK), Universität Stuttgart, DE Steuerung und Regelung des Antriebsstrangs eines Erdgashybridfahrzeugs Monographie; Dissertation Zur verbrauchsoptimalen Ansteuerung der Komponenten des Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs ist eine Betriebsstrategie erforderlich. Im Falle eines Parallelhybrids muss sie den Sollbetriebsmodus, die Sollmomente für Verbrennungsmotor und E-Maschine sowie einen Sollgang ermitteln. Die Betriebsstra-tegie wird hier als gegeben vorausgesetzt. Da sie die dynamischen Eigenschaften des Antriebs nicht be-rücksichtigt, ist zusätzlich eine Antriebsstrangsteuerung und -regelung für die Fahrzeugimplementierung notwendig, die Gegenstand dieser Arbeit ist. Ziel ist dabei, die Sollwertanforderungen der Betriebsstrate-gie einschließlich der Betriebsmoduswechsel schnell und komfortabel umzusetzen. Hierbei sollen An-triebsstrangschwingungen vermieden und aktiv gedämpft werden. Außerdem soll das träge Instationär-verhalten des eingesetzten Turbomotors im Aufladebereich kompensiert werden. Die zur Lösung der Aufgaben entwickelte Methodik wird am Beispiel eines Erdgashybridfahrzeugs erläutert. Dieser parallele Full-Hybrid verfügt über einen kleinvolumigen, turboaufgeladenen Erdgasmotor, eine permanenterregte Synchronmaschine und ein automatisiertes Schaltgetriebe. Zunächst wird ein detailliertes, nichtlineares Simulationsmodell des Antriebsstrangs und der Fahrzeuglängsdynamik entwickelt. Anschließend werden relevante Parameter im Versuchsfahrzeug mit Hilfe der elektrischen Maschine identifiziert. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird das Simulationsmodell vereinfacht, so dass mehrere lineare Teilmodelle ent-stehen. Sie bilden die Grundlage für den Entwurf einer neu entwickelten modularen Antriebsstrangsteue-rung und -regelung, die aus drei wesentlichen Teilen aufgebaut ist. Im ersten Teil, dem Vorfilter, werden die Sollmomente aus der Betriebsstrategie geglättet. Zusätzlich kann im kombinierten Betrieb die An-triebs- und Ladedynamik getrennt festgelegt werden. Der integrierte Regler für das Getriebeeingangs-moment kompensiert den langsamen Drehmomentaufbau des Erdgasmotors im Aufladebereich. Der nachfolgende zweite Teil, die Ablaufsteuerung, koordiniert die Betriebsmoduswechsel einschließlich des Starts und Stopps des Verbrennungsmotors. Sie erzeugt alle Stellwerte für die Aktuatoren im Antriebs-strang. Diese werden an die Steuergeräte gesendet, mit Ausnahme des Sollmoments der E-Maschine, das der Differenzdrehzahlregelung übergeben wird. Sie stellt den dritten Teil dar, dämpft Antriebsstrang-schwingungen und passt die Drehzahlen von E-Maschine und Getriebeeingang bei Schaltvorgängen an. Zusätzlich fungiert sie als Leerlauf- und Anfahrdrehzahlregler im kombinierten Betrieb. Abschließend werden die Algorithmen im Versuchsträger umgesetzt und deren Wirksamkeit im Fahrversuch nachge-wiesen. (Publikationssprache: Deutsch) Steuerung und Regelung des Antriebsstrangs eines Erdgashybridfahrzeugs / Böhm, Michael In: Buch; Schriftenreihe des Instituts für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stutt-gart 59 (2012) S.1-144, Renningen-Malmsheim: expert verlag (http://www.expertverlag.de), 978-3-8169-3141-6 (144 Seiten, Bilder, Tabellen, 151 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04588 Verfügbakeit: TIB-RR7534(59) _____________________________________________________



EMO 13 04 039 energieautarke Sensorik, Automobilanwendung Kühne, Ingo; Li, Xiaoming; Hehn, Thorsten; Thewes, Marcell; Wagner, Dieter; Manoli, Yiannos; Scholl, Gerd; Frey, Alexander Siemens, München, DE; Daimler, Sindelfingen, DE; Universität Freiburg, DE; Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg, DE; Continental Automotive, Regensburg, DE; Hochschule Augs-burg, DE Miniaturisierte energieautarke Sensorsysteme für automobile Applikationen Konferenz-Einzelbericht Die Grundidee zur Realisierung energieautarker Sensorik besteht in der Nutzung von Umgebungsenergie durch die Wandlung in elektrische Betriebsenergie. Es können verschiedene Energiequellen für unter-schiedlichste Anwendungsszenarien genutzt werden. Im Automobilsektor zeichnet sich als eine Haupt-anwendung das energieautarke Reifendruckkontrollsystem (RDKS) insbesondere durch hohe Stückzah-len aus. Energieautarke Systeme können basierend auf einem makroskopischen Ansatz oder mit Hilfe der Mikrosystemtechnik miniaturisiert realisiert werden. Die Wahl des Ansatzes für eine spezifische An-wendung wird durch technische und wirtschaftliche Randbedingungen bestimmt. In dieser Arbeit wird ein kurzer Abriss zur energieautarken Sensorik im Automobil gegeben. Hierzu wird auf die Vielfalt der Senso-ren im heutigen Kraftfahrzeug eingegangen und eine Motivation bezüglich der Substitution hin zu ener-gieautarken Sensoren aufgezeigt. Des Weiteren werden potentielle Nutzenergien und die Möglichkeiten deren Energiewandlung vorgestellt. Im Rahmen des Förderprojektes ASYMOF werden zwei Pionieran-wendungen - Reifendruckkontrollsystem und Einbruch-Diebstahl-Warnung - untersucht und diskutiert. (Publikationssprache: Deutsch) Miniaturisierte energieautarke Sensorsysteme für automobile Applikationen / Kühne, Ingo; Li, Xiaoming; Hehn, Thorsten; Thewes, Marcell; Wagner, Dieter; Manoli, Yiannos; Scholl, Gerd; Frey, Alexander In: 3. Landshuter Symposium Mikrosystemtechnik, Landshut, DE, 29. Feb-1 Mär, 2012 (2012) S.303-310, 978-3-9812696-2-8 (8 Seiten, 9 Bilder, 13 Quellen) Dokumentnummer: 201302 03561 Verfügbakeit: TIB-RS9669(3) _____________________________________________________ EMO 13 04 040 Steuerungs- und Regelungsverfahren Freuer, Andreas; Grimm, Michael; Reuss, Hans-Christian Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren (FKFS), Stuttgart, DE Predicting and optimizing driving range with predictive power train management and driver-assist systems in electric vehicles Konferenz-Einzelbericht The range of battery electric vehicles is restricted due to the limited energy capacity of today's battery technology. Besides the battery technology improvement, the vehicle range optimization and its reliable prediction depict the major challenges for the automotive engineers towards a successful marked intro-duction of battery electric vehicles. The Research Institute of Automotive Engineering and Vehicle En-gines Stuttgart (FKFS) carriers out research in the issue of range prediction and range optimization of battery electric vehicles by using different approaches and facilities. To these belong model based control software design and also the evaluation by means of specially prepared experimental vehicles on public roads. This paper presents a control software approach for the vehicle's longitudinal dynamics which aims to optimize the battery electric vehicle's range by using surrounding sensors and predictive information of the future route. The proposed control scheme is denoted by Electric Horizon Adaptive Cruise Control (EHACC) since it combines the advantages and functionalities of the standard adaptive cruise control that uses a radar sensor and the usage of predictive route information by means of digital route maps which is often referred to as electric horizon. By using the radar sensor and the predictive route information of the electric horizon, the proposed EHACC scheme can autonomously control the vehicle's speed without the driver's intervention in a wide range of driving situations including changes of allowed speed limits, curve speed adaption, distance control to an ahead driving object and also in case of driver standstill request if for example approaching a red light and following starting. The proposed EHACC scheme offers several benefits leading to an optimization of the battery electric vehicle's range. This starts with the fact that all braking actions are conducted by regenerative motor braking since the driver is released from the speed control and thus is not operating the hydraulic braking system by pushing the braking pedal. Furthermore, the control offers the possibility to generate speed transitions with consumption optimized acceleration or deceleration rates by using the predictive information of future route attributes. Besides the benefits re-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


garding energy consumption the proposed EHACC scheme offers comfort for example in traffic jams when it autonomously controls stop and go operation but also safety issues since the vehicle speed is always controlled to safe and allowed limits. Furthermore, the implemented radar system is convenient for collision warning. All control software parts of the EHACC scheme proposed in this paper as well as all necessary control hardware and sensors were implemented in an experimental electric vehicle of the FKFS. The functionality of the EHACC scheme under varying situations on public roads was already ap-proved and evaluated to function properly. (Publikationssprache: Englisch) Predicting and optimizing driving range with predictive power train management and driver-assist systems in electric vehicles / Freuer, Andreas; Grimm, Michael; Reuss, Hans-Christian In: Automotive Powertrain Control Systems: Electronics on the Move, 9th Conference on Automotive Powertrain Control Systems, Berlin, DE, 20.-21. Sep, 2012 (2012) S.231-256, Renningen-Malmsheim: expert verlag (http://www.expertverlag.de), 978-3-8169-3155-3 (26 Seiten, 24 Bilder, 2 Tabellen, 6 Quel-len) Dokumentnummer: 201302 05107 Verfügbakeit: TIB-RS1477(9) _____________________________________________________ EMO 13 04 041 Rapid Control Prototyping, Elektrofahrzeug, Hybridfahrzeug Ross, Holger; Mertens, Frank dSPACE, Paderborn, DE Flexibles Rapid Control Prototyping für die Steuerung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen Konferenz-Einzelbericht OEMs and suppliers are working intensively to reduce fuel consumption and CO(ind 2) emissions, and to develop new vehicle models with hybrid and pure electric drive concepts. Exact knowledge of battery technology and electric drives, and of how they interaction in a network of complex control systems, has become a core competence that will help decide the success or failure of new electric vehicles on the market. One proven method of trying out new technologies and concepts under realistic conditions is rapid control prototyping (RCP). Supported by powerful hardware and the model-based development process with MATLAB/Simulink, developers can very quickly find out, with very little effort, whether an approach promises to be successful. They do this in early development phases by replacing ECUs that are not available yet with RCP development platforms based on powerful embedded processors and on operating systems that ensure real-time behavior, fast boot-up, and reliable, autonomous operation in the field. As electrics/electronics will play an increasingly important role in the future transition from combus-tion engines to electric drives, designing optimum E/E architectures will be a more complex task. In addi-tion to handling communication and signal distribution, the ECU network will perform a larger proportion of the energy management. New ECUs such as the battery management system and the electric motor ECU will be added, and networking will also intensify, with control functions distributed across multiple ECUs. These trends are putting pressure on the current development tools. Thus, in this contribution a new system approach with dSPACE MicroAutoBox II for RCP is introduced. It is based on a new system architecture and offers full application coverage for hybrid and full electric vehicle developments due to its highly flexible FPGA technology and embedded PC extendibility. (Publikationssprache: Deutsch) Flexibles Rapid Control Prototyping für die Steuerung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen / Ross, Holger; Mertens, Frank In: Automotive Powertrain Control Systems: Electronics on the Move, 9th Conference on Automotive Powertrain Control Systems, Berlin, DE, 20.-21. Sep, 2012 (2012) S.433-443, Renningen-Malmsheim: expert verlag (http://www.expertverlag.de), 978-3-8169-3155-3 (11 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201302 05116 Verfügbakeit: TIB-RS1477(9) _____________________________________________________



EMO 13 04 042 Mikro-Hybridfahrzeug, Batteriemanagement Hutterer, Michael; Leone, Antonio Freescale Halbleiter, München, DE Efficient management of lead-acid batteries for Micro Hybrid Vehicles CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht In today's vehicles, the rising number of electrical loads presents a challenge to the battery. More than half of the vehicle breakdowns that are caused by the electrical system can be traced back to the lead-acid battery and could have been avoided by knowledge of the battery state. Additionally, new functions of micro hybrid vehicles like start-stop or intelligent alternator control require exact knowledge of the bat-tery state. A BMS (battery management system) provides the necessary information by fast and reliable detection of the SoC (State-of-Charge), State-of-Health (SoH) and SoF (State-of-Function) in terms of cranking capability. So, the BMS is able to minimize the number of vehicle breakdowns due to unforeseen battery failure, to maximize lifetime and efficiency of the battery and to enable CO2 saving functions. The key element of the BMS is an IBS (Intelligent Battery Sensor), which measures battery terminal voltage, -current and -temperature and calculates the battery state. This paper describes the implementation of a BMS using state-of-the-art algorithms for calculation of SoC, SoH and SoF and the efficient implementa-tion of these on Freescale.s IBS for lead-acid batteries. This paper shows the efficient realization of BMS for Micro Hybrid Vehicles using Freescale.s IBS. State-of-the-art algorithms for battery state calculation (SoC, SoH and SoF) are presented. It is shown how special hardware features are used to improve the efficiency of the IBS in terms of power consumption. The use of low-power modes with automated battery state observation (no SW interaction necessary) and sophisticated wake-up mechanisms is presented. As a result, the IBS is able to stay in low power mode for the majority of time. Additionally, through proper HW signal processing, programmable filtering and eased calibration, it is shown that SW complexity is reduced. The principle of fix point math is presented and it is indicated that 16-bit fix point data format is often sufficient for the variables in the BMS algorithms and 32-bit is only sometimes required. (Publika-tionssprache: Englisch) Efficient management of lead-acid batteries for Micro Hybrid Vehicles / Hutterer, Michael; Leone, Antonio In: Embedded World Conference 2011 Exhibition & Conference, It's a Smarter World, Proceedings & Conference Materials, Nürnberg, DE, Mar 1-3, 2011 (2011) S.1-10 (nicht paginiert), Poing: WEKA-Fachmedien, D:Session_04_II\07_Freescale.pdf, 978-3-7723-0861-1 (10 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201303 00572 Verfügbakeit: TIB-RR8880(2011)CD-R _____________________________________________________ EMO 13 04 043 Leistungselektronik, Hybridfahrzeug, Lastwechselfestigkeit Hensler, Alexander Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, TU Chemnitz, DE Lastwechselfestigkeit von Halbleiter-Leistungsmodulen für den Einsatz in Hybridfahrzeugen Power Cycling Capability of Semiconductor Power Modules for Hybrid Electric Vehicles Online-Publikation (Internet); Dissertation Eine kompakte Integration der Leistungselektronik in einem Fahrzeuggetriebe des Hybridfahrzeugs stellt hohe Anforderungen an die Lastwechselfestigkeit der Halbleiter-Leistungsmodule. Gefordert wird die Auslegung für die Kühlmitteltemperatur von 125 deg C und für die Sperrschichttemperatur von 200 deg C. Für die Untersuchung der Lastwechselfestigkeit bei geforderten hohen Temperaturen werden neue Prüfstandskonzepte und Messmethoden vorgestellt. Mit realisierten Testständen wird die Lastwechselfes-tigkeit der neuen Aufbau- und Verbindungstechnologien "gehärtete Aluminiumbonddrähte", "Diffusionslö-ten", "Lötung mit vertikalen Strukturen" und "Niedertemperatur-Verbindungstechnik" untersucht. (Publika-tionssprache: Deutsch) Lastwechselfestigkeit von Halbleiter-Leistungsmodulen für den Einsatz in Hybridfahrzeugen / Hensler, Alexander In: (2013) S.1-155, 978-3-941003-76-7 (155 Seiten, 102 Bilder, 13 Tabellen, 101 Quellen) Dokumentnummer: 201303 02925 Verfügbakeit: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-101573 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Energiespeicherung, Energiewandler EMO 13 04 044 Bipolarplatte, Mikrokanal, Hilbert-Kurve Wu, Mao-Liang; Gu, Zhu-Jun; Cao, Shou-Feng Shanghai University of Electric Power, CN Design and Simulation on Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Bipolar Plates with Hilbert Pat-terns Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) Polymer Electrolyte Membrane fuel cell converts directly electrochemical energy into electricity. Channels in bipolar Plate, a critical component of fuel cell, is designed with Hilbert pattern, which are obtained through offsetting Hilbert curves to both sides according to working size. Polarization curve expresses the same characteristics between Hilbert channel and traditional serpentine and parallel channel. Output cur-rent densities of Hilbert channel are equivalent to that of the serpentine channel but larger than that of parallel channel. Simulation demonstrates that fluid flowing states in Hilbert channel are similar to that in serpentine channel and investigates that pressure drop changes with composite Hilbert channel ar-rangement. Temperature is an important factor influencing fuel cell performance and optimal temperature is close to 333K in this research. (Publikationssprache: Englisch) Design and Simulation on Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Bipolar Plates with Hilbert Patterns / Wu, Mao-Liang; Gu, Zhu-Jun; Cao, Shou-Feng In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.898-903, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (6 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06695 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.898 http://www.scientific.net/AMR.608-609.898 _____________________________________________________ EMO 13 04 045 Anionenaustauschmembran, Direktmethanolbrennstoffzelle Yang, Hui; Tang, Wei-Fen; Bi, Hui-Ping; Hu, Zhao-Xia; Chen, Shou-Wen Nanjing University of Science and Technology, CN Synthesis and Properties of Anion Exchange Membranes Derived from Quaternary Poly(ether Sul-fone)s Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) A series of anion exchange membranes (AEMs) based on quaternary poly(ether sulfone)s (QPES) have been successfully prepared through aromatic nucleophilic polymerization, chloromethylation, quaterniza-tion and alkalization for alkaline direct methanol fuel cell (ADMFC) applications. The influence of quater-nization reagents on properties of the prepared QPES membranes has been discussed in details, includ-ing ion exchange capacity (IEC), size change and ionic conductivity. The results indicated that the selec-tion of quaternization reagent is very important. At similar IEC level, the membranes using N, N, N', N'-tetramethyl-1,3-propanediamine as the quaternization reagent showed relatively high dimensional stability and ionic conductivity. (Publikationssprache: Englisch) Synthesis and Properties of Anion Exchange Membranes Derived from Quaternary Poly(ether Sulfone)s / Yang, Hui; Tang, Wei-Fen; Bi, Hui-Ping; Hu, Zhao-Xia; Chen, Shou-Wen In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.921-925, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (5 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06698 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.921 http://www.scientific.net/AMR.608-609.921



EMO 13 04 046 Lithiumbatterie, Warmformbeständigkeit Liu, Hong-wei; Zhang, Juan; Xin, Nai-Long Jilin University, Changchun, CN Simulation Analysis of the Heat Temperature Field of Lithium-Ion Battery Pack for Pure Electric Vehicle Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) To reduce the influence of heat temperature conditions on performance, reliability and safety of lithium-ion battery pack for pure electric vehicle, and then on the vehicle performance. This article selects the heat temperature field of lithium-ion battery pack as the research object. Firstly, the heat temperature condition of the battery is analyzed, and the distribution of the heat temperature field is determined ; Sec-ondly, the heat model and the heat rate model are set up, and the thermal model of the thermal physical parameters and definite solution conditions are determined; Finally, the heat of battery pack is analyzed by CFD, including using Fluent module in ANSYS software ; Through the simulation analysis of heat tem-perature field of lithium-ion battery, theoretical guidances of reasonable design to the heat management system are provided. (Publikationssprache: Englisch) Simulation Analysis of the Heat Temperature Field of Lithium-Ion Battery Pack for Pure Electric Vehicle / Liu, Hong-wei; Zhang, Juan; Xin, Nai-Long In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.1594-1599, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (6 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06753 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.1594 http://www.scientific.net/AMR.608-609.1594 _____________________________________________________ EMO 13 04 047 Brennstoffzelle, Elektrodenmaterial, Graphen Antolini, Ermete Scuola di Scienza dei Materiali, Cogoleto (Genova), IT Graphene as a new carbon support for low-temperature fuel cell catalysts Zeitschriftenaufsatz Highly dispersed catalysts on a conductive support, commonly platinum and platinum-based catalysts, are used as electrode materials in low-temperature fuel cells. Carbon blacks are commonly used as fuel cell catalysts supports, but their properties are not completely satisfactory. Thus, in the last years carbon black alternative materials such as nanostructured carbons, ceramic and polymer materials have been proposed as fuel cell catalyst supports. Very recently, in consideration of their high surface area, high conductivity, unique graphitized basal plane structure and potential low manufacturing cost, graphene nanosheets have been investigated as a support for low-temperature fuel cell catalysts. This paper pre-sents an overview of graphene nanosheets used as supports for fuel cell catalysts. In particular, the cata-lytic activity and durability of catalysts supported on graphene are compared with those of catalysts sup-ported on the commonly used carbon blacks and on carbon nanotubes, that is, on rolled graphene. (Pub-likationssprache: Englisch) Graphene as a new carbon support for low-temperature fuel cell catalysts / Antolini, Ermete In: Applied Catalysis, B: Environmental 123/124 (2012) S.52-68 (17 Seiten, 18 Bilder, 4 Tabellen, 121 Quellen) Dokumentnummer: 201208 01463 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.04.022 TIB-ZO8583 _____________________________________________________



EMO 13 04 048 Elektrofahrzeug, stochastisches Modell, Batterieladegerät Jouybari-Moghaddam, Hessamoddin Department of Electrical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, IR Influence of electric vehicle charging rates on transformer derating in harmonic-rich battery charger applications Zeitschriftenaufsatz A study on plug-in electric vehicle (PEV) charging load and its impacts on distribution transformers loss-of-life, is presented in this paper. The assessment is based on residential PEV battery charging. As the exact forecasting of the charging load is not possible, the method for predicting the electric vehicle (EV) charging load is stochastically formulated. With the help of the stochastic model, the effect of fixed, time of use, and real-time charging rates on the charging load and the resultant impact on transformer derating is investigated. A 38-bus test system is adopted as the test system including industrial harmonic sources. Test results demonstrate that uncontrolled EV charging might causes a noticeable change in the K-factor of the transformer, emerging the need for derating, while applying real-time rates for battery charging loads conquers this problem even in case of harmonic-rich chargers. (Publikationssprache: Englisch) Influence of electric vehicle charging rates on transformer derating in harmonic-rich battery charger appli-cations / Jouybari-Moghaddam, Hessamoddin In: Archives of Electrical Engineering 61 (2012) 4, S.483-497, Warsaw: Versita (15 Seiten, 22 Quellen) Dokumentnummer: 201302 06210 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.2478/v10171-012-0037-8 TIB-ZZ64 _____________________________________________________ EMO 13 04 049 Brennstoffzelle, Zink-Luft Brennstoffzelle Berghofer, Josef; Wolff, Simone BrüggemannChemical, Heilbronn, DE Entwicklung von Zink-Ausgangsmaterialien für Zinkschaum und für hochreaktive Zinkanoden. Schlussbericht zum Teilvorhaben im Projekt Zink/Luft-Brennstoffzelle (ZiLuZell). Berichtszeit-raum: 01.10.2007 bis 30.09.2010 Online-Publikation (Internet); Report Die Entwicklung neuer, sparsamer und leistungsfähiger Brennstoffzellensysteme wird aufgrund der schnell wachsenden Märkte im Bereich Mikrosysteme stark vorangetrieben. Die bisher entwickelten Brennstoffzellensysteme bestehen entweder aus umweltschädlichen bzw. seltenen Materialien oder die Herstellung ist besonders kostenintensiv. Ziel war es, langlebige Energieversorgungen zu entwickeln, die sehr kostengünstig hergestellt werden können und aufgrund ihrer Integrationsfähigkeit nicht mehr die Baugröße der Mikrosysteme angebotenen dominieren. Bei dem Projekt handelte es sich um ein indus-triell geführtes Verbundprojekt. Die Beteiligung von Forschungspartnern aus den Bereichen Materialwirt-schaft, Produktions- und Systemtechnik sowie aus dem Bereich der Elektrochemie schaffte für das Vor-haben eine solide Grundlage. Als Ergebnis ist insbesondere die Entwicklung eines Demonstrators für die Mikrosystemtechnik anzuführen. Der Demonstrator besteht aus einer Zink-Luft Brennstoffzelle. Schluss-folgerungen derzeit noch nicht eindeutig absehbar (Folgeprojekt). (Publikationssprache: Deutsch) Entwicklung von Zink-Ausgangsmaterialien für Zinkschaum und für hochreaktive Zinkanoden. Schlussbe-richt zum Teilvorhaben im Projekt Zink/Luft-Brennstoffzelle (ZiLuZell). Berichtszeitraum: 01.10.2007 bis 30.09.2010 / Berghofer, Josef; Wolff, Simone In: BMBF-Forschungsbericht. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2010) S.1-34, FKZ 16SV3666 (34 Seiten, 30 Bilder, 18 Tabellen) Dokumentnummer: 201109 04048 Verfügbakeit: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb11/667320911.pdf TIB-F11B948 _____________________________________________________



EMO 13 04 050 Zink/Luft-Brennstoffzelle, Zinkpaste, Polymermembran Drillet, Jean-Francois; Schmidt, Volkmar M.; Herter, Alexander etm systems, Stuttgart, DE Zink/Luft-Mikrobrennstoffzelle - ZiLuZell. Rahmenprogramm: "Leitinnovation-Mikrobrennstoffzelle". Schlussbericht zum Teilvorhaben "Elektrochemische Untersuchungen zur Kathoden- bzw. Anodenentwicklung". Projektdauer: 01.10.2007 - 30.06.2011 Zinc/air micro fuel cell - ZiLuZell. Leading program: "Leading innovation - micro fuel cell". Final report of the project "Electrochemical investigations onto the development of cathodes and anodes". Period: 01.10.2007 - 30.06.2011 Report Das Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, eine völlig neue Zn/Luft-Zelle auf der Basis innovativer Konstruktionsprinzipien und unter Verwendung neuer Materialien und Fertigungstechniken zu entwickeln. In der ersten Projektphase wurden die Zink-Pasten bei der Fa. Brüggemann hergestellt, hinsichtlich Sta-bilität dort optimiert und anschließend im KWI auf elektrochemische Aktivität getestet. Durch Dotierung mit Bismuth und Indium konnte eine deutlich Steigerung der chemischen Stabilität der Pasten erzielt und dadurch die Wasserstoffentwicklung unterdrückt werden. Die Pasten-Zusammensetzung war: 70 g Zn-Pulver + 1 g CMC10000 + 29 g KOH-Spezial (40 Gew-% KOH + 3% ZnO). Als aktives Material für die Sauerstoffreduktion in der nicht wiederaufladbaren Kathode wurde MnO(ind 2) aus MnSO(ind 4) und KMnO(ind 4) bei 80 deg C auf Vulcan abgeschieden. Für die wiederaufladbare Variante wurde ein Pe-rowskit vom Typ La(ind 0.6)Ca(ind 0.4)CoO(ind 3) hergestellt. Die wiederaufladbaren Standard-GDE wurden mit Hilfe eines Kalanders bei der Fa. Varta hergestellt. Hierbei wurde die Katalysator-Paste auf ein Nickel-Netz aufgebracht und mit PTFE-Membranen sowie Separator-Folien versehen. Alkalische Po-lymermembranen auf Basis von Polyvinylaikohol erwiesen sich als sehr gute Elektrolymembranen in Zink/Luft-Zellen. Die Ergebnisse mit dem Additiv TiO(ind 2) zeigen eine signifikante Verbesserung der ionischen Leitfähigkeit und der mechanischen Festigkeit gegenüber einer nicht modifizierten PVA/KOH-Membran. Das Konzept für den nicht wiederaufladbaren ZiLuZell-Demonstrator wurde entworfen und ba-siert auf einem Leiterplatten-Material als Gehäuse mit einer Gold-Innenbeschichtung. Einige Demonstra-toren wurden bereits in der letzen Projektphase entladen. Hierfür wurden abwechselnd Zink-Schäume oder Zn-Pasten eingesetzt. Alle Versuche wurden mit einem Celgard3401-Separator und einer PVA-Membran durchgeführt. (Publikationssprache: Deutsch) Zink/Luft-Mikrobrennstoffzelle - ZiLuZell. Rahmenprogramm: "Leitinnovation-Mikrobrennstoffzelle". Schlussbericht zum Teilvorhaben "Elektrochemische Untersuchungen zur Kathoden- bzw. Anodenent-wicklung". Projektdauer: 01.10.2007 - 30.06.2011 / Drillet, Jean-Francois; Schmidt, Volkmar M.; Herter, Alexander In: BMBF-Forschungsbericht. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2012) S.1-127, FKZ 16SV3661 (127 Seiten, 111 Bilder, 29 Tabellen, 29 Quellen) Dokumentnummer: 201208 00109 Verfügbakeit: TIB-F12B608 _____________________________________________________ EMO 13 04 051 Brennstoffzellenbau, Methanolverlust Zenith, Federico; Na, Youngseung; Krewer, Ulrike SINTEF, Trondheim, NO; Universität Magdeburg, DE; Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer techni-scher Systeme, Magdeburg, DE; TU Braunschweig, DE Effects of process integration in an active direct methanol fuel-cell system Auswirkungen der Prozessintegration in einem Direktmethanolbrennstoffzellenstapel Zeitschriftenaufsatz

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This article investigates process integration in a direct methanol fuel-cell system from the points of view of controllability, efficiency, and safety. The two cooling and separation lines of anodic and cathodic effluent from the cell stack of a reference system are integrated into a single one. The potential for process inte-gration is measured quantitatively, determining how much the heat exchangers need to be oversized in the reference system, and qualitatively, considering the expected benefits of a more integrated system. The control layout of the reference system is redesigned for the integrated system, without significant loss in dynamic and steady-state performance. A significant disadvantage of the integrated layout is the in-creased loss of unreacted methanol from its exhaust, which reduces efficiency and has safety implica-tions. The integrated system is found most appropriate for small, portable systems for which small size and high energy density are particularly important. (Publikationssprache: Englisch)



Effects of process integration in an active direct methanol fuel-cell system / Zenith, Federico; Na, Youngseung; Krewer, Ulrike In: Chemical Engineering and Processing 59 (2012) S.43-51 (9 Seiten, 7 Bilder, 5 Tabellen, 20 Quellen) Dokumentnummer: 201208 02747 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.cep.2012.04.007 TIB-ZO2489 _____________________________________________________ EMO 13 04 052 Lithiumspeicher, Kirkendall-Effekt, Cobaltoxid, Nanokäfig Hu, Lin; Yan, Nan; Chen, Qianwang; Zhang, Ping; Zhong, Hao; Zheng, Xinrui; Li, Yan; Hu, Xianyi University of Science and Technology of China (USTC), Hefei, CN Fabrication based on the Kirkendall effect of Co(ind 3)O(ind 4) porous nanocages with extraordi-narily high capacity for lithium storage Zeitschriftenaufsatz Herein we report a novel facile strategy for the fabrication of Co(ind 3)O(ind 4) porous nanocages based on the Kirkendall effect, which involves the thermal decomposition of Prussian blue analogue (PBA) Co(ind 3)[Co(CN)(ind 6)](ind 2) truncated nanocubes at 400 deg C. Owing to the volume loss and release of internally generated CO(ind 2) and N(ind x)O(ind y) in the process of interdiffusion, Co(ind 3)O(ind 4) nanocages with porous shells and containing nanoparticles were finally obtained. When evaluated as electrode materials for lithium-ion batteries, the as-prepared CO(ind 3)O(ind 4) porous nanocages dis-played superior battery performance. Most importantly, capacities of up to 1465 mA hg(exp -1) are at-tained after 50 cycles at a current density of 300 mA g(exp -1). Moreover, this simple synthetic strategy is potentially competitive for scaling-up industrial production. (Publikationssprache: Englisch) Fabrication based on the Kirkendall effect of Co(ind 3)O(ind 4) porous nanocages with extraordinarily high capacity for lithium storage / Hu, Lin; Yan, Nan; Chen, Qianwang; Zhang, Ping; Zhong, Hao; Zheng, Xinrui; Li, Yan; Hu, Xianyi In: Chemistry - A European Journal 18 (2012) 29, S.8971-8977 (7 Seiten, 6 Bilder, 26 Quellen) Dokumentnummer: 201208 01804 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1002/chem.201200770 TIB-ZL493/LcheZ1 _____________________________________________________ EMO 13 04 053 Vanadiumpentoxid, Nanofaser, Lithiumionenbatterie Wang, Heng-guo; Ma, De-long; Huang, Yun; Zhang, Xin-Bo Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun, CN; Jilin Univer-sity, Changchun, CN Electrospun V(ind 2)O(ind 5) nanostructures with controllable morphology as high-performance cathode materials for lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz

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Porous V(ind 2)O(ind 5) nanotubes, hierarchical V(ind 2)O(ind 5) nanofibers, and single-crystalline V(ind 2)O(ind 5) nanobelts were controllably synthesized by using a simple electrospinning technique and sub-sequent annealing. The mechanism for the formation of these controllable structures was investigated. When tested as the cathode materials in lithium-ion batteries (LIBs), the as-formed V(ind 2)O(ind 5) nanostructures exhibited a highly reversible capacity, excellent cycling performance, and good rate ca-pacity. In particular, the porous V(ind 2)O(ind 5) nanotubes provided short distances for Li(exp +)-ion dif-fusion and large electrode-electrolyte contact areas for high Li(exp +)-ion flux across the interface; More-over, these nanotubes delivered a high power density of 40.2 kW kg(exp -1) whilst the energy density remained as high as 201 W h kg(exp -1), which, as one of the highest values measured on V(ind 2)O(ind 5)-based cathode materials, could bridge the performance gap between batteries and supercapacitors. Moreover, to the best of our knowledge, this is the first preparation of single-crystalline V(ind 2)O(ind 5) nanobelts by using electrospinning techniques. Interestingly, the beneficial crystal orientation provided improved cycling stability for lithium intercalation. These results demonstrate that further improvement or optimization of electrochemical performance in transition-metal-oxide-based electrode materials could be realized by the design of ID nanostructures with unique morphologies. (Publikationssprache: Englisch)



Electrospun V(ind 2)O(ind 5) nanostructures with controllable morphology as high-performance cathode materials for lithium-ion batteries / Wang, Heng-guo; Ma, De-long; Huang, Yun; Zhang, Xin-Bo In: Chemistry - A European Journal 18 (2012) 29, S.8987-8993 (7 Seiten, 9 Bilder, 43 Quellen) Dokumentnummer: 201208 01805 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1002/chem.201200434 TIB-ZL493/LcheZ1 _____________________________________________________ EMO 13 04 054 Lithiumionenspeicher, Titandioxid-Übergitter Hong, Zhensheng; Xu, Yuxia; Liu, Yubin; Wei, Mingdeng Fuzhou University, CN Unique ordered TiO(ind 2) superstructures with tunable morphology and crystalline phase for im-proved lithium storage properties Besonders geordnete TiO(ind 2)-Überstrukturen mit einstellbarer Morphologie und kristalliner Phase zur Verbesserung der Lithiumspeichereigenschaften Zeitschriftenaufsatz Unique ordered TiO(ind 2) superstructures with tunable morphology and crystalline phase were success-fully prepared by the use of different counterions. Dumbbell-shaped rutile TiO(ind 2) and nanorod-like rutile mesocrystals constructed from ultrathin nanowires, and quasi-octahedral anatase TiO(ind 2) mesocrystals built from tiny nanoparticle subunits were achieved. Interestingly, the obtained anatase mesocrystals have a fine microporous structure and a large surface area. The influence of the counteri-ons in the reaction system is discussed and possible mechanisms responsible for the formation of the unique ordered TiO(ind 2) superstructures with different morphologies and crystalline phases are also proposed based on a series of experimental results. The obtained TiO(ind 2) superstructures were used as anode materials in lithium ion batteries, and exhibited higher capacity and improved rate performance; this is attributed to the intrinsic characteristics of the mesoscopic TiO(ind 2) superstructures, which have a single-crystal-like and porous nature. (Publikationssprache: Englisch) Unique ordered TiO(ind 2) superstructures with tunable morphology and crystalline phase for improved lithium storage properties / Hong, Zhensheng; Xu, Yuxia; Liu, Yubin; Wei, Mingdeng In: Chemistry - A European Journal 18 (2012) 34, S.10753-10760 (8 Seiten, 11 Bilder, 33 Quellen) Dokumentnummer: 201208 05362 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1002/chem.201200515 TIB-ZL493/LcheZ1 _____________________________________________________ EMO 13 04 055 Lithiumionenbatterie, Silicium/Graphen-Hybridfilm, Kapazität Zhang, Y.Q.; Xia, X.H.; Wang, X.L.; Mai, Y.J.; Shi, S.J.; Tang, Y.Y.; Li, L.; Tu, J.P. Zhejiang University, Hangzhou, CN Silicon/graphene-sheet hybrid film as anode for lithium ion batteries Silicium/Graphen-Hybridfilm als Anode für Lithiumionenbatterien Zeitschriftenaufsatz We report a silicon/graphene-sheet hybrid film prepared by combining electrophoretic deposition and ra-diofrequency magnetron deposition methods. The constructed hybrid film shows rough morphology with wrinkles and scrolling edges. As anode material for lithium ion batteries, the silicon/graphene-sheet hybrid film exhibits enhanced electrochemical performances with weaker polarization, higher capacity, better rate capability and cycling performance as compared to the bare silicon film. The silicon/graphene-sheet hybrid film delivers a high initial reversible capacity of 2204 mAh g(exp -1) and quite good cycling life (ca-pacity maintenance is 87.7%) after 150 cycles. The graphene-sheet in the hybrid film is responsible for the improvement of the electrochemical properties. The introduction of the graphene-sheet film not only enhances the adhesion between silicon and the current collector, but also alleviates the structure degra-dation caused by volume expansion and the shrinkage of silicon film during lithium-ion inser-tion/extraction, resulting in improved electrochemical performances. (Publikationssprache: Englisch)



Silicon/graphene-sheet hybrid film as anode for lithium ion batteries / Zhang, Y.Q.; Xia, X.H.; Wang, X.L.; Mai, Y.J.; Shi, S.J.; Tang, Y.Y.; Li, L.; Tu, J.P. In: Electrochemistry Communications 23 (2012) S.17-20 (4 Seiten, 3 Bilder, 16 Quellen) Dokumentnummer: 201210 01362 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.elecom.2012.07.001 TIB-ZL1500 _____________________________________________________ EMO 13 04 056 anorganisch-organischer Hybridelektrolyt Mahootcheian Asl, Nina; Keith, Joshua; Lim, Cheolwoong; Zhu, Likun; Kim, Youngsik Purdue University, Indianapolis, IN, US Inorganic solid/organic liquid hybrid electrolyte for use in Li-ion battery Zeitschriftenaufsatz This study focuses on preparing a hybrid electrolyte, the combination of 90wt% inorganic solid and 10wt% organic liquid, for lithium based rechargeable batteries to illustrate the effect of electrode/electrolyte inter-facing on electrochemical performance. The inorganic solid electrolyte selected is Li(ind 1.3)Ti(ind 1.7)Al(ind 0.3)(PO(ind 4))(ind 3), and the Li-ion conducting organic liquid electrolyte selected is 1 M LiPF(ind 6) in ECDEC. Because of the addition of Li-ion conducting liquid between the solid electrode and solid electrolyte, the hybrid electrolyte cell minimizes the ineffective solid-on-solid interfaces common in all-solid-state cells. It is also expected that using a liquid electrolyte at the point of contact between the solid electrolyte and the electrode will adjust for the volume change of the electrode during Li inser-tion/extraction. As a result, the electrochemical performance of the hybrid electrolyte cell is superior to that of a solid electrolyte cell and is also competitive to that of a pure liquid electrolyte coin cell. Another advantage of the hybrid electrolyte cell observed in this work is that this system behaves as a self-safety device when sudden, higher temperatures are applied. (Publikationssprache: Englisch) Inorganic solid/organic liquid hybrid electrolyte for use in Li-ion battery / Mahootcheian Asl, Nina; Keith, Joshua; Lim, Cheolwoong; Zhu, Likun; Kim, Youngsik In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.8-16 (9 Seiten, 10 Bilder, 39 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04836 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.06.038 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 057 Direktmethanolbrennstoffzelle, Kathode, Potenzialverlust Kulikovsky, A.A. Forschungszentrum Jülich (FZJ), DE; Lomonosov Moscow State University, RU A model for mixed potential in direct methanol fuel cell cathode and a novel cell design Zeitschriftenaufsatz A model for performance of the cathode side of a direct methanol fuel cell at small currents is developed. In our recent model, a direct catalytic methanol-oxygen reaction on the cathode side was assumed. In this work, we assume an electrochemical mechanism of methanol oxidation reaction (MOR) in the cathode. The model predicts 600 mV-potential loss at OCV, which is close to the experimental data. This result gives confidence on the electrochemical mechanism of MOR in the cathode and it suggests a novel three-electrode DMFC design. The third auxiliary electrode is inserted between the anode and the cath-ode, and the carbon phase of this electrode is connected to the cathode through a small resistor. The auxiliary electrode is expected to effectively convert the flux of methanol in the membrane into the useful current. (Publikationssprache: Englisch) A model for mixed potential in direct methanol fuel cell cathode and a novel cell design / Kulikovsky, A.A. In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.52-56 (5 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 15 Quellen)



Dokumentnummer: 201208 04838 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.06.072 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 058 MoO2-Graphennanokomposit, Anodenwerkstoff Tang, Qiwei; Shan, Zhongqiang; Wang, Li; Qin, Xue Tianjin University, CN MoO(ind 2)-graphene nanocomposite as anode material for lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz MoO(ind 2)-graphene composite was synthesized via a two-step of hydrothermal-calcination method. The morphology and structure of the products were characterized by scanning electron microscopy (SEM), high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), X-ray power diffraction (XRD), and Raman spectroscopy. The content of the graphene in MoO(ind 2)-graphene composite was examined by thermo-gravimetric (TG)-differential scanning calorimetry (DSC) analysis. The electrochemical performances of the products were examined by Galvanostatical charge-discharge method, cyclic voltammetry, and elec-trochemical impedance spectroscopy (EIS). When used as anode material for lithium ion batteries, the MoO(ind 2)-graphene composite shows an enhanced cyclic performance and lithium storage property. The first discharge capacity of the composite can reach 674.4 mAh g(exp -1) with a reversible capacity of 429.9 mAh g(exp -1). Significantly, the composite can also deliver a reversible capacity of as high as 1009.9 mAh g(exp -1) after 60 charge/discharge cycles. (Publikationssprache: Englisch) MoO(ind 2)-graphene nanocomposite as anode material for lithium-ion batteries / Tang, Qiwei; Shan, Zhongqiang; Wang, Li; Qin, Xue In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.148-153 (6 Seiten, 9 Bilder, 40 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04845 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.06.093 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 059 Lithiumtitanoxidanode, dreidimensionalgemusterte Elektrode Izumi, Akira; Sanada, Masakazu; Furuichi, Koji; Teraki, Kuniko; Matsuda, Takeshi; Hiramatsu, Kenta; Munakata, Hirokazu; Kanamura, Kiyoshi Dainippon Screen, Kyoto, JP; Tokyo Metropolitan University, JP Development of high capacity lithium-ion battery applying three-dimensionally patterned elec-trode Zeitschriftenaufsatz A three-dimensionally (3D) patterned Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12) electrode was fabricated by using a micro printing technology. Composite slurry including Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12), acetylene black, poly(vinylidene difluoride) and N-methyl pyrolidone was applied onto a current collector. The electrode has many lined patterns with high aspect ratio that stand in line on the current collector. The cyclic volt-ammograms of the half cell with 3D patterned electrode shows that the prepared electrode worked effec-tively as anode of a rechargeable lithium-ion battery. The cell with the 3D patterned electrode showed much better charge and discharge capacities than a conventional cell with a flat Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12) electrode at high rates. It was also confirmed that the cycle performance of the cell with 3D patterned electrode was equal or better than that with the conventional electrode. (Publikationssprache: Englisch) Development of high capacity lithium-ion battery applying three-dimensionally patterned electrode / Izumi, Akira; Sanada, Masakazu; Furuichi, Koji; Teraki, Kuniko; Matsuda, Takeshi; Hiramatsu, Kenta; Munakata, Hirokazu; Kanamura, Kiyoshi In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.218-222 (5 Seiten, 9 Bilder, 24 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04850 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.07.001 TIB-ZA4563/LcheZ180 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 060 Lithiumionenbatterie, Kohlenstoffnanofilm Sheem, Kyeu-Yoon; Song, Eui-Hwan; Lee, Young Hee Corporate R&D Center, Samsung SDI, Yongin, KR; Sungkyunkwan University, Suwon, KR High-rate charging performance using high-capacity carbon nanofilms coated on alumina nanoparticles for lithium ion battery anode Zeitschriftenaufsatz Carbon nanofilms of less than 20 nm in thickness were prepared on alumina nanoparticles by pyrolysis of a citric acid precursor to test high-rate charging anode material in lithium ion battery. The electrochemical reaction mechanism of the anode was investigated by changing the voltage from 1.5 V to 0.01 V with a counter Li metal electrode. The specific capacity of ~20 nm thick carbon nanofilm was 2180 mAh g(exp -1), much larger than those of conventional carbon anode materials. The high capacity of carbon nanofilm was attributed to adsorption of Li ion multi-layers on carbon nanofilm surfaces and adsorption on defects, functional groups or micropores of amorphous carbon, in addition to Li intercalation in hard carbons. Very short diffusion path length from ~20 nm ultrathin film (~20 nm) with high specific capacitance was mainly responsible for achieving high-rate charging performance while maintaining reasonable charging capacity compared to soft carbon. The fabricated anode with ~20 nm thick carbon film on alumina nanoparticles improved the specific charging capacity by 9.4% at 1 C rate and 8.3% at 10 C rate compared to conven-tional soft carbon. (Publikationssprache: Englisch) High-rate charging performance using high-capacity carbon nanofilms coated on alumina nanoparticles for lithium ion battery anode / Sheem, Kyeu-Yoon; Song, Eui-Hwan; Lee, Young Hee In: Electrochimica Acta 78 (2012) S.223-228 (6 Seiten, 5 Bilder, 29 Quellen) Dokumentnummer: 201209 00294 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.05.135 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 061 Elektrofahrzeug, Energiespeicher, Lithiumionenbatterie Thackeray, Michael M.; Wolverton, Christopher; Issacs, Eric D. Argonne National Laboratory, IL, US; Northwestern University, Evanston, Il, US Electrical energy storage for transportation - approaching the limits of, and going beyond, lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz The escalating and unpredictable cost of oil, the concentration of major oil resources in the hands of a few politically sensitive nations, and the long-term impact of CO(ind 2) emissions on global climate consti-tute a major challenge for the 21st century. They also constitute a major incentive to harness alternative sources of energy and means of vehicle propulsion. Today's lithium-ion batteries, although suitable for small-scale devices, do not yet have sufficient energy or life for use in vehicles that would match the per-formance of internal combustion vehicles. Energy densities 2 and 5 times greater are required to meet the performance goals of a future generation of plug-in hybrid-electric vehicles (PHEVs) with a 40-80 mile all-electric range, and all-electric vehicles (EVs) with a 300-400 mile range, respectively. Major advances have been made in lithium-battery technology over the past two decades by the discovery of new materi-als and designs through intuitive approaches, experimental and predictive reasoning, and meticulous con-trol of surface structures and chemical reactions. Further improvements in energy density of factors of two to three may yet be achievable for current day lithium ion systems; factors of five or more may be possi-ble for lithium-oxygen systems, ultimately leading to our ability to confine extremely high potential energy in a small volume without compromising safety, but only if daunting technological barriers can be over-come. (Publikationssprache: Englisch) Electrical energy storage for transportation - approaching the limits of, and going beyond, lithium-ion bat-teries / Thackeray, Michael M.; Wolverton, Christopher; Issacs, Eric D. In: Energy & Environmental Science 5 (2012) 7, S.7854-7863 (10 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 67 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03380 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1039/c2ee21892e TIB-ZL4449 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 062 Lithiumionenbatterie, siliciumbasierte Mehrkomponentenanode Lee, Jung-In; Choi, Nam-Soon; Park, Soojin Ulsan National Institute of Science and Technology, KR Highly stable Si-based multicomponent anodes for practical use in lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz We demonstrated a simple, but straightforward process for synthesizing Si-SiO-SiO(ind 2) multicompo-nent particles from a commercially available solid SiO particle via a high-temperature annealing process in the presence of sodium hydroxide. The use of alkaline solution enabled us to lower the decomposition temperature of SiO. The carbon-coated Si-SiO-SiO(ind 2) electrodes exhibited a remarkably improved electrochemical performance, including enhanced initial coulombic efficiency, highly stable cycling per-formance, a high reversible specific capacity, and increased volumetric energy density. It is strongly be-lieved that our strategies will open up an avenue to synthesize high-performance anode materials for practical lithium ion batteries. The carbon-coated Si-based anodes exhibit a highly stable cycling per-formance (capacity retention of 99.5% after 200 cycles) with a reversible charge capacity of 1280 mA h g(exp -1). (Publikationssprache: Englisch) Highly stable Si-based multicomponent anodes for practical use in lithium-ion batteries / Lee, Jung-In; Choi, Nam-Soon; Park, Soojin In: Energy & Environmental Science 5 (2012) 7, S.7878-7882 (5 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 34 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03381 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1039/c2ee21380j TIB-ZL4449 _____________________________________________________ EMO 13 04 063 Elektrokatalysator, Tantaloxid, PEM-Brennstoffzelle Kim, Jin-Yong; Oh, Tak-keun; Shin, Yongsoon; Bonnett, Jeff; Weil, K.Scott Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Richland, WA, US A novel non-platinum group electrocatalyst for PEM fuel cell application Zeitschriftenaufsatz Precious-metal catalysts (predominantly Pt or Pt-based alloys supported on carbon) have traditionally been used to catalyze the electrode reactions in polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells. However as PEM fuel systems begin to approach commercial reality, there is an impending need to replace Pt with a lower cost alternative. The present study investigates the performance of a carbon-supported tantalum oxide material as a potential oxygen reduction reaction (ORR) catalyst for use on the cathode side of the PEM fuel cell membrane electrode assembly. Although bulk tantalum oxide tends to exhibit poor electro-chemical performance due to limited electrical conductivity, it displays a high oxygen reduction potential; one that is comparable to Pt. Analysis of the Pourbaix electrochemical equilibrium database also indi-cates that tantalum oxide (Ta(ind 2)O(ind 5)) is chemically stable under the pH and applied potential con-ditions to which the cathode catalyst is typically exposed during stack operation. Nanoscale tantalum ox-ide catalysts were fabricated using two approaches, by reactive oxidation sputtering and by direct chemi-cal synthesis, each carried out on a carbon support material. Nanoscale tantalum oxide particles measur-ing approximately 6 nm in size that were sputtered onto carbon paper exhibited a mass-specific current density as high as one-third that of Pt when measured at 0.6 V vs. NHE. However, because of the two-dimensional nature of this particle-on-paper structure, which limits the overall length of the triple-phase boundary junctions where the oxide, carbon paper, and aqueous electrolyte meet, the corresponding area-specific current density was quite low. The second synthesis approach yielded a more extended, three-dimensional structure via chemical deposition of nanoscale tantalum oxide particles on carbon powder. These catalysts exhibited a high ORR onset potential, comparable to that of Pt, and displayed a significant improvement in the area-specific current density. Overall, the highest mass-specific current density of the carbon-powder supported catalyst was ~ 9% of that of Pt. (Publikationssprache: Englisch) A novel non-platinum group electrocatalyst for PEM fuel cell application / Kim, Jin-Yong; Oh, Tak-keun; Shin, Yongsoon; Bonnett, Jeff; Weil, K.Scott In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 7, S.4557-4564 (8 Seiten)



Dokumentnummer: 201104 07178 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.05.016 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 064 Festoxidbrennstoffzelle, MnCoO-Überzug Choi, Jung-Pyung; Scott Weil, K.; Matt Chou, Y.; Stevenson, Jeffry W.; Gary Yang, Z. Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Richland, WA, US Development of MnCoO coating with new aluminizing process for planar SOFC stacks Zeitschriftenaufsatz Chromia-forming ferritic stainless steels find widespread use as interconnect materials in SOFCs at oper-ating temperatures below 800 deg C, because of their thermal expansion match and low cost. However, volatile Cr-containing species originating from this scale can poison the cathode material in the cells and subsequently cause power degradation in the devices. To prevent this, a conductive manganese cobaltite spinel coating has been developed, but unfortunately; this coating is not compatible with glass-based seals between the interconnect or cell frame components and the ceramic cell due to reactions between the coating and the glass. Thus, a new aluminizing process has been developed to improve the stability of the sealing regions of these components, as well as for other metallic stack and balance-of-plant com-ponents. (Publikationssprache: Englisch) Development of MnCoO coating with new aluminizing process for planar SOFC stacks / Choi, Jung-Pyung; Scott Weil, K.; Matt Chou, Y.; Stevenson, Jeffry W.; Gary Yang, Z. In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 7, S.4549-4556 (8 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07179 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.04.110 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 065 Platin-Nanopartikel, Elektrokatalysator, PEM-Brennstoffzelle Grigoriev, S.A.; Mamat, M.S.; Dzhus, K.A.; Walker, G.S.; Millet, P. Russian Research Center Kurchatov Institute, Moscow, RU; University of Nottingham, GB; Laboratoire d'Etude des Materiaux Hors Equilibre (LEMHE), CNRS UMR 8182, Institut de Chimie Moleculaire et des Materiaux d'Orsay (ICMMO), Universite Paris-Sud, Orsay, FR Platinum and palladium nano-particles supported by graphitic nano-fibers as catalysts for PEM water electrolysis Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht Platinum and palladium nano-particles supported by graphitic nano-fibers (GNFs) have been prepared and used as cathodic electrocatalysts in proton-exchange membrane (PEM) water electrolysis cells for the hydrogen evolution reaction (HER). Raw GNF structures have been synthesized by chemical vapor deposition (CVD). Noble metal nano-particles have been deposited at the surface of GNFs using an im-pregnation-reduction method. Structural properties and electrochemical performances of the GNF-supported catalysts have been determined using TEM analysis and cyclic voltammetry. Current-voltage polarization curves have also been recorded using a PEM cell (7 cm(exp 2)). The performances obtained with GNF-supported catalysts were found more efficient than those obtained with catalysts supported with conventional carbon black (Vulcan(exp (R)) XC-72). In particular, a reduced electrolysis cell voltage (1.67 instead 1.72 V at 1 A.cm(exp -2) and 90 deg C) has been obtained using Pt/GNF cathodes in place of Pt/XC-72 at the cathode and with similar platinum contents (40 wt.%). (Publikationssprache: Englisch) Platinum and palladium nano-particles supported by graphitic nano-fibers as catalysts for PEM water electrolysis / Grigoriev, S.A.; Mamat, M.S.; Dzhus, K.A.; Walker, G.S.; Millet, P. In: 3rd International Workshop in Hydrogen Energy, Rabat, MA, 28-30 Oct, 2009 in: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 6, S.4143-4147 (5 Seiten)



Dokumentnummer: 201104 07213 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.07.013 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 066 Lithiumionenbatterie, elektrochemisches Batteriemodell Speltino, C.; Stefanopoulou, A.G.; Fiengo, G. Universita del Sannio, Benevento, IT; University of Michigan, Ann Arbor, MI, US Parametrisation and estimation of surrogate critical surface concentration in lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz In this paper a surrogate electrochemical lithium-ion battery model, presented and discussed in Di Domenico et al. (2008a) and Di Domenico et al. (2008b), is parametrised and validated through experi-mental data by a 10 cell 37 V 6.8 Ah Li-ion battery pack. Following past results (Zhang et al., 2000; Smith, 2010), the model is based on an approximate relationship between the electrode-averaged Butler-Volmer current and the solid-electrolyte interface concentration of a surrogate single particle for each cell elec-trode. Equally-spaced radially-discretised diffusion dynamics of the surrogate single particle for the posi-tive electrode are then used to emulate the lithium concentration evolution in the cell. The surface con-centration of the surrogate single particle, defined as surrogate Critical Surface Concentration (sCSC) is then used to predict the cell terminal voltage. The resulting model is as compact as an equivalent-circuit model but its underpinnings are lumped lithium-ion diffusion dynamics. A few parameters of the lumped lithium concentration dynamics are tuned using an iterative optimisation procedure with continuous and pulsed current profiles. The single particle lithium concentration profile and the surface concentration are then estimated using a 4th order Extended Kalman Filter (EKF) and the voltage predictions are compared with data. (Publikationssprache: Englisch) Parametrisation and estimation of surrogate critical surface concentration in lithium-ion batteries / Speltino, C.; Stefanopoulou, A.G.; Fiengo, G. In: International Journal of Vehicle Design 61 (2013) 1-4, S.128-156 (29 Seiten, 16 Bilder, 3 Tabellen, 30 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01654 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1504/IJVD.2013.050843 TIB-ZN9913 _____________________________________________________ EMO 13 04 067 Si-C-Nanokomposit, Anodenmaterial, Gefriertrocknen Xin, Xing; Yao, XiaYin; Zhang, Yiming; Liu, Zhaoping; Xu, Xiaoxiong Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, CN Si/C nanocomposite anode materials by freeze-drying with enhanced electrochemical perform-ance in lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz The nanostructured Si/graphite composites embedded with the pyrolyzed polyethylene glycol was syn-thesized from coarse silicon and natural graphite by a facile and cost-effective approach. The Si/C nano-composite showed the fluffy carbon-coated structure, which was confirmed by the SEM and TEM meas-urements. The as-obtained Si/C nanocomposite, employed as anode material in lithium-ion batteries, ex-hibited significantly enhanced rate capability and cycling stability. The improved electrochemical stability of the composite was evaluated by EIS and galvanostatically charge/discharge test. A reversible capaci-ties as high as 85% and 91% of the initial charge capacities, could be maintained for the Si/C nanocom-posite electrode after 40 cycles under the high current densities of 500 and 1,000 mA g(exp -1) respec-tively. The relatively low cost and excellent electrochemical capability of the Si/C nanocomposite would well meet the challenge in rapid charge and discharge for large-size lithium-ion rechargeable batteries. (Publikationssprache: Englisch) Si/C nanocomposite anode materials by freeze-drying with enhanced electrochemical performance in lith-ium-ion batteries / Xin, Xing; Yao, XiaYin; Zhang, Yiming; Liu, Zhaoping; Xu, Xiaoxiong In: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 8, S.2733-2738 (6 Seiten, 6 Bilder, 0 Tabellen, 33 Quellen) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Dokumentnummer: 201208 05587 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-012-1690-y TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 068 Sekundärbatterie, Lithiumionenbatterie, Leistungsdichte Goodenough, John B. University of Texas at Austin, TX, US Rechargeable batteries: Challenges old and new Wiederaufladbare Batterien: Alte und neue Herausforderungen Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht The challenges for rechargeable batteries are cost, safety, energy, density, life, and rate. Traditional re-chargeable batteries based on aqueous electrolytes have good rate capabilities but limited energy density because the voltage for a long shelf-life is restricted to 1.5 V. The discovery of fast Na ion conductivity in beta-alumina in 1967 introduced the novel concept of a solid oxide electrolyte and molten electrodes: the sodium-sulfur battery operates at 350 deg C. Interest in rechargeable batteries with aprotic electrolytes was further stimulated by the first energy crisis in the early 1970s. Since protons are not mobile in aprotic electrolytes, the Li(exp +) ion was the logical choice for the working ion, and on-going work on reversible Li intercalation into layered sulfides suggested the TiSi(ind 2)/Li cell, which was shown in 1976 to have a voltage of V about 2.2 V and good rate capability. However, the organic liquid carbonates used as elec-trolytes are flammable, and dendrites growing across the electrolyte from the lithium anode on repeated charge/discharge cycles short-circuited the cells with disastrous consequences. Safety concerns caused this effort to be dropped. However, substitution of the layered oxides LiMO(ind 2) for the layered sulfides MS(ind 2) and reversible intercalation of Li into graphitic carbon without dendrite formation at slow charg-ing rates gave a safe rechargeable lithium ion battery (LIB) of large-enough energy density to enable the wireless revolution. Although carbon-buffered alloys now provide anodes that allow a fast charge and have a higher capacity, nevertheless a passivation layer permeable to LV forms on the anode surface, and the Li(exp +) in the passivation layer is taken irreversibly from the cathode on the initial charge. Since the specific capacity of a cell with an insertion-compound cathode is limited by the latter, strategies to in-crease the specific capacity for a LIB powering an electric vehicle or storing electricity from wind or solar farms include a return to consideration of a solid electrolyte. (Publikationssprache: Englisch) Rechargeable batteries: Challenges old and new / Goodenough, John B. In: The Origin, Development, and Future of the Lithium-ion Battery, Austin, TX, US, Oct 22, 2011 in: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 6, S.2019-2029 (11 Seiten, 11 Bilder, 0 Tabellen, 43 Quellen) Dokumentnummer: 201208 05588 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-012-1751-2 TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 069 Synthese, elektrochemische Eigenschaft, Zr-Dotierung Ren, Xiangzhong; Hu, Shengming; Shi, Chuan; Zhang, Peixin; Yuan, Qiuhua; Liu, Jianhong Shenzhen University, CN Preparation and electrochemical properties of Zr-doped LiV(ind 3)O(ind 8) cathode materials for lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht The serial Zr-modified lithiated vanadium oxides LiV(ind 3-x)Zr(ind x)O(ind 8) (x = 0.00, 0.02, 0.04, 0.06, and 0.08) as cathode materials were prepared using a sol-gel method. The synthesized cathode materi-als have been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, galvanostatic charge-discharge test, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. The results indicate that doped Zr ion does not destroy the lattice structure of LiV(ind 3)O(ind 8), while enlarging the (100) plane spacing. The discharge-charge tests show that LiV(ind 2.94)Zr(ind 0.06)O(ind 8) has the best elec-trochemical properties. The LiV(ind 2.94)Zr(ind 0.06)O(ind 8) electrode exhibits a high discharge capacity of 269.7 mAh g(exp -1) at a charge-discharge rate of 0.1 C in the voltage range of 1.8-4.0 V and main-tains a stable capacity of 246.9 mAh g(exp -1) within 50 cycles. AC results indicate after Zr(exp 4+) dop-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


ing, the charge-transfer resistance and the resistance of lithium-ion diffusion reduce greatly compared to the undoped LiV(ind 3)O(ind 8), which is favorable to the lithium-ion fast intercalation/deintercalation in bulk materials. (Publikationssprache: Englisch) Preparation and electrochemical properties of Zr-doped LiV(ind 3)O(ind 8) cathode materials for lithium-ion batteries / Ren, Xiangzhong; Hu, Shengming; Shi, Chuan; Zhang, Peixin; Yuan, Qiuhua; Liu, Jianhong In: The Origin, Development, and Future of the Lithium-ion Battery, Austin, TX, US, Oct 22, 2011 in: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 6, S.2135-2141 (7 Seiten, 10 Bilder, 2 Tabellen, 28 Quellen) Dokumentnummer: 201208 05590 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-011-1630-2 TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 070 Al-Si-Ni-Legierung, Nanokristall, metallisches Glas Zhang, Linping; Song, Xiaoping; Wang, Fei; Hu, Qing; Sun, Zhanbo; Yang, Sen; Wang, Liqun; Sun, Shaodong Xian Jiaotong University, CN The electrochemical properties of Al-Si-Ni alloys composed of nanocrystal and metallic glass for lithium-ion battery anodes Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht Melt-spun Al(ind 75-x)Si(ind 25)Ni(ind x) (x = 2, 4, 7, and 10 mol%) alloys were investigated as anode materials for lithium-ion batteries. The Al(ind 68)Si(ind 25)Ni(ind 7) anode showed a maximum capacity of 840 mA h g(exp -1) at the fifth cycle and maintained 661 mA h g(exp -1) after 40 cycles with a high cou-lombic efficiency of 93%. The specific capacity increased as the decrease in the Ni content during the first 20 cycles, but the cycle performance became poorer. For the Al(ind 65)Si(ind 25)Ni(ind 10) anode, the specific capacity increased slowly as the cycles increased and reached 370 mA h g(exp -1) after 40 cy-cles. When the Al(ind 68)Si(ind 25)Ni(ind 7) ribbons were annealed, their initial capacity became higher, but much poorer cycle performance and low coulumbic efficiency occurred. Except Al(ind 65)Si(ind 25)Ni(ind 10), the AlLi compound could be detected in the anodes after lithiation. However, the capacity faded rapidly due to the formation of excessive AlLi in the Al(ind 73)Si(ind 25)Ni(ind 2) and annealed Al(ind 68)Si(ind 25)Ni(ind 7) anodes. The experiments revealed that the as-quenched ribbons consisted of the nanoscaled alpha -Al, metallic glass and alpha -Si, and their fractipns were dependent on the Ni content. The cc-Al was a supersaturated solid solution of Si and Ni in fcc-Al. For the as-quenched Al(ind 68)Si(ind 25)Ni(ind 7)ribbons, the alpha -Al grains were embedded in the amorphous matrix. It can be understood that metallic glass can store Li, and the supersaturated solid solution can store Li even more easily compared with other known Al-Si-based alloys. A conclusion can be drawn that the microstructure that the nanoscaled alpha -Al embedded in the metallic glass matrix is beneficial to improve the structure stability, restrain serious structural evolution, and limit the volume variation and pulverization during elec-trochemical cycles. (Publikationssprache: Englisch) The electrochemical properties of Al-Si-Ni alloys composed of nanocrystal and metallic glass for lithium-ion battery anodes / Zhang, Linping; Song, Xiaoping; Wang, Fei; Hu, Qing; Sun, Zhanbo; Yang, Sen; Wang, Liqun; Sun, Shaodong In: The Origin, Development, and Future of the Lithium-ion Battery, Austin, TX, US, Oct 22, 2011 in: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 6, S.2159-2167 (9 Seiten, 8 Bilder, 0 Tabellen, 23 Quel-len) Dokumentnummer: 201208 05591 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-011-1628-9 TIB-ZL898 _____________________________________________________



EMO 13 04 071 Mehrkomponenten-Pyrophosphat, Lithiumbatterie Shakoor, Rana A.; Kim, Heejin; Cho, Woosuk; Lim, Soo Yeon; Song, Hannah; Lee, Jung Woo; Kang, Jeung Ku; Kim, Yong-Tae; Jung, Yousong; Choi, Jang Wook Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon, KR; Korea Electronics Technol-ogy Institute (KETI), Seongnam, KR; Pusan National University, Busan, KR Site-specific transition metal occupation in multicomponent pyrophosphate for improved electro-chemical and thermal properties in lithium battery cathodes: A combined experimental and theo-retical study Zeitschriftenaufsatz As an attempt to develop lithium ion batteries with excellent performance, which is desirable for a variety of applications including mobile electronics, electrical vehicles, and utility grids, the battery community has continuously pursued cathode materials that function at higher potentials with efficient kinetics for lithium insertion and extraction. By employing both experimental and theoretical tools, herein we report multicomponent pyrophosphate (Li(ind 2)MP(ind 2)O(ind 7), M = Fe(ind 1/3)Mn(ind 1/3)Co(ind 1/3)) cath-ode materials with novel and advantageous properties as compared to the single-component analogues and other multicomponent polyanions. Li(ind 2)Fe(ind 1/3)Mn(ind 1/3)Co(ind 1/3)P(ind 2)O(ind 7) is formed on the basis of a solid solution among the three individual transition-metal-based pyrophosphates. The unique crystal structure of pyrophosphate and the first principles calculations show that different transition metals have a tendency to preferentially occupy either octahedral or pyramidal sites, and this site-specific transition metal occupation leads to significant improvements in various battery properties: a single-phase mode for Li insertion/extraction, improved cell potentials for Fe(exp 2+)/Fe(exp 3+) (raised by 0.18 eV) and Co(exp 2+)/Co(exp 3+) (lowered by 0.26 eV), and increased activity for Mn(exp 2+)/ Mn(exp 3+) with significantly reduced overpotential. We reveal that the favorable energy of transition metal mixing and the sequential redox reaction for each TM element with a sufficient redox gap is the un-derlying physical reason for the preferential single-phase mode of Li intercalation/deintercalation reaction in pyrophosphate, a general concept that can be applied to other multicomponent systems. Furthermore, an extremely small volume change of about 0.7% between the fully charged and discharged states and the significantly enhanced thermal stability are observed for the present material, the effects unseen in previous multicomponent battery materials. (Publikationssprache: Englisch) Site-specific transition metal occupation in multicomponent pyrophosphate for improved electrochemical and thermal properties in lithium battery cathodes: A combined experimental and theoretical study / Sha-koor, Rana A.; Kim, Heejin; Cho, Woosuk; Lim, Soo Yeon; Song, Hannah; Lee, Jung Woo; Kang, Jeung Ku; Kim, Yong-Tae; Jung, Yousong; Choi, Jang Wook In: Journal of the American Chemical Society 134 (2012) 28, S.11740-11748 (9 Seiten, 11 Bilder, 1 Ta-belle, 58 Quellen) Dokumentnummer: 201208 01811 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1021/ja3042228 TIB-LcheZ1/ZS722 _____________________________________________________ EMO 13 04 072 Platin-Nanostäbchen-Array, elektrokatalytische Aktivität Khudhayer, Wisam J.; Kariuki, Nancy; Myers, Deborah; Shaikh, Ali; Karabacak, Tansel University of Arkansas at Little Rock, AR, US; Argonne National Laboratory, IL, US Glancing angle deposited platinum nanorod arrays for oxygen reduction reaction Glanzwinkelabgeschiedene Platin-Nanostäbchen-Arrays für die Sauerstoffrektionsreaktion Konferenz-Einzelbericht In this work, we investigated the electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR) activity of vertically aligned, single-layer, carbon-free, and single crystal Pt nanorod arrays utilizing cyclic voltammetry (CV) and rotating-disk electrode (RDE) techniques. A glancing angle deposition (GLAD) technique was used to fabricate 200 nm long Pt nanorods, which corresponds to Pt loading of 0.16 mg/cm(exp 2), on glassy car-bon (GC) electrode at a glancing angle of 85 deg as measured from the substrate normal. An electrode comprised of conventional carbon-supported Pt nanoparticles (Pt/C) was also prepared for comparison with the electrocatalytic ORR activity and stability of Pt nanorods. CV results showed that the Pt nanorod electrocatalyst exhibits a more positive oxide reduction peak potential compared to Pt/C, indicating that GLAD Pt nanorods are less oxophilic. In addition, a series of CV cycles in acidic electrolyte revealed that Pt nanorods are significantly more stable against electrochemically-active surface area loss than Pt/C. Moreover, room temperature RDE results demonstrated that GLAD Pt nanorods exhibit higher area-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


specific ORR activity than Pt/C. The enhanced electrocatalytic ORR activity of Pt nanorods is attributed to their larger crystallite size, single-crystal property, and the dominance of (110) crystal planes on the large surface area nanorods sidewalls, which has been found to be the most active plane for ORR. However, the Pt nanorods showed lower mass specific activity than the Pt/C electrocatalyst due to the large diame-ter of the Pt nanorods. (Publikationssprache: Englisch) Glancing angle deposited platinum nanorod arrays for oxygen reduction reaction / Khudhayer, Wisam J.; Kariuki, Nancy; Myers, Deborah; Shaikh, Ali; Karabacak, Tansel In: Next-Generation Fuel Cells - New Materials and Concepts, MRS Fall Meeting, Boston, MA, US, Nov 29 - Dec 3, 2010 in: Materials Research Society Symposium - Proceedings 1311 (2011) S.37-45, War-rendale: Materials Research Society (MRS) (www.mrs.org), 978-1-61839-517-7 (9 Seiten, 4 Bilder, 1 Ta-belle, 31 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03825 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1557/opl.2011.262 TIB-RN8597(1311) _____________________________________________________ EMO 13 04 073 Lithiumionenbatterie, Anodenwerkstoff Lahiri, Indranil; Oh, Sung-Woo; Sun, Yang-Kook; Choi, Wonbong Florida International University, Miami, FL, US; Hanyang University, Seoul, KR High specific capacity and excellent stability of interface-controlled MWCNT based anodes in lith-ium ion battery Konferenz-Einzelbericht Rechargeable batteries are in high demand for future hybrid vehicles and electronic devices markets. Among various kinds of rechargeable batteries, Li-ion batteries are most popular for their obvious advan-tages of high energy and power density, ability to offer higher operating voltage, absence of memory ef-fect, operation over a wider temperature range and showing a low self-discharge rate. Researchers have shown great deal of interest in developing new, improved electrode materials for Li-ion batteries leading to higher specific capacity, longer cycle life and extra safety. In the present study, the authors have shown that an anode prepared from interface-controlled MWCNT (multiwall carbon nanotubes), directly grown on copper current collectors, may be the best suitable anode for a Li-ion battery. The newly devel-oped anode structure has shown very high specific capacity (almost 2.5 times as that of graphite), excel-lent rate capability, nil capacity degradation in long-cycle operation and introduced a higher level of safety by avoiding organic binders. Enhanced properties of the anode were well supported by the structural characterization and can be related to very high Li-ion intercalation on the walls of CNTs (carbon nano-tubes), as observed in HRTEM (high resolution transmission electron microscopy). This newly developed CNT-based anode structure is expected to offer appreciable advancement in performance of future Li-ion batteries. (Publikationssprache: Englisch) High specific capacity and excellent stability of interface-controlled MWCNT based anodes in lithium ion battery / Lahiri, Indranil; Oh, Sung-Woo; Sun, Yang-Kook; Choi, Wonbong In: Materials for Advanced Lithium Batteries, MRS Fall Meeting, Boston, MA, US, Nov 29 - Dec 3, 2010 in: Materials Research Society Symposium - Proceedings 1313 (2011) S.60-67, Warrendale: Materials Research Society (MRS) (www.mrs.org), 978-1-61839-518-4 (8 Seiten, 3 Bilder, 33 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03834 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1557/opl.2011.1392 TIB-RN8597(1313) _____________________________________________________



EMO 13 04 074 PEM-Brennstoffzelle, Diagnosegerät, Stromstärkemessung Heuer, Maik Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Magdeburg, DE Diagnosetool für stationär betriebene PEM-Brennstoffzellensysteme Monographie; Dissertation Alterungsmechanismen reduzieren die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Brennstoffzellen. Daher unterstützt der Einsatz von Diagnosegeräten die Analyse dieser Mechanismen. Das entwickelte Diagno-segerät misst die interne Verteilung der Stromstärke von PEM-Brennstoffzellen. Die Abhängigkeiten sind für unterschiedliche Betriebszustände in 17 Messreihen innerhalb von 400 Stunden identifiziert worden. Mithilfe dieser Informationen ermöglicht das Diagnosetool dem Anwender Entscheidungshilfen für die Betriebsführung zu geben. Während die Verteilung der Stromstärke durch Änderungen an der Anode kaum zu beeinflussen ist, sind die Größen Luftstöchiometrie, Lufteintritts- und Brennstoffzellentemperatur primär für Änderungen im Profil der Stromstärke verantwortlich. Die Umkehrung der Strömungsrichtung an beiden Elektroden zeigt besonders im Betrieb counterflow instabilere Verhältnisse. Die aktive Was-serstoffrezirkulation reduziert die Spülverluste um das Achtfache und sorgt für hohe Feuchteraten am Anodeneingang. Das Wasserbilanzmodell und die funktionalen Abhängigkeiten der Messungen sind im Diagnosetool implementiert. Dessen Funktionalität sowie Einsatzfähigkeit ist durch Messungen und Bei-spiele belegt. (Publikationssprache: Deutsch) Diagnosetool für stationär betriebene PEM-Brennstoffzellensysteme / Heuer, Maik In: Buch; Res Electricae Magdeburgenses, Magdeburger Forum zur Elektrotechnik (MAFO) 44 (2012) S.1-121, Magdeburg: Universität Magdeburg, 978-3-940961-77-8 (121 Seiten, Bilder, Tabellen, 43 Quel-len) Dokumentnummer: 201301 00046 Verfügbakeit: TIB-RS4023(44) _____________________________________________________ EMO 13 04 075 Elektromobilität, Lithium-Ionen-Zellen-Forschung Trechow, Peter Batterieforschung läuft auf Hochtouren The battery research is very active Zeitschriftenkurzaufsatz Auf dem Gebiet der Elektromobilität bildet die Produktion großformatiger Lithium-Ionen-Zellen einen Schwerpunkt der Forschung, wobei man auf beschleunigte Prozesse, den Einfluss von Produktionspara-metern auf Qualität, Lebensdauer und Betriebssicherheit und neue Verfahren zur Prozessüberwachung Wert legt. Nicht sichtbare kleine Metallteilchen in Lithium-Ionen-Akkus gilt es aufzuspüren, wobei man die Thermografie (Fraunhofer-Institut Augsburg) und Wärmebildern einsetzt und verschiedene Abkühlge-schwindigkeiten der Teilchen ausnutzt. Der Durchsatz in de Elektrodenbeschichtung bildet einen wesent-lichen Kostenfaktor. Hier werden hohe Anforderungen an die Homogenität des Aktivmaterial-Slurrys ge-stellt. (Publikationssprache: Deutsch) Batterieforschung läuft auf Hochtouren / Trechow, Peter In: VDI-Nachrichten 67 (2013) 10, S.11 (1 Seite, 1 Bild) Dokumentnummer: 201303 01295 Verfügbakeit: TIB-ZS5091/LtecZ1A.L.Jg. _____________________________________________________



EMO 13 04 076 Lithium-Ionen-Batterie, erneuerbare Energie, Energiespeicher anonym Forschungsvereinigung Antriebstechnik, DE Zukunftsfeld Energiespeicher. Die aktuelle Studie "Zukunftsfeld Energiespeicher" widmet sich standardisierten modularen Lithium-Ionen-Batteriesystemen und analysiert Potenziale Zeitschriftenaufsatz Vorgestellt werden Ergebnisse der Studie "Zukunftsfeld Energiespeicher", die sich mit standardisierten modularen Lithium-Ionen-Batteriesystemen und deren Potenziale beschäftigt. Die Speicherung von rege-nerativen Energien wird mit deren Zunahme immer wichtiger. Es wird mit einem Marktvolumen standardi-sierter Batteriesysteme bis 2020 von 4 Milliarden Euro gerechnet. Die Studie zeigt einen steigenden Be-darf an Lithium-Ionen-Batteriesystemen, die einerseits als Leistungsspeicher für ein kurzfristiges Ausglei-chen von Leistungsschwankungen oder für die längerfristige Energiespeicherung genutzt werden. Die Marktentwicklung stationärer Energiespeicher mit Photovoltaik-Anlagen hängt von der Kostenentwicklung der Photovoltaik ab. Nur wenn die Kosten für gespeicherte Energie geringer sind als Strom aus dem öf-fentlichen Netz, ist eine Marktdurchdringung möglich. Laut der vorgestellten Studie wird sich in entwickel-ten Märkten im Kleinanlagenbereich die Anwendung für Batterien als stationäre Energiespeicher am stärksten entwickeln, aber auch Schwellenländer stellen mögliche Anwender dar. Die Arbeitsgruppe "Mo-dulares Multi-Use-Batteriesystem" des VDMA entwickelt einen branchenübergreifenden Standard für ein Batteriemodul mit dem Ziel, moderne Batterietechnologie unterschiedlicher Anwendungen mit einem uni-versellen, standardisierten und kombinierbaren Hochleistungs-Batteriemodul zugänglich zu machen. Da-durch könnten Skaleneffekte genutzt werden, durch die die Kosten gesenkt werden können. Prognosti-ziert wird eine Zunahme von Lithium-Ionen-Batterien im Segment stationärer Photovoltaik-Speicher auf fast 80 % in 2020 von heute 33 %. (Publikationssprache: Deutsch) Zukunftsfeld Energiespeicher. Die aktuelle Studie "Zukunftsfeld Energiespeicher" widmet sich standardi-sierten modularen Lithium-Ionen-Batteriesystemen und analysiert Potenziale / anonym In: VDMA Nachrichten 92 (2013) 2, S.36-37 (2 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201302 01526 Verfügbakeit: TIB-ZB1104/LmasZ1A _____________________________________________________ EMO 13 04 077 PEMFC-Brennstoffzellenelektrode, Dickfilm-Tiefdruck Siegel, Frank; Kohl, Albert; Enns, Eugen; Deger, Wolfgang; Dziallas, Holger; Willert, Andreas; Baumann, Reinhard R. TU Chemnitz, DE; SolviCore, Hanau, DE; Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS), Chemnitz, DE Gravure printing of thick film electrodes for PEM fuel cell production Konferenz-Einzelbericht A major environmental friendly alternative to traditional fossil fuels based power sources are Proton-Exchange- Membrane Fuel Cells (PEMFCs) converting hydrogen and oxygen into water by yielding an electric current. The electrochemically active component of these fuel cells, the membrane electrode as-sembly (MEA), has been manufactured following mainly batch process workflows or slow film creation technologies. This paper presents recent results on combining the benefits of gravure printing and gra-vure coating to achieve thick material layers for the fabrication of catalytic electrodes for the MEAs of Pro-ton-Exchange-Membrane Fuel Cells (PEMFCs). The printing results fulfill the demands for using the in-dustrial gravure printing technology for the manufacturing of electrodes for fuel cell applications with layer thicknesses of around 5 micro m. A novel approach of hybrid line screens with dipping volumes up to 125 ml/m(exp 2) is used for printing the electrodes within one impression. The main result presented in this paper is the definition of the line screen parameters to achieve less dead volume caused by walls and maximized dipping volume by etching depths up to 160 micro m. The results for higher printing speeds to evaluate the productivity of the whole process are published in (Sie. 2010) with following findings: open line screens are more sufficient with regard to layer quality at higher printing speeds. But in general the main challenge is to fill the grooves right on time at printing speeds from 18 to 60 m/min. Thereby, the layer quality and thickness is decreasing during increasing speed. In conclusion, the researched screens are also a general benefit for other applications where there is a need of structured thick material layers on flexible substrates, mainly for active materials like functional layers for electrochemical devices or sen-sors. Gravure printing is able to complement rotary screen printing in the lower film thickness range utiliz-ing a lower viscosity range like it is common for rotary screen printing. But applying novel gravure screens ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


with maximized dipping volumes causes an adoption of the whole printing process, combining ideas of gravure coating and printing. (Publikationssprache: Englisch) Gravure printing of thick film electrodes for PEM fuel cell production / Siegel, Frank; Kohl, Albert; Enns, Eugen; Deger, Wolfgang; Dziallas, Holger; Willert, Andreas; Baumann, Reinhard R. In: Advances in Printing and Media Technology, Vol. XXXVIII, 38th International Research Conference of IARIGAI, Budapest and Debrecen, HU, Sep 11-14, 2011 (2011) S.247-252, Darmstadt: International As-sociation of Research Organizations for the Information, Media and Graphic Arts Industries, 978-3-9812704-3-3 (6 Seiten, 4 Bilder, 2 Tabellen, 12 Quellen) Dokumentnummer: 201301 03318 Verfügbakeit: TIB-RN4090(38) _____________________________________________________ EMO 13 04 078 PEM-Brennstoffzelle, sensorfreie Feuchtedetektion Steffen, Florian; Miege, Andreas; Luschtinetz, Thomas; Jakubith, Sven; Freitag, Maik FH Stralsund, DE; EKPRO, Berlin, DE; argus electronic, Rostock, DE Sensorless humidity detection in PEM-FC Sensorfreie Feuchtedetektion in PEM-Brennstoffzellen Konferenz-Einzelbericht Der Feuchtezustand einer PEM-Brennstoffzelle ist das entscheidende Kriterium zur Bestimmung des Be-triebszustandes (State of Health - SOH) einer PEM-Brennstoffzelle. Die Messungen durch kapazitive und psychrometrische Sensoren führen im Laborbetrieb zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Bedingt durch die Wassererzeugung in der Brennstoffzelle liegt der zu messende Feuchtebereich häufig nahe der Sätti-gung und kann nur mit erhöhtem technischem Aufwand zuverlässig gemessen werden. Durch den Ein-satz der elektrochemischen Impedanzspektroskopie kann mit den vorhanden elektrischen Messgrößen über die Impedanz indirekt der interne Brennstoffzellenfeuchtezustand bestimmt werden. Die hohe Mess-dauer dieser Methode erfordert eine Abänderung der konventionellen Methode angepasst auf diese kon-krete Anwendung. Das führt zur R-EIS und zur F-EIS. Die R-EIS basiert auf der Impedanzmessung in zwei ausgewählten Frequenzpunkten und die F-EIS auf der Fourieranalyse einer Sprunganregung. Beide Methoden reduzieren die Messdauer erheblich und ermöglichen dadurch eine höhere Wiederholrate und verringern den Einfluss des dynamischen Brennstoffzellenbetriebs auf die Messergebnisse. (Publika-tionssprache: Englisch) Sensorless humidity detection in PEM-FC / Steffen, Florian; Miege, Andreas; Luschtinetz, Thomas; Ja-kubith, Sven; Freitag, Maik In: HTRSE 2012, 14th International Symposium on Heat Transfer and Renewable Sources of Energy, Proceedings, Miedzyzdroje, PL, Sep 6-9, 2012 (2012) S.55-60, Szczecin: Wydawn. Uczelniane ZUT, 978-83-7663-121-9 (6 Seiten, 5 Bilder, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201301 01578 Verfügbakeit: TIB-ZY1644(14) _____________________________________________________ EMO 13 04 079 Polyelektrolyt-Multischicht, Ladungskompensation Bieker, Peter Maria Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Universität Münster, DE Beeinflussung und Quantifizierung der intrinsischen und extrinsischen Ladungskompensation in Polyelektrolyt-Multischichten Influence and quantification of the intrinsic and extrinsic charge compensation in the polyelectrolyt-multilayers Dissertation Aufgrund der möglichen Anwendung von PEM als ionenleitende Membrane in Akkumulatoren wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht, ob sich die PEM, die aus der Kombination von Poly(acrylsäure) und Poly(allylaminhydrochlorid) aufgebaut wurde, mit kleinen Fremdionen dotieren lässt. Hierbei stand im Mit-telpunkt des Interesses, die Anzahl der Ionen in der PEM zu erhöhen und die Anwesenheit dieser nach-zuweisen. Die Anwesenheit von Ionen in der PEM ist für die angedachte Verwendung als ionenleitende ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Membran in Akkumulatoren essentiell. Das Konzept, das dieser Doktorarbeit zugrunde liegt, ist die Ver-wendung schwacher Polyelektrolyte für den Aufbau der PEM, um anschließend den internen Dissoziati-onsgrad der Filme durch den pH-Wert der Quelllösung zu ändern. Durch die in dieser Arbeit verwendeten Methoden konnten beim Aufbau der PEM fünf unterschiedliche Wachstumsregionen im pH-Bereich von 3 bis 12 gefunden werden. Bemerkenswert hieran war vor allem, dass der Übergang in eine andere Wachstumsregion bei klar definierten pH-Werten erfolgte. Dies konnte eindeutig durch in-situ QCMExpe-rimente des Aufbaus gezeigt werden. Die Regionen unterscheiden sich sehr stark in den Wachstumsge-setzen und in ihren Eigenschaften. In zwei Regionen liegt ein exponentielles Wachstum für die PEM vor. Dies ist die erste PEM, bei der ein solches Wachstum gefunden wurde, die nicht aus Biopolymeren auf-gebaut wurde. Das exponentielle Wachstum wird durch Diffusion von Polymerketten durch die PEM her-vorgerufen. Dies konnte ebenfalls direkt durch die QCM-Experimente nachgewiesen werden. Um den Schichtaufbau auch quantitativ auswerten zu können, wurde der Aufbau der PEM auch mit Hilfe der ATR-FTBR-Spektroskopie untersucht. Aus den ATR-Spektren konnte der mittlere Dissoziationsgrad der PAA in der PEM bestimmt werden. Außerdem untermauert die Stärke der Absorptionen der IR-Banden in den ATR-Spektren das Vorhandensein der fünf pH-Regionen, die durch die QCM-Versuche gefunden wur-den. (Publikationssprache: Deutsch) Beeinflussung und Quantifizierung der intrinsischen und extrinsischen Ladungskompensation in Poly-elektrolyt-Multischichten / Bieker, Peter Maria In: Dissertation; (2010) S.1-196 (196 Seiten, 85 Bilder, 32 Tabellen, 105 Quellen) Dokumentnummer: 201202 00628 Verfügbakeit: TIB-H11B1486 _____________________________________________________ EMO 13 04 080 PEM-Brennstoffzelle, Wasserhaushalt, Visualisierung Krüger, Johannes Philipp Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Informatik, Universität Ulm, DE Visualisierung des Wasserhaushalts von PEM-Brennstoffzellen mittels Neutronen und Synchro-tonstrahlung Visualization of water production and transport in low temperature PEM fuel cells by means of neutron and synchrotron radiation Dissertation In an operating fuel cell chemical energy is converted into electrical and thermal energy by the reaction of hydrogen and oxygen. As a reaction product water emerges and has to be transported out of the cell. The water management influences the performance of low temperature fuel cells crucially. An optimized op-eration can be ensured by a balanced water household which prohibits a dehydration of the electrolyte membrane and simultaneously prevents flooding of the gas distributing structure and diffusion media. This, however, requires a thorough understanding of the factors and geometries providing optimum condi-tions. This thesis presents the application of imaging techniques in the field of low temperature polymer electrolyte fuel cells. Possibilities and limitations of in situ and quasi-m situ visualization of liquid water inside the fuel cell by means of neutron and synchrotron radiation are comprehensively shown. Substan-tial progress has been made till today with these comparably new techniques that have pointed out their multifunctional adaptability and use for fuel cell research and investigation. Using neutron and synchro-tron X-ray radiation the processes of water generation and distribution can be visualized including the transport of water in its liquid phase on two different spatial and temporal resolution levels. The water de-tection enables the analysis of these processes leading to a better understanding of the underlying elec-trochemical mechanisms. The spectrum of fuel cell assemblies which can be investigated with the applied methods ranges from commercial short stacks for macroscopic visualization of the water distribution in the complete cell stack to especially adapted cell assemblies for microscopic views on local water evolu-tion phenomena. The degradation effects of gas diffusion layers (GDL) can be investigated via radio-graphic imaging and enable the qualification of methods for artificial aging. Additionally, the analysis of local phenomena of aged GDLs gives an insight into the microscopic transport process characteristics. Via tomographic imaging macroscopic analyses of flow field concepts are feasible as well as for micro-scopic investigation of the water distribution in the carbon fiber substrate of the GDL by means of section views. The imaging techniques offer versatile tools for a better understanding of water production and transport processes to reach a balanced water management for fuel cell applications with great potentials for further materials screenings and performance optimizations. (Publikationssprache: Deutsch)



Visualisierung des Wasserhaushalts von PEM-Brennstoffzellen mittels Neutronen und Synchrotonstrah-lung / Krüger, Johannes Philipp In: Dissertation; (2011) S.1-159 (159 Seiten, 90 Bilder, 9 Tabellen, 82 Quellen) Dokumentnummer: 201207 04221 Verfügbakeit: TIB-H11B1370 _____________________________________________________ EMO 13 04 081 Brennstoffzelle, Membran, strahlungsinduzierte Pfropfung Konte, Iba Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften, TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, DE Synthese strahlungsinduzierter Pfropfpolymermembranen zum Einsatz in HT-PEM- und NT-PEM-Brennstoffzellen Monographie; Dissertation Die Herstellung von basischen Polymermembranen erfolgte durch strahlungsinduzierte Pfropfung von basischen Monomeren (Vinylimidazol) auf alternierende Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymere (ETFE-Copolymere) oder durch Pfropfung von Glycidylmethacrylat (GMA) auf die Copolymeren und Umsetzung mit Aminen (Diethylamin, Dibutylamin). Eine weitere Möglichkeit zur Einführung basischer Gruppen be-steht in der Pfropfung der Copolymeren mit Vinylformamid und der Hydrolyse zu Polyvinylamin-Einheiten. Weiterhin wurden Pfropfcopolymere von nichtbasischen Monomeren wie Hydroxyethylmethacrylat (HE-MA) auf ETFE-Folien hergestellt. Durch nachträgliche Dotierung der Membranen mit Phosphorsäure werden Polymer-Säure-Komposite erzeugt, die als protonenleitende Membranen für die Impedanzspekt-roskopie und als Polymerelektrolytmembranen (PEM) in Wasserstoffbrennstoffzellen eingesetzt werden können. Die auf Basis von Acrylaten hergestellten Membranen zeigen eine niedrigere Temperaturbe-ständigkeit, die jedoch durch Verwendung von Comonomeren verbessert werden kann. Die Sulfonierung von HEMA-Membranen zu sauren Membranen erwies sich als erfolgreich; phosphonierte ETFE-g-PHEMA-Membranen waren jedoch sehr spröde. Bei der Umsetzung von PGMA mit Natriumhydrogensul-fat bzw. Phosphorsäure wurden Umsätze bis zu 65 mol% bei der ersten und ca. 50 mol% bei der zweiten erzielt. Die phosphorylierten Membranen sind im Vergleich zu den sulfonierten Membranen chemisch stabiler und mechanisch instabiler. Für die sulfonierten Pfropfpolymermembranen mit Ionenaustauschka-pazitäten unter 1 meq/g wurden Leitfähigkeiten im Bereich von 80 mS/cm gefunden. Ab 1 meq/g werden Leitfähigkeiten im Bereich von 300 mS/cm erreicht. Die Leistung dieser Membranen bei der Brennstoff-zelle liegt bei ca. 3,5 W. (Publikationssprache: Deutsch) Synthese strahlungsinduzierter Pfropfpolymermembranen zum Einsatz in HT-PEM- und NT-PEM-Brennstoffzellen / Konte, Iba In: Buch; (2011) S.1-213, Clausthal-Zellerfeld: Papierflieger (http://www.papierflieger-verlag.de), 978-3-86948-183-8 (213 Seiten, Bilder, Tabellen, 134 Quellen) Dokumentnummer: 201208 02706 Verfügbakeit: TIB-U12B632 _____________________________________________________ EMO 13 04 082 Brennstoffzelle, Energieversorgung, Fahrzeugantrieb anonym Breakthrough Technologies Institute, Washington, DC, US 2011 Fuel Cell Technologies. Market Report Online-Publikation (Internet); Report Brennstoffzellen bieten - die emissionsfreie Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff vorausgesetzt - eine Möglichkeit emissionsfreier Stromquellen, unter anderem im Inselbetrieb oder für Fahrzeugantriebe. Weltweit wird an der Verbesserung und der Kostensenkung dieser Technik gearbeitet. Vor allem in Euro-pa mit seinen ehrgeizigen Zielen zur Umstellung auf erneuerbare Energien wird rege geforscht und bis zur Marktreife entwickelt, vor allem mit dem Ziel, dem schwankenden Stromangebot mit einer leistungs-fähigen Speichertechnologie zu größerer Verfügbarkeit zu verhelfen. Aber auch in den USA und hier vor allem in Kalifornien sowie in Kanada gibt es einen wachsenden Markt, was sich in der steigenden Anzahl der Patentanmeldungen niederschlägt. Allerdings bedrohen die asiatischen Länder auch hier die Vor-machtstellung. Die Herausforderungen liegen in der Kostenreduktion, in der Lebensdauer der Brennstoff-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


zellen, in der Verfügbarkeit von Tankstationen und nicht zuletzt hinsichtlich der Sicherheit. Der Artikel be-leuchtet aktuelle Forschungs- und Entwickungsaktivitäten im wissenschaftlichen wie im industriellen Be-reich, umweltpolitische und regulatorische Maßnahmen, Normierungs- und Standardisierungsbemühun-gen, Anwendungsbereiche, technische Anpassungen und diesbezügliche Feldforschungen sowie aktuelle Studien (2011). (Publikationssprache: Englisch) 2011 Fuel Cell Technologies. Market Report / anonym In: (2012) (77 Seiten, 23 Bilder, 19 Tabellen) Dokumentnummer: 201302 03245 Verfügbakeit: http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/2011_market_report.pdf _____________________________________________________



Elektrische Ladetechnologie EMO 13 04 083 Elektrofahrzeug, Lastcharakteristik Zhang, Zhi-Li; Wu, Kui-Hua; Wang, Feng; Wu, Kui-Zhong; Liu, Zhi-zhen Shandong University, Jinan, CN; Electric Power Economic Research Institute, Jinan, CN; Shandong Su-pervision and Inspection Institute for Product Quality, Jinan, CN; Jilin Power Share, Changchun, CN Impact of Electric Vehicle Charging Mode on Load Characteristic in the Shandong Electric Power Grid Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) The large scale development of electric vehicle will have both benefits and potential stresses on power grid. It is shown that uncoordinated charging of EVs' on the grid will produce series of problems, while intelligent charging can improve the operation of the power grid. In this study, based on several scenarios of charging modes, such as plug and charge, night charging and intelligent charging, the corresponding EV load models have been established. Therefore, an analysis is performed for the load characteristics of Shandong power grid to demonstrate the impacts of different EV charging scenarios. The results demon-strate that rational utilization of EVs' load and energy storage property can help to decrease the maximum load of grid and the peak-valley difference, to stable load, and to raise the utilization of the power facili-ties. (Publikationssprache: Englisch) Impact of Electric Vehicle Charging Mode on Load Characteristic in the Shandong Electric Power Grid / Zhang, Zhi-Li; Wu, Kui-Hua; Wang, Feng; Wu, Kui-Zhong; Liu, Zhi-zhen In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.1582-1586, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (5 Seiten) Dokumentnummer: 201302 06751 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.1582 http://www.scientific.net/AMR.608-609.1582 _____________________________________________________ EMO 13 04 084 Elektrofahrzeug, Batterieaufladung, Lade-/Entladesystem Wang, Ying-Hui; Zhao, Ming-Yu; He, Yang; Wang, Gang China Electric Power Research Institute, Nanjing, CN The Application of Extended CIM in Electric-Vehicle's Charging-Discharging System Konferenz-Einzelbericht; Online-Publikation (Internet) In order to ensure the safety and efficiency of electric-vehicle's charging-discharging, and control the charging-discharging process according to the electric grid's condition, multiple applications and systems have been developed for monitoring and managing the EV's charging-discharging. All of these systems are required for EV charging-discharging data support, so it becomes quite an urgent problem that how to share and exchange EV's charging-discharging information between different systems. To solve this problem, this paper applies IEC61970 CIM to EV charging-discharging system, extends the CIM to cover all the EV charging-discharging facilities. And then a data center of EV charging-discharging has been developed based on the extended CIM to provide charging-discharging data for other systems through CIS service. The research of this paper provides a unified information model for efficient monitoring and management of EV's charging-discharging as well as integration of related systems and applications. (Publikationssprache: Englisch) The Application of Extended CIM in Electric-Vehicle's Charging-Discharging System / Wang, Ying-Hui; Zhao, Ming-Yu; He, Yang; Wang, Gang In: Progress in Renewable and Sustainable Energy, EESD 2012, 2nd International Conference on En-ergy, Environment and Sustainable Development, Selected, peer reviewed papers, Jilin, CN, Oct 12-14, 2012 in: Advanced Materials Research 608-609 (2012) S.1600-1606, Zürich: Trans Tech Publications (http://www.ttp.net) (7 Seiten)



Dokumentnummer: 201302 06754 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.608-609.1600 http://www.scientific.net/AMR.608-609.1600 _____________________________________________________ EMO 13 04 085 Elektroauto, Ladevorgang anonym Elektrofahrzeuge intelligent laden Zeitschriftenaufsatz Wenn in den nächsten Jahren Elektroautos in größeren Stückzahlen auf den Markt kommen, wird eine flächendeckende und leistungsfähige Ladeinfrastruktur nötig sein, die sich an wandelnde Anforderungen anpassen kann. Mit Lade-Controllern von Siemens lassen sich schon heute Ladelösungen aufbauen, die sowohl den Strompreis als auch die Auslastung von Netzen intelligent berücksichtigen. Das standardisier-te Laden von Elektroautos nach IEC 61851, Ladebetriebsart 3 soll der intelligenten Energienetzinfrastruk-tur, die sich zukünftig herausbilden wird, gerecht werden. Das betrifft zum einen Restriktionen im Ener-giebezug, also Elektroautos beispielsweise nur dann zu laden, wenn die Energiepreise an der Börse ge-rade niedrig sind. Zum anderen müssen die Bedürfnisse des Nutzers erfüllt werden, etwa dass er die ge-plante Fahrstrecke problemlos zurücklegen kann. Der Schlüssel zur Erfüllung dieser Anforderungen liegt in der Fähigkeit, den Ladestrom während des Ladevorgangs variabel zu steuern. (Publikationssprache: Deutsch) Elektrofahrzeuge intelligent laden / anonym In: Advance (Siemens) 12 (2013) 1, S.38-39 (2 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01292 _____________________________________________________ EMO 13 04 086 Elektromobilität, Stadtbus, Schnellaufladung, Rekuperation Geulen, Gerrit; Rothgang, Susanne; Eckstein, Lutz; Sauer, Dirk Uwe RWTH Aachen, DE Elektro-Minibus mit Schnellladefunktion für den ÖPNV-Einsatz Zeitschriftenaufsatz Stadtbuslinien sind aufgrund der niedrigen Durchschnittsgeschwindigkeit und der geringen Tageskilome-terleistung von etwa 150 km für die Elektromobilitat besonders vielversprechend. Zudem werden Stadt-busse in einem örtlich begrenzten Gebiet auf definierten Strecken ein gesetzt, welche sich im Laufe der Zeit kaum verändern. Folglich können die Investitionen in die notwendigen Ladestationen begrenzt wer-den, da diese nur an wenigen Punkten im Liniennetz installiert werden müssen. Durch die Umsetzung eines Schnellladekonzepts ist ein ganztägiger Betrieb realisierbar. Dieses basiert dabei nicht auf einer vollständigen Ladung der Batterie bei jedem Ladevorgang, sondern es wird lediglich ein Teil der ver-brauchten Energie nachgeladen. Ein weiterer Teil wird während der Fahrt durch Rekuperation zurückge-wonnen. Der State of Charge (SOC) der Batterie wird so über den Tag gestuft kontrolliert abgebaut. Auf das Konzept der Schnellladung und dessen Umsetzung wird in diesem Artikel näher eingegangen. Die Institute ika und ISEA der RWTH Aachen haben den Prototypen eines batterieelektrisch betriebenen Mi-nibusses für den ÖPNV aufgebaut und im Realverkehr getestet. Des Weiteren wurde ein Schnellladesys-tem entwickelt, das aus einer Ladesäule mit separater Leistungselektronik besteht. Dabei wurde gezeigt, dass mit einer Schnellladeinfrastruktur und entsprechenden Ladepausen die üblichen Tageskilometerleis-tungen von Stadtbuslinien erreicht werden. Dies verringert die Größe des benötigten Batteriesystems und senkt somit sowohl die Investitionskosten als auch dessen Masse. Dadurch wird die mögliche Zuladung erhöht. Die benötigten Ladepausen lassen sich gut in den Fahrplan integrieren und in Häufigkeit und Dauer an das jeweilige Streckenprofil anpassen. Durch den modularen Aufbau der Leistungselektronik ist ein Ausbau zur 60-kW-Ladestation möglich. In diesem Fall halbiert sich die Dauer der Ladepause. Inte-ressant bleibt die Untersuchung des Einflusses der Schnellladung auf die Batteriealterung. Durch die hö-heren, konstanten Ladeströme wird die Batterie stärker erwärmt und damit deren Alterung verstärkt. Zu-dem wird durch die kleinere Auslegung der Batterie in diesem Konzept mit Schnellladung die Batterie we-sentlich häufiger zyklisiert, wodurch eine höhere Beachtung auf der Zyklenalterung liegt als in anderen Konzepten. Mit dem Abschluss des Projekts SmartWheels wurde ein Prototyp geschaffen, dessen Poten-zial nun konsequent im Folgeprojekt econnect weiter untersucht wird. Hierzu wird das Fahrzeug einen einjährigen Sommer- und Wintertestbetrieb unter Einbindung realer Busfahrer absolvieren. Auf diese ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Weise werden Erkenntnisse über die Alltagstauglichkeit, Haltbarkeit und Akzeptanz des konstruierten Prototyps bei den Fahrern und in der Öffentlichkeit gewonnen. (Publikationssprache: Deutsch) Elektro-Minibus mit Schnellladefunktion für den ÖPNV-Einsatz / Geulen, Gerrit; Rothgang, Susanne; Eckstein, Lutz; Sauer, Dirk Uwe In: ATZ-Elektronik 7 (2012) 4, S.280-285 (6 Seiten, 5 Bilder, 0 Tabellen, 3 Quellen) Dokumentnummer: 201208 00555 Verfügbakeit: TIB-ZL3432/LverZ130 _____________________________________________________ EMO 13 04 087 Elektromobilität, Ladeinfrastruktur, mobiler Zähler Hörhammer, Marcus; Zayer, Peter; Hechtfischer, Knut; Pawlitschek, Frank Voltaris, Merzig, DE; Ubitricity Gesellschaft für verteilte Energiesysteme, Berlin, DE Mobile Metering - effiziente Ladeinfrastruktur. Ladepunkte im öffentlichen, halböffentlichen und privaten Raum Zeitschriftenaufsatz Mobiles Metering für Elektrofahrzeuge verlagert Stromzählung und Datenkommunikation aus der statio-nären Ladeinfrastruktur in das Ladekabel oder ins Fahrzeug - und schafft somit einen mobilen Zählpunkt. Dadurch werden die Ladepunkte auf technisch einfache Systemsteckdosen reduziert, die nahezu keine laufenden Kosten verursachen und Ladeinfrastruktur somit bezahlbar und wirtschaftlich machen. Die mo-bile Zähler- und Kommunikationstechnik befindet sich in einem intelligenten Ladekabel oder direkt im Fahrzeug. Der mobile, geeichte Zähler bildet den energiewirtschaftlich relevanten Zählpunkt. Anschluss-punkte zum Laden werden dadurch auf technisch einfache Systemsteckdosen reduziert, für die kein Messstellenbetrieb und keine dauerhafte Onlineverbindung mehr erforderlich sind. Dadurch sinken An-schaffungs- und laufende Kosten erheblich im Vergleich zu anderen Lademöglichkeiten, z.B. Ladesäulen. Das intelligente Ladekabel wird an die Systemsteckdose angeschlossen. Die Systemsteckdose wird au-tomatisch authentifiziert und für den Ladevorgang freigeschaltet. Die Nutzungs- und Transaktionsdaten werden nach Beendigung des Ladevorgangs verschlüsselt, signiert und sicher über das Mobilfunknetz an die Leitstelle zur Vorbereitung der Abrechnung gegenüber den beteiligten Marktpartnern übertragen. Nach jedem Ladevorgang kann der Nutzer die Details zur Transaktion sofort in Echtzeit auf einem Inter-netportal nachvollziehen. Die Nutzer erhalten von ihrem Energieversorger einmal monatlich eine transpa-rente Rechnung über ihre Transaktionen. Der repräsentative Zählpunkt ist nicht die Systemsteckdose sondern der mobile Zähler. Bei der einfachsten Steckdosenvarianten wird eine bestehende Mastklappe eines Beleuchtungsmastes durch eine Mastklappe mit integrierter Systemsteckdose ausgetauscht. (Pub-likationssprache: Deutsch) Mobile Metering - effiziente Ladeinfrastruktur. Ladepunkte im öffentlichen, halböffentlichen und privaten Raum / Hörhammer, Marcus; Zayer, Peter; Hechtfischer, Knut; Pawlitschek, Frank In: ew - Elektrizitätswirtschaft 112 (2013) 3, S.74-78 (5 Seiten, 5 Bilder, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201302 00662 Verfügbakeit: TIB-ZS4416/P/LeltZ1A _____________________________________________________ EMO 13 04 088 Elektrofahrzeug, Batterieladung anonym Auftanken, ohne aufzutanken Inductive loading of vehicle batteries Zeitschriftenaufsatz Im Rahmen der Elektromobilität wird eine einfache und intelligente Ladetechnologie für die Fahrzeugbat-terie angestrebt, wobei das e-Mobil ohne Zutun auf einem Parkplatz aufgeladen wird. Hierzu wird das induktive Batterieladesystem Eurodrive vorgestellt, das Elektromobile mit 3 kW Leistung bei mehr als 90 Prozent Gesamtwirkungsgrad versorgt. Als Energieversorgung genügt eine einfache Haushaltsteckdose. Die benutzten magnetischen Felder sind unbedenklich und entsprechen der Richtlinie VDE-AR-E 2 122-4-2. Die induktive Ladetechnik ist weiter unempfindlich gegen Wasser, Schnee und Schmutz. Der Tank-vorgang wird zu einem unbewussten Nachladevorgang, da bei jedem Parkstopp die Fahrzeugreichweite ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


automatisch verlängert wird. Die induktive Ladetechnik erlaubt es, den Tankvorgang einfach und sicher zu gestalten, und verlängert die Lebensdauer der Fahrzeugbatterie. (Publikationssprache: Deutsch) Auftanken, ohne aufzutanken / anonym In: SMM Schweizer Maschinenmarkt 114 (2013) 5, S.D52-D53 (2 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201303 00228 Verfügbakeit: TIB-Z206/LtecZ1B _____________________________________________________ EMO 13 04 089 Elektrofahrzeug, Messdatenerfassung, on-board metering Zisky, Norbert; Berg, Andreas; Kahmann, Martin (Hrsg.); Zayer, Peter (Hrsg.) Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Berlin, DE; Voltaris, Merzig, DE Elektrizitätsmesstechnik 2012 Buchkapitel Im vorliegenden Artikel wird On-board Metering (OBM) als Infrastrukturkonzept für Elektromobilität vorge-stellt. Neben den grundsätzlichen konzeptionellen Fragen - wie zum Beispiel der Nutzung mobiler Mess-technik zur Erfassung von Lademengen - ist die Einhaltung von Anforderungen an Datensicherheit bei der Messdatenerfassung, -speicherung und -kommunikation ein wesentlicher Aspekt. Bisher wurden in der Energiewirtschaft datensicherheitsrechtliche Anforderungen von Messsystemen kaum berücksichtigt. Im Rahmen des Smart Metering sowie aufgrund aktueller Vorgaben im Energiewirtschaftsgesetz erhalten diese allerdings neue Relevanz. Die Entwicklungen im On-Board Metering müssen auch vor diesem Hin-tergrund alle derzeit und zukünftig relevanten Sicherheitsanforderungen berücksichtigen, was im vorlie-genden Artikel diskutiert wird. (Publikationssprache: Deutsch) Elektrizitätsmesstechnik 2012 / Zisky, Norbert; Berg, Andreas; Kahmann, Martin (Hrsg.); Zayer, Peter (Hrsg.) In: Buch; Elektrizitätsmesstechnik 2012 (2012) S.283-300, Frankfurt am Main: EW-Medien und Kongres-se, 978-3-8022-1058-7, 978-3-8022-1214-7 (18 Seiten, 2 Bilder, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201302 05682 _____________________________________________________ EMO 13 04 090 bidirektionales Ladegerät, Elektrofahrzeug Rosekeit, Martin; Lunz, Benedikt; Sauer, Dirk Uwe; Doncker, Rik W. De RWTH Aachen, DE; Jülich Aachen Research Alliance (JARA), DE Bidirektionales Ladegerät für Elektrofahrzeuge als Energiespeicher im Smart Grid Bi-directional charger for electric vehicles as energy storage in the Smart Grid CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Bis zum Jahre 2020 sollen eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen unterwegs sein. Durch die Nutzung bidirektionaler Ladegeräte können die eingesetzten Batterien als aktive Elemente im Stromnetz eingesetzt und damit erhebliche Speicherkapazitäten erschlossen werden. Es wird gezeigt, dass eine bidirektionale Nutzung der Fahrzeugbatterien deren Lebensdauer nicht einschränkt, sondern sogar Potenziale für eine Lebensdauererhöhung bietet. Darüber hinaus werden Anforderungen an bidi-rektionale Ladegeräte zusammengestellt und mit unidirektionalen Geräten verglichen. Anhand eines kon-kreten Beispiels eines bidirektionalen Ladegerätes wird auf praktische Aspekte beim Design und auf ex-perimentelle Ergebnisse eingegangen. (Publikationssprache: Deutsch) Bidirektionales Ladegerät für Elektrofahrzeuge als Energiespeicher im Smart Grid / Rosekeit, Martin; Lunz, Benedikt; Sauer, Dirk Uwe; Doncker, Rik W. De In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:03.01.04_Rosekeit.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 8 Bilder, 19 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01729 Verfügbakeit: TIB-YA2838 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 091 Elektromobilität, Ladeinfrastruktur Sund, Matthias; Ballentin, Ralph; Thielecke, Günther; Broß, Justus Alcatel-Lucent Deutschland, Berlin, DE Dimensionierung des Ladeinfrastrukturbedarfs für Elektromobilität Charging infrastructure dimensioning for electric mobility CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Verschiedene Faktoren erzwingen ein Umdenken im Umgang mit der individuellen Mobilität. Dazu zählen unter anderem die Verknappung fossiler Energieträger wie Öl, umweltpolitische Aspekte und die weltweit wachsende Urbanisierung. Zurzeit werden dazu verschiedene Ansätze untersucht. Als ernstzunehmende Alternative zur weitverbreiteten Mobilität basierend auf Verbrennungsmotoren wird die Elektromobilität gesehen. Aus diesem Grund werden derzeit verschiedenste Forschungsprogramme ins Leben gerufen, um die Einführung der Elektromobilität zu fördern. Neben internationalen Forschungsprogrammen wird das Thema in Deutschland maßgeblich über die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) adressiert. In den zurückliegenden zwei Jahren erarbeitete die NPE im Auftrag der Bundesregierung eine Empfehlung zur flächendeckenden Einführung und zur Bildung eines Leitmarktes der Elektromobilität. Dabei wurde auch die Frage der Ladeinfrastruktur stark thematisiert. Dabei geht es vor allen Dingen um eine bedarfs-gerechte Ladeinfrastrukturplanung mit dem Ziel, Fragen der Verfügbarkeit, der Reichweite und der Inves-titionskosten in Einklang zu bringen. Der vorliegende Artikel untersucht Bewegungsmuster von Fahrzeu-gen, um daraus eine Empfehlung für eine optimale Ladeinfrastruktur in urbanen Stadtgebieten abzuleiten. Anhand von simulierten Ladevorgängen werden die Orte identifiziert, die sich für die Platzierung von La-destationen eignen. Dabei wird auch die notwendige Dimensionierung der Ladestation untersucht. Als Grundlage dienen empirische Daten bzw. aus diesen Daten abgeleitete Bewegungsmuster, die entspre-chend einer vordefinierten Marktentwicklung skaliert werden können. (Publikationssprache: Deutsch) Dimensionierung des Ladeinfrastrukturbedarfs für Elektromobilität / Sund, Matthias; Ballentin, Ralph; Thielecke, Günther; Broß, Justus In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:03.04.01_Sund.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01737 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 092 Elektrofahrzeug, induktive Energieübertragung Loewel, Thomas; Lange, Christian; Noack, Ferenc; Broß, Justus; Immken, Bernhard; Schulte, Jürgen Alcatel-Lucent Deutschland, Berlin, DE; INTIS Integrated Infrastructure Solutions, Lathen, DE Konzept zur kabellosen Energieversorgung von Elektrofahrzeugen unter Verwendung eines in-duktiven Spulensystems Concept for wireless energy supply of electric vehicles with inductive coil systems CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Eines der Kernprobleme heutiger Elektrofahrzeuge ist die begrenzte Möglichkeit der Speicherung von elektrischer Energie. Eine berührungslose Übertragung von elektrischer Energie zum Fahrzeug während der Fahrt ist deshalb erstrebenswert. Ein naheliegender Lösungsansatz besteht in der Nutzung bekannter Techniken der induktiven Energieübertragung mit Spulensystemen im Fahrzeug und in der Straße. Der vorliegende Beitrag beschreibt mögliche Topologien der Primär- und Sekundärspulenanordnung. Deren Vor- und Nachteile werden anhand von Ergebnissen aus rechnergestützten Simulationen dargestellt. Ferner werden die für induktive Energieübertragungssysteme benötigten Kommunikations-, Ortungs- und Identifikationslösungen beschrieben. Dabei wird ein Ende zu Ende Lösungsansatz verfolgt, der die ver-schiedenen Kommunikationswege für die angeschlossenen Komponenten umfasst. Zusätzlich werden gängige Kommunikationsstandards auf ihre Anwendbarkeit untersucht. Praktische Messungen bezüglich des zu erwartenden Datenaufkommens bilden den Abschluss dieses Beitrages. (Publikationssprache: Deutsch)



Konzept zur kabellosen Energieversorgung von Elektrofahrzeugen unter Verwendung eines induktiven Spulensystems / Loewel, Thomas; Lange, Christian; Noack, Ferenc; Broß, Justus; Immken, Bernhard; Schulte, Jürgen In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 6 Bilder, 8 Tabellen, 7 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01762 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 093 Elektrofahrzeug, induktive Energieübertragung Hoppe, Axel; Rathge, Christian; Jumar, Ulrich ifak Institut für Automatisierung und Kommunikation Magdeburg, Barleben, DE Laden ohne Kabel - Potenziale und Grenzen der kontaktlos-induktiven Energieübertragung in der Elektromobilität Cordless Charging - potential and limits of contactless inductive power transfer in electric mobility CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Die Akzeptanz für die Elektromobilität hängt in einem hohen Maße vom Nutzungskomfort ab, insbesonde-re beim Laden der Energiespeicher. Im Gegensatz zum herkömmlichen Laden mit Kabel und Stecker bietet das kabellose Laden auf der Basis der induktiven Energieübertragung deutliche Vorteile in Bezug auf Sicherheit und Komfort. Eine Beurteilung der Vor- und Nachteile der konduktiven und induktiven La-detechnologien wurde im Rahmen des Begleitforschungsvorhabens "Just Park" durchgeführt und soll hier insbesondere an den Kriterien Betriebs- und Lebenszykluskosten, Wirkungsgrad, EMV und der elektri-schen Sicherheit dargestellt werden. (Publikationssprache: Deutsch) Laden ohne Kabel - Potenziale und Grenzen der kontaktlos-induktiven Energieübertragung in der Elekt-romobilität / Hoppe, Axel; Rathge, Christian; Jumar, Ulrich In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 5 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01763 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 094 Elektrofahrzeug, gesteuertes Laden Zickler, Uwe; Roscher, Torsten; Agsten, Michael; Arnoldt, Alexander; Schlegel, Steffen E.ON Thüringer Energie, Erfurt, DE; Anwendungszentrum Systemtechnik (AST), Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB), Ilmenau, DE Untersuchung zur technischen Umsetzung des Gesteuerten Ladens von Elektrofahrzeugen mit regenerativ erzeugtem Strom Investigation on the technical implementation of controlled charging of electric vehicles with renewable energy CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Ein wesentlicher Bestandteil der von der Bundesregierung ausgerufenen Energiewende ist neben dem Ausbau der regenerativen Energien die Förderung der Elektromobilität. Beide Aspekte werden gravieren-de Veränderungen des öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzes mit sich bringen und einen umfassen-den Netzausbau erfordern. Das hier vorgestellte Verfahren soll die Ladevorgänge von Elektrofahrzeugen gezielt dahingehend steuern, dass der benötigte Ladestrom von lokal verfügbaren, regenerativen Ener-giequellen erzeugt wird. Somit kann die Differenz aus Leistungsangebot und -bedarf nicht nur in bilanziel-ler Form, sondern tatsächlich zeitgenau physikalisch ausgeglichen werden, um Netzausbau gezielt zu reduzieren. (Publikationssprache: Deutsch)



Untersuchung zur technischen Umsetzung des Gesteuerten Ladens von Elektrofahrzeugen mit regenera-tiv erzeugtem Strom / Zickler, Uwe; Roscher, Torsten; Agsten, Michael; Arnoldt, Alexander; Schlegel, Steffen In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:05.03.03_Zickler.pdf, 978-3-8007-3446-7 (56 Seiten, 12 Tabellen) Dokumentnummer: 201303 01764 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 095 Elektrofahrzeug, Batterieladestation, Prüfverfahren Peitz, Michael; Matrose, Claas; Schnettler, Armin; Hackmann, Markus RWTH Aachen, DE Entwicklung neuartiger Prüfverfahren für Elektrofahrzeuge und Ladesäulen Development of new test methods for electric vehicles and charging stations CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Mit einem zukünftig steigenden Anteil an Elektrofahrzeugen im Straßenverkehr steigt die Bedeutung des Anschlusses der Fahrzeuge an das Niederspannungsnetz zu Zwecken der Batterieladung. Für die Durch-führung des Ladevorganges existieren verschiedenste Konzepte. Eine Möglichkeit ist das konduktive La-den der Fahrzeuge mittels Kabelverbindungen, wobei im öffentlichen und halböffentlichen Raum meist Ladesäulen die Schnittstelle zwischen dem Elektrofahrzeug, dem Stromnetz und dem Endkunden dar-stellen. Aktuell bestehen eine Vielzahl normativer Vorgaben für den Netzanschluss elektrischer Geräte im Allgemeinen, jedoch nur wenige an Ladesäulen sowie Elektrofahrzeuge im Speziellen. An Elektrofahr-zeuge bestehen besondere Anforderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Ladevorganges, da der Abbruch von Ladevorgängen durch netzseitige Ereignisse insbesondere dann nicht tolerierbar ist, wenn der Ladevorgang nur durch Zutun des Fahrzeugnutzers wieder aufgenommen werden kann. Hierdurch motiviert werden Prüfverfahren zur Ermittlung der Netzrückwirkungen und der Störfestigkeit der Kompo-nenten speziell in Bezug auf Spannungsschwankungen und Spannungsereignisse in einem Testzentrum des Instituts für Hochspannungstechnik (IFHT) entwickelt und angewendet. Innerhalb dieses Artikels werden Ergebnisse der durchgeführten elektrischen Prüfverfahren bzgl. der Netzintegration von Elektro-fahrzeugen und Ladesäulen vorgestellt und diskutiert. (Publikationssprache: Deutsch) Entwicklung neuartiger Prüfverfahren für Elektrofahrzeuge und Ladesäulen / Peitz, Michael; Matrose, Claas; Schnettler, Armin; Hackmann, Markus In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:05.03.04_Peitz.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 9 Bilder, 4 Tabellen, 14 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01765 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 096 Elektrofahrzeug, gesteuertes Laden Agsten, Michael; Schlegel, Steffen; Westermann, Dirk; Bohn, Sven; Pfab, Xaver Anwendungszentrum Systemtechnik (AST), Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung (IITB), Ilmenau, DE; TU Ilmenau, DE Determinanten erfolgreichen Gesteuerten Ladens elektr. Fahrzeuge Determinants of successful management of charging electric vehicles CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Gesteuertes Laden ist eine Fragestellung elektrischer Mobilität. Dem Smart Grid und der aktiven Einbe-ziehung variabler Lasten gerecht werden, ist die Nutzung des Speichers von Elektrofahrzeugen für Netz-dienstleistungen und/oder Entlastung des vorgelagerten Verteilernetzes diskutiert worden. Auf der abs-trakten Ebene der Einbeziehung von Elektrofahrzeugen in die Netzbetriebsführung sind häufig Potentiale oder Ansätze vorgestellt worden, die große Anforderungen an IKT Systeme bzw. den Endkunden oder der Überwachung des Fahrverhaltens gestellt worden. Die in den letzten Jahren absolvierten Pilotprojek-te und Feldversuche zeigen das Potential Gesteuerten Ladens und weisen dessen Notwendigkeit aus ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Sicht bestehender Verteilernetze und Infrastrukturen nach. Der vorliegende Beitrag fasst Ergebnisse ein-zelner Projekte zusammen und detailliert die Projektergebnisse Mini-E 1.0 und Gesteuertes Laden 2.0 im Kontext der Ladesteuerung von Elektrofahrzeugen. (Publikationssprache: Deutsch) Determinanten erfolgreichen Gesteuerten Ladens elektr. Fahrzeuge / Agsten, Michael; Schlegel, Steffen; Westermann, Dirk; Bohn, Sven; Pfab, Xaver In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht pagieniert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:07.05.04_Agsten.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 10 Bilder, 23 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01800 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 097 Begleitforschung, Ladetechnologie, kabelloses Laden anonym ifak Institut für Automatisierung und Kommunikation Magdeburg, Barleben, DE JustPark. Begleitforschung zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen: Chancen und Risiken beim kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen, Technologiefolgenabschätzung für eine Schlüs-seltechnologie in der Durchbruchphase der Elektromobilität. Abschlussbericht zum Verbundvor-haben. Laufzeit des Vorhabens: 1.10.2010 - 30.9.2011 Online-Publikation (Internet); Report Die Akzeptanz für die Elektromobilität hängt in einem hohen Maße vom Nutzungskomfort ab, insbesonde-re beim Laden der Energiespeicher. Im Gegensatz zum herkömmlichen Laden mit Kabel und Stecker kann das kabellose Laden auf der Basis der induktiven Energieübertragung deutliche Vorteile in Fragen der Sicherheit und des Komforts bieten. In diesem Begleitforschungsprojekt zum FuE-Programm "Förde-rung von Forschung und Entwicklung im Bereich der Elektromobilität" (BMU) wurden u.a. mithilfe eines Szenarienmodells die Einflussfaktoren der Technologiefolgen, auch in ihrer komplexen wechselseitigen Abhängigkeit transparent dargestellt. Ein weiteres Ziel war die Flankierung entsprechender Forschungs-projekte zum Thema der kabellosen Ladetechnologie. Insgesamt können die erzielten Werte bei Wir-kungsgrad, Bauraum, Gewicht und Kosten 2 Jahre nach der konstituierenden Sitzung des Arbeitskreises zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen als sehr vielversprechend eingestuft werden. Es handelt sich hier immerhin um eine grundlegend neue Spezifikation von Parametern, bei der die Hersteller kaum auf Erfahrungswerte, z. B. aus dem Anlagenbau, zurückgreifen konnten. Gleichzeitig erlaubte der erreich-te Technologiestand noch keine ausreichend belastbaren Aussagen, z. B. zu Fläche, Bauhöhe und Mehrgewicht der Spule oder gar ein Benchmarking der Systeme mittels einer für alle nivellierten, wieder-holgenauen Vergleichsplattform. Dieses Assessment bleibt Anschlussprojekten sowohl auf der Technolo-gieentwicklungs- als auch auf der Begleitforschungsseite vorbehalten. (Publikationssprache: Deutsch) JustPark. Begleitforschung zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen: Chancen und Risiken beim kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen, Technologiefolgenabschätzung für eine Schlüsseltechnologie in der Durchbruchphase der Elektromobilität. Abschlussbericht zum Verbundvorhaben. Laufzeit des Vor-habens: 1.10.2010 - 30.9.2011 / anonym In: (2011) (473 Seiten, 104 Bilder, 136 Tabellen, 369 Quellen) Dokumentnummer: 201302 03603 Verfügbakeit: http://www.pt-elektromobilitaet.de/projekte/foerderprojekte-aus-dem-konjunkturpaket-ii-2009-2011/pkw-feldversuche/abschlussberichte/abschlussbericht-justpark.pdf _____________________________________________________



Energienetze, -verteilung EMO 13 04 098 Betriebspunkt, Stromversorgung Koch, Wolfgang; Groos, Ulf; Bromberger, Kolja; Biesdorf, Johannes Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg, DE Autarkes Mikroenergiesystem in Hybridtechnologie zur netzfernen Stromversorgung (AMES-Power). Abschlussbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.04.2008 - 31.12.2012 Online-Publikation (Internet); Report Im Projekt wurde das reale Betriebsverhalten von jeweils dreißig Brennstoffzellenmodulen an vier Stand-orten in Freiburg im Breisgau charakterisiert. In den Rohdaten wurde eine hohe Fluktuation der Messwer-te durch Temperatur und Wasserhaushalt festgestellt. Die Temperatur führt durch gestiegene Reaktions-kinetik und Protonenleitfähigkeit zu einer Erhöhung der Zellspannung. Der Wasserhaushalt zeigte im Rahmen der Messungen durch Selbstbefeuchtungseffekte der Membran und Flutung der Brennstoffzel-lenmodule stark unterschiedliche Effekte. Zur Minimierung vorheriger Einflussgrößen wurde ein Span-nungs-Temperatur-Modell entwickelt, welches die Umrechnung von Zellspannungen auf eine konstante Temperatur ermöglicht. Dieses Modell basiert auf den auftretenden Überspannungsverlusten im Aktivie-rungs- und ohmschen Bereich mit Hilfe derer, ein linearer Zusammenhang zwischen Zellspannung und -temperatur entwickelt wurde. Das primäre Ziel des Projektes war die Untersuchung des Einflusses realer Schadstoffmischungen und - konzentrationen auf die Brennstoffzellenmodule. Im Betriebspunkt niedriger Leistung zeigte sich in der berechneten Referenzspannung ein antiproportionaler Zusammenhang zwi-schen Schadstoffen und Zellspannung. Bei Betriebspunkten hoher Leistung ist durch die Konkurrenz zwi-schen Temperatur- und Schadstoffeinfluss ein umgekehrter Verlauf zu erkennen. Entsprechend zeigte eine Korrelationskoeffizientenanalyse zwischen Schadstoffen und Zellspannung negative Korrelati-onskoeffizenten bei niedriger Leistung und stark positive Korrelationen bei hohen Leistungen. Irreversible Degradation war in den Rohdaten durch dominierende Einflüsse der Temperatur nicht zu erkennen. Die temperaturbereinigte Referenzspannung ermöglicht hingegen die Bestimmung der irreversiblen Degrada-tionsraten der Brennstoffzellenmodule. Deren Werte zeigen keine Standortunterschiede zwischen Durch-gangsstraße und Schauinsland, wodurch von einem überwiegend reversiblen Einfluss realer Schadstoff-mischungen und -konzentrationen ausgegangen werden kann. Somit können Brennstoffzellensysteme ohne wesentliche Einschränkungen real betrieben werden. Im Rahmen der Ex-Situ-Messungen wurde eine Löslichkeit zahlreicher Elemente aus Brennstoffzellenkomponenten festgestellt. Diese treten ver-stärkt bei mechanischen Undichtigkeiten der Brennstoffzellenmodule auf und lösen mit Hilfe einer entste-henden Lösung eine Vielzahl von Elementen aus den Komponenten heraus. Trotzdem wurden eine hohe Langlebigkeit >5000h der Brennstoffzellenmodule und Teststandkomponenten festgestellt. 3 Fazit Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Projektpartner und das Einbringen der jeweiligen Fachkompe-tenz im Bereich Steuerungs- und Gehäuseentwicklung konnte ein Brennstoffzellensystem entwickelt und getestet werden, das als Basis für ein serientaugliches System genutzt werden kann. Das Brennstoffzel-lensystem erfüllt die Anforderungen aus den einschlägigen Brennstoffzellennormen und ist voll einsatzfä-hig in einem weiten Temperaturbereich von -15 deg C bis +50 deg C. (Publikationssprache: Deutsch) Autarkes Mikroenergiesystem in Hybridtechnologie zur netzfernen Stromversorgung (AMES-Power). Ab-schlussbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.04.2008 - 31.12.2012 / Koch, Wolfgang; Groos, Ulf; Bromber-ger, Kolja; Biesdorf, Johannes In: BMBF-Forschungsbericht. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2012) S.1-39, FKZ 16SV3390 (39 Seiten, Bilder) Dokumentnummer: 201302 03601 Verfügbakeit: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb12/73142655X.pdf TIB-F12B2513 _____________________________________________________



EMO 13 04 099 Energiespeicher, erneuerbare Energien, Wirtschaftlichkeit Kühne, Maximilian; Kuhn, Philipp; Heilek, Christian TU München, DE Wirtschaftliches Potenzial großtechnischer Energiespeicher im deutschen Stromsystem Zeitschriftenaufsatz Um die Klimaschutzziele zu erreichen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren, soll der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland zukünftig weiter erhöht werden. Der Ausbau großtechnischer erzeugerseitiger Speichertechnologien könnte einen Beitrag zur notwendigen Flexibilisierung des Stromsystems und somit zur Integration wachsender Anteile fluktuie-render Erzeugung leisten. Allerdings stellt sich die Frage, welche der unterschiedlichen Speichertechno-logien am besten geeignet sind und in welchem Umfang ein Ausbau der Kapazitäten erforderlich ist. Hierzu wird das wirtschaftliche Potenzial großtechnischer Speicher in Deutschland für verschiedene Sze-narien im Zeitraum bis 2050 dargestellt, wobei die Entwicklung der Stromnachfrage, der Anteil der erneu-erbaren Energien sowie die Verfügbarkeit weiterer Flexibilisierungstechnologien variiert werden. Ein Mo-dell der Elektrizitätsversorgung in Deutschland wird entwickelt, das eine Optimierung des Einsatzes und Ausbaus von konventionellen Kraftwerken und Speichern, einschließlich funktionaler Speicher erlaubt. Als funktionale Speicher werden im erweiterten Modell auch DSM (Demand Side Managemen) im Haus-halt, Elektrofahrzeuge sowie die Möglichkeit des Stromexports ins Ausland betrachtet. Das Modell glie-dert sich in mehrere, auf Linearer Programmierung basierende Teilmodelle, die iterativ gekoppelt sind. Neben dem Einsatz optimierter Pumpspeicherwerke mit einem Nutzungsgrad von 80 % werden für den Zeithorizont ab 2020 adiabate Druckluftspeicher (AA-CAES) mit 70 % Nutzungsgrad und ab 2025 Was-serstoffspeicher mit 40 % Nutzungsgrad als verfügbar angenommen. Die vorgestellten Szenarien zeigen eine Bandbreite des wirtschaftlichen Potenzials für die großtechnische Speicherung von Strom in Deutschland auf. Infolge des unterstellten Ausbaus der erneuerbaren Energien ist grundsätzlich ein zu-nehmendes Potenzial für alle zur Verfügung stehenden Speichertechnologien zu erkennen. Dazu werden die Größenordnungen des ermittelten Speicherausbaus in der Praxis dargestellt. (Publikationssprache: Deutsch) Wirtschaftliches Potenzial großtechnischer Energiespeicher im deutschen Stromsystem / Kühne, Maximi-lian; Kuhn, Philipp; Heilek, Christian In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 62 (2012) 12, S.86-91 (6 Seiten, 6 Bilder, 13 Quellen) Dokumentnummer: 201301 03479 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 100 Haushalt, Energiewende, Stromnachfrage, Lastprofil Elsland, Rainer; Boßmann, Tobias; Hartel, Rupert; Gnann, Tilll; Fichtner, Wolf; Wietschel, Martin Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Karlsruhe, DE Die Haushalte im Zeichen der Energiewende: Entwicklung der Stromnachfrage und Lastprofile Zeitschriftenaufsatz Die Steigerung der Energieeffizienz ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Die Haushalte nehmen aufgrund ihrer hohen Einspar- und Lastverlagerungspotenziale sowie der zunehmenden Relevanz des Energieträgers Strom dabei eine Schlüsselrolle ein. Vor diesem Hintergrund ist es interessant, die Aus-wirkungen der zunehmenden Verbreitung von effizienten Energieanwendungen, Elektromobilität und de-zentral erzeugtem Strom durch Photovoltaikanlagen auf die Last- und Erzeugungsprofile im deutschen Haushaltssektor bis zum Jahre 2040 zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass es bei ambitionierten energiepolitischen Zielsetzungen möglich ist, die Haushaltsnachfrage um bis zu 30 % zu senken. Dieser Rückgang könnte jedoch durch die Elektromobilität überkompensiert werden. Ausgangspunkt der szena-riobasierten Analyse - differenziert nach einzelnen Energieanwendungen - auf stündlicher Basis ist der zeitliche Versatz zwischen Stromnachfrage und Stromerzeugung sowie die daraus resultierenden Anfor-derungen an die Versorgung aus dem öffentlichen Netz. Das Stromnachfrage-Projektionsmodell ist als Simulation konzipiert und aufgrund der hohen Datenverfügbarkeit (z.B. Standardlastprofile der E.ON Bayern) zu Energieanwendungen im Haushaltssektor, Elektrofahrzeugen und Photovoltaik-Systemen als Bestandsmodell ausgestaltet. Die Berechnung der Stromnachfrage und der Lastprofile erfolgt im Rahmen von zwei explorativen Szenarien: das Ambitionierte-Klimapolitik-Szenario (AK-Szenario) und das Grünes-Deutschland-Szenario (GD-Szenario). Die zukünftige Stromnachfrage im deutschen Haushaltssektor (ex-klusive Elektromobilität) sinkt bis 2040 im AK-Szenario auf ein Niveau von ca. 121,6 TWh (-12,8 % bezo-gen auf 2008) und im GD-Szenario auf ca. 97,9 TWh (-29,2 % bezogen auf 2008). Trotz einer starken ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Verbreitung von IKT-Endgeräten und Wärmepumpen kommt es aufgrund von signifikanten Effizienzstei-gerungen netto zu einem Rückgang der Stromnachfrage bei den konventionellen Energieanwendungen. Eine steigende Anzahl an Elektrofahrzeugen, die im Wesentlichen private Ladeinfrastruktur nutzen, führt hingegen zu einer langfristigen Überkompensation dieser Energieeinsparung. Die heimisch geladene Fahrzeugflotte erhöht die Stromnachfrage im Haushaltssektor (exklusive Elektromobilität) um ca. 18,8 TWh im AK-Szenario und um ca. 27,1 TWh im GD-Szenario bis 2040. Die zusätzliche Stromnachfrage kann über den Jahresverlauf betrachtet vollständig durch die bereits vorhandenen und zusätzlich neu installierten Photovoltaikkapazitäten im Haushaltssektor gedeckt werden (ca. +28,8 TWh im AK-Szenario und ca. +44,6 TWh im GD-Szenario). (Publikationssprache: Deutsch) Die Haushalte im Zeichen der Energiewende: Entwicklung der Stromnachfrage und Lastprofile / Elsland, Rainer; Boßmann, Tobias; Hartel, Rupert; Gnann, Tilll; Fichtner, Wolf; Wietschel, Martin In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 1/2, S.97-101 (5 Seiten, 3 Bilder, 17 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01711 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 101 Energiewende, Stromspeicher, Wasserstoff, Rückverstromung Höhlein, Bernd; Kattenstein, Thomas; Töpler, Johannes EnergieAgentur NRW, Düsseldorf, DE; DWV Deutscher Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband, Ber-lin, DE Wasserstoff im Wandel der Energieversorgung Zeitschriftenaufsatz Mit der Energiewende hat sich Deutschland ehrgeizige Ziele gesetzt. Der komplementäre Energieträger Wasserstoff könnte zu ihrer Erreichung eine wichtige Rolle spielen. Einen großen Vorteil stellt insbeson-dere seine sehr gute Speicherfähigkeit dar. Da er mit Strom wechselseitig konvertibel ist, könnte die Ver-wendung von Wasserstoff im Energiesystem eine kluge Reaktion auf die stark fluktuierende Einspeisung erneuerbarer Energien sein. Welche Chancen sich bei der Integration von Wasserstoff ergeben, aber auch welche Herausforderungen zu beachten und letztendlich zu stemmen sind, wird analysiert. Wasser-stoff ist ein Energieträger, der es ermöglicht, überschüssigen Strom, z.B. aus Windkraftanlagen, über den Weg der Elektrolyse in großen Mengen chemisch (z.B. zentral in Salzkavernen oder dezentral an Tank-stellen) zu speichern. Mit einer Rückverstromung des Wasserstoffs in Brennstoffzellen oder Gasturbinen lässt sich die zeitlich schwankende Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien teilweise ausgleichen. Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie können auf diese Weise in begrenztem Maß voneinander entkoppelt werden. Die direkten Nutzungsmöglichkeiten von Strom und Wasserstoff im Verkehr unter Nutzung von batterie- und brennstoffzellenbetriebenen Elektrofahrzeugen bieten beste Lösungswege für einen effizienten, treibhausgasarmen Verkehr. Wasserstoff - und als Brückentechnologie auch Methan (via Wasserstoff) - sind geeignet, überschüssigen Ökostrom zu speichern und durch Rückverstromung auch zur Netzstabilisierung beizutragen. Am Beispiel der E-Mobilität wird gezeigt, dass die energetische Bewertung für eine windstrombasierte Wasserstofferzeugung einschließlich ihrer Nutzung im Pkw-Brennstoffzellenantrieb im Vergleich zur Methanerzeugung mit CO2 (aus Biogasprozessen oder Luft) und Wasserstoff via Windstrom einschließlich ihrer Nutzung in Pkw-Otto-Antrieben sehr unterschiedlich aus-fallen kann. Für die Umwandlungstechnologien sind große Fortschritte zu verzeichnen, bei den Elektroly-seuren, Gasturbinen, Batterien (batteriebetriebene Kfz und stationäre Nutzung), Brennstoffzellen (brenn-stoffzellenbetriebene Kfz und stationäre Nutzung) und zur Methanerzeugung via Wasserstoff, die aber weiterentwickelt werden müssen, insbesondere im Hinblick auf die Kostenreduzierung. (Publikationsspra-che: Deutsch) Wasserstoff im Wandel der Energieversorgung / Höhlein, Bernd; Kattenstein, Thomas; Töpler, Johannes In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 1/2, S.102-104 (3 Seiten, 3 Bilder, 9 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01733 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________



EMO 13 04 102 Elektrofahrzeug, Netzintegration, NET-ELAN-Forschungsprojekt Linssen, Jochen; Danzer, Michael; Marker, Stefanie; Maas, Heiko; Strunz, Kai; Weinmann, Oliver Forschungszentrum Jülich (FZJ), DE; Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Ulm, DE; TU Berlin, DE; Ford Forschungszentrum Aachen (FFA), DE; Vattenfall Europe Innovation, Hamburg, DE Netzintegration von Elektrofahrzeugen und deren Auswirkungen auf die Energieversorgung Zeitschriftenaufsatz Der Einsatz von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen wird derzeit als aussichtsreiche Option zur Ressourcenschonung, Steigerung der Versorgungssicherheit, lokalen Emissionsfreiheit, Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion der Klimagasemissionen im Verkehr diskutiert. Parallel dazu steigt durch die Energiewende der Anteil erneuerbarer Energien in der elektrischen Energieversorgung und damit einhergehend die Fluktuation in der Erzeugung. Dadurch werden bereits derzeit, und zukünftig noch deutlicher, erhöhte Anforderungen an die elektrische Netzführung und Einsatzplanung der Kraftwer-ke gestellt. Neue Konzepte zur Integration des fluktuierenden Energieangebotes und dessen Speiche-rung werden daher attraktiv. Die Verwendung von Traktionsbatterien in Elektrofahrzeugen kann zukünftig eine Option sein, die sich zur Speicherung der fluktuierenden Erzeugung und auch hinsichtlich der Steu-erbarkeit des Ladevorgangs anbietet. Das Forschungsprojekt NET-ELAN (Netzintegration von Fahrzeu-gen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen) analysiert, ob ein Bestand an Elektrofahrzeugen mit einer Lademöglichkeit aus dem öffentlichen Netz zur Energiespeicherung und zur energieeffizienten Einbindung von fluktuierenden Stromerzeugern sinnvoll eingesetzt werden kann. Das Konzept der Netzintegration von Elektrofahrzeugen (xEV) wird mithilfe von Detailmodellen der Stromerzeugung aus fossilen und regenerativen Energien, des Fahrzeugantriebs in-klusive Traktionsbatterie, der Ladestrategie, des Übertragungsnetzes und typisierter Verteilnetze, mit ökonomischen Modellen zur Kostenanalyse sowie deren Einbettung in volkswirtschaftlich optimale Ener-gieszenarien untersucht. Entsprechend der Zielsetzung des Projekts wird nicht untersucht, wie hoch der zukünftige Bestand an Elektrofahrzeugen voraussichtlich sein wird, sondern welche Auswirkungen ein Bestand an Elektrofahrzeugen hat, der durch die Zielsetzungen der Bundesregierung vorgegeben ist (1 Mio. Elektrofahrzeuge im Jahr 2020 und 6 Mio. 2030). Auf Basis der im Projekt entwickelten Energiever-sorgungsszenarien bis zum Jahr 2030 wird dargelegt, dass eine gleichmäßige Verteilung der Ladezeiten auf die Schwachlaststunden 0 Uhr bis 6 Uhr einen deutlich positiven Einfluss auf das Stromerzeugungs-system und die Windstromnutzung haben kann. So können im Szenariojahr 2030 bei gleichmäßig auf die Nachtstunden verteiltem Laden - als maximales Potenzial ohne Berücksichtigung von Netzengpässen - 44 % bis 57 % des Ladebedarfs aus dem sonst nicht nutzbaren Windstromüberschuss gedeckt werden. Eine Stützung des Netzes durch Rückspeisung in Zeiten hohen Stromverbrauchs ist prinzipiell möglich, wenn die Traktionsbatterie in der folgenden Nacht wieder aufgeladen werden kann. Für einen Ausgleich von Windstromüberschüssen über mehrere Tage oder gar Wochen reicht die Kapazität der Fahrzeugbat-terien nicht aus. Die Zusammenfassung der Detailergebnisse zu einem volkswirtschaftlich optimalen Energieversorgungsszenario bis 2030 unter Berücksichtigung des Energiekonzeptes der Bundesregie-rung weist darauf hin, dass die Auswirkungen des angenommenen xEV-Bestands auf das gesamte Ener-gieversorgungssystem in Deutschland nicht signifikant sind. (Publikationssprache: Deutsch) Netzintegration von Elektrofahrzeugen und deren Auswirkungen auf die Energieversorgung / Linssen, Jochen; Danzer, Michael; Marker, Stefanie; Maas, Heiko; Strunz, Kai; Weinmann, Oliver In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 1/2, S.121-124 (4 Seiten, 4 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01739 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 103 Smard Grid, VNB (Verteilnetzbetreiber), IKT-Software Hülsen, Claas F.; Liebenstein, Andreas; Spanka, Katrin DNV KEMA Energy & Sustainability, Bonn, DE Anforderungen und Aufwendungen für IKT im Verteilnetz bis 2030 Zeitschriftenaufsatz Ein 'Smart Grid" oder intelligentes Stromnetz ermöglicht es, über die Vernetzung von Erzeugern, Spei-chern, Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln durch Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) Verbrauch und Erzeugung besser aufeinander abzustimmen, um erneuerbare Energien (EE) leichter in das Energiesystem zu integrieren. In einer umfassenden Studie hat das Beratungs- und Dienstleistungs-unternehmen DNV KEMA in Bonn (www.dnvkema.com) im Auftrag des Verbands kommunaler Unter-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


nehmen (VKU) die Anpassungs- und Investitionserfordernisse der IKT zur Entwicklung eines dezentralen Energiesystems (Smart Grid) auf Verteilnetzebene bis 2030 untersucht. In der vorliegenden Zusammen-fassung KEMA-Studie werden folgende zentrale Fragestellungen behandelt: (1) Welchen Umfang hat ein Smart Grid in der Zukunft und welche Rolle nimmt der VNB darin ein? (2) Welcher spezifische Anpas-sungsbedarf wird sich für den VNB im Bereich der IKT-Softwaresysteme und Hardwarekomponenten er-geben? (3) Welche monetären Aufwendungen kommen auf den VNB zu? Zwei wesentliche Einflussfakto-ren bestimmen den Anpassungsbedarf der IKT für den VNB maßgeblich: Erstens die Entwicklung der EE, KWK und wesentlicher steuerbarer Verbraucher im Verteilnetz und zweitens die wahrscheinliche Ausprä-gung des Smart Grid mit seinen Mechanismen und Technologien bis 2030. In der Studie werden beide Einflussfaktoren und deren mögliche Entwicklungsräume umfassend beschrieben. Die Abschätzung des IKT-Anpassungsbedarfs erfolgt über die Modellierung von zwei VNB-Musterunternehmen (städ-tisch/ländlich). Eine empirische Analyse von Mitgliedsunternehmen des VKU zeigt, dass insbesondere die IKT-Hardwareausstattung an den Zählpunkten auf Mittel- und Niederspannungsebene und in den Orts-netzstationen (ONS) aktuell sehr gering ist. Die Aufwendungen der IKT für das städtische und ländliche Musterunternehmen unterscheiden sich nicht wesentlich. Zwei Szenarien für die Zeitpunkte 2020 und 2030 gehen von einer stärker zentralen (Einspeisung und Verbrauch größerer Einheiten auf hoher Span-nungsebene) und einer dezentralen Entwicklung auf niedriger Spannungsebene) aus. Es wird deutlich, dass insbesondere die Zählpunkte mit PV-Anlagen, Wärmepumpen und Ladestationen für Elektrofahr-zeuge bis 2030 signifikanten Zuwächsen unterliegen. Die künftigen Aufgaben des VNB hängen wesent-lich von der Ausgestaltung von Smart Grid-Ansätzen in den Jahren 2020 und 2030 ab. Dabei arbeitet der VNB an der Schnittstelle zum 'Smart Market", so dass sich die Aufgaben des VNB gegenüber der heuti-gen Situation bis 2030 in den Grundzügen nicht ändern, jedoch in einigen Bereichen erheblich erweitern werden. Insbesondere durch den stetigen mittel- und niederspannungsseitigen Zubau volatiler EE wird die Spannungshaltung schwieriger, so dass die regionale Netzführung auch auf die Niederspannungssei-te ausgedehnt werden muss. Für VNB kommt somit auch die Aufgabe der Frequenzhaltung als Unter-stützungsleistung für die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) hinzu. Aus ITK-Anforderungen leiten sich An-passungs- und Investitionsbedarfe insbesondere in den folgenden Bereichen ab: (1) Einbau von Messein-richtungen und Kommunikationsmodulen zur Überwachung der Einspeisungen und des Verbrauchs im Verteilnetz, (2) Aufbau von geeigneten Steuerungsmöglichkeiten in den Ortsnetzstationen der betroffenen Netzabschnitte zur Sicherung der Spannungsqualität, (3) Anbindung von Einrichtungen zur Zu- oder Ab-schaltung von Verbraucherlasten oder Erzeugungseinheiten bei Gefahr für die Netzstabilität und (4) funk-tionale Erweiterung der Softwaresysteme für die Anlagensteuerung und die Kommunikation mit anderen Marktpartnern. Eine leistungsfähige IKT-Struktur kann mit untrschiedlichen Übertragungsstandards (GPRS, DSL oder PLC) aufgebaut werden. (Publikationssprache: Deutsch) Anforderungen und Aufwendungen für IKT im Verteilnetz bis 2030 / Hülsen, Claas F.; Liebenstein, And-reas; Spanka, Katrin In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 3, S.12-15 (4 Seiten, 3 Bilder, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01402 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 104 Regelleistung, Demand-Response-Leistung, Vermarktung Marz, Waldemar; Tzscheutschler, Peter; Henle, Markus TU München, DE; Stadtwerke München, DE Vergleich der Vermarktung von Demand-Response- und Kraftwerksleistung auf dem Minutenre-servemarkt Zeitschriftenaufsatz Die zentrale Herausforderung bei der Integration erneuerbarer Energien (EE) in das deutsche und euro-päische Stromversorgungssystem ist der Ausgleich der Ungleichgewichte zwischen dem schwankenden Angebot von Wind- und Sonnenenergie und der stetigen Nachfrage der Verbraucher. Neben dem Ausbau von überregionalen Übertragungsnetzen und von Speicherkraftwerken ist die Anpassung der Nachfrage an das Angebot ein Instrument, das hohe Erwartungen weckt. Diese Verfahren sind unter den Namen 'Demand Response' (DR) oder auch 'Demand Side Management' (DSM) bekannt und stellen das zentrale Element des 'Smart Grid'-Konzeptes dar. DR bezeichnet die Verlagerung von Stromverbraucherlasten auf ein äußeres Signal hin. Dies führt nicht unbedingt zu einem insgesamt verringerten Stromverbrauch, ermöglicht aber eine Stabilisierung des Netzes oder das Umgehen von Preisspitzen an der Strombörse. Die zeitweise Abschaltung von Verbrauchern entspricht dem Anfahren eines konventionellen Kraftwerks mit der gleichen Leistung. Analog dazu entspricht das temporäre Anschalten zusätzlicher Verbraucherlas-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


ten einer Verringerung der Überschussleistung im Netz, was einer Drosselung eines konventionellen Kraftwerks entspräche. Der Vermarktung für DR-Leistung, etwa an der Strombörse EPEX, erfolgt aus der Sicht eines 'Curtailment Service Providers (CSP)'. Hier konkurriert der DR-Pool mit ähnlich flexiblen, meist gasbefeuerten, konventionellen Kraftwerken. Nachfolgend wird untersucht, unter welchen Bedin-gungen sich ein DR-Pool gegen ein Gaskraftwerk durchsetzen könnte. Die Untersuchung konzentriert sich auf den Markt für positive Minutenreserve, um die wesentlichen qualitativen Effekte zu verdeutlichen. Zum Vergleich der Vermarktungschancen wird angenommen, dass die vermarktete DR-Leistung über die gesamte Angebotsdauer von 4 h verfügbar ist. Aus dem Vergleich der Erlöse und der Kostenstruktur ei-nes Gaskraftwerks und eines DR-Pools wird als Erfolgskriterium der DR-Vermarktung der Verlauf der Gewinndifferenzfunktion zwischen Kraftwerk und DR-Pool berechnet und diskutiert. Der Indifferenzpunkt, bei dem die Gewinne beider Technologien genau gleich sind, liegt für den niedrigeren Arbeitspreis 100 EUR/MWh bei einer höheren Abrufdauer. (Publikationssprache: Deutsch) Vergleich der Vermarktung von Demand-Response- und Kraftwerksleistung auf dem Minutenreserve-markt / Marz, Waldemar; Tzscheutschler, Peter; Henle, Markus In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63 (2013) 3, S.16-19 (4 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 1 Quelle) Dokumentnummer: 201303 01404 Verfügbakeit: TIB-ZA2191/LergZ10 _____________________________________________________ EMO 13 04 105 Verteilungsnetz, EU-Forschungsprojekt Web2Energy, Smart Grid Heß, Nicole; Doß, Andreas; Bühner, Volker Verteilnetzbetreiber (VNB) Rhein-Main-Neckar, Darmstadt, DE; EUS, Holzwickede, DE Smart Grids - eine Vision. Blick auf die Verteilungsnetze der Zukunft. Teil 2 Zeitschriftenaufsatz Im von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekt 'Web2Energy (W2E)' suchten elf europäi-sche Konsortialpartner innovative Lösungen für die Energieversorgung der Zukunft. Drei tragende Säulen eines Smart Grids - ein virtuelles Kraftwerk, das Smart Metering sowie Netzüberwachung und Netzauto-matisierung wurden dazu im Verteilungsnetz des Verteilnetzbetreibers (VNB) Rhein-Main-Neckar in Darmstadt erprobt. Im 2. Teil dieses Aufsatzes stehen Geschäftsmodelle für Stadtwerke und regionale Energieversorger im Mittelpunkt. Kleinen Anlagen ermöglicht erst die Zusammenfassung in einem virtuel-len Kraftwerk (Virtual Power Plant, VPP) einen direkten Marktzugang und damit bessere Vermarktungs-preise. Ein solches VPP kann vom VBN für folgende sieben Geschäftsmodelle eingesetzt werden: (1) Bilanzkreisausregelung, (2) Minutenreserve, (3) Sekundärreserve, (4) Intraday-Markt, (5) Spitzenlastop-timierung und vermiedene Netznutzungsentgelte, (6) Minimierung der Inanspruchnahme von Blindleis-tung und (7) Spannungshaltung. Die Betrachtung der Potentiale verschiedener Geschäftsmodelle im iso-lierten Einzelbetrieb am Beispiel von Web2Energy für den Hub von 10 MW führt zur Erkenntnis, dass der Betrieb eines VPP mit nur einem Geschäftsmodell nicht wirtschaftlich sein kann. Dazu müssen verschie-dene Modelle gleichzeitig parallel betrieben werden. Das VPP wählt automatisch das Modell entspre-chend der z.T tagesaktuellen Potenziale der verschiedenen Märkte. Die verschiedenen Einsatzfälle be-einflussen sich gegenseitig und schließen sich z.T auch aus. Zwar steigt der Erlös mit zunehmender Zahl der Geschäftsmodelle nicht linear, der Erlös wird aber durch die Vielzahl der Aktionsmöglichkeiten gegen einzelne Preiseinbrüche, z.B. bei der Minutenreserve, gesichert. Im 20/0,4-kV-Netz des VNB Rhein-Main-Neckar in Darmstadt wurden im Rahmen des EU Forschungsprojekts W2E innovative Überwachungs, Regelungs- und Steuerfunktionen mit breiter Anwendung von IKT realisiert. In der intelligenten Smart-Grid-Leitstelle werden die Normen IEC 61850 für die Datenkommunikation und IEC 61968/70 für das Da-tenmanagement eingesetzt. (Publikationssprache: Deutsch) Smart Grids - eine Vision. Blick auf die Verteilungsnetze der Zukunft. Teil 2 / Heß, Nicole; Doß, Andreas; Bühner, Volker In: ew - Elektrizitätswirtschaft 112 (2013) 3, S.26-28 (3 Seiten, 1 Bild, 1 Tabelle, 2 Quellen) Dokumentnummer: 201302 00657 Verfügbakeit: TIB-ZS4416/P/LeltZ1A _____________________________________________________ EMO 13 04 106 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Übertragungskapazität, Hochspannungsgleichstromübertragung Rusek, Bartosz; Jürgens, Ingo; Braun, Armin; Kleinekorte, Klaus; Joswig, Rainer Amprion, Dortmund, DE; TransnetBW, Stuttgart, DE Technik für das Ultranet. Konzept einer AC/DC-Hybridleitung Zeitschriftenaufsatz Der Netzentwicklungsplan 2012 (NEP 2012) identifiziert einen massiven Ausbaubedarf des Übertra-gungsnetzes in Nord-Süd-Richtung. Insgesamt sind vier DC-Korridore mit Übertragungskapazitäten von jeweils 2 GW bzw. 4 GW vorgesehen. Diese Fernübertragungsstrecken von etwa 500 km sollen mit selbstgeführter HGÜ Technologie mit VSC (Voltage Source Converter) realisiert werden. Im Folgenden wird beschrieben, wie as Projekt Ultranet der beiden Übertragungsnetzbetreiber Amprion und Transnet BW als gemeinsames HGÜ-Projekt für den Transportkorridor A geplant ist. Die Grundidee besteht darin, bestehende Freileitungsmasten für einen Parallelbetrieb von Gleichstrom- und Wechselstromkreisen zu nutzen. Dies bietet den Vorteil, dass so eine schnelle Realisierung des Projekts im Vorfeld der beschlos-senen Abschaltung von Kraftwerksleistung im Süden Deutschlands erreichbar ist. Da dieses Prinzip bis-her noch nicht zum Einsatz gekommen ist, kommt der Untersuchung der Kopplungsmechanismen zwi-schen den parallel geführten AC- und DC-Stromkreisen eine besondere Bedeutung zu. Das Ultranet wird sowohl mit Wechselstrom (AC) als auch mit Gleichstrom (DC) betrieben werden. Das Grundprinzip be-steht in der Umstellung eines bestehenden AC-Stromkreises zu einem DC-Stromkreis. Die Nutzung be-reits vorhandener Freileitungsmasten stellt den entscheidenden Vorteil dieser Technologie im Vergleich zu dem Neubau einer Freileitungstrasse dar. Die Nutzung der vorhandenen Leiterseile als DC-Stromkreis erfordert allerdings den Austausch der Isolatoren, da die vorhandenen Porzellanisolatoren nicht für DC-Spannungen dieser Größe geeignet sind. Es werden für diesen Zweck entworfene Verbundisolatoren zum Einsatz kommen. Beim Konzept einer AC/DC-Hybridleitung, wo AC- und DC-Systeme auf einem Freileitungsgestänge gemeinsam geführt werden, müssen die Wechselwirkungen zwischen den unter-schiedlichen Systemen gesondert betrachtet werden. Kapazitive und die induktive Kopplung lassen sich sehr gut anhand vorliegender Modelle beschreiben und mit Computersimulation ermitteln. Die ohmsche Kopplung wird durch die Bildung eines hochohmigen Übertragungskanals zwischen den beiden Syste-men erzeugt. Die Hochspannung und der damit einhergehende Korona-Effekt an der Oberfläche des DC-Leiters erzeugt Raumladungen in der Umgebungsluft, die sich zu den benachbarten AC-Leitern bewegen und dort einen DC-Stromfluss bewirken. Zur Analyse von ohmschen Kopplungen wurde ein Feldversuch unter realen Bedingungen initiiert. (Publikationssprache: Deutsch) Technik für das Ultranet. Konzept einer AC/DC-Hybridleitung / Rusek, Bartosz; Jürgens, Ingo; Braun, Ar-min; Kleinekorte, Klaus; Joswig, Rainer In: ew - Elektrizitätswirtschaft 112 (2013) 3, S.52-56 (5 Seiten, 4 Bilder, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201302 00660 Verfügbakeit: TIB-ZS4416/P/LeltZ1A _____________________________________________________ EMO 13 04 107 Großkälteanlage, Eisspeicher, Smart-Grid-Tarif, Stromhandel Schmid, Wolfgang; Schulz, Klaus Fafco, Biel/Bienne, CH Eisspeicher können überschüssige Stromkontingente benutzen. Amortisationszeit durch Smart Grid verkürzen Zeitschriftenaufsatz Energiespeichern kommt bei der künftigen Energieversorgung in Deutschland eine große Bedeutung zu. Allerdings fehlt es bisher an wirtschaftlichen Technologien, um fluktuierende Stromangebote aus erneu-erbaren Energien, vor allem aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen, direkt in einem Medium zu spei-chern. In der modernen Kälte- und Klimatechnik könnten die über Jahrzehnte bewährten Eisspeicher die-se Funktion übernehmen und eine Säule der anstehenden Energiewende sein. Neue Tarifangebote so-wie der Aufbau virtueller Kraftwerke lassen erwarten, dass sich Eisspeicher dann innerhalb weniger Jahre amortisieren. Standardisierte Eisspeicher für Klima- und Prozesskälteanlagen sind in der technischen Gebäudeausrüstung nichts Neues. Ein typisches Lastdiagramm zeigt eine Kälteanlage mit Eisspeicher: Die Kältemaschinen 1 und 2 dienen der Beladung des Eisspeichers in der Niedertarif- und teilweise auch in der Hochtarifzeit; Kältemaschine 3 liefert die Kältegrundlast und gleicht Leistungsdefizite aus, z.B. in der Mittagszeit oder am Abend, wenn der Eisspeicher entladen ist; der Höchstlastbezug liegt bei <1500 kW. Durch ein zentrales Verschiebemanagement bieten Kälteanlagen mit Eisspeicher für Klimaanlagen und industrielle Prozesse ein hohes Abschalt- und Verschiebepotential für positive und negative Regel-energie. Für ein Bürogebäude wird ein Betriebsszenario mit Smart-Grid-Funktion beschrieben. Die Erfah-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


rungen des Eisspeicherherstellers Fafco aus Biel/Schweiz (www.fafco.ch) in Frankreich zeigen, dass sich Eisspeicher bei konventioneller Betriebsweise und attraktiven Smart-Grid-Tarifen innerhalb weniger Jahre amortisieren. Im Vergleich zu Stromspeichern sind die Life-Cycle-Kosten von Eisspeichern sehr gering. Großkälteanlegen von Stromkunden wie Kältezentralen, Tiefkühllagern oder Großwärmepumpen lassen sich als virtuelle Kraftwerke in das Lastmanagement einbeziehen. (Publikationssprache: Deutsch) Eisspeicher können überschüssige Stromkontingente benutzen. Amortisationszeit durch Smart Grid ver-kürzen / Schmid, Wolfgang; Schulz, Klaus In: ew - Elektrizitätswirtschaft 112 (2013) 5, S.26-31 (6 Seiten, 5 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01689 Verfügbakeit: TIB-ZS4416/P/LeltZ1A _____________________________________________________ EMO 13 04 108 Elektromobilität, Ladeinfrastruktur, Smatr-Grid-Einbindung Schorstein, Kai; Reifenhäuser, Bernd GIP, Mainz, DE Technisches Management der Ladeinfrastruktur. Praxiserfahrung aus Elektromobilitätsprojekt Zeitschriftenaufsatz Das technische Management von Ladeinfrastrukturen, angeboten als 'Managed Service', bietet neue Ge-schäftspotenziale für Energieversorger. Im Sinne des Smart Grids ist es für den Netzbetreiber notwendig, steuernd auf die Ladeinfrastruktur sowie auf die Speicher (Vehicle to the Grid) einwirken zu können. Auf Basis der Ergebnisse des Forschungsprojekts 'Stromparkplätze für Elektrofahrzeuge - Konzepte, Prüf-stand und Pilotanlage (Stropa)' diskutieren die Verfasser das Szenario einer gemanagten Ladeinfrastruk-tur. Dabei werden die Anforderungen an den Betrieb sowie die Integration in ein Smart Grid beleuchtet. In den Jahren 2009 bis 2011 wurde eine Pilotanlage mit 20 Ladestationen und verschiedenen elektrischen Dienstfahrzeugen aufgebaut. Für einen automatisierten und effizienten Betrieb der Ladeinfrastruktur als 'Managed Service' wird eine Managementplattform für Performance-, Last-, Demand-Response-, Spei-cher-, Fehler- und Entstörungsmanagement, sowie für die Abrechnung ein Accounting-, Mediation- und Billing-System gebraucht. Die Funktionsfähigkeit und die momentanen Kenngrößen der Anlage müssen überwacht werden, um durch Vandalismus oder fehlerhafte Bauteile an Fahrzeugen oder Ladesäulen verursachte Fehler zu erkennen und die Benutzungssicherheit zu gewährleisten. Auch sind die Auslas-tung der Ladesäulen, die revisionsfeste Abrechnung der getankten Energiemengen sowie im Bedarfsfall die Organisation von Alarmierung und Entstörung wichtig. Die Auswertung der erfassten Daten dient so-wohl der betrieblichen Vorausplanung, beispielsweise des Energiebedarfs oder weitere Stellplätzen, als auch der Erhebung von Verbesserungsmöglichkeiten in der Betriebssteuerung. Das Last- und Ladema-nagement optimiert nach vorgegebenen Kriterien die zeitliche und örtliche Verteilung der Last auf die ein-zelnen Ladestationen. Durch Simulation werden die voraussichtliche Abfahrtzeit und der gegenwärtige Batteriestand der Fahrzeuge ermittelt. Die summierten Lastgänge dienen als Grundlage für die Anpas-sung an eine fluktuierende Energieerzeugung aus regenerativen Energien nach dem Prinzip des Smart Grid. (Publikationssprache: Deutsch) Technisches Management der Ladeinfrastruktur. Praxiserfahrung aus Elektromobilitätsprojekt / Schor-stein, Kai; Reifenhäuser, Bernd In: ew - Elektrizitätswirtschaft 112 (2013) 5, S.44-48 (5 Seiten, 5 Bilder, 1 Quelle) Dokumentnummer: 201303 01690 Verfügbakeit: TIB-ZS4416/P/LeltZ1A _____________________________________________________



EMO 13 04 109 Redox-Flow-Zelle, Vanadium-Elektrolyt, Energiespeicherung Isenburg, Thomas Redox-Flow-Zellen sollen mit neuen Elektrolyten besser werden Redox-flow cells with a new electrolyte Zeitschriftenaufsatz Als Energiespeicher beim zukünftigen Elektroenergie-Netzausbau gewinnen Redox-Flow-Zellen mit neu-em Elektrolyten eine große Bedeutung. Das Redox-Verfahren ist eine Kombination aus Reduktion und Oxidation. Redox-Flow-Zellen nutzen Oxidationen (Elektronenabgabe-) und Reduktionen (Elektronenauf-nahmeprozesse) zwischen unterschiedlichen Medien. Wesentliche Komponenten sind zwei Tanks und zwei Elektroden, die jeweils durch eine für Ionen durchlässige Membran getrennt sind. Durch eine leiten-de Verbindung zwischen den Elektroden können Ströme zum Laden oder Entladen fließen. Durchgesetzt hat sich Vanadium als Elektrolyt. Ein zukünftiges Ziel ist es, höhere Wirkungsgrade zu erreichen, den Batterieaufbau zu vereinfachen und preisgünstigere Materialien einzusetzen. An der weiteren Erfor-schung der Redox-Flow-Zellen sind verschiedene Stellen eingebunden, so auch die Fraunhofer-Gesellschaft. Beim Fraunhofer-IGT wird zurzeit ein Windkraftwerk mit einem 2-MW-Redox-Flow-Speicher entwickelt. Man will dabei das Zusammenspiel zwischen fluktuierender Energielieferung durch Windkraft und dem elektrochemischen, stationären Energiespeicher untersuchen. An der Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften werden Redox-Flow-Zellen für Anwendungen im Bereich der Elektromobili-tät untersucht. Da hier ein flüssiger Elektrolyt eingesetzt wird, kann er ähnlich wie fossile Kraftstoffe (Tankstellensystem) verwendet werden. Redox-Flow-Zellen weisen als weiteren Vorteil eine hohe Zyklus-festigkeit mit bis zu 10000 Be- und Entladezyklen auf. Auch wird eine Lebensdauer von bis zu 40 Jahren erwartet. Weitere Ziele der Forschung sind eine hohe Energiedichte und marktfähige Fertigungsverfah-ren. Beispiele werden vorgestellt. (Publikationssprache: Deutsch) Redox-Flow-Zellen sollen mit neuen Elektrolyten besser werden / Isenburg, Thomas In: MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin (2013) 9, S.24-26 (3 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201302 05683 Verfügbakeit: TIB-ZS9909/LmasZ1A _____________________________________________________ EMO 13 04 110 Elektroenergieerzeugung, Wasserstoffkraftwerk Munde, Annedore Modulares Wasserstoffkraftwerk liefert Strom zur richtigen Zeit Modular hydrogen power station delivers electric current at the correct time Zeitschriftenaufsatz Die flukturierende Elektroenergiegewinnung aus Wind und Sonnenlicht erfordert einen Energiespeicher, dessen Lösung hier als Wasserstoffkraftwerk aufgefasst wird. Ein modulares Kraftwerk soll mittels eines skalierbaren Energiespeichers in kürzester Zeit Strom liefern. Dabei wird Wasserstoff in einem energie-tragenden Stoff, dem Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC) oder Carbazol, gespeichert. Die für das Wasserstoffkraftwerk notwendige Technik ist kleintechnisch bekannt, es kann aber heute noch nicht wirt-schaftlich errichtet werden. Zur Realisierung hat sich ein bundesweites Kooperationsnetzwerk aus 21 Partnern gebildet, das das Ziel eines mobilen und modularen Wasserstoffkraftwerkes verfolgt. Das Um-setzungskonzept beruht auf der Entwicklung von drei Blöcken. Block 1 bildet den Verstromungsmodul, Block 2 den Speichermodul Wasserstoff und Block 3 den Wärmespeicher. Die Zusammenarbeit und die Blöcke werden kurz vorgestellt. (Publikationssprache: Deutsch) Modulares Wasserstoffkraftwerk liefert Strom zur richtigen Zeit / Munde, Annedore In: MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin (2013) 12, S.28-31 (4 Seiten, 5 Bilder) Dokumentnummer: 201303 02114 Verfügbakeit: TIB-ZS9909/LmasZ1A _____________________________________________________



EMO 13 04 111 Smart Grid, Lastverschiebung, Leitwarte Naumann, Andre Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Magdeburg, DE Leitwarte im Smart Grid Monographie; Dissertation Die Transformation der traditionellen elektrischen Netze und ihrer Strukturen hin zum Smart Grid ist er-forderlich, um die Nachhaltigkeit der Erzeugung elektrischer Energie zu gewährleisten, Hierzu müssen die Kernfunktionalitäten des Smart Grids umgesetzt werden, wozu die Einbindung dezentraler Einspeiser, stationärer und mobiler Speicher gehört, genauso wie die Integration der Endverbraucher in die DSM-Prozesse. Zur Gewährleistung der Systemzuverlässigkeit unter den neuen Anforderungen ist die Stati-onsautomatisierung im Verteilnetz erforderlich, unterstützt durch eine automatische Systemkonfiguration durch intelligente Geräte. All diese Funktionalitäten setzen voraus, dass eine leistungsstarke Kommunika-tionsinfrastruktur alle Systemkomponenten miteinander vernetzt und ein reibungsloser Information-saustauch möglich ist. Um dies zu gewährleisten, sind einheitliche Datenmodelle erforderlich, welche in Form von Standards vorhanden sein müssen und eine Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Gerä-ten sicherstellen. Zur Erprobung der Kommunikation via IEC 61850 zwischen Feldgerät und Leitwarte konnten diverse Remote Terminals Units getestet werden. Hierbei wurde nicht nur der Einsatz bereits standardisierter Datenobjekte realisiert, sondern es wurden auch neu entwickelte Objekte eingesetzt. Es zeigt sich, dass eingesetzte Soft- und Hardwarekomponenten noch nicht vollständig ausgereift sind und weitere Entwicklungs- und Erprobungsarbeit zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebes notwen-dig ist. Der Einsatz des Common Information Models gemäß IEC 61970 und IEC 61968 konnte durch die Instanziierung einer Datenbank und Bereitstellung einer CIM-konformen Schnittstelle erprobt werden. Auch hier wurden derzeit noch nicht standardisierte Datenmodelle entwickelt und erprobt. Zur Kopplung zwischen Leitwarte und Feldkommunikation bzw. zur Anbindung von Smart Metern an das Datenmana-gement und die CIM-Schnittstelle der Leitwarte wurden entsprechende Gateways konzeptioniert, in Tei-len umgesetzt und getestet. Hierbei zeigt sich, dass die korrekte Funktion gegeben ist, allerdings die An-wendung einheitlicher Standards mehr Bedarf an Ressourcen hat, verglichen mit proprietären Lösungen. Eine modulare Systemarchitektur mit anwendungsspezifischen Instanziierungen, welche trotzdem stan-dardkonform arbeitet, verspricht hier eine Optimierung der Performance, setzt aber auch eine umfassen-de vorangegangene Analyse der Anwendungsanforderungen voraus. Als Beispiel zur Umsetzung einer Smart-Grid-Architektur auf Basis einheitlicher Kommunikationsstandards wurde das Pilotprojekt Web2Energy vorgestellt. Die eingesetzten technischen Lösungen ermöglichen die Bereitstellung der Kernfunktionalitäten, auch wenn dieses nur in einem relativ kleinen Maßstab erprobt wird. Erste Ergeb-nisse konnten gezeigt werden. Unter anderem zeigt sich, dass die Motivation von Endkunden zur Teil-nahme an Lastverschiebungen unter den vorherrschenden Bedingungen nur teilweise gegeben ist. (Pub-likationssprache: Deutsch) Leitwarte im Smart Grid / Naumann, Andre In: Buch; Res Electricae Magdeburgenses, Magdeburger Forum zur Elektrotechnik (MAFO) 47 (2012) S.1-113, Magdeburg: Universität Magdeburg, 978-3-940961-81-5 (113 Seiten, 53 Bilder, 28 Tabellen, 46 Quellen) Dokumentnummer: 201302 00616 Verfügbakeit: TIB-RS4023(47) _____________________________________________________ EMO 13 04 112 Smart Grid, Elektrizitätsverteilungsnetz, Smart Metering Lotzenburger, Lars Texas Instruments Deutschland, DE Power line communication (PLC) in the Smart Grid CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Communication in this context means when a Electricity Distribution Grid becomes a Smart Grid. In a Smart Grid you can bidirectional exchange data between the utility and the consumer for the purpose of e.g. saving energy, reducing cost and increase reliability. A suitable communication medium is readly available - the power line. PLC has been developed mainly in the areas of smart metering in the smart grid, but many other end equipments such as automotive battery charging, home automation, solar or lighting are evaluating this technology. This paper gives a brief overview about this interesting technology and it's current status. The two main modulation techniques, OFDM and FSK, will be discussed with their advantages and disadvantages. Today's established standards such as PRIME and G3 will be addressed ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


and the requirements of the PLC microcontroller for their implementation. Furthermore requirements of both the analog and digital portion of a PLC hardware design are revealed and the challenges are dis-cussed. (Publikationssprache: Englisch) Power line communication (PLC) in the Smart Grid / Lotzenburger, Lars In: Embedded World Conference 2011 Exhibition & Conference, It's a Smarter World, Proceedings & Conference Materials, Nürnberg, DE, Mar 1-3, 2011 (2011) S.1-3 (nicht paginiert), Poing: WEKA-Fachmedien, D:Session_06\03_TI.pdf, 978-3-7723-0861-1 (3 Seiten) Dokumentnummer: 201303 00794 Verfügbakeit: TIB-RR8880(2011)CD-R _____________________________________________________ EMO 13 04 113 Smart Grid, Interoperabilität, Europäische Norm Harnischmacher, Georg FH Dortmund, DE IEC 61850 - Der Standard zur Energieautomation Konferenz-Einzelbericht Im Rahmen der aktuellen Standardisierungsbemühungen zur Kommunikation in Smart Grids sind interna-tional eine Vielzahl von Protokollnormen in der Diskussion. Verschiedene Roadmaps geben Anwen-dungshinweise und versuchen, die dringend notwendigen Festlegungen für eine Interoperabilität der in-formationstechnischen Infrastruktur im Energiebereich zu forcieren. Nur wenige Normenreihen sind bis-lang laut DKE-Roadmap als akzeptierte und etablierte Standards zu gesetzten "Kernstandards" erhoben worden, da sie als "horizontale Normen/ Normfamilien definiert sind, die von allen TCs innerhalb der IEC für die Nutzung von Smart Grid angewandt werden". Neben den Rahmenstandards IEC 62357 (Referen-ce Architecture for Power System Information Exchange), IEC 61970/61968 (Common Information Model (CIM), Distribution Management System (DMS)) und 62351 (Data and Communication Security) ist dies im Bereich der Energieautomation der Systemstandard IEC 61850 "Communication networks and sys-tems for power utility automation". Der Beitrag stellt die grundlegenden Ansätze der IEC 61850 vor und zeigt die Alleinstellungsmerkmale auf: Ein abstraktes Informationsmodell bildet in Verbindung mit ent-sprechenden Kommunikationsdiensten die kompatible Basis, auf der unterschiedliche Abbildungen der konkreten Geräte- und Kommunikationsstruktur möglich sind. Die Struktur und Ablage der Konfigurati-onsdaten ist ebenfalls genormt und gestattet sogar die Verwendung produktneutraler Engineeringwerk-zeuge. (Publikationssprache: Deutsch) IEC 61850 - Der Standard zur Energieautomation / Harnischmacher, Georg In: Smart Energy 2012, Fachtagung, Wie smart ist der Weg zur Energiewende?, FH Dortmund, Dort-mund, DE, 22.-23. Nov, 2012 (2012) S.68-84, Glückstadt: vwh Verlag Werner Hülsbusch (www.vwh-verlag.de), 978-3-86488-030-8 (17 Seiten, 10 Bilder, 4 Tabellen, 8 Quellen) Dokumentnummer: 201303 03622 _____________________________________________________ EMO 13 04 114 Smart Grid, Stadtnetz, Volatilität Laskowski, Michael RWE Deutschland, Essen, DE Smart City, das intelligente Netz in der Stadt Konferenz-Einzelbericht Intelligente Netze, sogenannte Smart Grids, werden in Zukunft eine zentrale Bedeutung in der Steuerung insbesondere der Verteilnetze erhalten. Durch den politisch gewollten Zubau von erneuerbaren Energien steigt die Volatilität der Einspeisung, so dass es im Netz zu stochastisch indizierten Einspeisungen, ent-koppelt von der jeweiligen Lastsituation, kommen wird. Die Lösung eines möglicherweise damit verbun-denen Netzproblems liegt in einem Zubau von Leitungsquerschnitt oder im Aufbau von "Intelligenz" im Verteilnetz. Vergleicht man in diesem Zusammenhang das Stadtnetz mit dem ländlichen Netz, so zeigt sich, dass Stadtnetze durch ihren hohen Vermaschungsgrad eher robust auf stochastische Einspeise- und Lastereignisse reagieren. Ländliche Netze dagegen können aufgrund ihres geringeren Verma-schungsgrades und einer im Mittel höheren Einspeisequote eher temporäre Netzengpässe aufzeigen. Die Hauptaufgabe städtischer Netze besteht jedoch zukünftig nicht darin, Mengen von erneuerbaren Ener-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


gien aufzunehmen, sondern diese vom Stadtrand aus in die Stadt zu transportieren und Lasten sowie Speichermengen innerhalb der Stadt zu balancieren. Hierzu werden zukünftige Stadtnetze sowie netz-technische Betriebsmittel auf die kommenden Bedarfssituationen angepasst werden müssen. (Publikati-onssprache: Deutsch) Smart City, das intelligente Netz in der Stadt / Laskowski, Michael In: Smart Energy 2012, Fachtagung, Wie smart ist der Weg zur Energiewende?, FH Dortmund, Dort-mund, DE, 22.-23. Nov, 2012 (2012) S.86-97, Glückstadt: vwh Verlag Werner Hülsbusch (www.vwh-verlag.de), 978-3-86488-030-8 (12 Seiten, 8 Bilder, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201303 03623 _____________________________________________________ EMO 13 04 115 Smart Grid, Informations- und Kommunikationstechnik Broß, Justus; Lange, Christian; Noack, Ferenc Alcatel-Lucent Deutschland, Berlin, DE IKT ist die Basis für ein wirklich smartes Energienetz Konferenz-Einzelbericht Der immer höher werdende Anteil von volatiler und räumlich verteilter Energieerzeugung, die Verknap-pung natürlicher Ressourcen, der Investitionsstau in der Übertragungsinfrastruktur, der kontinuierliche Anstieg elektrischer Last in den Netzen, sowie die stetig wachsenden Anforderungen an die Versor-gungszuverlässigkeit, -verfügbarkeit und -qualität, sind alles Nachweise für die Notwendigkeit einer neu-en Generationen von intelligenten Energienetzen. Grundlegend neue Transportkonzepte und Verkehrs-systeme könnten in diesem Zusammenhang ebenfalls ein nicht zu vernachlässigender Faktor werden, steht die Mobilität heutzutage für viele für Wohlstand, Freiheit, Lebensqualität und soziale Gleichberechti-gung. Die Mobilität von morgen wird sich dabei aber ebenfalls dem veränderten ökologischen Gewissen der Gesellschaft anpassen, und deutlich energieeffizientere, umweltfreundlichere und leisere Möglichkei-ten der Fortbewegung bieten müssen. Der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) kommt bei diesem Wandel zu einer nachhaltigeren Energiewirtschaft eine ganz besondere Bedeutung zu. (Pub-likationssprache: Deutsch) IKT ist die Basis für ein wirklich smartes Energienetz / Broß, Justus; Lange, Christian; Noack, Ferenc In: Smart Energy 2012, Fachtagung, Wie smart ist der Weg zur Energiewende?, FH Dortmund, Dort-mund, DE, 22.-23. Nov, 2012 (2012) S.98-108, Glückstadt: vwh Verlag Werner Hülsbusch (www.vwh-verlag.de), 978-3-86488-030-8 (11 Seiten, 4 Bilder, 7 Quellen) Dokumentnummer: 201303 03624 _____________________________________________________ EMO 13 04 116 Smart Grid, Photovoltaik, Kraft-Wärme-Kopplung Brüggemann, Roland; Wolski, Thomas Dortmunder Energie- und Wasserversorgung (DEW), Dortmund, DE; Power Plus Communications, Mannheim, DE Smart Phoenix - Intelligente Energienetze in Dortmund Konferenz-Einzelbericht Die Dortmunder Energie- und Wasserversorgung GmbH DEW21 plant und entwickelt seit Ende 2011 ein zukunftsweisendes Smart-Energy-Referenzprojekt am Dortmunder Phoenix-See. In einem der größten Stadtentwicklungsprojekte Deutschlands entsteht auf dem Gelände der ehemaligen Hermannshütte ein Zukunftsstandort für Technologie und Lebensqualität, der auch ein Intelligentes Stromnetz erhalten wird. Mit einer Kombination aus Glasfaser- und Breitband-Powerline-Netzen wird eine durchgängige offene, IP-basierte Kommunikationsplattform aufgebaut. Diese "Energieinformationsnetz" ermöglicht flächende-ckendes Smart Metering und bietet darüber hinaus die Basis für das gesamte Spektrum von Smart Grid Anwendungen, bis hin zur kompletten Verteilnetzautomatisierung und der Einbindung erneuerbarer Er-zeuger in das Stromnetz. Ziel des Projektes ist es praktische Erfahrungen mit einer zukunftsfähigen Kommunikationsarchitektur zu sammeln, hieraus Schlussfolgerungen für den Ausbau im Bestandsnetz abzuleiten und neue, "smarte" Anwendungen zu implementieren und evaluieren. (Publikationssprache: Deutsch)



Smart Phoenix - Intelligente Energienetze in Dortmund / Brüggemann, Roland; Wolski, Thomas In: Smart Energy 2012, Fachtagung, Wie smart ist der Weg zur Energiewende?, FH Dortmund, Dort-mund, DE, 22.-23. Nov, 2012 (2012) S.172-183, Glückstadt: vwh Verlag Werner Hülsbusch (www.vwh-verlag.de), 978-3-86488-030-8 (12 Seiten, 5 Bilder) Dokumentnummer: 201303 03636 _____________________________________________________ EMO 13 04 117 Windenergie, Deutschland, Netzbelastung, Energiehandel Rendel, Torsten; Rathke, Christian; Hofmann, Lutz Universität Hannover, DE Einfluss von zusätzlichen Windeinspeisung auf den Energiehandel und die Netzbelastung in Eu-ropa Influence of additional wind generation on the energy exchange and the net load in Europe CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht In Folge der Förderung von erneuerbaren Energien in Deutschland und der Liberalisierung des europäi-schen Strommarktes kommt es zwischen den einzelnen Staaten zu Veränderungen in den Handelsbilan-zen. Darüber hinaus verlagern sich die Leistungsflüsse im Netz in Abhängigkeit der Einspeisung der er-neuerbaren Energien. Um die Auswirkungen zukünftiger Änderungen in der europäischen Energieerzeu-gung abschätzen zu können, werden Werkzeuge zur Simulation dieser Zukunftsszenarien benötigt. Am Beispiel eines Szenarios für den Windenergieausbau in Deutschland wird aufgezeigt, wie sich dieser auf die physikalischen und handelsbedingten Energieflüsse zwischen Deutschland und seinen Nachbarlän-dern auswirken kann. (Publikationssprache: Deutsch) Einfluss von zusätzlichen Windeinspeisung auf den Energiehandel und die Netzbelastung in Europa / Rendel, Torsten; Rathke, Christian; Hofmann, Lutz In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-5 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:01.01.03_Rendel.pdf, 978-3-8007-3446-7 (5 Seiten, 8 Bilder, 8 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01697 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 118 Smart Grid, Praxistest Oerter, C.; Neusel-Lange, N.; Zdrallek, M.; Klöker, P.; Friedrich, W.; Antoni, J.; Birkner, P. Bergische Universität, Wuppertal, DE; SAG, Dortmund, DE; Mauell, Velbert, DE Das intelligente Niederspannungsnetz im Praxistest Practical experience with smart low voltage grids CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht In der Vergangenheit konnten elektrische Verteilungsnetze nach statischen Gesichtspunkten dimensio-niert werden. Dies war möglich, da sich die Stromflüsse im Wesentlichen deterministisch verhielten. Mit der flächendeckenden Einführung regenerativer Energiequellen und neuer effizienter aber leistungsstar-ker Stromanwendungen entfällt diese Voraussetzung. Um die neue Volatilität zu beherrschen, sind elekt-rische Netze künftig unter Beibehaltung der statischen Dimensionierungsphilosophie entweder deutlich über zu dimensionieren oder es wird eine dynamische Betriebsweise eingeführt, die die vorhandenen Reserven durch eine bessere Informationsverfügbarkeit nutzt. Ein derartiges "Smart Grid" wurde in einem Praxistest aufgebaut. Die bisherigen Erkenntnisse werden in diesem Beitrag beschrieben. (Publikations-sprache: Deutsch) Das intelligente Niederspannungsnetz im Praxistest / Oerter, C.; Neusel-Lange, N.; Zdrallek, M.; Klöker, P.; Friedrich, W.; Antoni, J.; Birkner, P. In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:01.02.03_Birkner.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen)



Dokumentnummer: 201303 01701 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 119 Smart Grid, Batteriesystem, Eigenverbrauch Sabo, Andreea; Wille-Haussmann, Bernhard; Wittwer, Christof Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg, DE Betriebsstrategien für PV-Batteriesysteme im Stromnetz Operation strategies for PV battery systems in the electricity grid CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Erzeugung zu synchronisieren, um ihren Strombezug zu minimieren. Diese Entwicklung macht auch zu-nehmend den Einsatz von Batteriesystemen interessant. Der lokal optimierte Betrieb von PV-Batteriesystemen in privaten Haushalten hat die Maximierung des Eigenverbrauchs als Ziel und setzt voraus, dass die Batterie geladen wird, sobald PV-Strom im Überschuss vorhanden ist. Nach beendeter Ladung des Speichers (meist gegen Mittag) erfolgt die spontane Einspeisung ins Netz, mit voller Anla-genleistung. Dieser aus Netzsicht ungesteuerte Betrieb wird bei hoher Durchdringung von PVBatterie-systemen nicht zu der gewünschten Netzentlastung durch verteilte Speicher führen. Es besteht die Her-ausforderung, diese sinnvoll in das Stromnetz zu integrieren. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen von unterschiedlichen Betriebsstrategien auf exemplarische Netze demonstriert. Der ungesteuerte Be-trieb wird mit aus Netzsicht optimierter Betriebsführungsalternativen verglichen und analysiert. Die Aus-wahl der geeigneten Betriebsstrategie wird diskutiert. Es wird gezeigt, dass eine Netzentlastung nur dann möglich ist, wenn die Ladung der dezentralen Speicher über einen intelligenten Algorithmus gesteuert wird. (Publikationssprache: Deutsch) Betriebsstrategien für PV-Batteriesysteme im Stromnetz / Sabo, Andreea; Wille-Haussmann, Bernhard; Wittwer, Christof In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:01.03.02_Sabo.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 9 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01704 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 120 Versorgungszuverlässigkeit, dezentrale Energieerzeugung Müller, Holger; Ramold, Mathias; Ettinger, Andreas Siemens, Erlangen, DE Bewertung technischer Lösungen für den Ausbau von Verteilungsnetzen mit einem hohen Grad an EEG-Einspeisung Evaluaton of technical solutions for the enhancement of distribution networks with a high degree of dis-tributed generation CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Der Anteil an verteilten erneuerbaren Energieerzeugern wächst seit den letzten Jahren aufgrund der För-derung von regenerativen Energieerzeugern rasant an. Als Konsequenz dieses Ausbaus müssen sich die Verteilungsnetze und hier besonders die Niederspannungsnetze verändern, um eine genügend hohe Spannungsqualität und Versorgungszuverlässigkeit trotz der fluktuierenden verteilten Erzeugung zu ge-währleisten. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen und neuen Herausforderungen beschrieben, die auf die Verteilungsnetze heute schon zukommen. Dabei setzen Energieversorgungsuntemehmen auf klassische Lösungsansätze, wie z.B. der Netzverstärkung durch Austausch von Betriebsmitteln oder der Zubau mit neuen Ortsnetzstationen. Im Vergleich dazu werden neue Ansätze und Technologien be-schrieben, um die Lösungen durch intelligente Komponenten und mit geringerem Invest in neue Leitun-gen und Stationen zu erreichen. Abschließend wird anhand von drei typischen und realitätsnahen Netz-gebieten der Ausbau für verschiedenen Grade von erneuerbarer Energien untersucht, technisch und wirt-schaftlich bewertet. (Publikationssprache: Deutsch)



Bewertung technischer Lösungen für den Ausbau von Verteilungsnetzen mit einem hohen Grad an EEG-Einspeisung / Müller, Holger; Ramold, Mathias; Ettinger, Andreas In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:01.03.04_Mueller.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 9 Bilder, 8 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01706 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 121 Netzintegration, Batteriespeicher Stölzle, Franz; Bader, Daniel; Backes, Jürgen Netzgesellschaft Ostwürttemberg, Ellwangen, DE; EnBW Ostwürttemberg DonauRies, Ellwangen, DE Netzintegration von dezentralen Erzeugungsanlagen durch Batteriespeicher im Verteilnetz am Beispiel des Pilotprojektes "INESS" (Intelligentes Netz Energie Speicher-System) CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Speichersysteme können grundsätzlich herkömmliche Netzbaumaßnahmen ersetzen. Der Speicher übernimmt dabei die Funktion als zusätzliche Last, wenn eine hohe dezentrale Einspeisung in das Netz erfolgt und wirkt als Erzeugungsanlage bei hoher Bezugslast, wenn der Speicher entladen wird. Um ei-nen Netzausbau optimal zu ersetzen, sind die Speichersysteme mindestens so dezentral im Netz anzu-ordnen, wie die entsprechenden Erzeugungsanlagen. Die erforderliche Kapazität des Speichers ist ab-hängig vom Anwendungsfall. Beim Einsatz alternativ zum Netzausbau, sind vergleichsweise hohe Kapa-zitäten mit rund 6kWh je kW installierter Erzeugungsleistung erforderlich. Bedingt durch die selten auftre-tende maximale Einspeiseleistung wird nur ein geringer Energieumsatz erreicht. Unter aktuellen Rah-menbedingungen und Marktgegebenheiten lassen sich Speichersysteme ausschließlich für diesen An-wendungsfall derzeit nicht wirtschaftlich betreiben. Kombinierte Nutzungsmöglichkeiten von Speichern durch Kunden, Handel und Vorgaben des Netzbetreibers könnten bei geänderten Rahmenbedingungen und entsprechender Preisdegression von Energiespeichern eine wirtschaftliche Betriebsweise zulassen. Hierzu sind weitere Untersuchungen erforderlich. Durch den Betrieb des realisierten Speichersystems sollen zukünftig reale Betriebskosten und Systemwirkungsgrade bei unterschiedlichen Betriebsbedingun-gen im Niederspannungsnetz ermittelt werden. (Publikationssprache: Deutsch) Netzintegration von dezentralen Erzeugungsanlagen durch Batteriespeicher im Verteilnetz am Beispiel des Pilotprojektes "INESS" (Intelligentes Netz Energie Speicher-System) / Stölzle, Franz; Bader, Daniel; Backes, Jürgen In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:01.04.01_Stölzle.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 11 Bilder, 2 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01707 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 122 erneuerbare Energie, Energiespeicher, Netzausbau Moser, Albert; Wellßow, Wolfram; Sterner, Michael; Pluntke, Helge; Rotering, Niklas; Kleimaier, Martin Universität Kaiserslautern, DE; RWTH Aachen, DE; Hochschule Regensburg, DE; Energietechnische Gesllschaft im VDE (ETG), Frankfurt am Main, DE Bedarf an Energiespeichern und Netzausbau in Deutschland bei einem Ausbau der Erneuerbaren Energien gemäß dem Energiekonzept der Bundesregierung, Teil A: Speicherungsbedarf Required storage capacity and network expansions in Germany for an expansion of renewable generat-ing capacity according to the roadmap of the German Government, Part A: Storage Capacity CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Der Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) auf einen Anteil von mindestens 80% an der Bruttostromer-zeugung, der nach dem Energiekonzept der Bundesregierung bis zum Jahr 2050 erreicht werden soll, ist ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Teil A dieser Veröffentlichung widmet sich der Frage, wel-cher Speicherungsbedarf in Deutschland zur Bilanzierung zukünftiger EE-dominierter Erzeugungssyste-me unter Berücksichtigung der Flexibilitäten des verbleibenden thermischen Kraftwerksparks und der Be-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


reitschaft zur Flexibilisierung der EE-Einspeisung erforderlich ist. Es zeigt sich, dass bis zu einem EE-Anteil von 40% auch thermische Kraftwerke und eine geringe Abregelung der EE-Einspeisung variablen Verbrauch und schwankende Erzeugung effizient ausgleichen können. Bei einem EE-Anteil von 80% hin-gegen sind unter Berücksichtigung ökonomischer Randbedingungen etwa 14 GW an Kurzzeit- und 18 GW an Langzeitspeichern zur Bilanzierung des deutschen Systems erforderlich. In Teil B werden die Fol-gen eines Speicherzubaus und Speichereinsatzes auf den Betrieb des Übertragungsnetzes und dessen Ausbau diskutiert. (Publikationssprache: Deutsch) Bedarf an Energiespeichern und Netzausbau in Deutschland bei einem Ausbau der Erneuerbaren Ener-gien gemäß dem Energiekonzept der Bundesregierung, Teil A: Speicherungsbedarf / Moser, Albert; Wellßow, Wolfram; Sterner, Michael; Pluntke, Helge; Rotering, Niklas; Kleimaier, Martin In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:01.04.04_Rotering.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01709 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 123 Smart Grid, Betriebsführung Brunner, Christoph; Buchholz, Bernd Michael; Hampel, Herman; Naumann, A. IT4Power, Zug, CH; NTB Technoservice, Pyrbaum, DE; iAd, Großhabersdorf, DE; Universität Magde-burg, DE Informations- und Kommunikationstechnologien zur Betriebsführung smarter Verteilungsnetze auf Basis der Deutschen Normungsroadmap Information and communication technologies for operating of smart distribution grids based on the Ger-man standardization roadmap CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Die neuen Herausforderungen in den Verteilungsnetzen in Verbindung mit der wachsenden Anzahl ein-speisender Erzeuger und neuartiger Lasten erfordern die Anwendung von Informations- und Kommunika-tionstechnologien (IKT) bis in die Niederspannungsebene. In der Praxis des 20/0.4 kV- Netzes der HSE AG in Darmstadt wurden im Rahmen des Europäischen Leuchtturinprojektes "Web2Energy" (W2E) inno-vative Überwachungs-, Regelungs- und Steuerfunktionen mit breiter Anwendung von IKT realisiert. Der Überblick der realisierten Funktionen wird vorgestellt und der zu ihrer Umsetzung erforderliche Datenver-kehr zwischen den eingebundenen Anlagen und der Leitstelle abgeleitet. Das Projekt setzt die Normen IEC 61850 für die Datenkommunikation und IEC 61968/70 für das Datenmanagement (CIM - Common Information Model) in der W2E- Leitstelle ein. Die Client - Server Architektur des entwickelten Kommuni-kationssystems ist im Detail erörtert. Die projektbezogene Leitstelle bedient die Aspekte smarter Vertei-lung auch in Verbindung mit Marktaktivitäten. Der Informationserfassung und die Steuerung von Erzeu-geranlagen und der 20/0,4 kV- Ortsnetzstationen werden über das W2E- Kleinfernwirkgerät realisiert. Das Gerät bietet eine 100 MBd - Ethernet- Schnittstelle mit IEC 61850 Protokoll zur Anbindung an das externe Kommunikationsnetzwerk. Es wird auf die anwendungsspezifisch notwendigen Standarderweite-rungen eingegangen. Erste Praxiserfahrungen werden ausgewertet. (Publikationssprache: Deutsch) Informations- und Kommunikationstechnologien zur Betriebsführung smarter Verteilungsnetze auf Basis der Deutschen Normungsroadmap / Brunner, Christoph; Buchholz, Bernd Michael; Hampel, Herman; Naumann, A. In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:02.01.02_Brunner.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 2 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01712 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________



EMO 13 04 124 erneuerbare Energie, dezentrale Energieerzeugung Backes, Jürgen; Bader, Daniel; Körner, Christian; Kämpfer, Stefan; Kautsch, Stephan EnBW Ostwürttemberg DonauRies, Ellwangen, DE; EnBW Regional, Stuttgart, DE; ABB, Mannheim, DE Das Pilotprojekt RiesLing - effizient Automatisierung und innovative Leitsystemfunktionen für Netze mit hohem Anteil an dezentraler Erzeugung CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Die Herausforderungen, die die vermehrte Integration erneuerbarer Energien an die Verteilnetze stellt, sind vielfach diskutiert. Vision ist das Smart Grid, das intelligente Energiesystem. In diesen werden durch Kommunikations- und Informationstechnik sowohl die Steuerung der Betriebsmittel des Netzes als auch Lasten und Erzeugungseinrichtungen der Kunden so koordiniert, dass das Netz sicher, kostengünstig und ressourcenschonend betrieben wird. Das Projekt RiesLing (Projekt Im Ries - Leittechnik intelligent gemacht) befasst sich mit der Entwicklung und dem Praxistest von Lösungen, die als Bausteine für die Realisierung des intelligenten Energiesystems benötigt werden. Umsetzungsregion ist das Nördlinger Ries, ein Gebiet im Übergangsbereich zwischen Baden-Württemberg und Bayern, in dem ein maximaler Bezug von ca. 50 MW mit einer Erzeugung von ca. 120 MW aus Photovoltaik und Biogas zusammen fällt. Das Projekt RiesLing ist in der zweiten Jahreshälfte 2011 gestartet und wird in 3 Paketen realisiert, deren Umsetzung bis Ende 2012 abgeschlossen sein wird. Nach einer einjährigen Test- und Optimierungspha-se ist derAbschluss des Projekts für Ende 2013 vorgesehen. Die Pakete 1 und 2 beschäftigen sich mit technischen Lösung zur Online-Überwachung von Umspannstationen (UST) sowohl zur Nachrüstung be-stehender Stationen als auch bei Erneuerung der Schaltanlagen. Eine dieser Stationen, benannt als "In-telligente Ortsnetzstation", beinhaltet auch eine Möglichkeit zur elektronischen Regelung der Spannung. Im Paket 3 schließlich, dem für diesen Beitrag wesentlichen Paket, werden Leitsystemfunktionen zur Un-terstützung der Netzführung realisiert und getestet. Ein Schwerpunkt ist die Prognose der Netzauslas-tung, basierend auf prognostizierten Last- und Erzeugungskurven, und die Bereitstellung von wenigen zentralen Daten, die gemeinsam mit plausiblen Annahmen die Estimation des Netzzustands erlauben. Dieser Beitrag dokumentiert das in Umsetzung befindliche Konzept Im Detail und beschreibt erste Ergeb-nisse der Leitsystemanbindung. (Publikationssprache: Deutsch) Das Pilotprojekt RiesLing - effizient Automatisierung und innovative Leitsystemfunktionen für Netze mit hohem Anteil an dezentraler Erzeugung / Backes, Jürgen; Bader, Daniel; Körner, Christian; Kämpfer, Ste-fan; Kautsch, Stephan In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:02.01.03_Backes.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01713 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 125 erneuerbare Energie, Netzbetriebsführung Schwerdfeger, Robert; Agsten, Michael; Westermann, Dirk TU Ilmenau, DE; Anwendungszentrum Systemtechnik (AST), Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung (IITB), Ilmenau, DE Ein Beitrag zur Betriebsführung von Mittel- und Niederspannungsnetzen mit Fokus auf den bidi-rektionalen vertikalen Leistungsfluss An input for system operation of medium and low voltage grids with focus on bidirectional vertical power flow CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Weltweit wächst die Energienachfrage bei gleichzeitig knapper werdenden fossilen Ressourcen. Für die zukünftige Gewährleistung einer sicheren und zuverlässigen Energieversorgung rückt die nachhaltige Erzeugung elektrischer Energie, deren Transport und Verteilung immer mehr in den Fokus des öffentli-chen und wissenschaftlichen Interesses. Besonders in Deutschland führt dies zu einem stetig steigenden Anteil Erneuerbarer Energien, wobei sich ein zunehmender Teil der Stromerzeugung in die Mittel- und Niederspannungsebenen verlagert. Die daraus folgende zunehmende Bedeutung der Verteilernetze an der Energieversorgung bedarf einer Umstrukturierung der Netzbetriebsführung. Eine mögliche Lösung bildet das in diesem Beitrag vorgestellte Betriebsftihrungsverfahren, dessen Fokus auf dem bidirektiona-len, vertikalen Leistungsfluss zwischen Hoch- und Mittelspannungsebenen liegt. Dabei werden unter An-derem Verfahren zur Regelung und Steuerung von Speichern und elektrischen Energieerzeugungsanla-gen vorgestellt. Anhand numerischer Fallstudien wird gezeigt, dass das entworfene Betriebsftihrungsver-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


fahren vordefinierte Leistungsflüsse zwischen den Netzebenen realisieren kann, ohne dabei netzkritische Zustände zu erzeugen. (Publikationssprache: Deutsch) Ein Beitrag zur Betriebsführung von Mittel- und Niederspannungsnetzen mit Fokus auf den bidirektiona-len vertikalen Leistungsfluss / Schwerdfeger, Robert; Agsten, Michael; Westermann, Dirk In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:02.03.03_Schwerdfeger.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 21 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01721 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 126 Netzbetrieb, Lastflussrechnung Gödde, Markus; Potratz, Fabian; Matrose, Claas; Schnettler, Armin; Brandl, Stephan; Draxler, Reinhard; Ortner, Manfred RWTH Aachen, DE; KELAG Netz, Klagenfurt, AT Statistische Analyse der Implikationen dezentraler Energiewandlungseinheiten auf Verteilungs-netze mit Hilfe probabilistischer Lastflussrechnung Statistical analysis of the implications of distributed energy resources on distribution grids using probabil-istic load flow calculation CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Durch die zunehmende Anzahl verteilter Energiewandlungseinheiten wie Photovoltaik-, Kraft-Wärme-Kopplungs- und Kleinwindenergieanlagen auf der Erzeugungs- sowie Wärmepumpen und Elektrofahr-zeuge auf der Lastseite wird der Betrieb von Verteilungsnetzen vor neue Herausforderungen gestellt. Dieser Beitrag betrachtet derzeitige und zukünftige Netzbetriebszustände im Hinblick auf die Spannungs-haltung eines großen, zusammenhängenden Verteilungsnetzgebietes mit Hilfe des Verfahrens der pro-babilistischen Lastflussrechnung. Im Rahmen einer Potenzialanalyse wird untersucht, wie Stufenschalter auf Umspannwerks- und Ortsnetzstationsebene die Spannungshaltung in den Verteilungsnetzen beein-flussen können. (Publikationssprache: Deutsch) Statistische Analyse der Implikationen dezentraler Energiewandlungseinheiten auf Verteilungsnetze mit Hilfe probabilistischer Lastflussrechnung / Gödde, Markus; Potratz, Fabian; Matrose, Claas; Schnettler, Armin; Brandl, Stephan; Draxler, Reinhard; Ortner, Manfred In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:02.03.04_Goedde.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 15 Bilder, 3 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01722 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 127 dynamische Optimierung, Verteilungsnetz Ilo, Albana; Schaffer, Walter; Rieder, Thomas; Dzafic, Izudin Siemens, Wien, AT; Salzburg Netz, AT; Siemens, Nürnberg, DE Dynamische Optimierung der Verteilnetze - Closed loop Betriebergebnisse Dynamic optimization of distribution networks - Closed loop operation results CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Ein ganzheitlicher Regelungsansatz, der allen Netzebenen umfasst, d.h. von der der Höchst- bis zur Nie-derspannungsebene, wird vorgestellt. Das elektrische Netz wird als eine Energieversorgungskette darge-stellt, in der das Mittelspannungsnetz ein zentrales, strategisches Kettenglied ist. Die vorgestellte, und in einem Mittelspannungsnetz bereits in Einsatz befindliche, automatische Spannungsregelung sowie die dynamische Netzbetriebs-Optimierung basieren auf den Anwendungen "Zustandsermittlung für Verteil-netze" und "Spannungs-Blindleistungsregelung". Letzteres realisiert die dynamische Optimierung des Verteilernetzes durch die Kombination der Blindleistungssteuerung der dezentralen Erzeuger, Kondensa-toren und der Spannungsvorgabe an den Stufensteller des Umspanners. Die Anwendung dieser Methode hat gezeigt, dass das Netz durch die dynamische Spannungsregelung mit einer Betriebsspannung nahe ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


den unteren Grenzen stabil betrieben werden kann. Darüber hinaus können die Bezugsleistung (Wirkleis-tungsanteil) und Verluste gemeinsam minimiert werden, wenn die Spannungsbandreserve zur unteren Grenze hin ausgeschöpft wird. Die Integration dezentraler Erzeuger wird damit zu geringeren spezifi-schen Kosten ermöglicht. Der dazu erforderliche Netzausbau kann vermieden bzw. zumindest hinausge-zögert werden. (Publikationssprache: Deutsch) Dynamische Optimierung der Verteilnetze - Closed loop Betriebergebnisse / Ilo, Albana; Schaffer, Walter; Rieder, Thomas; Dzafic, Izudin In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:02.04.01_Ilo.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01723 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 128 Versorgungsnetz, Doppelschichtkondensator, Energiespeicher Guetif, Abdelkader; Kurrat, Michael; Meins, Jürgen; Turki, Faical VDE, Offenbach am Main, DE; TU Braunschweig, DE; Paul Vahle, Kamen, DE Untersuchungen zur Stützung des Versorgungsnetzes mit Doppelschichtkondensatoren Supporting the low-voltage distribution network with supercapacitors CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Doppelschichtkondensatoren besitzen als Energiespeicher aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und schnellen Reaktionszeit die Eignung, das elektrische Drehstromnetz durch den Ausgleich von Span-nungseinbrüchen, Netzflickern, Transienten und Oberschwingungen zu stützen. Die Aufgabenstellung zur Verbesserung der Netzqualität bezieht sich zu einem großen Teil darauf, für relativ kurze Zeiträume (Mil-lisekunden bis Sekunden) mit dem Netz Wirk- und Blindleistung auszutauschen. Der Anschluss des En-ergiespeichers an einen netzseitigen Wechselrichter erfordert aufgrund des quadratischen Zusammen-hanges zwischen Spannung und gespeicherter Energie den Einsatz eines bidirektionalen Gleichstrom Hoch-Tiefsetzstellers. Als zweiter Schritt wurde ein Wechselrichter zur Ankopplung an ein vorhandenes dreiphasiges 400 V/50 Hz-Netz mit geeigneter Steuerung und Regelung gebaut und in Betrieb genom-men. Ein weiterer Kernpunkt der vorliegenden Arbeit bestand in der Ermittlung der Leistung und des En-ergieinhaltes des zur Netzglättung ausgelegten Speichers. Als konkretes Anwendungsbeispiel hierfür wurde das Lastprofil einer Wohnsiedlung messtechnisch ermittelt; dieses Lastprofil sollte im Minutenbe-reich geglättet werden. Mit Hilfe eines Kaskadenreglers - geregelt werden die Leistung und der Energie-inhalt - konnte eine optimale Ausnutzung der Energiemenge des Speichers bzw. eine sinnvolle Netzglät-tung des Siedlungslastgangs realisiert werden. Die entwickelte Strategie versucht, die vom Speicher auf-genommenen und abgegebenen Energiemengen langfristig in einem Gleichgewicht zu halten. Dadurch können die erforderliche Speicherkapazität und die erforderlichen Investitionskosten reduziert werden. Der Energie-Regler wurde als eine überlagerte Regelschleife - als ein Sollwert - für die Regelung des Gesamtsystems (Speicher, Hoch-Tiefsetzsteller und Wechselrichter) ausgelegt. Dabei wurden mehrere Regelkonzepte betrachtet und deren Verhalten rechnergestützt simuliert. Zusätzlich wird das Verhalten des Gesamtkonzepts (Speicher, Hoch-Tiefsetzsteller und Wechselrichter) bei der Netzstützung während des Anlaufs einer Asynchronmaschine modelliert. Simuliert wurde die Verbesserung der Netzqualität im Millisekundenbereich durch die dynamische Nutzung des Doppelschichtkondensator-Speichers im Netz-parallel-Betrieb. Die Arbeit endet mit einer Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse zum Thema "Einsatz von Doppelschichtkondensatoren zur Netzglättung bzw. Netzstützung". Als Ausblick wird das Konzept sowohl als stationärer Lösungsansatz als auch zur mobilen Anwendung bei Elektrofahrzeugen zur Verbesserung der Netzstabilität diskutiert. (Publikationssprache: Deutsch) Untersuchungen zur Stützung des Versorgungsnetzes mit Doppelschichtkondensatoren / Guetif, Abdel-kader; Kurrat, Michael; Meins, Jürgen; Turki, Faical In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:03.03.01_Guetif.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 14 Bilder, 8 Tabellen) Dokumentnummer: 201303 01733 Verfügbakeit: TIB-YA2838 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 129 Ortsnetztransformator, Niederspannungsnetz Hennig, Matthias; Körner, Christian; Schmid, Ronald; Handt, Karsten EnBW Regional, Stuttgart, DE; Siemens, Nürnberg, DE Erfahrungen mit dem regelbaren Ortsnetztransformator im Netz der EnBW Regional AG The regulated distribution transformer - Experiences gathered in the grid of EnBW Regional AG CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Regelbare Ortsnetztransformatoren werden zukünftig einen wichtigen Beitrag zur Spannungshaltung in Niederspannungsnetzen mit einem hohen Anteil volatiler dezentraler Erzeuger leisten. Im Rahmen des Projektes Netzlabor betreibt die EnBW Regional AG in ihrem Verteilnetz einen in drei Stufen regelbaren 400-kVA-Ortsnetztransformator der Siemens AG. Die Stufen sind unter Last mit Hilfe eines Thyristor-Zwischenkreises schaltbar und werden von einem dezentralen Regler in der Ortsnetzstation gesteuert. Hierfür werden verschiedene Regelalgorithmen getestet, wie zum Beispiel eine lastabhängige Anpassung des Spannungssollwertes. Umfangreiche Messreihen ermöglichen eine detaillierte Analyse der Span-nungs- und Lastverläufe im Netz, der Schaltvorgänge des Transformators sowie der Auswirkung des Re-glers auf die Spannungsqualität. (Publikationssprache: Deutsch) Erfahrungen mit dem regelbaren Ortsnetztransformator im Netz der EnBW Regional AG / Hennig, Matthi-as; Körner, Christian; Schmid, Ronald; Handt, Karsten In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:03.03.03_Hennig.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 15 Bilder, 6 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01735 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 130 Niederspannungsnetz, Elektrofahrzeug Zhao, Lin; Rotering, Niklas; Moser, Albert; Smolka, Thomas; Duisberg, Paul RWTH Aachen, DE; Maschinenfabrik Reinhausen, DE; STAWAG Netz, Aachen, DE Auswirkungen von Steuerungsstrategien für Elektrofahrzeuge auf Niederspannungsnetze Impact of control strategies for electric vehicles on low voltage grids CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Im Rahmen des Projekts "E-Abc Elektromobiles Aachen" werden nachhaltige Mobilitätskonzepte auf Ba-sis von Elektromobilität und Infrastrukturen von Stadtwerken entwickelt, erforscht und realisiert. Zur Ver-sorgung der Fahrzeuge mit elektrischer Energie, wird die Einrichtung einer flächendeckenden Ladeinfra-struktur gefordert. Bei dessen Aufbau und der zugleich steigenden Anzahl an Elektrofahrzeugen sind technische Auswirkungen auf elektrische Verteilungsnetze zu berücksichtigen. Dafür wurde eine Netzstu-die anhand repräsentativer, realer Niederspannungsnetze durchgeführt, um die Auswirkungen von Elekt-romobilität auf das Niederspannungsstromnetz zu ermitteln. Besonderes Augenmerk galt hierbei den Auswirkungen verschiedener Steuerungsstrategien. (Publikationssprache: Deutsch) Auswirkungen von Steuerungsstrategien für Elektrofahrzeuge auf Niederspannungsnetze / Zhao, Lin; Rotering, Niklas; Moser, Albert; Smolka, Thomas; Duisberg, Paul In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:03.04.04_Zhao.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 9 Bilder, 6 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01740 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________



EMO 13 04 131 Datenschutz, Gewährleistung Kießling, Andreas MVV Energie, Mannheim, DE Informationssicherheit mit M/490 und BSI-Schutzprofil zur Sicherstellung von Datenschutz und Versorgungssicherheit CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Die zunehmende Verbreitung von dezentralen Energieerzeugungsanlagen sowie die notwendige System-flexibilisierung führt zur zunehmenden Vernetzung smarter Systemkomponenten. Die Vernetzung einer kritischen Infrastruktur sowie die kommunikative Einbeziehung des Endkunden in neue Marktmechanis-men und Dienstleistungen bringt wiederum neue Anforderungen zur Gewährleistung von Datenschutz sowie Versorgungssicherheit mit sich. Datenschutz soll deshalb schon im Systemdesign gewährleistet sein. Ebenso gilt es die Ende-zu-Ende-Prozesssicherheit im Rahmen komplexer Komponenten- und Ak-teursinteraktionen zu gestalten. Konzepte im Rahmen des EU Smart Grid Mandats M/490 sowie des deutschen BSI-Schutzprofils widmen sich der Gewährleistung von Informationssicherheit und Daten-schutz über Top-down- sowie Bottomup- Ansätze, die Analogien in der Nutzung von Anwendungsfallc-lustern als Grundlage für die Bedrohungsanalyse erkennen lassen. Auf Grundlage dieser Konzepte wird eine Methodik zur Profilierung von Kommunikations- und Sicherheitsnormen auf der Grundlage von An-wendungsfall- und Prozessbeschreibungen innerhalb von Anwendungsfallclustern sowie von Kommuni-kations- und Bedrohungsanalysen mit Zuordnung von Sicherheitsniveaus und Datenschutzklassen be-schrieben. (Publikationssprache: Deutsch) Informationssicherheit mit M/490 und BSI-Schutzprofil zur Sicherstellung von Datenschutz und Versor-gungssicherheit / Kießling, Andreas In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:04.01.03_Kiessling.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 3 Bilder, 3 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01742 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 132 Niederspannungsnetz, Dimensionierung, stochastische Analyse Stetz, Thomas; Wolf, Hendrik; Probst, Alexander; Eilenberger, Simon; Saint Drenan, Yves-Marie; Kämpf, Erika; Braun, Martin; Schöllhorn, Daniel; Schmidt, Sebastian Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), Kassel, DE; Universität Stuttgart, DE; EnBW Regional, Stuttgart, DE; E.ON Bayern, Regensburg, DE; Universität Kassel, DE Stochastische Analyse von Smart-Meter Messdaten Stochastic analysis of smart-meter measurement data CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Ziel des vorliegenden Beitrags ist es, Erkenntnisse zur Dimensionierung von Niederspannungsnetzen aus aufgezeichneten Smart-Meter Messdaten zu gewinnen. Die der Analyse zugrunde liegenden Messwerte wurden an insgesamt 1077 Messpunkten (HO-Lasten und PV-Anlagen) in unterschiedlichen Projektregi-onen über den Zeitraum eines Jahres aufgezeichnet. In einem ersten Schritt werden Erwartungswerte für die Gleichzeitigkeit der Lasten und Lastspitzen in Abhängigkeit der Anzahl der Verbraucher ermittelt. Durch die Einbeziehung von gemessenen PV-Einspeiseprofilen und Verbrauchsprofilen von Elektrofahr-zeugen in die Berechnungen, werden zwei wesentliche Einflussgrößen auf die Leistungsflüsse in zukünf-tigen Niederspannungsnetzen berücksichtigt. Die Untersuchung wird durch eine Analyse der Gleichzei-tigkeiten räumlich verteilter PV-Einspeisung abgerundet. (Publikationssprache: Deutsch) Stochastische Analyse von Smart-Meter Messdaten / Stetz, Thomas; Wolf, Hendrik; Probst, Alexander; Eilenberger, Simon; Saint Drenan, Yves-Marie; Kämpf, Erika; Braun, Martin; Schöllhorn, Daniel; Schmidt, Sebastian In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-8 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:04.02.04_Stetz.pdf, 978-3-8007-3446-7 (8 Seiten, 16 Bilder, 1 Tabelle, 7 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01747 Verfügbakeit: TIB-YA2838 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 133 Smart Grid, Geschäftsmodell Schaeffler, Harald; Jagstaidt, Ullrich C.C.; Kossahl, Janis Schäffler Consult, Freiburg, DE; Universität Göttingen, DE Smart-Grid-Geschäftsmodell für Verteilnetzbetreiber CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Verteilnetzbetreiber (VNB) sind von der Energiewende in besonderem Maße betroffen. Nur durch Smart Grid können VNB auch in Zukunft einen sicheren und wirtschaftlichen Netzbetrieb gewährleisten. Neben der Bewältigung der technologischen Herausforderungen müssen VNB auch ihre Geschäftsmodelle überprüfen und weiterentwickeln. Hierzu hat eine Arbeitsgruppe der VDE-ITG ein Positionspapier erarbei-tet, in dem Optionen für künftige Geschäftsmodelle für VNB im Spannungsfeld zwischen Regulierung und Markt entworfen und bewertet werden. Daraus werden Empfehlungen für die Weiterentwicklung der rechtlichen Rahmenbedingungen abgeleitet und den Eckpunkten des Positionspapiers der BNetzA ge-genübergestellt. (Publikationssprache: Deutsch) Smart-Grid-Geschäftsmodell für Verteilnetzbetreiber / Schaeffler, Harald; Jagstaidt, Ullrich C.C.; Kossahl, Janis In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:04.03.01_Schaeffler.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 3 Bilder, 8 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01748 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 134 Smart Grid, Zählerfernauslesung, Sicherheitslösung Krauß, Christoph; Stumpf, Frederic; Sigl, Georg AISEC, Garching, DE; TU München, DE Smart Meter (Gateways): Angriffe und Umsetzung einer kostengünstigen Sicherheitslösung CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Smart Meter (Gateways) stellen eine zentrale Komponente in zukünftigen Smart Grids dar, deren sicherer Betrieb gewährleistet werden muss. In diesem Artikel werden zunächst mögliche Angriffe auf existierende Smart Meter und Gateway Systeme präsentiert. Anschließend wird eine Sicherheitslösung vorgestellt, welche die Anforderungen des Schutzprofils des Bundesamts in der Informationstechnik (BSI), soweit wie mit derzeit verfügbarer Technologie möglich, erfüllt und darüber hinaus noch weitere Sicherheitsmecha-nismen bietet. Um möglichst kostengünstig zu sein, setzt die Sicherheitslösung für das vorgeschriebene Hardware Sicherheitsmodul (HSM) eine kostengünstige Standardkomponente in Form eines Trusted Platform Module (TPM) ein. Abschließend wird noch ein kurzer Ausblick auf alternative Ansätze gegeben. (Publikationssprache: Deutsch) Smart Meter (Gateways): Angriffe und Umsetzung einer kostengünstigen Sicherheitslösung / Krauß, Christoph; Stumpf, Frederic; Sigl, Georg In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-5 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:04.04.01_Krauß.pdf, 978-3-8007-3446-7 (5 Seiten, 2 Bilder, 8 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01751 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________



EMO 13 04 135 Einhaltung Von Regeln, Elektrizitätsversorgung Honecker, Hans Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), Bonn, DE IKT-Sicherheit und der Weg zu intelligenten Energieversorgungssystemen - Nachhaltige Sicher-stellung der Einhaltung grundlegender Anforderungen ICT security and the progress towards intelligent energy supply systems - Sustained safeguarding of compliance with basic requirements CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Dieser Übersichtsbeitrag versucht am Beispiel der Elektrizitätsversorgung, den Gesamtzusammenhang der grundlegenden Anforderungen an die Energieversorgung in der Gesamtsicht auf der einen und Be-trachtungen der IKT-Sicherheit einzelner Teilarchitekturen der intelligenten Energieversorgungssysteme auf der anderen Seite darzustellen. Dabei wird auch die entscheidende Rolle grundlegender Festlegun-gen für die Gesamtarchitektur betrachtet. IKTBedrohungslagen können sich schnell ändern und auch massiv verschärfen, grundlegende Anpassungen von Energieversorgungsinfrastrukturen sind aber - wenn überhaupt - nur sehr langsam durchführbar. Die geeignete Einordnung und Behandlung der IKT-Sicherheit im Gesamtkontext scheint dem Autor daher unverzichtbar. (Publikationssprache: Deutsch) IKT-Sicherheit und der Weg zu intelligenten Energieversorgungssystemen - Nachhaltige Sicherstellung der Einhaltung grundlegender Anforderungen / Honecker, Hans In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:04.06.03_Honecker.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01755 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 136 Smart Grid, IT-Sicherheit Fiat, Roland; Störtkuhl, Thomas TÜV SÜD Embedded Systems, München, DE Digitale Identitäten - Basis für IT Sicherheit im Smart Grid Digital identities - basis for IT security in smart grids CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Grundlegend für die IT Sicherheit jeglichen IT Systems ist eine ausreichende Authentifizierung von Per-sonen, Systemen und Applikationen. Diese ist grundlegende Voraussetzung für die Absicherung von Kommunikationen. Gerade im industriellen Umfeld wird eine Absicherung der Kommunikationen immer wichtiger, um Malware wie Stuxnet und sogenannten Cyber-Angriffen entgegenzuwirken. Als Grundlage für eine verbesserte Authentifizierung im Bereich der Device-Device Kommunikation wird in diesem Bei-trag auf digitale Zertifikate zurückgegriffen, die eine ausreichend abgesicherte Authentifizierung mit Hilfe asymmetrischer kryptographischer Verfahren erlauben. Damit digitale Zertifikate eingesetzt werden kön-nen, muss aber eine Infrastruktur geschaffen werden, die möglichst automatisiert und zugleich sicher die Bestückung von Devices mit digitalen Zertifikaten erlaubt. Grundzüge einer automatisierten Bestückung werden in diesem Beitrag skizziert und zur Diskussion gestellt. (Publikationssprache: Deutsch) Digitale Identitäten - Basis für IT Sicherheit im Smart Grid / Fiat, Roland; Störtkuhl, Thomas In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-3 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:05.01.02_Fiat.pdf, 978-3-8007-3446-7 (3 Seiten, 1 Bild, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01757 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________



EMO 13 04 137 Elektroauto, Netzintegration, Ladeprozess Hahnel, Ulf J.J.; Benoit, Pascal; Gölz, Sebastian; Kohrs, Robert; Spada, Hans Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg, DE Methoden zur Bestimmung des Nutzereinflusses auf eine intelligente Integration von Elektrofahr-zeugen in das zukünftige Energienetz Means to estimate the influence of user variables on a smart integration of electric vehicles into the future energy grid CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Eine intelligente Integration von Elektrofahrzeugen in das zukünftige Energienetz ermöglicht eine verbes-serte Anpassung der Erzeugungs- und Verbrauchssituation im Netz. Um eine optimale Netzintegration der Fahrzeuge zu gewährleisten, wird angestrebt, die Verfügbarkeit der Fahrzeuge zur intelligenten Netz-integration zu maximieren. Einen wesentlichen und dennoch selten untersuchten Einflussfaktor auf die Verfügbarkeit der Elektroautos stellen die Fahrzeugnutzer dar: Diese entscheiden, ob die Fahrzeuge di-rekt oder intelligent geladen werden sollen. Im Falle intelligenter Ladeprozesse müssen die Fahrzeugnut-zer die Abfahrtszeit und die nachfolgende Streckenlänge vorhersagen. Abweichungen in den Vorhersa-gen können sich negativ auf die Verfügbarkeit der Fahrzeuge zur Netzintegration auswirken oder unzu-reichende Batteriestände provozieren. Im vorliegenden Artikel wird der Einfluss der Nutzer auf die Ver-fügbarkeit von Elektroautos zur intelligenten Netzintegration untersucht. Hierzu werden Daten aus psy-chologischen Mobilitätsstudien verwendet, die es erlauben, Mobilitätsvorhersagen mit realen Mobilitäts-daten zu vergleichen. Die Daten werden technisch interpretiert und Wege zur Berücksichtigung von Nut-zervariablen aufgezeigt. (Publikationssprache: Deutsch) Methoden zur Bestimmung des Nutzereinflusses auf eine intelligente Integration von Elektrofahrzeugen in das zukünftige Energienetz / Hahnel, Ulf J.J.; Benoit, Pascal; Gölz, Sebastian; Kohrs, Robert; Spada, Hans In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:05.02.02_Hahnel.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 1 Bild, 3 Tabellen, 13 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01760 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 138 Elektrofahrzeug, Energiespeicher, Feldversuch Schlegel, S.; Westermann, D.; Agsten, M. TU Ilmenau, DE; Anwendungszentrum Systemtechnik (AST), Fraunhofer-Institut für Optronik, System-technik und Bildauswertung (IOSB), Ilmenau, DE Determinanten des Energiespeicherpotentials von Elektrofahrzeugen Determinants of the energy storage capability of electric vehicles CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Zukünftige Energieversorgungssysteme müssen sich den Anforderungen, welche durch dezentrale Er-zeugungsanlagen hervorgerufen werden, stellen. Energiespeicher werden dabei immer als Lösungsvari-ante zum Ausgleich aus fluktuierender Einspeisung und elektrischer Last angeführt. Andererseits ist die Verbreitung von großen Energiespeichersystemen begrenzt, begründet durch die hohen Kosten, welche mit einem Speichersystem einhergehen. Die Nutzung der Speicherkapazität von Elektrofahrzeugen durch intelligente Ladesteuerung könnte eine weitere Alternative darstellen. Die Speicherung elektrischer Ener-gie stellt für das Elektrofahrzeug selber nur einen Sekundärnutzen dar, somit könnten die Kosten im Ver-gleich zu stationären Speichern reduziert werden. Dieser Beitrag soll darstellen wie sich Elektrofahrzeuge als Energiespeicher nutzen lassen und welche Determinanten das Speicherpotential beeinflussen. Dazu wird ein modellbasierter Ansatz gewählt, der aus den Erfahrungen eines Feldversuchs ("MINI-E Berlin powered by Vattenfall") abgeleitet wurde. (Publikationssprache: Deutsch) Determinanten des Energiespeicherpotentials von Elektrofahrzeugen / Schlegel, S.; Westermann, D.; Agsten, M. In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 12 Quellen)



Dokumentnummer: 201303 01761 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 139 TCP/IP-Protokoll, Smart Grid Braun, U.; Körner, C.; Kopp, D. Power Plus Communications, Mannheim, DE; EnBW Regional, Stuttgart, DE; Alcatel-Lucent Deutsch-land, Stuttgart, DE Breitbandige TCP/IP-Anbindung von Ortsnetzstationen Broadband TCP/IP-Connectivity for Secondary Substations CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Im Versorgungsgebiet der EnBW Regional AG in der Region Freiamt wird derzeit im Rahmen des Smart Grid Konzepts der EnBW eine Pilotinstallation von Kommunikationstrecken mit Breitband-Powerline (BPL) vorgenommen. Die Besonderheiten des Gebiets sind die hohe installierte Einspeiseleistung erneu-erbarer Energieerzeuger und die Topologie des Schwarzwaldes, die durch die engen Täler eine funk-technische Anbindung der Ortsnetzstationen oft schwierig gestaltet. Die Einspeiseleistung beträgt ca. 13,5 MW gegenüber einem maximalen Verbrauch von ca. 1,9 MW, so dass hier eine deutliche Umkeh-rung der normalen Betriebsweise eines Verteilnetzes vorliegt. Dieser umgekehrte Lastfluss erfordert den Einsatz entsprechend angepasster Mess- und Steuertechnik, damit das Stromnetz auf Dauer sicher be-trieben werden kann. Die Basis dafür muss ein leistungsfähiges Kommunikationsnetz sein. Die Aufgabe-stellung des Pilotprojekts in der Region Freiamt ist der Nachweis, dass mittels BPL-Kommunikation ge-nügend Bandbreite und ausreichend niedrige Latenzzeiten bereit gestellt werden können. Für den weite-ren Ausbau des Gebietes sind fehlertolerante Kommunikationsringe geplant, die den Ausfall einer Teilstrecke überbrücken können. Dazu wurden in Zusammenarbeit mit Alcatel-Lucent detaillierte Labor-tests durchgeführt. (Publikationssprache: Deutsch) Breitbandige TCP/IP-Anbindung von Ortsnetzstationen / Braun, U.; Körner, C.; Kopp, D. In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:05.04.04_Braun.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01769 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 140 Smart Grid, Datenmanagement, Zählerfernauslesung Stadler, M.; Gerdes, M.; Schneider, G.; Menz, T.; Vogel, N. BTC Business Technology Consulting, Oldenburg, DE Zukunftsfähiges Datenmanagement im Smart Grid mit Advanced Meter Management Systemen CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Im Smart Grid fallen große Datenmengen an, die von unterschiedlichen Parteien für verschiedene Zwe-cke benötigt werden. Eine sogenannte Kommunikations- und Diensteplattform als verteiltes System leis-tet in diesem Kontext die Datenbereitstellung über standardisierte Schnittstellen. Im Zuge der umfangrei-chen Arbeiten zur Einführung des Smart Metering wurden Advanced Meter Management (AMM) Systeme entwickelt, die sämtliche Prozesse zur Erfassung und Bereitstellung von Smart-Metering-Daten sowie zum Management der Messgeräte beherrschen. Im vorliegenden Bericht werden die Anforderungen an solche Systeme dargestellt. Des Weiteren wird ihre prinzipielle Architektur skizziert und aufgezeigt, wel-chen Platz AMM-Systeme im Gesamtkontext des Datenmanagements im Smart Grid, beispielsweise im Rahemen einer Kommunikations- und Diensteplattform einnehmen können. (Publikationssprache: Deutsch) Zukunftsfähiges Datenmanagement im Smart Grid mit Advanced Meter Management Systemen / Stadler, M.; Gerdes, M.; Schneider, G.; Menz, T.; Vogel, N. In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-5 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:06.01.03_Stadler.pdf, 978-3-8007-3446-7 (5 Seiten, 2 Bilder, 8 Quellen) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Dokumentnummer: 201303 01772 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 141 Stromverbrauch, dynamischer Stromtarif Funke, Stephan; Landau, Markus Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), Kassel, DE; CUBE Engineering, Kassel, DE; Universität des Saarlandes, Saarbrücken, DE Erste Ergebnisse des Haushaltsfeldtests mit dynamischem Tarif und automatischer Steuerung in der Regenerativen Modellregion Harz CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Der Haushaltsfeldtest mit 46 Teilnehmern wurde im Januar 2011 gestartet. Im ersten Feldtestteil wurden die Stromverbrauchsgewohnheiten aufgenommen. Dazu wurden Smart Meter/MUC-Kombinationen in-stalliert. Im zweiten Feldtestteil wurden ab Februar 2012 BEMIs und Schaltboxen installiert. Seit Februar 2012 wird außerdem der virtuelle dynamische Stromtarif angeboten. Aktuell nehmen noch 39 Haushalte am Feldtest teil. Eine erste Auswertung der Daten hat ergeben, dass in den betrachteten Zeiträumen 1 (noch ohne dynamischen Tarif) und 2 (bereits mit dynamischem Tarif) der Stromverbrauch quantitativ nahezu identisch ist. Die qualitative Auswertung des Haushaltslastprofils im Allgemeinen und der Lastpro-file der beiden durch das BEMI gesteuerten Hausgeräte im Speziellen ist im Moment in Bearbeitung. Die Teilnehmer haben Lastmanagement im Haushalt aktiv angenommen. Für eine flächendeckende Verbrei-tung halten die Teilnehmer eine gute Marketingstrategie für erforderlich. (Publikationssprache: Deutsch) Erste Ergebnisse des Haushaltsfeldtests mit dynamischem Tarif und automatischer Steuerung in der Re-generativen Modellregion Harz / Funke, Stephan; Landau, Markus In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:06.02.02_Funke.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 5 Bilder, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01775 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 142 Energienutzung, Verbraucherverhalten, Tageslastprofil Arnoldt, A.; Warweg, O.; Frenzel, S.; Werner, M.; Bretschneider, P. Anwendungszentrum Systemtechnik (AST), Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildaus-wertung (IOSB), Ilmenau, DE Analyse des Einflusses vom Demand Response RESIDENS-Feldversuch auf das Kundenlastver-halten CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht In dieser Arbeit wurden die Auswertung des DR-Programms RESIDENS vorgestellt. Es konnte nachge-wiesen werden, dass durch einen zeitlich abhängigen Tarif das Kundenlastverhalten für Mieter und Hauseigentümer beeinflusst werden kann. Die stärkste Lastverschiebung haben die Mieter gezeigt. Die systemtechnische Nutzung der Reaktionen setzt eine weitreichende gekoppelte Hausautomatisierung voraus. Das ist jedoch z.Z. nicht der Fall. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass viel mehr Fluktuation in den Tageslastprofilen entsteht. Es sind weiterführende Feldversuche notwendig eine kritische Menge an Kunden zu bestimmen, damit die Fluktuation, hervorgerufen durch das individuelle Verhalten, reduziert wird. Die Ergebnisse für die Teilnehmer im Projekt legen eine Ablösung der Standardlastprofile nahe, wobei dafür auch eine finanzielle Bewertung des wirtschaftlichen und systemtechnischen Vorteils erfol-gen muss. Die hier vorgestellten Profile stellen eine erste mögliche Vorgehensweise dar, das Kundenver-halten zu erfassen. Für die Zukunft kann auf Grund der individuellen Kundenreaktion eine stärkere Unter-gliederung notwendig sein. Die starke Streuung der Kundenlasten reduzieren die Prognosegenauigkei-ten. Ebenso wirkt sich eine zu kleine Kundengruppe negativ auf die Prognoseergebnisse aus. Das be-weisen die vergleichsweise niedrigen Güten der Refernzgruppe. Das wird besonders bei dem Vergleich mit den Standardlastprofilen deutlich. Diese wurden mit 3000 Messkunden erstellt. Demzufolge sind die starken lokalen Abweichungen durchaus plausibel. Weiterhin gilt es ein mathematisches Modell des Kun-denverhaltens zu entwickeln, damit DR sich in die Energiewirtschaftlichen Prozesse integrieren kann oh-ne die Versorgungssicherheit zu gefärden. Erste Vorarbeiten sind geleistet. Nachteil dieser Methode ist ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


jedoch die Aufteilung der Gesamtlast in Teilverbraucher. Damit diese Modelle in die Energieprozesse in-tegriert werden können, sind geeignete Verfahren notwendig, welche die Parameter vereinheitlicht oder extern für Kundengruppen ermittelt werden können. (Publikationssprache: Deutsch) Analyse des Einflusses vom Demand Response RESIDENS-Feldversuch auf das Kundenlastverhalten / Arnoldt, A.; Warweg, O.; Frenzel, S.; Werner, M.; Bretschneider, P. In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:06.02.03_Arnoldt.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 5 Bilder, 3 Tabellen, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01776 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 143 Lastmanagement, erneuerbare Energie, Verteilungsnetz Buchholz, Bernd Michael; Bühner, Volker; Berninger, Udo; Fenn, Bernhard; Styczynski, Zbigniew Antoni NTB Technoservice, Pyrbaum, DE; EUS, Dortmund, DE; HEAG Südhessische Energie (HSE), Darm-stadt, DE; Younicos, Berlin, DE; Universität Magdeburg, DE Intelligentes Lastmanagement - Erfahrungen aus der Praxis Intelligent demand side integration - Experiences in practice CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht In Deutschland ist das Ziel gesetzt, Anteile > 50 % erneuerbarer Energien im Jahresstromverbrauch zu erreichen. Aufgrund der Volatilität der Stromerzeugung aus Wind und Sonne wird es gemäß den Ener-giekonzepten der zuständigen Bundesministerien zu extremen Situationen mit Überschüssen an regene-rativer Energie aber auch mit Energiedefiziten kommen. Der Anpassung der Last an das Energieangebot (DSI - Demand Side Integration) wird künftig eine wachsende Rolle bei der zuverlässigen Versorgung spielen. Das von der EU geförderte Projekt Web2Energy mit 14 europäischen Partnern hat sich das Ziel gesetzt, DSI in der Praxis des 20/0,4 kV- Verteilungsnetzes der HSE AG in Darmstadt zu realisieren. Da-bei wird aktives Lastmanagement (DSM - Demand Side Management) im Rahmen eines virtuellen Kraft-werks (VKW) mit steuerbaren Lasten, KWK- Anlagen und Speicherbatterien erprobt. Außerdem werden seit August 2011 in 6 Ortsbereichen des Netzes 200 Haushaltskunden in ein System variabler Tarife ein-gebunden mit Ampelfunktion für Zeitintervalle zur Beeinflussung des Stromverbrauchs (DSR - Demand Side Response). Der Beitrag stellt das technische Umsetzungskonzept auf Basis moderner Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) vor und geht auf die in der Praxis erzielten Ergebnisse der DSI-Konzepte ein. (Publikationssprache: Deutsch) Intelligentes Lastmanagement - Erfahrungen aus der Praxis / Buchholz, Bernd Michael; Bühner, Volker; Berninger, Udo; Fenn, Bernhard; Styczynski, Zbigniew Antoni In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:07.01.01_Buchholz.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 12 Bilder, 2 Tabellen, 10 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01782 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 144 Elektromobilität, Schweiz, Hochspannungsnetz Salah, Florian; Basse, Hauke; Ilg, Jens Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, DE; BKW FMB Energie, Bern, CH Auswirkungen der Elektromobilität auf die Auslastung von Stromnetzen an einem Schweizer Fall-beispiel Electric vehicles: Impact on the utilization of power grids in different pricing scenarios CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Zur Erreichung internationaler Klimaschutzziele strebt die deutsche Bundesregierung an, dass Elektro-fahrzeuge (EVs) langfristig einen Großteil des Individualverkehrs ausmachen. Die aus den Ladevorgän-gen der Elektrofahrzeuge resultierende Netzbelastung wird maßgeblich von deren Ladeverhalten beein-flusst werden. Am Fallbeispiel der Unterstationen im Hochspannungsnetz des Schweizer Energieversor-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


gers BKW FMB Energie AG werden die Auswirkungen der Elektromobilität auf die Auslastung des Hoch-spannungsnetzes bei unterschiedlichem Ladeverhalten und Strompreisanreizen analysiert und für das Jahr 2040 prognostiziert. Zunächst wird es, bei einer erwarteten Marktdurchdringung von 16 %, nicht zwingend erforderlich sein die Hochspannungsnetze aufgrund der Elektromobilität auszubauen. Erst ab einer Marktdurchdringung über 50 % können bei einem fixen Stromtarif gebietsweise Überlastungen ent-stehen. Ein Stromtarif mit variabler Börsenpreiskomponente könnte schon bei einer Marktdurchdringung von 16 % zu Netzüberlastungen führen, wenn die Nutzer auf die preislichen Anreize reagieren. Erweitert man diesem Stromtarif um eine variable Netzauslastungskomponente, so kann ein zusätzlicher Netzaus-bau im vorgestellten Modell auch bei einer Marktdurchdringung von 100 % vermieden werden. (Publikati-onssprache: Deutsch) Auswirkungen der Elektromobilität auf die Auslastung von Stromnetzen an einem Schweizer Fallbeispiel / Salah, Florian; Basse, Hauke; Ilg, Jens In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), 07.01.02_Salah-pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 7 Bilder, 2 Tabellen, 14 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01783 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 145 Energiespeicherung, Langzeitspeicherung Kleimaier, Martin Direktnutzung statt Speichern - Hybridsysteme als Teil der Lösung der Speicherungsproblematik Direct use of excess power from renewables for heating issues - The contribution of hybrid-heating-systems to energy storage CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Die Speicherung der überschüssigen Energie der fluktuierend einspeisenden Erzeuger (PV und Wind) ist sehr teuer und immer mit Verlusten verbunden. Insbesondere bei den elektrolysebasierten Konzepten zur Langzeitspeicherung mit Wasserstoff oder Methan sind die Speicherungskosten und die Umwandlungs-verluste sehr hoch. In dem hier vorgestellten Ansatz werden daher Möglichkeiten diskutiert, wie diese Stromüberschüsse kostengünstiger und effizienter direkt genutzt werden können. Hierfür bietet sich ins-besondere der Wärmemarkt an. Der Einsatz von Strom zur Wärmeerzeugung ist sehr effizient, wenn die-ser nicht mehr in thermischen Kraftwerken erzeugt werden muss, sondern aus erneuerbaren Quellen kommt. Darüber hinaus ist ein elektrischer Wärmeerzeuger im Vergleich zu allen Speicherkonzepten mit Abstand die kostengünstigste Lösung. Heute wird ein großer Teil des Wärmebedarfs mit Erdgas gedeckt, so dass sich Hybridsysteme anbieten, die nur noch bei Strommangel auf Erdgas, in Überschusssituatio-nen aber auf Strom zurückgreifen. Anders als bei herkömmlichem Lastmanagement (z.B. Waschmaschi-ne) ergeben sich hierdurch für den Kunden also keinerlei Komforteinbußen und keine Einschränkungen hinsichtlich Zeitpunkt und Dauer der Maßnahme. Auf diese Weise können die Vorteile des Erdgases als hervorragendes Medium für die Langfristspeicherung auch ohne aufwändige und ineffiziente Verfahren zur Erzeugung aus Überschussstrom genutzt werden. Im Gegensatz zu rein elektrischen Systemen muss hierbei nicht die entsprechende elektrische Leistung in Kraftwerken und/oder Speichern vorgehalten wer-den, um einen Betrieb auch bei Strommangel aus Erneuerbaren Energien zu ermöglichen. (Publikations-sprache: Deutsch) Direktnutzung statt Speichern - Hybridsysteme als Teil der Lösung der Speicherungsproblematik / Klei-maier, Martin In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:07.02.02_Kleimaier.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 5 Bilder, 1 Quelle) Dokumentnummer: 201303 01787 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________



EMO 13 04 146 Netzbelastung, erneuerbare Energie, Simulationsmodell Braunagel, Johannes; Schäfers, Hans; Renz, Wolfgang; Wiechmann, Holger Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW), Hamburg, DE; EnBW Vertrieb, Stuttgart, DE Massensimulation zur Potenzialermittlung bei der Lastverlaufsplanung und -Verlagerung einer hohen Anzahl elektrischer Verbraucher CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Der Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung erfordert eine Umstrukturierung der bestehenden Strom-versorgung. Sowohl die Erzeugung von Strom als auch der Stromverbrauch muss in einem System mit großem Anteil fluktuierender Stromerzeugung flexibel auf aktuelle Versorgungssituationen reagieren kön-nen. Dies gilt für das gesamte Versorgungsnetz und im Besonderen auch für einzelne Verteilnetzab-schnitte. Dazu ist die Frage nach einer möglichst flexiblen und gleichzeitig robusten und kostengünstigen Regelung insbesondere auch bei Verbrauchern kleinerer Leistungen zu klären. In diesem Paper werde einige Resultate aus einer Studie des Center for Demand Side Integration der HAW Hamburg im Auftrag der EnBW zur Entwicklung von Regelsignalen zur Steuerung einer großen Anzahl (mehrerer Zehntau-send) dezentraler Verbraucher dargestellt. Die Regelsignale wurden im Rahmen einer umfangreichen Modellbildung und Simulation getestet und das resultierende Gesamtsystemverhalten beschrieben. Im Focus standen dabei elektrische Heizungssysteme wie Wärmepumpen (WP) und Nachtspeicherheizun-gen (NSH). Für die Simulation wurde ein Multiagentensystem entwickelt, wobei die thermischen Modelle der Verbraucher und der Gebäude in Matlab/Simulink erstellt und als Dynamiclink libraries (.dll) in das agentenorientierte Entwicklungssystem Jadex exportiert wurden. Auf diese Weise wurde es möglich, die entwickelten Regelungs- und Steuerungsalgorithmen an einem Verbund von bis zu 100.000 individuali-sierten thermischen Verbrauchermodellen zu erproben. Anhand dieses Massenmodells wurden Potentia-le, Skaleneffekte und die Zuverlässigkeit von geplanten Lastverlaufsplänen (LVP) und Lastverlagerungen untersucht. (Publikationssprache: Deutsch) Massensimulation zur Potenzialermittlung bei der Lastverlaufsplanung und -Verlagerung einer hohen An-zahl elektrischer Verbraucher / Braunagel, Johannes; Schäfers, Hans; Renz, Wolfgang; Wiechmann, Holger In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:07.02.04_Braunagel.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 9 Bilder, 4 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01789 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 147 Elektrofahrzeug, Ladeverhalten, Einschaltzeitpunkt Heß, Tobias; Hable, Matthias; Schegner, Peter TU Dresden, DE; ENSO Netz, Dresden, DE Verfahren zum Lastmanagement in Niederspannungsnetzen - Anwendung von E-Mobility bis Wärmespeicher A method for load management in low voltage grids - Application from e-mobility to heat storage CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Durch das zu erwartende Ladeverhalten von Elektrofahrzeugen wird eine hohe Ladeleistungsspitze in der Nacht erwartet. Der Beitrag beschreibt die Anwendung eines modifizierten Maximal Rectangle Algorith-mus zur Festlegung der optimalen Einschaltzeitpunkte für die Aufladung, um einen möglichst gleichmäßi-gen Lastgang zu erzielen. Die Charakteristik der Leistungsanforderungen ist ähnlich wie bei Nachtspei-cherheizungen. Daher können die gegenwärtig bereits weit verbreiteten Wärmespeicheranlagen (Nacht-speicherheizungen) als Muster genutzt werden, um Verfahren zum optimalen Lastmanagement in Nie-derspannungsnetzen zu entwickeln und zu testen. Es wird gezeigt, dass das entwickelte Optimierungs-verfahren bei großen Netze (=25 000 Anlagen) mit einem geringen Rechenzeitbedarf ( (Publikationsspra-che: Deutsch) Verfahren zum Lastmanagement in Niederspannungsnetzen - Anwendung von E-Mobility bis Wärme-speicher / Heß, Tobias; Hable, Matthias; Schegner, Peter In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:07.03.03_Hess.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Dokumentnummer: 201303 01792 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________ EMO 13 04 148 Haushaltsgerät, Elektrofahrzeug, Lastmanagement Kaschub, Thomas; Paetz, Alexandra-Gwyn; Jochem, Patrick; Fichtner, Wolf Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, DE Lastmanagement mit intelligenten Haushaltsgeräten und Elektrofahrzeugen - eine modellgestützte Analyse Load management of smart household appliances and electric vehicles - a model-based analysis CD-ROM Datei; Konferenz-Einzelbericht Mithilfe eines optimierenden Modells werden Lastverschiebepotenziale durch automatisierte Steuerung verschiebbarer Haushaltslasten auf Basis von dynamischen Tarifen untersucht. Bei den 1 000 modellier-ten Haushalten sind auch Elektrofahrzeuge berücksichtigt. Es zeigt sich, dass die Lastverschiebepotenzi-ale von intelligenten Haushaltsgeräten im Vergleich zu Elektrofahrzeugen gering sind. Dennoch ist der Einfluss der Haushaltsgeräte erheblich, insbesondere wenn alle Haushalte mit entsprechenden Geräten ausgestattet wären. (Publikationssprache: Deutsch) Lastmanagement mit intelligenten Haushaltsgeräten und Elektrofahrzeugen - eine modellgestützte Analy-se / Kaschub, Thomas; Paetz, Alexandra-Gwyn; Jochem, Patrick; Fichtner, Wolf In: Smart Grid: Intelligente Energieversorgung der Zukunft, VDE-Kongress, Stuttgart, DE, 5.-6. Nov, 2012 (2012) S.1-6 (nicht paginiert), Berlin, Offenbach: VDE-Verlag (http://www.vde-verlag.de), D:07.05.02_Kaschub.pdf, 978-3-8007-3446-7 (6 Seiten, 7 Bilder, 3 Tabellen, 12 Quellen) Dokumentnummer: 201303 01799 Verfügbakeit: TIB-YA2838 _____________________________________________________



Neue Materialien und Recycling EMO 13 04 149 ultrahochfester Stahl, Pulverlackieren Pohl, Martin Benteler Automobiltechnik, Paderborn, DE Entwicklung eines auf den Prinzipien der Pulverlackierens basierenden Korrosionsschutzverfah-rens für ultrahochfesten Stahl, das bei einer signifikant höheren Energieeffizienz dem Sherardi-sierverfahren gleichwertige Ergebnisse liefert. Abschlussbericht Online-Publikation (Internet); Report Ziel des Projektes war es, ein wirtschaftlich günstiges und vor allem Resourcenschonendes Verfahren zum Korrosionsschutz von ultrahochfesten Stählen für den Leichtbau in Fahrzeugen zu entwickeln. Bau-teile aus ultrahochfestem Stahl werden durch das sogenannte Warmformen oder Presshärten hergestellt. Dabei werden Platinen oder vorgeformte Bauteile aus einer speziellen Stahllegierung auf über 900 deg C erhitzt und anschließend im heißen Zustand in einem gekühlten Umformwerkzeug umgeformt und gekühlt bzw. ausschließlich gekühlt. Durch eine entsprechend schnelle Abkühlung wird eine Gefügeänderung des Materials erreicht, die eine Härtung bzw. einen Anstieg der Festigkeit bewirkt. Für Warmformbauteile ist eine Vorbeschichtung des Rohmaterials mit Zn als Korrosionsschutz nicht ohne weiteres möglich, da Zink bei 918 deg C in den gasförmigen Zustand übergeht. Um dennoch die Korrosionsschutzeigenschaften einer Zn- Beschichtung nutzen zu können, muss eine Beschichtung nach dem Umformen genutzt wer-den. Dazu wurden bereits Ansätze wie Zinklamelle oder thermisches Spritzen von Zink verfolgt. Diese waren bisher aber für Strukturbauteile nicht zielführend. (Publikationssprache: Deutsch) Entwicklung eines auf den Prinzipien der Pulverlackierens basierenden Korrosionsschutzverfahrens für ultrahochfesten Stahl, das bei einer signifikant höheren Energieeffizienz dem Sherardisierverfahren gleichwertige Ergebnisse liefert. Abschlussbericht / Pohl, Martin In: BMBF-Forschungsbericht. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2010) S.1-29, FKZ 0327425A (29 Seiten, 28 Bilder) Dokumentnummer: 201109 03211 Verfügbakeit: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb11/667868445.pdf TIB-F11B981 _____________________________________________________ EMO 13 04 150 Niobat, Zirkonat, Cerat, p-Dotierung Ivanova, Mariya E. Forschungszentrum Jülich (FZJ), DE Neue protonenleitende und gemischt protonen- und elektronenleitende Werkstoffe für Hochtem-peraturanwendungen: Membranen für Brennstoffzellen und H(ind 2)-Abtrennung . Schlussbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.03.2008 - 31.05.2011 Novel proton conducting and mixed proton and electron conducting materials for high-temperature appli-cations: Membranes for fuel cells and H(ind 2) separation. Final report. Duration period: 01.03.2008 - 31.05.2011 Online-Publikation (Internet); Report Drei Klassen keramischer Werkstoffe standen im Mittelpunkt des im vorliegenden Berichts beschriebenen Vorhabens: Niobate, Zirkonate und Cerate. Bei allen entwickelten Werkstoffen wurde die Akzeptordotie-rung als Strategie verfolgt, um die Leitfähigkeit unter den maßgeblichen Bedingungen zu verbessern und die Werkstoffstabilität zu optimieren (besonders bei den Ceraten). Im Vergleich zu La(ind 0.99)Ca(ind 0.01)NbO((ind 4-delta), ein dem Stand der Technik entsprechender Werkstoff, der von Haugsrud et al. [Nature Materials 5,193 (2006)] in einer Atmosphäre aus reinem, feuchten H(ind 2) untersucht wurde, ist die Leitfähigkeit bei den entwickelten dotierten Niobaten in der Größenordnung vergleichbar, der absolute Wert lag jedoch niedriger. Ein direkter Vergleich ist auf Grund von Unterschieden im Versuchsaufbau Versuchsbedingungen usw. nicht zulässig. Verglichen mit undotiertem LaNbO(ind 4) hat der auf B-Platz einfach mit Ga, Ge, In dotierte Werkstoff eine höhere Leitfähigkeit. Eine größere Verbesserung der Leit-fähigkeit wurde jedoch mit Co-Dotierung, was den günstigen Effekt der Dotierung auf A-Platz unter-streicht. Die zweifache Dotierung auf B-Platz wurde für La(ind 0.99)Ca(ind 0.01)Nb(ind 0.99)D(ind 0.05)O(ind 4-delta) untersucht (wobei D = Ga, Ge, In) und es wurde eine erhebliche Abnahme der Leitfä-higkeit festgestellt, die zu Werten führte, die mit denen von reinem LaNbO(ind 4) vergleichbar sind. Der



wahrscheinlichste Grund für die reduzierte Leitfähigkeit bei einer Reihe dotierter Niobate sind wahrnehm-bare Trapping-Effekte und eine strukturelle Inflexibilität, die es diesen Werkstoffen nicht erlaubt, sich auf Protonenbewegungen durch das Kristallgitter einzustellen und sie zu tolerieren. Zirkonate wurden in ver-schiedenen Kombinationen zweifach Dotierung auf B-Platz dotiert. Der positive Effekt von 5 Mol-% Mn zeigte sich, als es mit Y als Dotand auf B-Platz kombiniert wurde. (Publikationssprache: Deutsch) Neue protonenleitende und gemischt protonen- und elektronenleitende Werkstoffe für Hochtemperatur-anwendungen: Membranen für Brennstoffzellen und H(ind 2)-Abtrennung . Schlussbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.03.2008 - 31.05.2011 / Ivanova, Mariya E. In: BMBF-Forschungsbericht. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2011) S.1-100, FKZ 03SF0330 (100 Seiten, 36 Bilder, 6 Tabellen, 68 Quellen) Dokumentnummer: 201204 02991 Verfügbakeit: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb12/684079410.pdf TIB-F12B417 _____________________________________________________ EMO 13 04 151 Elektroantrieb, weichmagnetischer Werkstoff Kawalla, R. TU Bergakademie Freiberg, DE Weichmagnetische Werkstoffe für die E-Traktion, optimaler Werkstoffeinsatz und Design. Teilpro-jekt Werkstoffe. Schlussbericht Soft magnetic materials for E-traction, optimized material application and design. Partial project materials. Final report Report In höherfrequenten elektrischen Antrieben ist der Einsatz von E-Band mit Dicken <= 0,35 mm notwendig, insbesondere mit Dicken 0,10 mm; 0,15 mm, 0,20 mm. Für diese Güten auf Basis von FeSi mit Si > 3 Gew.-% ist die Herstellung sehr aufwendig. E-Blech mit Dicken von 0,20 mm und 0,10 mm wird groß-technisch nicht eingesetzt. Deshalb sind Arbeiten zu "taylored grade" für den Einsatz im Hybrid-/E-Antrieb erforderlich. Im Verbundprojekt wurde bearbeitet: Entwicklung verbesserter Werkstoffe auf Basis von Fe-Si-Stählen bei Einsatz innovativer metallurgischer Prozesse für den Einsatz in E-Fahrzeugen, mit den Zielen: 1. E-Stähle und alternative Materialien. Bewertung ihres Einsatzes für Hybrid-/E-Traktion (Werk-stoff: TU BAF; Bewertung in Maschinen: IEM-RWTH), 2. Bereitstellung von Materialdaten für verbesserte Modelle der Verlustberechnung, Bewertung von Materialeffekten (TU BAF) und 3. Schaffung werkstoff-wissenschaftlicher Grundlagen für die Entwicklung optimierter E-Bleche (Dicke, Gehalt an Si, etc.) (TU BAF). Zu 1. wurde eine Studie erarbeitet. Zu 2. wurden für verschiedene Materialien die magnetischen Daten bei höheren Frequenzen ermittelt. Zu 3. erfolgten umfangreiche Untersuchungen zur Warm- und Kaltumformbarkeit der untersuchten Stähle. Zu 1. Neben bekannten, teilweise weiterentwickelten Mate-rialien (E-Blech-Dünnband, amorphe Materialien, etc.) sind keine Entwicklungen, neuen Werkstoffe be-kannt, welche eine Alternative zu E-Band waren. Zu 2. Erste magnetische Messungen zeigten, dass An-gaben der magnetischen Eigenschaften von E-Blech bei 50 Hz unzureichend bei der Werkstoffauswahl für höherfrequente E-Antriebe sind und dass Angaben zur Bezeichnung unzureichend für eine Charakte-risierung des Materials bei unterschiedlichen Frequenzen sind. Zu 3. Im Ergebnis ist ein erster Überblick über das Umformverhalten beim Warm- und Kaltwalzen in Abhängigkeit von Umformgrad, Temperatur, Umformgeschwindigkeit und Zusammensetzung möglich. Schlussfolgerungen für weitergehende Arbeiten wurden wegen der Einstellung der Arbeiten aufgrund der Empfehlung des PA der FVA nicht getroffen. (Publikationssprache: Deutsch) Weichmagnetische Werkstoffe für die E-Traktion, optimaler Werkstoffeinsatz und Design. Teilprojekt Werkstoffe. Schlussbericht / Kawalla, R. In: BMWI-Forschungsbericht. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2011) S.1-47, FKZ 19U9034B (47 Seiten, 35 Bilder, 2 Tabellen, 16 Quellen) Dokumentnummer: 201204 03149 Verfügbakeit: TIB-F12B150 _____________________________________________________



EMO 13 04 152 superhydrophobe Carbonfasern, Netzwerk, Nanostrukturen Ko, Tae-Jun; Her, Eun-Kyu; Shin, Bongsu; Kim, Ho-Young; Lee, Kwang-Ryeol; Hong, Bo-Ki; Kim, Sae-Hoon; Oh, Kyu-Hwan; Moon, Myoung-Woon Department of Materials Science & Engineering, Seoul National University, KR; Korea Institute of Science and Technology (KIST), Seoul, KR; School of Mechanical & Aerospace Engineering, Seoul National Uni-versity, KR; Hyundai-Kia Motors, Yongin, KR Water condensation behavior on the surface of a network of superhydrophobic carbon fibers with high-aspect-ratio nanostructures Zeitschriftenaufsatz We have explored the condensation behaviour of water on a superhydrophobic CF (carbon fibre) network with high-aspect-ratio hair-like nanostructures. Nanostructures ranging from nanopillars to hairy shapes were grown on CFs by preferential oxygen plasma etching. Superhydrophobic CF surfaces were achieved by application of a hydrophobic siloxane-based hydrocarbon coating, which increased the water contact angle from 147 deg to 163 deg and decreased the contact angle hysteresis from 71 deg to below 5 deg, sufficient to cause droplet roll-off from the surface. Water droplet nucleation and growth on the su-perhydrophobic CF were significantly retarded due to the high-aspect-ratio nanostructures under super-saturated vapour conditions. CFs are observed to wet with condensation between fibres of the pristine surface under super-saturated vapour conditions, which eventually leads to flooding. However, dropwise condensation became dominant in the superhydrophobic CF network, allowing for easy removal of the condensed droplets, which largely allowed the interstitial spaces of the fiber network to remain dry. It is implied that superhydrophobic CF can provide a passage for vapour or gas flow in wet environments such as a gas diffusion layer requiring the effective water removal in the operation of proton exchange mem-brane fuel cell. (Publikationssprache: Englisch) Water condensation behavior on the surface of a network of superhydrophobic carbon fibers with high-aspect-ratio nanostructures / Ko, Tae-Jun; Her, Eun-Kyu; Shin, Bongsu; Kim, Ho-Young; Lee, Kwang-Ryeol; Hong, Bo-Ki; Kim, Sae-Hoon; Oh, Kyu-Hwan; Moon, Myoung-Woon In: Carbon 50 (2012) 14, S.5085-5092 (8 Seiten) Dokumentnummer: 201206 20992 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2012.06.048 TIB-ZN32 _____________________________________________________ EMO 13 04 153 nichtrostender Stahl, PEM-Brennstoffzelle, Passivierung Sung-Lee, In; Kim, Jin-Seung; Kim, Soon-Tae; Kim, Jong-Hee; Lee, Yun-Yong Yonsei University, Department of Materials Science and Engineering, Seoul, KR; Stainless Steel Re-search Group, Technical Research Laboratories, POSCO, Pohang, KR The passivation behaviour of copper-containing high-performance ferritic stainless steels in the cathode environment of polymer electrolyte membrane fuel cells Das Passivierungsverhalten von kupferhaltigen ferritischen nichtrostenden Hochleistungsstählen im Ka-thodenmedium von Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen Zeitschriftenaufsatz The passivation behaviour of copper-containing high-performance ferritic stainless steels in the cathode environment of polymer electrolyte membrane fuel cells was investigated using using a potentiodynamic polarization test, a potentiostaic polarization test, an immersion test, and XPS surface analyses. An in-crease of Cu addition to the alloy considerably enhanced the corrosion resistance at an active region whereas it deteriorated the corrosion resistance at an passive region of 0.6 V(SCE). With an increase of the copper content, the passivity of the alloy degraded due to an increase of the formation of Cr-containing inclusions, and a decrease of the Cr oxide and hydroxide in the passive film. Based on the re-sults of surface analysis using XPS after the potentiostatic test at 0.6 V(SCE), an increase of Cu addition to the alloy results in a decrease in not only the elemental ratio of Cr to Fe but also the Cr related oxide and hydroxide in the passive film. With an increase of the Cu content, the passivity of the alloy degraded due to an increase of the formation of Cr-containing inclusions, and a decrease of the Cr oxide and hy-droxide in the passive film, thereby deteriorating the corrosion resistance. It was found that in order to increase the corrosion resistance simultaneously both at an active region and at the passive region, the optimum content of Cu added to the Fe-30 wt.% Cr-free Ni alloy is approximately 0.5 wt.%. (Publika-tionssprache: Englisch) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


The passivation behaviour of copper-containing high-performance ferritic stainless steels in the cathode environment of polymer electrolyte membrane fuel cells / Sung-Lee, In; Kim, Jin-Seung; Kim, Soon-Tae; Kim, Jong-Hee; Lee, Yun-Yong In: Corrosion Science 70 (2013) S.93-103 (11 Seiten, 14 Bilder, 5 Tabellen, 46 Quellen) Dokumentnummer: 201303 02302 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2013.01.016 TIB-Z1425/LferZ410 _____________________________________________________ EMO 13 04 154 Laser-Pulverbett-Schmelzen, Leichtbau Schmidtke, K.; Brandl, E.; Palm, F. EADS, Ottobrunn, DE Extremer metallischer Leichtbau und optimierte Funktionalität mittels neuartiger Schichtferti-gungsverfahren Buchkapitel; Konferenz-Einzelbericht Metallischer Leichtbau ist geprägt von der Werkstoffwahl, den dazu am besten passenden Verarbei-tungsmethoden und der Fähigkeit und Kreativität der CAD-Ingenieure. Heute kann man mittels rechner-gestützter Topologie-Optimierungswerkzeuge die 3D-Geometrie eines Bauteils hinsichtlich seiner me-chanisch-technologischen Anwendung/Belastung derart anpassen, dass - abhängig vom Reifegrad des etablierten Designs - Verbesserungen in Gewicht oder Funktion von bis zu 50% erzielbar werden. Jedoch sind diese Bauteile in der Regel nicht mehr klassisch durch zerspanende Verfahren ("subtraktiv") fertig-bar. Das Aufkommen der "additiven" Fertigungstechnologien, wie Laser- und Elektronenstrahl- Pulver-bett-Schmelzen, bei denen das gewünschte Bauteil schichtweise aus dem Rechner heraus dreidimensio-nal reproduziert wird, hat dieses Dilemma gelöst. Von allen Einschränkungen der klassischen 3D-Produktdesign bzw. -Fertigungsprozesse befreit, kann man nun (theoretisch) das ganze Leichtbaupoten-tial nutzen. Als Urformverfahrenskette dem Schmelzschweißverfahren sehr verwandt, sind jedoch werk-stoff- und verfahrenstechnische Randbedingungen zu beachten. Auch die Produktabsicherung und Zu-verlässigkeit, bis hin zu gemeinsamen Standards und Normen müssen für die neuen Schichtfertigungs-verfahren noch weiterentwickelt werden, was jedoch als Engineering-Herausforderung den Einstieg in diese Technologie nicht behindern sollte. (Publikationssprache: Deutsch) Extremer metallischer Leichtbau und optimierte Funktionalität mittels neuartiger Schichtfertigungsverfah-ren / Schmidtke, K.; Brandl, E.; Palm, F. In: Buch; Fügen im Luft- und Raumfahrzeugbau. Moderne Prozesse und Werkstoffe in Fertigung und In-standhaltung, Vorträge + CD-ROM, Berlin, DE, 11.-12. Sep, 2012 in: DVS-Berichte 287 (2012) S.1-8, Düsseldorf: Verlag für Schweißen und verwandte Verfahren, DVS-Verlag (http://www.die-verbindungs-spezialisten.de), 978-3-87155-494-7 (8 Seiten, 15 Bilder, 6 Quellen) Dokumentnummer: 201303 00668 Verfügbakeit: TIB-RA1332(287) _____________________________________________________ EMO 13 04 155 Titanaluminid, Pressschweißen, Schmelzschweißen Appel, L.; Cramer, H. GSI - Gesellschaft für Schweißtechnik International, SLV München, DE Fügen von Titanaluminiden Buchkapitel; Konferenz-Einzelbericht Titanaluminide haben in den letzten Jahren eine starke Weiterentwicklung hinsichtlich der Werkstoffei-genschaften, der Rohlingsherstellung und der Bearbeitung erfahren. Entgegen früheren Zweifeln eröffnen sich damit heute viele Anwendungspotentiale für thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Leicht-baukomponenten. Die gleichzeitige Weiterentwicklung geeigneter Fügetechnologien für die neuen Titana-luminide wird derzeit intensiv verfolgt. Denn serientauglich anwendbare Fügetechnologien sind Voraus-setzung für erweiterte Einsatzbereiche der TiAl-Werkstoffe, wenn Fertigteile nicht nur monolitisch durch Gießen/Schmieden/Strangpressen und mechanische Bearbeitung herzustellen sind, sondern besser aus verschiedenen Komponenten durch Anwendung wirtschaftlicher Schweißverfahren. Dieser Beitrag zeigt



neue Entwicklungen zum Schmelz- und Pressschweißen als Ergänzung zu den bisher anwendbaren Fü-geprozessen auf. (Publikationssprache: Deutsch) Fügen von Titanaluminiden / Appel, L.; Cramer, H. In: Buch; Fügen im Luft- und Raumfahrzeugbau. Moderne Prozesse und Werkstoffe in Fertigung und In-standhaltung, Vorträge + CD-ROM, Berlin, DE, 11.-12. Sep, 2012 in: DVS-Berichte 287 (2012) S.13-14, Düsseldorf: Verlag für Schweißen und verwandte Verfahren, DVS-Verlag (http://www.die-verbindungs-spezialisten.de), 978-3-87155-494-7 (2 Seiten, 2 Bilder, 2 Quellen) Dokumentnummer: 201303 00670 Verfügbakeit: TIB-RA1332(287) _____________________________________________________ EMO 13 04 156 Straßenbahn, Stadtbahn, Leichtbau Schwickert, Martin; Schindler, Christian TU Kaiserslautern, DE Leichtbau bei Straßen- und Stadtbahnen - Bestandsaufnahme und Potenziale Zeitschriftenaufsatz Unterstützt durch die Firmen Alstom LHB, Bombardier Transportation, Siemens Mobility, Stadler Rail so-wie durch den Freundeskreis Schienenfahrzeuge Hannover ließ die Deutsche Maschinentechnische Ge-sellschaft (DMG) eine Studie über den Leichtbau bei Straßen- und Stadtbahnen ausarbeiten. Der Beo-bachtungszeitraum beginnt 1990, untersucht wurden 206 Straßen- und Stadtbahnfahrzeuge. Beurtei-lungsgröße ist das Fahrzeug-Flächengewicht. Es wird gebildet aus dem Leergewicht, bezogen auf das Produkt aus Gesamtlänge und Nennbreite. Da sich Hoch- und Niederflurfahrzeuge hinsichtlich Einsatzbe-reich und Ausstattung wesentlich unterscheiden, wurde eine getrennte Bewertung vorgenommen, ebenso bei Hybrid- und Zweisystem-Fahrzeugen. Über den Beobachtungszeitraum nahmen die Flächengewichte der Fahrzeuge, abhängig von der Fahrzeugkategorie, um 14 - 22% zu. Fazit: Gewichtseinsparungen bei Komponenten (z.B. durch Einsatz von Drehstrommotoren) wurden z.T. durch Komfortwünsche (hochwer-tige Innenausstattung, Klimaanlage) zunichte gemacht. Angesichts steigender Energiekosten attestiert der Beitrag hier kurzsichtiges Denken. (Publikationssprache: Deutsch) Leichtbau bei Straßen- und Stadtbahnen - Bestandsaufnahme und Potenziale / Schwickert, Martin; Schindler, Christian In: eb - Elektrische Bahnen 111 (2013) 2, S.92-96 (5 Seiten, 4 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01803 Verfügbakeit: TIB-ZS3641/LverZ230 _____________________________________________________ EMO 13 04 157 Festelektrolytzwischenphase, Kohlenstoffoberfläche Yeo, Jae-seong; Park, Tae-Hwan; Seo, Min-Hyun; Miyawaki, Jin; Mochida, Isao; Yoon, Seong-Ho Kyushu University, JP Solid electrolyte interphase formation behavior on well-defined carbon surfaces for Li-ion battery systems Zeitschriftenaufsatz Solid electrolyte interphase (SEI) formation behavior was carefully tracked on the well-defined edge and basal surfaces of carbon nanofibers. The effects of boron doping on SEI formation were also examined. Platelet carbon nanofibers (PCNFs) successfully afforded well-defined edge and basal surfaces. Surface morphology and chemistry were controlled by graphitization, nitric acid treatment and boron doping. The surface morphologies of various well-defined PCNFs were observed by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The SEI of PCNF with edge surfaces was more abundant and four times thicker than those of PCNF-G and PCNF-B-G with basal surfaces. The SEI of PCNF-G-NA without boron doping was much more abundant and three times thicker than that of PCNF-B-G-NA with boron doping. (Publikationssprache: Englisch)



Solid electrolyte interphase formation behavior on well-defined carbon surfaces for Li-ion battery systems / Yeo, Jae-seong; Park, Tae-Hwan; Seo, Min-Hyun; Miyawaki, Jin; Mochida, Isao; Yoon, Seong-Ho In: Electrochimica Acta 77 (2012) S.111-120 (10 Seiten, 11 Bilder, 3 Tabellen, 25 Quellen) Dokumentnummer: 201208 01367 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.05.080 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 158 einwandiges Kohlenstoffnanoröhrchen, Biobatterie Stolarczyk, Krzysztof; Lyp, Dominika; Zelechowska, Kamila; Biernat, Jan F.; Rogalski, Jerzy; Bilewicz, Renata Warsaw University, PL; Gdansk University of Technology, PL; Maria Curie-Sklodowska University, Lublin, PL Arylated carbon nanotubes for biobatteries and biofuel cells Zeitschriftenaufsatz Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) covalently phenylated, naphthylated or terphenylated were used for the construction of cathodes in a biobattery, and in a biofuel cell. Zn is the anode in the biobat-tery and single-walled carbon nanotubes are covalently modified with glucose oxidase/catalase (SWCNTGOx/Cat) on the biofuel cell anode. The cell parameters were determined and the potentials of each of the electrodes under cell working conditions were simultaneously measured vs. the Ag/AgCl ref-erence electrode. This allowed to evaluate the changes of potential under changing loads of the fuel cell or biobattery. A power density of ca. 1 mW/cm(exp 2) was achieved using the biobattery with phenylated nanotubes at the cathode and the open circuit potential was 1.5 V. The fully enzymatic fuel cell studied had power density of 40 micro W/cm(exp 2) at 20 k Ohm loading. The open circuit potential for the bio-fuel cell was 0.4 V. The power densities and working potentials are larger for the biobattery which is es-pecially useful for testing novel cathodes. (Publikationssprache: Englisch) Arylated carbon nanotubes for biobatteries and biofuel cells / Stolarczyk, Krzysztof; Lyp, Dominika; Zelechowska, Kamila; Biernat, Jan F.; Rogalski, Jerzy; Bilewicz, Renata In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.74-81 (8 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 54 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04839 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.06.050 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 159 Stromkollektor, Duplex-Stahl, Lithiumionenbatterie Fredriksson, Wendy; Edström, Kristina Uppsala University, SE XPS study of duplex stainless steel as a possible current collector in a Li-ion battery Zeitschriftenaufsatz The surface chemistry and corrosion property of a duplex LDX 2101 steel that had been cycled in a Li-ion battery with a 1 M LiPF(ind 6) in EC/DMC 1:1 electrolyte was studied. The results are compared to those of steel stored for the same length of time. Cyclic voltammetry was used to sweep the steel between 0 V and 5 V and the different reduction products were identified with SEM, XRD and XPS. A conversion reac-tion occurred during the cathodic sweep between 2.0 and 1.5 V where chromium and iron oxides were reduced forming Li(ind 2)O and metal. At 0.5 V vs. Li(exp +)/Li a Solid Electrolyte Interface (SEI) was irre-versibly formed predominantly during the first cycle. During the oxidation sweep the typical stainless steel passive layer of chromium and iron oxides/hydroxides formed at 2.5 V vs. Li/Li(exp +). Li(ind 2)O also decomposed at this potential. Simultaneously metal fluorides are formed. The XPS revealed a thicker SEI containing organic and inorganic species on the cycled electrode than on the stored. The stored sample showed chemical formation of CrF(ind 3) on the surface. Depth profiling of the cycled electrode by Ar(exp +) etching showed a thick layer of CrF(ind 3) and a thin layer of FeF(ind 3). We conclude that the level of corrosion of this duplex steel is acceptable in the 3-4.5 V vs. Li(exp +)/Li region. However, in a Li-ion bat-tery it is too reactive at low potentials to be considered as a replacement for copper as an anode current collector. We also observe that the PF(ind 6)(exp -) anion from the electrolyte salt plays an important role ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


in the formation of metal fluorides which is a fact generally neglected in the discussion of conversion reac-tions of metal-oxide anodes for Li-ion batteries. For stainless steel to be considered as current collectors for Li-ion batteries optimisation of alloy compositions need to be made to reduce corrosion occurring dur-ing cycling in organic solvents. (Publikationssprache: Englisch) XPS study of duplex stainless steel as a possible current collector in a Li-ion battery / Fredriksson, Wendy; Edström, Kristina In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.82-94 (13 Seiten, 12 Bilder, 2 Tabellen, 30 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04840 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.06.057 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 160 elektrochemische Leistung, Lithiumbisoxalatborat, Sulfolan Mao, Liping; Li, Bucheng; Cui, Xiaoling; Zhao, Yangyu; Xu, Xiaoli; Shi, Xinming; Li, Shiyou; Li, Faqiang Lanzhou University of Technology, CN; Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining, CN Electrochemical performance of electrolytes based upon lithium bis(oxalate)borate and sul-folane/alkyl sulfite mixtures for high temperature lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz Lithium bis(oxalate)borate (LiBOB) has many unique properties, such as thermal stability and the forma-tion of a stable passivation layer on the surface of carbonaceous anode. In this work, the electrochemical behaviors of sulfolane (SL) with LiBOB were studied by employment of dimethyl sulfite (DMS) and diethyl sulfite (DES) as mixed solvents, respectively. When used in Li/MCMB (mesophase carbon microbeads) cells at 60 deg C, only LiBOB-SL/DMS electrolyte exhibits not only excellent film-forming characteristics, but also good thermal stability of the interface film on the surface of MCMB. Besides, when used in LiFePO(ind 4)/Li cells at 60 deg C, only LiBOB-SL/DMS electrolyte simultaneously exerts several advan-tages, such as good thermal stability of the interface film on the surface of LiFePO(ind 4), stable cycling performance, high mean voltage, and excellent discharge rate performance. It suggests that LiBOB-SL/DMS electrolyte is an excellent candidate electrolyte for high-temperature lithium ion batteries. (Pub-likationssprache: Englisch) Electrochemical performance of electrolytes based upon lithium bis(oxalate)borate and sulfolane/alkyl sulfite mixtures for high temperature lithium-ion batteries / Mao, Liping; Li, Bucheng; Cui, Xiaoling; Zhao, Yangyu; Xu, Xiaoli; Shi, Xinming; Li, Shiyou; Li, Faqiang In: Electrochimica Acta 79 (2012) S.197-201 (5 Seiten, 7 Bilder, 27 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04849 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.06.102 TIB-ZA4563/LcheZ180 _____________________________________________________ EMO 13 04 161 Faserkunststoffverbund-Metall-Mischbauweise, Dimensionierung Ulbricht, Andreas Fakultät Maschinenwesen, TU Dresden, DE Zur Gestaltung und Dimensionierung von zylindrischen Leichtbaustrukturen in Faserkunststoff-verbund-Metall-Mischbauweise Dissertation Es werden die besonderen Herausforderungen innerhalb des Entwicklungsprozesses von zylindrischen Leichtbaustrukturen in Faserverbund-Metall-Mischbauweise erstmals zusammenhängend betrachtet - ausgehend von der thermomechanischen Werkstoffcharakterisierung, der Aufstellung effizienter analyti-scher Berechnungsmethoden zur Vorauslegung über die Gestaltung faserverbundgerechter Lasteinlei-tungselemente bis hin zur Kalibrierung nichtlinearer numerischer FE-Modelle für die detaillierte Dimensi-onierung. Als generisches Beispiel dienen dabei neuartige Leichtbau-Hydraulikaktuatorsysteme in Faser-kunststoffverbund-Metall-Mischbauweise. Für die zuverlässige Simulation und Dimensionierung derarti-ger Strukturen kommt einer belastungsgerechten Werkstoffcharakterisierung entscheidende Bedeutung ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


zu. Dies gilt umso mehr, wenn es - wie für die junge Werkstoffgruppe der FKV mit ihrem anisotropen Ei-genschaftsprofil - noch keine umfassenden Richtlinien gibt. Am Beispiel eines gängigen endlosfaserver-stärkten Duroplastwerkstoffes aus der Luftfahrt werden daher Werkstoff- Kennwertfunktionen für extreme mechanische, thermische und mediale (kurz: hygrothermomechanische) Belastungen ermittelt. Hierzu dienen sowohl umfangreiche Torsionsprüfungen an Rohrprobekörpern bei verschiedenen Temperaturen und Feuchtegehalten als auch DMA- und DSC-Untersuchungen. Besonderes Leichtbaupotential kommt bei Hydraulikaktuatoren in Faserverbund-Metall- Mischbauweise der kreiszylindrischen Kolbenstange und dem Zylinderrohr zu. Zur effizienten analytischen Festigkeits- und Steifigkeitsanalyse derartiger anisotro-per elastischer Zylinderstrukturen werden in der vorliegenden Arbeit die erforderlichen theoretischen Grundlagen für die Spannungs- und Verformungsanalyse sowie werkstoffgerechte FKV-Versagenskriterien bereitgestellt. Einen besonderen Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die Entwicklung von analytischen Berechnungsmethoden zum Stabilitätsnachweis für das Beulen von orthotropen FKV-Zylinderschalen unter Axial- und Manteldruck sowie für das Knicken von schlanken zylindrischen FKV-Stabstrukturen. Zur Bewertung der analytischen Berechnungsverfahren dienen aufwändige nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen an ausgewählten Stabstrukturen und Zylinderschalen sowie experimen-telle Untersuchungen an Stabstrukturen unter axialer Druckbelastung. Die ermittelten Ergebnisse bestäti-gen eindrucksvoll die analytisch vorausberechneten kritischen Drucklasten und damit die Güte der entwi-ckelten analytischen Berechnungsmethoden. Die experimentellen Untersuchungen sowie die numeri-schen Berechnungsergebnisse verdeutlichen darüber hinaus den erheblichen Einfluss der Lagerreibung auf die kritische Knicklast von gelenkig gelagerten Stabstrukturen. Bei den in dieser Arbeit betrachteten hochbeanspruchten FKV-Zylinderstrukturen erfolgt die Lasteinleitung in der Regel an den stirnseitigen Lagern. Diese Lasteinleitung resultiert meist in komplexen räumlichen Spannungszuständen, die von endlosfaserverstärkten Kunststoffen gewöhnlich nicht ertragen werden können. Zur Aufnahme der Lasten bieten sich hier metallische Lasteinleitungselemente an, welche die Lasten gleichmäßig in die Faserver-bundstruktur weiterleiten. Zur Realisierung derartiger Zylinderstrukturen in Mischbauweise müssen beanspruchungs-, fertigungs- und montagegerechte Verbindungssysteme entwickelt werden. Die um-fangreiche Anzahl von erarbeiteten Lasteinleitungssystemen für zylindrische FKV-Leichtbaustrukturen sowie deren Bewertung hinsichtlich verschiedener Faktoren - Massereduktion, Bauraumeffizienz, Ferti-gung, Montage und Demontage - ermöglicht dem Berechnungsingenieur ein effizientes Vorgehen für die Findung geeigneter Bauweisen während der Konzeptphase. Für Bolzen-, Kontur- und Schlaufenverbin-dungen wurde die detaillierte Dimensionierung mithilfe numerischer Berechnungsmethoden an repräsen-tativen hochbeanspruchten Leichtbaukomponenten durchgeführt, wobei Belastungsversuche an eigens gefertigten Prototypen zur Verifizierung der Simulationsergebnisse dienen. Einen besonderen Schwer-punkt bildet hierbei die Auslegung von hochbeanspruchten Bolzenverbindungen in dickwandigen gewe-beverstärkten Laminaten. Zur Bestimmung des Randeinflusses wurde eine umfangreiche theoretische und experimentelle Parameterstudie durchgeführt. Im Rahmen der Simulation wurde erstmals die Werk-stoffanstrengung in den gewebeverstärkten Einzelschichten mithilfe eines modifizierten bruchmodebezo-genen Versagenskriteriums nach Cuntze bewertet und dessen Gültigkeit in Zug/Druck-Torsionsversuchen an Rohrprobekörpern überprüft. Die Schadensbilder und Versagenslasten aus den Experimenten an prototypischen Lasteinleitungsstrukturen bestätigen voll die Simulationsergebnisse. (Publikationssprache: Deutsch) Zur Gestaltung und Dimensionierung von zylindrischen Leichtbaustrukturen in Faserkunststoffverbund-Metall-Mischbauweise / Ulbricht, Andreas In: Dissertation; Fahrzeugtechnik (2012) S.1-123 (123 Seiten, Bilder, Tabellen, 121 Quellen) Dokumentnummer: 201211 03932 Verfügbakeit: TIB-H12B569 _____________________________________________________



EMO 13 04 162 Stahlblech, Klebverbindung, Schwingfestigkeit Matzenmiller, Anton; Kurnatowski, Benjamin; Hanselka, Holger; Bruder, Thomas; Schmidt, Halvar; Mayer, Bernd; Schneider, Bernd; Kehlenbeck, Hanno; Nagel, Christof; Brede, Markus Universität Kassel, DE; TU Darmstadt, DE; Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Bremen, DE Schwingfestigkeitsauslegung von geklebten Stahlbauteilen des Fahrzeugbaus unter Belastung mit variablen Amplituden Design of adhesive joints with steel components at loading with variable amplitudes for vehicle construc-tion Report Die strukturelle Klebtechnik mit hochfesten Stahlblechen spielt im Automobilbau eine zunehmend wichti-ge Rolle. Für neue Entwicklungen sind Berechnungs- und Simulationsverfahren zur Auslegung geklebter Leichtbaustrukturen unabdingbar. Dies trifft insbesondere für die Schwingfestigkeitsbetrachtung zu. Die meisten analytischen oder numerischen Ansätze gehen davon aus, dass die Klebverbindung kohäsiv im Klebstoff und nicht entlang der Grenzfläche zwischen Fügeteil und Klebstoff versagt. Auf Grundlage die-ser Voraussetzung wurden zwei verschiedene Ansätze zur Lebensdauerabschätzung betrachtet: Ein ers-ter Ansatz verwendet den lokalen Spannungszustand in den hochbeanspruchten Bereichen der Verbin-dung und vergleicht die lokalen Belastungen mit experimentell gemessenen Wöhlerkurven. Der lokale Spannungszustand wird mit Hilfe der Finiten Element Rechnung ermittelt. Für den Klebstoff wird ein line-ar elastisches Werkstoffverhalten verwendet. Die Lebensdauerabschätzung wird mit einer Post-Processing-Software vorgenommen, die den lokalen Spannungszustand in jedem Element, bzw. in einem ausgewählten Bereich, auf eine Lebensdauer abbildet, die auf Grundlage der experimentellen Daten vor-liegt. Der zweite Ansatz verwendet Werkstoffmodelle, die die Schädigung kumulieren, die durch Kriechen und Schwingbeanspruchung entsteht. Die Kumulation erfolgt transient, Schwingspiel für Schwingspiel. Beide Ansätze verwenden die gleichen experimentellen Daten. Der erste Ansatz erlaubt eine schnelle Berechnung, benötigt aber Erfahrung und verschiedene Experimente zur Kalibrierung und Absicherung und letztendlichen Abschätzung der Zuverlässigkeit der Lebensdauerschätzung. Der zweite Ansatz benö-tigt immer noch Rechenzeiten, die in der Größenordnung der Versuchszeiten liegen. Die Rechenzeiten können mit einem vorgeschlagenen Ersatzlastkonzept reduziert werden. Realstrukturen sind normaler-weise nicht mit konstanten Amplituden belastet, wie man sie zur Messung der Wöhlerkurven verwendet. Deshalb wurde das Ermüdungsverhalten von Klebverbindungen auch bei Belastung mit variablen Ampli-tuden untersucht. Die Schadensakkumulation wurde auf Grundlage der Palmgren-Miner Hypothese be-trachtet. Experimente mit einem zähmodifizierten und einem nicht zähmodifizierten Klebstoff haben ge-zeigt, dass die notwendige grundlegende Datenbasis, die zur Abschätzung der Lebensdauer benötigt wird, vom Typ des Klebstoffs abhängen kann. (Publikationssprache: Deutsch) Schwingfestigkeitsauslegung von geklebten Stahlbauteilen des Fahrzeugbaus unter Belastung mit variab-len Amplituden / Matzenmiller, Anton; Kurnatowski, Benjamin; Hanselka, Holger; Bruder, Thomas; Schmidt, Halvar; Mayer, Bernd; Schneider, Bernd; Kehlenbeck, Hanno; Nagel, Christof; Brede, Markus In: Forschung für die Praxis, Projekt der Forschungsvereinigung Stahlanwendung, AiF-Forschungsbericht (2012) S.1-281, Düsseldorf: Verlag und Vertriebsgesellschaft, AiF 307 ZN, 978-3-942541-17-6 (281 Sei-ten, Bilder, Tabellen, 80 Quellen) Dokumentnummer: 201301 04206 Verfügbakeit: TIB-RR7808(796) _____________________________________________________ EMO 13 04 163 Verbundmembran, Polyacrylnitril, Polyvinylidenfluorid Li, Qiming; Guo, Jing; Chen, Yingbo; Kim, Hern Myongji University, Yongin, KR; Tianjin Polytechnic University, CN Preparation and characterization of polyacrylonitrile doped PVDF/heteropolyacid composite membranes Zeitschriftenaufsatz A novel polyacrylonitrile (PAN)/phosphotungstic acid (PWA) doped PVDF composite membrane was suc-cessfully prepared by blending electrospinning. Impedance spectroscopy and scanning electron micros-copy characterization showed that the electrospun composite membranes possess comparatively higher proton conductivity and well-defined microstructure. In particular, the addition of hydrophilic PAN can ef-fectively improve the water uptake performance of composite membrane and simultaneously no obvious membrane swelling was found. The experimental results showed that excellent composite membranes ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


can be obtained by 30% PAN doping, and more than 30% PAN doping will increase the diameter of com-posite nanofiber membrane and accelerate the loss of PWA. The production of high-quality composite membranes with optimized PAN and PWA compositions can be achieved, which are promising candi-dates for proton exchange electrolyte membranes. (Publikationssprache: Englisch) Preparation and characterization of polyacrylonitrile doped PVDF/heteropolyacid composite membranes / Li, Qiming; Guo, Jing; Chen, Yingbo; Kim, Hern In: High Performance Polymers 24 (2012) 4, S.282-288 (7 Seiten) Dokumentnummer: 201303 00056 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1177/0954008312439082 TIB-ZO6612 _____________________________________________________ EMO 13 04 164 Bipolarplatte, Aluminiummagnesiumlegierung, Formbarkeit Kwon, Hae-June; Jeon, Yong-Phil; Kang, Chung-Gil Pusan National University, Busan, KR Effect of progressive forming process and processing variables on the formability of aluminium bipolar plate with microchannel Auswirkung fortschrittlicher Formverfahren und Verfahrensvariablen auf die Formbarkeit bipolarer Alumi-niumplatten mit Mikrokanälen Zeitschriftenaufsatz A bipolar plate is one of the crucial components that strongly influence the power density of the proton exchange membrane fuel cell stack. Especially, an aluminium bipolar plate not only has better mechani-cal properties such as density, electrical resistivity and thermal conductivity but also has more corrosion resistance than bipolar plates made of stainless steel and graphite composites. Furthermore, the use of aluminium reduces the cost and weight of the plates, and the plates are easily machinable. This study presents the results of experiments conducted to investigate the feasibility of developing bipolar plates made of aluminium that consist of microchannels. This paper explains experimental investigations per-formed to investigate the formability of an aluminium sheet. The effects of forming velocity and die tem-perature on the microchannels in thin sheets of Al 5052 having a thickness of 0.3 mm are investigated. The roundness of the core-die channels ranged from 0.3 to 0.1 mm, and the height is 0.6 mm. Formability tests are conducted for forming velocities of 0.1 and 1.0 mm/s and die temperatures in the range from room temperature to 300 deg C. The experimental results indicate the feasibility of the proposed tech-nique for manufacturing the bipolar plates of aluminium. (Publikationssprache: Englisch) Effect of progressive forming process and processing variables on the formability of aluminium bipolar plate with microchannel / Kwon, Hae-June; Jeon, Yong-Phil; Kang, Chung-Gil In: International Journal of Advanced Manufacturing Technology 64 (2013) 5-8, S.681-694 (14 Seiten, 19 Bilder, 4 Tabellen, 18 Quellen) Dokumentnummer: 201302 01385 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s00170-012-4033-3 TIB-ZO3741/LferZ500 _____________________________________________________ EMO 13 04 165 Borosilikatglas, Dichtungsmaterialien Wang, Sea-Fue; Lu, Chien-Ming; Wu, Yu-Chuan; Yang, Yung-Chin; Chiu, Te-Wei Department of Materials & Mineral Resources Engineering, National Taipei University of Technology, TW La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-B(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2) glasses for solid oxide fuel cell ap-plications Zeitschriftenaufsatz La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-B(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2) glasses free of alkaline earth metals were prepared in this study for SOFC applications to relieve the poison caused by BaCrO(ind 4) or SrCrO(ind 4) formation. The apparent densities, coefficients of thermal expansion (CTE), and softening points of the La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2)-B(ind 2)O(ind 3) glasses prepared in this study ranged re-spectively from 3.24 to 4.54 g/cm(exp 3), 4.1 to 8.1 ppm/deg C, and 912 to 937 C, depending on the ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


glass composition. The CTE value dropped with the rise in SiO(ind 2) content and escalated with increase in La(ind 2)O(ind 3) content. Crystallization of La(ind 9.51)(SiO(ind 1.0404))(ind 6)O(ind 2) and La(ind 4.67)(SiO(ind 4))(ind 3)O was observed in part of the glasses after soaking at 800 deg C. Two CTE modi-fiers, MgO and SDC, effectively increased the CTE of La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2)-B(ind 2)O(ind 3) glasses. The composites of selected La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-B(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2) glasses and SDC additive on the YSZ substrate were evaluated for use as sealing materials of solid oxide fuel cells (SOFCs). Results indicated that the leakage rates for the composites of A07 glass and 60-70 vol% SDC on the YSZ plate read less than 0.02 (sccm/cm)(kg/cm(exp 2)) per min at 800 deg C. This property seems highly promising for ensuring long-term stability of the sealing materials for SOFC applications. (Publikationssprache: Englisch) La(ind 2)O(ind 3)-Al(ind 2)O(ind 3)-B(ind 2)O(ind 3)-SiO(ind 2) glasses for solid oxide fuel cell applica-tions / Wang, Sea-Fue; Lu, Chien-Ming; Wu, Yu-Chuan; Yang, Yung-Chin; Chiu, Te-Wei In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 5, S.3666-3672 (7 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07098 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.105 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 166 PEM-Brennstoffzelle, katalytische Schicht Poornesh, K.K.; Cho, Chongdu Department of Mechanical Engineering, Inha University, Incheon, KR Poroelastic PEM fuel cell catalyst layer and its implication in predicting the effect of mechanical load on flow and transport properties Zeitschriftenaufsatz This study experimentally and numerically investigates the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) catalyst layers (CLs) to analyze the coupled pore-fluid diffusion and resultant stress distribution. In the study, ef-fect of nanoporosity on mechanical strength is explored by analyzing the CL structure based on the elas-tic modulus and the yield strength scaling laws of open-cell foams. A finite element analysis of the CL is performed by adopting the biphasic consolidation theory. The biphasic theory in combination with the transient consolidation principle of a porous body is formulated to account for the variation in the external loading conditions as well as the internal pore pressure. The CLs are observed to have the elastoplastic ionomer matrix and anisotropic nanoporosity, which are responsible for the localized plastic densification on indentation. The indentation behavior of the CLs appears to respond similar to the conventional low-density nanoporous foams leading to the localized nonlinear response of contact stiffness. The mechani-cal properties were found to be insensitive to the constituents' (Pt and Carbon) concentration gradation over the CL thickness. In the numerical results, effect of porosity loss on the transport properties is dis-cussed to highlight the importance of estimating the stress levels. It is outlined from the present study that under critical loading conditions, the yield limits of the CL play a crucial role in estimating the extent of transport losses. The effective proton conductivity and oxygen diffusivity losses are dependent on the macroscopic strength of the ionomer and the effective electronic conductivity loss is a function of intrinsic strength of the CL, which is also responsible for the overall durability of the CL. (Publikationssprache: Englisch) Poroelastic PEM fuel cell catalyst layer and its implication in predicting the effect of mechanical load on flow and transport properties / Poornesh, K.K.; Cho, Chongdu In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 5, S.3623-3634 (12 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07102 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.109 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________



EMO 13 04 167 Wasserstoffspeicherung, cerdotiertes Natriumaluminiumhydrid Utz, I.; Schmidt, N.; Wörner, A.; Hu, J.J.; Zabara, O.; Fichtner, M. Institut für Technische Thermodynamik, DLR, Stuttgart, DE; Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Eg-genstein-Leopoldshafen, DE Experimental results of an air-cooled lab-scale H(ind 2) storage tank based on sodium alanate Zeitschriftenaufsatz One possibility to store hydrogen in fuel-cell driven automobiles is the storage in solid state hydrides. So-dium alanate (NaAlH(ind 4)) is a well-known hydride desorbing up to 5 wt.% H(ind 2) with reasonable rates at temperatures above 120 deg C. Therefore a high temperature PEM fuel cell (HT-PEM FC) sys-tem with exhaust temperatures of about 180 deg C can be used to provide the required enthalpy of reac-tion. In this study, the absorption and desorption behaviour of a lab-scale tank containing 304 g cerium-doped NaAlH(ind 4) is studied using (exhaust) air as heat transfer medium. For absorption reactions an optimal temperature for maximal reaction rates is identified. Additionally, the importance of an adapted heat management is shown for the present tank. For desorption experiments different operation proce-dures are used and the constraints in temperature and air-flow given by the HT-PEM are considered. For all 25 experiments a good cycling stability has been measured with a stabilised material capacity of more than 3.7 wt.% H(ind 2). (Publikationssprache: Englisch) Experimental results of an air-cooled lab-scale H(ind 2) storage tank based on sodium alanate / Utz, I.; Schmidt, N.; Wörner, A.; Hu, J.J.; Zabara, O.; Fichtner, M. In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 5, S.3556-3565 (10 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07109 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.057 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 168 Nitrid-Schutzschicht, PEM-Brennstoffzelle, Stahlblech Cha, Byung-Chul; You, Yong-Zoo; Hong, Sung-Tae; Kim, Jun-Ho; Kim, Dae-Wook; Lee, Byung-Seok; Kim, Sun-Kwang University of Ulsan, KR; School of Mechanical & Automotive Engineering, University of Ulsan, KR Nitride films as protective layers for metallic bipolar plates of polymer electrolyte membrane fuel cell stacks Zeitschriftenaufsatz The idea of using nitride films coated by sputtering Nb and Cr, using N(ind 2) as a reaction gas, as pro-tective layers for metallic bipolar plates (BP) of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) stacks, was explored by experiments. Specimens were fabricated from austenite 304 stainless steels, which are frequently used as bipolar plate materials for fuel cells due to their good corrosion resistance and high strength at elevated temperature. The results of XRD analysis and Gaussian function analysis of the coated films suggest that NbN or NbN/NbCrN films were induced depending on the process parameters. The NbN/NbCrN multiphase films were induced at high Cr target powers and low gas ratios among the process parameters selected in this investigation. The result of ICR measurement of the films suggests that the effect of the Cr target power, i.e. the effect of the Cr amount in the film, on the ICR of the films is not significant, while the effect of the gas ratio on the ICR of the films is noticeable. For the films depos-ited at different gas ratios, the ICR of the film generally decreases as the gas ratio increases. In general, all the 304 SS specimens coated by the NbN single phase or NbN/NbCrN multiphase films at the given process parameters showed significantly improved corrosion resistance in comparison with the bare 304 SS. Among NbN single phase and NbN/NbCrN multiphase films, the performance of NbN/NbCrN multi-phase films was more stable. Depending on the process parameters, the polarization curves of the specimens coated with NbN films showed rapid increase of the current density due to the pitting. There-fore, as corrosion resistance coating for metallic BP of PEMFC stacks, NbN/NbCrN multiphase film may be preferred to NbN single phase films. (Publikationssprache: Englisch) Nitride films as protective layers for metallic bipolar plates of polymer electrolyte membrane fuel cell stacks / Cha, Byung-Chul; You, Yong-Zoo; Hong, Sung-Tae; Kim, Jun-Ho; Kim, Dae-Wook; Lee, Byung-Seok; Kim, Sun-Kwang In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 7, S.4565-4572 (8 Seiten)



Dokumentnummer: 201104 07177 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.04.116 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 169 Festoxidbrennstoffzelle, Chrom-Barriereschicht Chatterjee, Dilip; Biswas, Samir Corning Inc., Corning, NY, US; Oxane Materials, Houston, TX, US Development of chromium barrier coatings for solid oxide fuel cells Zeitschriftenaufsatz The performance of electrolyte supported solid oxide fuel cell is impaired primarily due to poisoning of electrodes due to contaminants generated from the metallic components of the stack. Ferritic stainless steels are commonly used as stack material under severe operating conditions of SOFC environment. However, the high chromium content in this type of steels tends to form gaseous oxides and/or hydrox-ides which volatilize and condense on various components of stack assembly, particularly cathodes, re-sulting in performance degradation of the system. Two types of barrier coatings have been developed to minimize the chromium volatilization. In one case, coatings of oxide species were deposited by processes such as thermal and plasma spraying, and the other is by diffusion coating process such as aluminizing. This presentation will describe various barrier coatings, barrier properties provided by the coatings, and transpiration measurements adopted to evaluate the efficiency of those coatings. (Publikationssprache: Englisch) Development of chromium barrier coatings for solid oxide fuel cells / Chatterjee, Dilip; Biswas, Samir In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 7, S.4530-4539 (10 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07181 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.04.114 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 170 Chromvergiftung, Luftelektrode Jin, Tongan; Lu, Kathy Department of Materials Science & Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, US Chemical compatibility between Sr-doped lanthanum manganite air electrode and AISI 441 inter-connect Zeitschriftenaufsatz Chromium poisoning of the air electrode of solid oxide fuel/electrolyzer cells is a critical issue when stainless steel with high Cr content is used as an interconnect material. The mechanism of the diffusion and deposition of the Cr species is not totally clear yet. In this work, an yttria-stabilized zirconia electrolyte (YSZ)/strontium-doped lanthanum manganite electrode (LSM)/AISI 441 alloy interconnect tri-layer struc-ture has been fabricated by screen printing in order to simulate the working environment of a real cell. The samples are thermally treated in moist air atmosphere at 800 deg C for up to 500 h. The porous LSM layer thickness has been controlled to investigate the Cr distribution in the porous layer and the diffusion behavior of the Cr species. The microstructure and elemental analysis show that Cr species diffuses into the porous LSM layer and deposits on the LSM surface. The deposition occurs simultaneously with the LSM grain growth. (Publikationssprache: Englisch) Chemical compatibility between Sr-doped lanthanum manganite air electrode and AISI 441 interconnect / Jin, Tongan; Lu, Kathy In: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 7, S.4440-4448 (9 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07190 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.01.013 TIB-ZN7787/LergZ109 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 171 PEM-Brennstoffzelle, beschichteter Stahl, Verchromen Bai, Ching-Yuan; Wen, Tse-Min; Hou, Kung-Hsu; Pu, Nen-Wen; Ger, Ming-Der Lunghwa University of Science and Technology, Guishan, TW; National Defense University, Bade, TW The characteristics and performance of AISI 1045 steel bipolar plates with chromized coatings for proton exchange membrane fuel cells Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht The purpose of this study is to produce an anti-corrosive and highly conductive coating on 1045 steel us-ing a rolling pretreatment along with low-temperature pack chromization. The results indicated that a uni-form and dense chromized coating was successfully formed on the steel. The main constituent phases of the coating were carbides and the minor phases were chromium-ferric nitrides and oxides. The modified steel plates were used as metal bipolar plates (BPPs) for proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and their performance was compared with that of conventional graphite BPPs. The contact angle of water on the rolled-chromized steel BPPs was 98.3 . In addition, the power density of the single cells assembled with rolled-chromized steel BPPs was 0.51 W cm(exp -2), comparable to those with graphite (0.50 W cm(exp -2)), in the test conditions of this study. (Publikationssprache: Englisch) The characteristics and performance of AISI 1045 steel bipolar plates with chromized coatings for proton exchange membrane fuel cells / Bai, Ching-Yuan; Wen, Tse-Min; Hou, Kung-Hsu; Pu, Nen-Wen; Ger, Ming-Der In: 3rd International Workshop in Hydrogen Energy, Rabat, MA, 28-30 Oct, 2009 in: International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 6, S.3975-3983 (9 Seiten) Dokumentnummer: 201104 07228 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.110 TIB-ZN7787/LergZ109 _____________________________________________________ EMO 13 04 172 Kompositmembran, sulfoniertes Polyethersulfon Rahaman, S.K. Jiyaour; Mukherjee, M.; Sarkhel, G. Birla Institute of Technology, Mesra, Ranchi, IN Effect of zirconium phosphate on structural, thermal, and electrical properties of polyether sul-fone (PES) membrane Zeitschriftenaufsatz Fuel cell application in automobiles requires proton exchange membranes having low dependency on temperature and humidification. In view of this application, systematic and well-defined sulfonated poly-ether sulfone-zirconium phosphate composite membranes were prepared using zirconium phosphate as a proton-conducting filler by the sol-gel method. The thermal stability of the prepared composite mem-branes was analyzed by thermogravimetric analysis. Dynamic mechanical analysis was used to deter-mine storage modulus and tan delta . The proton conductivity of the membranes was measured by im-pedance spectroscopy. Microscopy study was used to investigate the homogenous distributions of fillers in the composite membranes. (Publikationssprache: Englisch) Effect of zirconium phosphate on structural, thermal, and electrical properties of polyether sulfone (PES) membrane / Rahaman, S.K. Jiyaour; Mukherjee, M.; Sarkhel, G. In: International Journal of Polymeric Materials 61 (2012) 9, S.655-668 (14 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 28 Quellen) Dokumentnummer: 201210 02069 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1080/00914037.2011.610042 TIB-ZN5282 _____________________________________________________



EMO 13 04 173 Festoxidbrennstoffzelle, elektrischer Kontakt Heidarpour, A.; Choi, G.M.; Abbasi, M.H.; Saidi, A. Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, IR; Pohang University of Science and Technology (POSTECH), KR A novel approach to co-sintering of doped lanthanum chromite interconnect on Ni-YSZ anode substrate for SOFC applications Eine neuartige Lösung zum Co-Sintern dotierter Lanthanchromit-Verbindungen auf Ni-YSZ-Anodensubstrat für SOFC-Anwendungen Zeitschriftenaufsatz A cost-effective method was developed to fabricate dense doped LaCrO(ind 3) bases interconnect mem-brane on anode substrate for solid oxide fuel cell (SOFC) applications. As conventional lanthanum chro-mite interconnect is difficult to be co-sintered with green anode, a simple and cost effective screen print-ing/co-sintering process was employed, and dense La(ind 1-x-y)Sr(ind x)Ca(ind y)CrO(ind 3-delta) inter-connect membrane was successfully prepared on the anode support of NiO-YSZ. In this method a base layer of doped lanthanum chromite (La(ind 1-x)Sr(ind x)CrO(ind 3-delta)) was applied on NiO-YSZ sub-strate and a top layer of CaCrO(ind 4) was then coated and co-sintered to melt the top layer. By means of this method, not only CaCrO(ind 4) melts and fills the open pores in the base layer, but it also dissolves in base layer forming La(ind 1-x-y)Sr(ind x)Ca(ind y)CrO(ind 3-delta) as a single layer. The sintering charac-teristics, microstructure and electrical conductivity of interconnect were investigated. In addition, the ef-fects of composition on sintering and electrical properties were studied. (Publikationssprache: Englisch) A novel approach to co-sintering of doped lanthanum chromite interconnect on Ni-YSZ anode substrate for SOFC applications / Heidarpour, A.; Choi, G.M.; Abbasi, M.H.; Saidi, A. In: Journal of Alloys and Compounds 512 (2012) 1, S.156-159 (4 Seiten) Dokumentnummer: 201201 05804 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.09.055 TIB-ZA4470/LferZ131 _____________________________________________________ EMO 13 04 174 lokale Ordnung, Pt-Co-Nanokatalysator Greco, Giorgia; Witkowska, Agnieszka; Minicucci, Marco; Olivi, Luca; Principi, Emiliano; Dsoke, Sonia; Moretti, Arianna; Marassi, Roberto; Cicco, Andrea Di Universita di Camerino, IT; Gdansk University of Technology, PL; ELETTRA, Sincrotrone Trieste, IT; Uni-versita di Roma 'La Sapienza', IT; CNRS UMR 7590, Institut de Mineralogie et de Physique des Milieux Condenses (IMPMC), IPGP, Universites Paris 6 et 7, FR Local ordering changes in Pt-Co nanocatalyst induced by fuel cell working conditions Zeitschriftenaufsatz We present a detailed investigation of the changes in the local structure and chemical disorder induced by controlled potential cycling in Pt(ind 3+-delta )Co nanoparticles used as a catalyst in the proton ex-change membrane fuel cell (PEMFC) technology. Various state-of-the art material science techniques were used to study the microscopic properties of those nanomaterials including ex-situ and in-situ X-ray absorption spectroscopy (XAS), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). XAS double-edge multiple-scattering structural refinements of the Pt-Co spectra were performed taking into account the reduction of coordination numbers and degeneracy of three-atom configurations resulting from the measured size distribution obtained by TEM and XRD. The effect of chemical disorder in the considered nanoalloy was also taken into consideration. The PEMFC performance appears to be related to specific changes of the microscopic structural properties of the nanocatalyst during the first operation hours, especially during a cell activation period. In operating PEMFCs a small amount of Co oxide, initially present in the nanoalloy (on the surface of particles), disappeared gradually. At the same time, intera-tomic Pt-Pt and Pt-Co distances were slightly longer for higher current densities, while distance variances (sigma (exp 2)) tended to decrease. Co-Co distribution remained unchanged. By combining XRD and XAS data, we also found that after controlled potential cycling in PEMFC the stoichiometry of the consid-ered alloy changed from the initial Pt(ind 3+-delta )Co to Pt(ind 4+-delta )Co. Comparison of XAS and XRD-extracted values of the Co atomic fraction indicated that mainly cobalt not fully alloyed with platinum dissolved, and this process occurred in the first degradation period. At the same time, no substantial ag-gregation processes and no change in the mean size of nanoparticles were observed for this alloy. Ac-celerated degradation test, lasting up to 150 h, showed structural and electrochemical catalyst stability.



The observed increase of chemical and local structural order of the parade core alloy did not affect the oxygen reduction reaction kinetics. (Publikationssprache: Englisch) Local ordering changes in Pt-Co nanocatalyst induced by fuel cell working conditions / Greco, Giorgia; Witkowska, Agnieszka; Minicucci, Marco; Olivi, Luca; Principi, Emiliano; Dsoke, Sonia; Moretti, Arianna; Marassi, Roberto; Cicco, Andrea Di In: Journal of Physical Chemistry C 116 (2012) 23, S.12791-12802 (12 Seiten, 11 Bilder, 4 Tabellen, 46 Quellen) Dokumentnummer: 201207 01945 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1021/jp2099569 TIB-ZL3650 _____________________________________________________ EMO 13 04 175 Zinnsulfid, Synthese, elektrochemische Eigenschaft Kumar, G. Gnana; Reddy, K.; Nahm, Kee Suk; Angulakshmi, N.; Stephan, A. Manuel Chonbuk National University, Jeonju, KR; Tel Aviv University, IL; Central Electrochemical Research Insti-tute (CECRI), CSIR, Karaikudi, IN Synthesis and electrochemical properties of SnS as possible anode material for lithium batteries Zeitschriftenaufsatz Tin monosulfide, SnS particles were synthesized at 950 deg C using a simple melt mixing. The as pre-pared materials were subjected to XRD, SEM and EDAX analyses. The CR 2032-type coin cell com-posed of Li/ SnS was assembled and its cycling profile was examined. The cell delivered an initial dis-charge capacity of 956 mAh/g at its first cycle and fades subsequently in the following cycles. The forma-tion of Li(ind 2)CO(ind 3) in the solid electrolyte interface (SEI) was identified by FT-IR analysis. Imped-ance spectroscopic study on Li/SnS cells revealed an increase in the value of charge transfer resistance "R(ind ct)" upon cycling and is attributed to the breaking of inter-particle contact caused by the volume expansion. (Publikationssprache: Englisch) Synthesis and electrochemical properties of SnS as possible anode material for lithium batteries / Kumar, G. Gnana; Reddy, K.; Nahm, Kee Suk; Angulakshmi, N.; Stephan, A. Manuel In: Journal of Physics and Chemistry of Solids 73 (2012) 9, S.1187-1190 (4 Seiten, 7 Bilder, 27 Quellen) Dokumentnummer: 201207 02727 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpcs.2012.04.013 TIB-ZA3877 _____________________________________________________ EMO 13 04 176 Lithiumvanadiumoxid, Kathodenwerkstoff, Ableitvermögen Wang, Wenjie; Wang, Haiyan; Liu, Suqin; Huang, Jianhan Central South University, Changsha, CN Synthesis of gamma -LiV(ind 2)O(ind 5) nanorods as a high-performance cathode for Li ion bat-tery Synthese von gamma -LiV(ind 2)O(ind 5)-Nanostäbchen als Hochleistungskathode für Lithiumionenbatte-rien Zeitschriftenaufsatz One-dimension gamma -LiV(ind 2)O(ind 5) nanorods were synthesized using VO(ind 2)(B) nanorods as precursor in this study. The as-prepared material is characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectrometry, Fourier-transform infrared, transmission electron microscopy (TEM), cyclic voltammetry, and charge-discharge cycling test. TEM results show that LiV(ind 2)O(ind 5) nanorods are 90-250 nm in diameter. The nanorods deliver a maximum discharge capacity of 284.3 mAh g(exp -1) at 15 mA g(exp -1) and 270.2 mAh g(exp -1) is maintained at the 15th cycle. Good rate performance is also observed with the discharge capacity of 250.1 and 202.6 mAh g(exp -1) at 50 and 300 mA g(exp -1), respectively. The capacity retention at 300 mA g(exp -1) is 84.2% over 50 cycles. The Li(exp +) diffusion coefficient of LiV(ind 2)O(ind 5) is calculated to be 10(exp -10) - 10(exp -9) cm(exp 2) s(exp -1). It is demonstrated that the nanorod morphology could greatly facilitate to shorten lithium ion diffusion pathways and increase the



contact area between active material and electrolyte, resulting in high capacity and rate performance for LiV(ind 2)O(ind 5). (Publikationssprache: Englisch) Synthesis of gamma -LiV(ind 2)O(ind 5) nanorods as a high-performance cathode for Li ion battery / Wang, Wenjie; Wang, Haiyan; Liu, Suqin; Huang, Jianhan In: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 7, S.2555-2561 (7 Seiten, 9 Bilder, 0 Tabellen, 37 Quellen) Dokumentnummer: 201208 05583 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-012-1659-x TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 177 Kugelmühlenmahlen, Lithiummanganoxid, Kathodenwerkstoff Crain, Daniel; Zheng, Jianping; Sulyma, Christopher; Goia, Corina; Goia, Dan; Roy, Dipankar Clarkson University, Potsdam, NY, US Electrochemical features of ball-milled lithium manganate spinel for rapid-charge cathodes of lith-ium ion batteries Zeitschriftenaufsatz Lithium manganese oxide (LMO), mechanochemically modified by ball-milling, is a potentially useful ac-tive material for high-power-density cathodes of lithium ion batteries. The present work investigates the electrochemical characteristic of a cathode prepared from a controlled mixture of nano- and micrometric LMO particles processed in this approach. The nanoparticles in the mixture support surface-localized in-sertion/extraction of Li and thus increase the cathode charge/discharge rates. The LMO microparticles promote cathode cyclability by stabilizing the coexisting nanoparticles against segregation and strong electrolyte reactions. The underlying mechanisms of these effects are studied here using voltammetry, galvanostatic cycling, Ragone plot construction, and electrochemical impedance spectroscopy. The rela-tive timescales of charge transfer and diffusion of Li(exp +) within the LMO lattice are determined, and the criteria for material utilization during rapid charge-discharge are examined. (Publikationssprache: Eng-lisch) Electrochemical features of ball-milled lithium manganate spinel for rapid-charge cathodes of lithium ion batteries / Crain, Daniel; Zheng, Jianping; Sulyma, Christopher; Goia, Corina; Goia, Dan; Roy, Dipankar In: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 8, S.2605-2615 (11 Seiten, 11 Bilder, 0 Tabellen, 37 Quellen) Dokumentnummer: 201208 05585 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-012-1677-8 TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 178 nanoporöses Li4Ti5O12, Anodenmaterial, Synthese Shao, Dan; He, Jiarong; Luo, Ying; Liu, Wei; Yu, Xiaoyuan; Fang, Yueping South China Agricultural University, Guangzhou, CN; Key Laboratory of Renewable Energy & Gas Hy-drate, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, CN Synthesis and electrochemical performance of nanoporous Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12) anode ma-terial for lithium-ion batteries Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht Nanoporous Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12) (N-LTO) was prepared by sol-gel method using monodisperse polystyrene spheres as a template and followed by calcination process. The asprepared N-LTO has a spinel structure, large special surface area, and nanoporous structure with the pore average diameter of about 100 nm and wall thickness of 50 nm. Electrochemical experiments show that N-LTO exhibits a high initial discharge capacity of 189 mAh g(exp -1) at 0.1 C rate cycled between 0.5 and 3.0 V and excellent capacity retention of 170 mAh g(exp -1) after 100 cycles. EIS and CV analysis show that N-LTO has a higher mobility for Li(exp +) diffusion and a higher exchange current density, indicating an improved elec-trochemical performance. It is believed that the nanoporous structure has a larger electrode/electrolyte



contact area, resulting in better electrochemical properties at high charge/discharge rates. (Publika-tionssprache: Englisch) Synthesis and electrochemical performance of nanoporous Li(ind 4)Ti(ind 5)O(ind 12) anode material for lithium-ion batteries / Shao, Dan; He, Jiarong; Luo, Ying; Liu, Wei; Yu, Xiaoyuan; Fang, Yueping In: The Origin, Development, and Future of the Lithium-ion Battery, Austin, TX, US, Oct 22, 2011 in: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 6, S.2047-2053 (7 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 44 Quel-len) Dokumentnummer: 201208 05589 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-011-1604-4 TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 179 Energiedichte, wiederaufladbare Lithiumbatterie, Lebensdauer Minakshi, Manickam; Sing, Pritam Murdoch University, Perth, WA, AU Success and serendipity on achieving high energy density for rechargeable batteries Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht Rechargeable lithium batteries that use nonaqueous electrolytes may not be suitable for electric vehicle applications, which require safe, inexpensive, and high energy density. In this paper, we showed that re-versible lithium intercalation can occur in MnO(ind 2) cathode coupled with Zn anode while using LiOH aqueous electrolyte. This new Zn/LiOH/MnO(ind 2) aqueous rechargeable cell could operate around 1.5 V for multiple cycles and possibly be used in battery packs, are of low cost, and environmentally benign. However, higher energy density, power density, and cycling life of the Zn/LiOH/MnO(ind 2) system are required for exploiting this technology to better compete with the lithium battery counterparts. Serendipi-tously, high energy density (270 Wh/Kg) that was achieved with physically mixed additives (Bi(ind 2)O(ind 3) and TiB(ind 2)) on MnO(ind 2) is reported. Physically modified cathode containing multiple additives is shown to be superior in energy density and capacity retention compared to that of the additive-free MnO(ind 2) or carbon-coated MnO(ind 2) using polyvinylpyrrolidone as the source. The role of the addi-tives (Bi(ind 2)O(ind 3) and Bi(ind 2)O(ind 3) + TiB(ind 2)) in the MnO(ind 2) electrode is found to avoid the formation of unwanted (non-rechargeable) products and to decrease the polarization of the electrode. (Publikationssprache: Englisch) Success and serendipity on achieving high energy density for rechargeable batteries / Minakshi, Man-ickam; Sing, Pritam In: The Origin, Development, and Future of the Lithium-ion Battery, Austin, TX, US, Oct 22, 2011 in: Journal of Solid State Electrochemistry 16 (2012) 6, S.2227-2233 (7 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 36 Quel-len) Dokumentnummer: 201208 05592 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1007/s10008-012-1655-1 TIB-ZL898 _____________________________________________________ EMO 13 04 180 faserverstärkter Verbundwerkstoff, Schaumstoff Bürkle, Erwin; Wobbe, Hans Wobbe -Bürkle - Partner, Geretsried, DE Leichtbau: Schäumen nach dem Spritzgießen Lightweight construction: Foaming after injection molding Zeitschriftenaufsatz Mit der neuen Verfahrenskombination Spritzgieß- und Partikelschaumverarbeitung können vorwärtsge-wandte Unternehmen innovative Potenziale insbesondere im Leichtbau erschließen. Die Technologie, deren Praxistauglichkeit nun erstmals belegt wurde, kehrt die Prozessfolge des lange bekannten Partikel-schaum-Verbundspritzgießens einfach um und eliminiert so dessen Beschränkungen. Es werden die her-vorstechenden Eigenschaften von Partikelschaumstoffen, wie die extrem niedrigen Dichten (0,04 < rho < 0,08 g/cm(exp 3)), die dynamische und statische Stoßbelastbarkeit sowie die akustische und warmeiso-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


lierende Wirkung im Verbund mit spritzgegossenen Strukturen ganzlich neue Einsatzgebiete eröffnen. Ein Beispiel ist ein Sandwichbauteil mit faserverstärkter Deckschicht und multifunktionalen Hybrid-Partikelschäumen. Mit einer Sandwich-Struktur, die eine thermoplastische Deckschicht mit einem Hybrid-schaum kombiniert, ließe sich das Thermomanagement der Batterie wesentlich verbessern. Weiterhin kann die Batterie bei Einsatz einer faserverstärkten Deckschicht und unter Verwendung eines Hybrid-schaums hervorragend als tragendes Element in die Karosseriestruktur integriert werden - wegen der Energieabsorptionsfähigkeit des Hybridschaums sogar als deformierbares Strukturelement. Als weiteres Beispiel für zukunftsträchtige Lösungsansatze im automobilen Leichtbau sollten Sandwichbauteile aus einer endlosfaserverstärkten Deckschicht mit Mono- oder Hybridschaum zur Verbesserung der strukturel-len Leistungsfähigkeit untersucht werden. Insbesondere lässt sich hier durch Verstärkung des faserver-stärkten Composites in crashbelasteten Zonen durch Partikelschaum eine erhöhte Biege- und Bauteilstei-figkeit im Fahrzeug erzielen. Ein Wechsel von Mono- auf Hybridschaum ermöglicht weitere Steigerungen. Derartige Werkstoffkombinationen geben dem Konstrukteur zusätzliche Freiheiten, neben dem Thermo-management auch die Akustik und das Crashverhalten zu verbessern. (Publikationssprache: Deutsch) Leichtbau: Schäumen nach dem Spritzgießen / Bürkle, Erwin; Wobbe, Hans In: Kunststoffe, München 103 (2013) 2, S.14-17 (4 Seiten, 6 Bilder) Dokumentnummer: 201302 05721 Verfügbakeit: TIB-ZS1722/LcetZ530A _____________________________________________________ EMO 13 04 181 regenerative Wasserstoff-Halogen-Brennstoffzelle Mondal, Sujit K.; Rugolo, Jason; Aziz, Michael J. School of Engineering & Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, MA, US Alloy oxide electrocatalysts for regenerative hydrogen-halogen fuel cell Legierungsoxidelektrokatalysatoren für regenerative Wasserstoff-Halogen-Brennstoffzellen Konferenz-Einzelbericht Stable, catalytically active, and inexpensive halogen electrodes are essential for the success of the re-generative hydrogen-halogen fuel cell as a competitive means of large-scale electricity storage. We report the synthesis and electrochemical testing of two novel electrode materials - ruthenium-cobalt and ruthe-nium-manganese alloy oxides. These alloys were fabricated by wet chemical synthesis methods as a coating on a titanium metal substrate and tested for chloride and bromide oxidation and for chlorine and bromine reduction. These alloy oxides exhibit high catalytic potency and good electrical conductivity good stability, while having a significantly reduced precious metal composition compared to commercial chlo-ride oxidation electrodes made of the oxide of a ruthenium-titanium alloy. We tested alloys with Ru con-tent as low as 1% that maintained good electrochemical activity. Stability tests indicate immeasurably small mass loss. (Publikationssprache: Englisch) Alloy oxide electrocatalysts for regenerative hydrogen-halogen fuel cell / Mondal, Sujit K.; Rugolo, Jason; Aziz, Michael J. In: Next-Generation Fuel Cells - New Materials and Concepts, MRS Fall Meeting, Boston, MA, US, Nov 29 - Dec 3, 2010 in: Materials Research Society Symposium - Proceedings 1311 (2011) S.19-24, War-rendale: Materials Research Society (MRS) (www.mrs.org), 978-1-61839-517-7 (6 Seiten, 1 Bild, 14 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03823 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1557/opl.2011.108 TIB-RN8597(1311) _____________________________________________________



EMO 13 04 182 Lithiumionenbatterie, poröse Si-Beschichtung, Aerosoltechnik Munao, David; Valvo, Mario; Erven, Jan van; Garcia-Tamayo, Esteban; Kelder, Erik TU Delft, NL Aerosol technology and Si nano-composite electrode assembly for Li-ion batteries Konferenz-Einzelbericht In this work novel approaches to fabricate silicon-based electrodes are shown. Starting from silicon nano-particles it is possible to create nano-structured porous thin films. Both the synthesis of the Si nano-particles and the electrode assembly are performed via aerosol routes. This guarantees a very good con-trol on the particle size and the particle size distribution, on the purity of the product and on the morphol-ogy and texture of the deposited layers. Particles are produced via Laser assisted Chemical Vapor Pyro-lysis whereas electrode thin layers are deposited via Electro Spray method. The range of particle sizes can be tailored according to the selected application. Here, particles of a mean size of about 10 nm have been synthesized. Since Si is well known to forms highly lithiated intermetallic compounds, it is regarded as one of the most promising material for energy storage, especially looking at high energy density appli-cations, such as hybrid/electric vehicle traction. In this work its promising performance are presented. The role of the additives in the composite formulation is also taken into account for a more clear understand-ing of the capacity fading mechanism of such electrodes. (Publikationssprache: Englisch) Aerosol technology and Si nano-composite electrode assembly for Li-ion batteries / Munao, David; Valvo, Mario; Erven, Jan van; Garcia-Tamayo, Esteban; Kelder, Erik In: Materials for Advanced Lithium Batteries, MRS Fall Meeting, Boston, MA, US, Nov 29 - Dec 3, 2010 in: Materials Research Society Symposium - Proceedings 1313 (2011) S.54-59, Warrendale: Materials Research Society (MRS) (www.mrs.org), 978-1-61839-518-4 (6 Seiten, 4 Bilder, 11 Quellen) Dokumentnummer: 201207 03833 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1557/opl.2011.1391 TIB-RN8597(1313) _____________________________________________________ EMO 13 04 183 Nanotechnologie, Autoindustrie, Umweltbeeinflussung Coelho, Margarida C.; Torrao, Guilhermina; Emami, Nazanin; Gracio, Jose Universidade de Aveiro, PT; Lulea University of Technology, SE Nanotechnology in automotive industry: Research strategy and trends for the futures - mall ob-jects, big impacts Nanotechnologie in der Automobilindustrie: Forschungsstrategie und Trends für die Zukunft - wichtige Objekte, große Auswirkungen Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht Nanomaterials have been used for automotive applications, namely for safety and energy consumption reduction purposes. It must be emphasized that the vehicles' weight decrease is a balanced result be-tween the application of nanomaterials and the use of structures made from low-density materials. Nanotechnology will allow a more efficient use of materials, as well as energy and therefore will reduce waste and pollution. For example, by using a very small amount of precious metals on carrier material of exhaust emission catalysts the emissions of hydrocarbons, carbon monoxides and nitrogen oxide could be reduced by 90%. Therefore, nanotechnology developments for automotive applications should be considered when developing future policy scenarios and strategies and to develop eco-innovative and safer strategies. Life cycle awareness for nanotechnology is currently in its beginning, and amongst other concerns potential impacts of nanoparticles are so far not well understood due to the complexity of these materials. There are still open questions regarding the effects of nanomaterials on human and ecological exposure. Potential advantages and improvements of nanotechnology are currently promoted disregard-ing the potential environmental impacts along the entire life cycle which should be assessed and dimin-ished in total and not only for specific aspects in product use and consumption. In application cases where nanoparticles are released intentionally or accidentally the lack of reliable knowledge about poten-tial impacts and risks impede a straightforward promotion of proven advantages. There is the need to de-velop knowledge in the context of the manufacturing process to overcome the gaps of the producing process, including the raw materials being used and recycling scenarios could be helpful for comparative assessments of nanotechnology by means of LCA. Also, new nanocompounds and materials should be managed by LCA analysis to measure improvements, projections, risks and advantages of taking into account the full life cycle. There is also the need of quantitative assessment of differences in the uptake and toxicity of chemically modified nanoparticles. LCA exercises are crucial to health effects of nanotech-____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


nology and LCA reports need to be made for different classes of nanoparticles and nanoproducts, so as to predict the real threat of nanowaste. However, at present, it is impossible to obtain a full-spectrum LCA for nanotechnology due to insufficient knowledge about the detailed inputs and outputs of the system. Risk assessment and LCA must be applied to nanomaterials analysis in order to allow the development of products and services without compromising the environment from one of the most exciting and multidis-ciplinary fields, nanotechnology. Future research need requires the development of the following areas: develop procedures for product end-of-life analysis, develop analysis risk for human health and ecossys-tems effects from nanomaterials, as well as human exposure to nanoparticles from vehicle emissions, materials, technologies and processes for sustainable automotive electrochemical storage applications and electric and hybrid vehicles (advanced eco-design and manufacturing processes for batteries). Nanotechnology holds a great promise to achieve environmental, economic and safety goals in the auto-motive industry; however, researchers, governments and industry must promote a common procedure to optimize LCA in the decision support and to transfer significant information in the nanotechnology and product development. (Publikationssprache: Englisch) Nanotechnology in automotive industry: Research strategy and trends for the futures - mall objects, big impacts / Coelho, Margarida C.; Torrao, Guilhermina; Emami, Nazanin; Gracio, Jose In: ANM 2010, 3rd International Conference on Advanced Nano Materials, Agadir, MA, Sep 12-15, 2010 in: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 12 (2012) 8, S.6621-6630 (10 Seiten, 1 Bild, 41 Quellen) Dokumentnummer: 201208 04426 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1166/jnn.2012.4573 TIB-ZL2274/LferZ235 _____________________________________________________ EMO 13 04 184 Li(+)-Leitfähigkeit, Festelektrolyt, Granat-Basis Nakayama, Masonobu; Kotobuki, Masashi; Munakata, Hirokazu; Nogami, Masayuki; Kanamura, Kiyoshi Nagoya Institute of Technology, JP; Tokyo Metropolitan University, JP First-principles density functional calculation of electrochemical stability of fast Li ion conducting garnet-type oxides Zeitschriftenaufsatz The research and development of rechargeable all-ceramic lithium batteries are vital to realize their con-siderable advantages over existing commercial lithium ion batteries in terms of size, energy density, and safety. A key part of such effort is the development of solid-state electrolyte materials with high Li(exp +) conductivity and good electrochemical stability; lithium-containing oxides with a garnet-type structure are known to satisfy the requirements to achieve both features. Using first-principles DFT (density functional theory), we investigated the electrochemical stability of garnet-type Li(ind x)La(ind 3)M(ind 2)O(ind 12) (M = Ti, Zr, Nb, Ta, Sb, Bi; x = 5 or 7) materials against Li metal. It was found that the electrochemical stabil-ity of such materials depends on their composition and structure. The electrochemical stability against Li metal was improved when a cation M was chosen with a low effective nuclear charge, that is, with a high screening constant for an unoccupied orbital. In fact, both our computational and experimental results show that Li(ind 7)La(ind 3)Zr(ind 2)O(ind 12) and Li(ind 5)La(ind 3)Ta(ind 2)O(ind 12) are inert to Li metal. In addition, the linkage of MO(ind 6) octahedra in the crystal structure affects the electrochemical stability. For example, perovskite-type La(ind 0.33)TaO(ind 3) was found, both experimentally and com-putationally, to react with Li metal owing to the corner-sharing MO(ind 6) octahedral network of La(ind 0.33)TaO(ind 3), even though it has the same constituent elements as garnet-type Li(ind 5)La(ind 3)Ta(ind 2)O(ind 12) (which is inert to Li metal and features isolated TaO(ind 6) octahedra). (Publika-tionssprache: Englisch) First-principles density functional calculation of electrochemical stability of fast Li ion conducting garnet-type oxides / Nakayama, Masonobu; Kotobuki, Masashi; Munakata, Hirokazu; Nogami, Masayuki; Kana-mura, Kiyoshi In: PCCP. Physical Chemistry Chemical Physics - An International Journal 14 (2012) 28, S.10008-10014 (7 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 52 Quellen) Dokumentnummer: 201207 04459 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1039/c2cp40634a TIB-ZB5545/LcheZ50 ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 185 Zn(2+)-Konzentration, Zinkpartikel, Graphen, CoAbscheidung Hilder, Matthias; Winther-Jensen, Orawan; Winther-Jensen, Björn; MacFarlane, Douglas R. Monash University, Clayton, VIC, AU Graphene/zinc nano-composites by electrochemical co-deposition Zeitschriftenaufsatz We describe for the first time the electrochemical co-deposition of composites based on a reactive base metal and graphene directly from a one-pot aqueous mixture containing graphene oxide and Zn(exp 2+). In order to overcome stability issues the Zn(exp 2+) concentration was kept below a critical threshold concentration, ensuring stable graphene oxide suspensions in the presence of cationic base metal pre-cursors. This approach ensures the compatibility between the cationic base metal precursor and gra-phene oxide, which is more challenging compared to previously reported anionic noble metal complexes. Spectroscopic evidence suggests that the reason for destabilisation is zinc complexation involving the carboxylate groups of graphene oxide. The composition of the electrodeposited co-composites can be tuned by adjusting the concentration of the precursors in the starting mixture. The nano-composites show zinc particles (< 3 nm) being uniformly dispersed amongst the graphene sheets. It is also demonstrated that the composites are electrochemically active and suitable for energy storage and energy conversion applications. However, a factor limiting the discharge efficiency is the reactivity of the base metal (low reduction potential and small particle size) which undergoes rapid oxidation when exposed to aqueous electrolytes. (Publikationssprache: Englisch) Graphene/zinc nano-composites by electrochemical co-deposition / Hilder, Matthias; Winther-Jensen, Orawan; Winther-Jensen, Björn; MacFarlane, Douglas R. In: PCCP. Physical Chemistry Chemical Physics - An International Journal 14 (2012) 40, S.14034-14040 (7 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 24 Quellen) Dokumentnummer: 201210 02678 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1039/c2cp42385e TIB-ZB5545/LcheZ50 _____________________________________________________ EMO 13 04 186 faserverstärkter Duroplast, Phenolformmasse, Spritzgießen Gehde, Michael; Englich, Sascha; Hülder, Gerrit; Höer, Martin TU Chemnitz, DE; Bosch, Waiblingen, DE Schlummerndes Potenzial für den Leichtbau. Spritzgießen faserverstärkter Duroplaste Zeitschriftenaufsatz Gegenüber Leichtmetallen und Thermoplasten besitzen faserverstärkte Duroplaste bei der Herstellung und Verarbeitung ein erhebliches noch ungenutztes Energieeffizienzpotenzial. So ist der Primärenergie-bedarf zur Herstellung von PF-GF50 ist im Vergleich zu Aluminium um etwa 85%, gegenüber PA-GF50 etwa 40% geringer. Bei der Aushärtung der Formmassen ergeben sich durch die entstehende Reakti-onswärme und den Wegfall des Kühlmediums zur Werkzeugtemperierung zusätzliche Vorteile. Für Du-roplaste spricht weiterhin, dass in Automobilanwendungen die thermischen Anforderungen stetig steigen. Sowohl als lang- als auch kurzfaserverstärkte duroplastische Bauteile können als Fahrzeugkomponenten eingesetzt werden und reduzieren damit das Gesamtgewicht. Gegenüber der Variante aus Aluminium kann durch PF-GF50 das Bauteilgewicht eines Ventilblocks für ein Automatikgetriebe um 35% gesenkt werden. Prozesstechnische Untersuchungen von kurz- und langfaserverstärkten Phenolformmassen ist ein Forschungsschwerpunkt des freijährigen BMBF-Verbundprojektes "Fiberset". Darin sollen werkstoff- und fertigungsgerechte Konstruktionsvorschriften entwickelt und die Beherrschung der komplexen Verar-beitungsabläufe bei der Duroplast-Spritzgießfertigung deutlich verbessert werden. (Publikationssprache: Deutsch) Schlummerndes Potenzial für den Leichtbau. Spritzgießen faserverstärkter Duroplaste / Gehde, Michael; Englich, Sascha; Hülder, Gerrit; Höer, Martin In: Plastverarbeiter 63 (2012) 10, S.80-83 (4 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201301 03554 Verfügbakeit: TIB-ZA3377/LcetZ580 _____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


EMO 13 04 187 Faserverbundwerkstoffe, Großserientauglichkeit, Leichtbau Wollstadt, Harald Herausforderung CFK für große Serien. Faserverstärkte Kunststoffe Zeitschriftenaufsatz Um das Gewicht von Fahrzeugen weiter zu senken ist es an der Zeit, den Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffen zum industriellen Durchbruch zu verhelfen. Die existierenden Fertigungsverfah-ren sind bisher nur für kleine bis mittlere Stückzahlen geeignet. Das Ziel der Entwicklungen besteht in der automatisierten Fertigung von Hochleistungsbauteilen mit einem Faservolumengehalt von über 50 Pro-zent in Zykluszeiten unter 10 Minuten. Bei einem neuen Verfahren wurde eine Flechtmaschine aus dem Textilbereich mit einer weiterentwickelten Pultrusionsanlage kombiniert. Die Flechtmaschine bringt die trockenen Carbonfasern in die richtige Form, die Pultrusionsmaschine ummantelt sie mit Harz. Alle Ferti-gungsschritte laufen vollautomatisch ab. Untersucht wurde das Potenzial der drei Kunststoffmatrixsyste-me Epoxidharz, PUR und Polyamid hinsichtlich einer großserienfähigen Endlosfaserverstärkung für Harz-injektionsverfahren, speziell das RTM (Resin Transfer Molding)-Verfahren. Die Epoxidharz- und PUR-Systeme vernetzen in wenigen Minuten und können auf gängigen Hoch- und Niederdruckanlagen verar-beitet werden. Neue Polyamidsysteme gehen von einem sehr niedrigviskosen Caprolactam aus, welches durch Aktivator- oder Katalysatorsysteme zu PA 6 polymerisiert. Dieser Thermoplast lässt sich umformen, rezyklieren und schweißen. Beim Einsatz von Thermoplasten sinkt die Zykluszeit zur Herstellung eines Teiles auf eine bis zwei Minuten. Die Maschinenhersteller bieten u.a. das LFI (Long Fiber Injection)-Verfahren mit In-Mold-Painting an, das hochwertige Oberflächen erzeugt. Es wurde eine Maschine entwi-ckelt, die 3D-Preformen aus Kohlefasern erzeugt. Der gesamte Prozess verläuft von der Zuführung des textilen Kohlefaserhalbzeugs über den präzisen Zuschnitt und den Binderauftrag bis zur Bereitstellung der trockenen, formstabilen 3D-Preforms vollautomatisiert ab. Das australische Quickstep-Verfahren bie-tet eine schnelle, energieeffiziente Aushärtetechnologie. Das RST-Verfahren verbindet vollautomatisiert Fasern und Kunststoff miteinander. Beide Verfahren wurden nun gekoppelt. Im Vergleich zum RTM-Verfahren können einseitige, dünnwandige Formwerkzeuge eingesetzt werden, was zu enormen Kosten-einsparungen führt. Das Hochdruck-RTM-Pressverfahren bietet gegenüber dem manuellen RTM-Verfahren erheblich kürzere Zykluszeiten und eine gleichmäßige, wiederholbare hohe Bauteilqualität. (Publikationssprache: Deutsch) Herausforderung CFK für große Serien. Faserverstärkte Kunststoffe / Wollstadt, Harald In: Plastverarbeiter 64 (2013) 2, S.6-9 (4 Seiten, 2 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01207 Verfügbakeit: TIB-ZA3377/LcetZ580 _____________________________________________________ EMO 13 04 188 Elektrodenmaterial, Trägerkatalysator, Polypyrrol, Platin Jayasree, R.; Chandrasekar, R.; Cindrella, L. National Institute of Technology, Tiruchirapalli (Trichy), IN Synthesis and characterization of polypyrrole-platinum composite for use as electrode material Zeitschriftenaufsatz Synthesis and characterization of polypyrrole (PPy) supported platinum by a simple method is reported in this study. The porous structure of PPy and its tendency for doping with acids prompted us to utilize this property to incorporate platinum by adsorption followed by reduction on the PPy matrix. Dispersed plati-num electro catalyst on the conducting PPy support provides favorable reaction site for redox reactions in electrochemical devices such as hydrox fuel cell. The mesoporous matrix of PPy as revealed by FESEM could facilitate effective contact between the reactant gases and electro catalyst. The cauliflower like structure of the PPy matrix could enhance the electrochemical active surface area of the catalyst. The composite material is characterized by cyclic voltammetry (CV), polarization study, four probe technique, density and porosity study. The CV highlights the use of PPy-Pt hybrid as a capacitor and the Tafel plot infers on the high exchange current density of the hybrid material. (Publikationssprache: Englisch) Synthesis and characterization of polypyrrole-platinum composite for use as electrode material / Jayas-ree, R.; Chandrasekar, R.; Cindrella, L. In: Polymer Composites 33 (2012) 9, S.1652-1657 (6 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 35 Quellen)



Dokumentnummer: 201207 05479 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1002/pc.22285 TIB-ZO1075 _____________________________________________________ EMO 13 04 189 Hochtemperatur-Brennstoffzellen Deligöz, Hüseyin; Yilmazoglu, Mesut; Yilmaztürk, Serpil; Sahin, Yavuz; Ulutas, Kemal Istanbul University, Avcilar-Istanbul, TR; Istanbul University, Vezneciler-Istanbul, TR Synthesis and characterization of anhydrous conducting polyimide/ionic liquid complex mem-branes via a new route for high-temperature fuel cells Zeitschriftenaufsatz The paper deals with the synthesis and characterization of a new series of anhydrous conducting acid-doped complex membranes based on polyimide (PI) and ionic liquid (IL) for high-temperature fuel cells via a new route. For this purpose, three imidazolium-based ILs (RIm(exp +)BF(ind 4)-)) with different alkyl chain lengths (R=methyl, ethyl, and butyl) are added into polyamic acid (PAA) intermediate prepared from the reaction of benzophenonetetracarboxylic dianhydride and diaminodiphenylsulfone in different -COOH/imidazolium molar ratios (n = 0.5, 1, and 2). Then, the thermally imidized complex membrane was doped with H(ind 2)SO(ind 4). The conductivities of acid-doped PI/IL complex membranes prepared by taking n of 1 are found to be in the range of 10(exp -4)-10(exp -5) S cm(exp -1) at 180 deg C, whereas the acid-free PI/IL complex membranes show the conductivity at around 10(exp -9)-10(exp -10) S cm(exp -1). Thermogravimetric analysis results reveal that the acid-doped PI/IL complex membranes are ther-mally stable up to 250 deg C. Dynamic mechanical analysis results of the acid-doped ionically interacted complex membrane show that the mechanical strengths of the PI/IL complex membranes including 1-methyl imidazolium tetrafluoroborate (MeIm-BF(ind 4)) and 1-ethyl 3-methyl imidazolium tetrafluoroborate (EtIm-BF(ind 4)) are comparable with those of pristine PI until 200 deg C. Furthermore, it can be clearly emphasized that the ionic interaction between carboxylic acid groups of PAA's and IL's cations offers a positive role in long-term conductivity stability by preventing the IL migration at high temperatures. On the other hand, preliminary methanol permeability tests of the acid-doped membranes show that they can also be considered as an alternative for direct methanol fuel cells. (Publikationssprache: Englisch) Synthesis and characterization of anhydrous conducting polyimide/ionic liquid complex membranes via a new route for high-temperature fuel cells / Deligöz, Hüseyin; Yilmazoglu, Mesut; Yilmaztürk, Serpil; Sahin, Yavuz; Ulutas, Kemal In: Polymers for Advanced Technologies 23 (2012) 8, S.1156-1165 (10 Seiten) Dokumentnummer: 201207 05605 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1002/pat.2016 TIB-ZO7417/LcetZ601 _____________________________________________________ EMO 13 04 190 Leichtbau, Stahl-Aluminium-Fügen Trommer, Gerd Vorteile von Stahl und Aluminium kombinieren Combining the advantages of steel and aluminium Zeitschriftenaufsatz Für den Leichtbau und die Konstruktion von Karosserien ist eine Kombination von Aluminium und Stahl sehr vorteilhaft. Dazu wurde hier das Ziel verfolgt, ein Halbzeug in Form einer umformfähigen Platine aus Stahl und Aluminium (Fronius und Voestalpine) zu entwickeln, wobei ein thermisches Fügeverfahren die beiden Metalle verbindet. Die Entstehung einer einwandfreien Verbindung wird durch die zu fügenden Werkstoffe (Kantengeometrie), das Fügeverfahren CMT (Cold Metal Transfer) und den Zusatzwerkstoff beeinflusst. Das spezielle Lichtbogen-Schutzgasverfahren CMT weist einen geringen Wärmeeintrag und eine gute Regelbarkeit auf, wobei beim Fügen der beiden Metalle der Zusatzwerkstoff das Aluminium und das verzinkte Stahlblech benetzt und mit dem Aluminium verschmilzt. Stahlseitig entsteht eine Lötverbin-dung, das Aluminium wird geschweißt. Die Stahl-Aluminium-Platine erweist sich als praxistauglich und wurde hinsichtlich Zugfestigkeit, Korrosion und Crash-Test Umformverhalten (Tiefziehen) erprobt. (Publi-kationssprache: Deutsch) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Vorteile von Stahl und Aluminium kombinieren / Trommer, Gerd In: SMM Schweizer Maschinenmarkt 114 (2013) 6, S.48-50,52 (4 Seiten, 5 Bilder) Dokumentnummer: 201303 02111 Verfügbakeit: TIB-Z206/LtecZ1B _____________________________________________________ EMO 13 04 191 Lithiumbatteri, Separator, Kevlarfaser Yi, Wang; Xiaoli, Dou; Yao, Yunzhen; Yun, Liang; Jian, Hu; Huaiyu, Zhan South China University of Technology, Guangzhou, CN Study on wet-laid nonwoven separator of lithium-ion battery Zeitschriftenaufsatz In this paper, a new kind of wet-laid nonwoven material composed of highly fibrillated PPTA (para-phenylene terephthalamide) pulp is used in the preparation of a lithium-ion battery separator. Because the PPTA pulp is composed of fibrils and micro-fibrils, which are mostly less than 1 micro m in diameter, the pore size of the separator could be well controlled to less than 1 micro m. The effects of PPTA pulp on the pore structure of the separator, thermo-stability, electrochemical property and mechanical proper-ties are researched. The results show that with the increase of PPTA pulp dosage, the pore size of sepa-rator is decreased. In addition, this type of separator shows excellent thermal stability. The strength reten-tion of the nonwoven separator is 45% after it is stored at 180 deg C for 10 minutes, but the polyolefin membrane is completely molten under the same conditions. (Publikationssprache: Englisch) Study on wet-laid nonwoven separator of lithium-ion battery / Yi, Wang; Xiaoli, Dou; Yao, Yunzhen; Yun, Liang; Jian, Hu; Huaiyu, Zhan In: Textile Research Journal 82 (2012) 16, S.1659-1665 (7 Seiten, 11 Bilder, 2 Tabellen, 11 Quellen) Dokumentnummer: 201210 03033 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1177/0040517511431314 TIB-ZA2683 _____________________________________________________ EMO 13 04 192 Antriebsstrang, Leichtbau, Bioverbundwerkstoff Valta, Kyösti; Mustonen, Tuomas; Immonen, Kirsi VTT Technical Research Centre of Finland, FI ECOplast - Research into new biomass-based composites from renewable resources with im-proved properties for vehicle parts moulding. Introduction to starting a European research project Buchkapitel; Online-Publikation (Internet) Lightweight materials with advanced mechanical properties are regularly used, for example, in the con-struction of vehicles, to improve performance and to reduce fuel consumption. The reduction in vehicle weight is increasingly important due to the added weight of safety equipment and further power-train in-ventions like hybrid drive systems. The heterogeneous composition of composite materials is based pre-dominantly on inorganic reinforcement and is in the micrometre to millimetre range. It has recently be-come clear that reducing the size of the reinforcement units to the same organic building block level re-sults in emerging possibilities for further fine-tuning of material properties on a molecular and nanoscale level. Novel hybrid materials can be applied to many branches of materials chemistry because they are simple to process and amenable to design on a molecular scale. There are currently four main topics in the synthesis of inorganic-organic materials: (a) their molecular engineering, (b) their nanometre- and mi-crometresized organization, (c) the transition from functional to multifunctional hybrids, and (d) their com-bination with bioactive components. (Publikationssprache: Englisch) ECOplast - Research into new biomass-based composites from renewable resources with improved properties for vehicle parts moulding. Introduction to starting a European research project / Valta, Kyösti; Mustonen, Tuomas; Immonen, Kirsi In: Buch; Developments in advanced biocomposites in: VTT Research Notes / Tiedotteita (Internet) 2558 (2010) S.55-60, Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland (http://www.vtt.fi/indexe.htm), 978-951-38-7665-4, 978-951-38-7666-1 (6 Seiten) ____________________________________________________________________________________WTI-Frankfurt eG Elektromobilität


Dokumentnummer: 201303 03488 Verfügbakeit: http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2010/T2558.pdf _____________________________________________________ EMO 13 04 193 Wärmebehandlung, Leichtbau, akkumulatives Walzbonden Merklein, M.; Biasutti, M.; Nguyen, H.; Böhm, W. Universität Erlangen-Nürnberg, DE Flow behaviour of advanced aluminium materials Fließverhalten einer fortschrittlichen Aluminiumlegierung Konferenz-Einzelbericht The Accumulative Roll Bonding (ARB) process enables manufacturing lightweight sheet metals with out-standing mechanical properties. However, the significant increase in strength is accompanied by a loss in ductility. The low formability obviously limits the implementation of these sheet products for automotive applications but it may be enhanced by a local short term heat treatment according to the Tailored Heat Treated Blanks technology. The finite-element based design of the latter method needs accurate informa-tion about the plastic behaviour of these advanced materials. In this paper, the flow characteristics of the as-received and by accumulative roll bonding manufactured AA6016 sheets are investigated. Different stress - strain paths are considered testing both products using the tensile test and the layer compression test at room temperature with and without a previous heat treatment. The short term heat treatment is realized to simulate the conditions occurring in the Tailored Heat Treated Blanks process. The experi-mental results are presented in form of true stress - strain curves and yield loci determined from different criteria and represented in a principal stress state. (Publikationssprache: Englisch) Flow behaviour of advanced aluminium materials / Merklein, M.; Biasutti, M.; Nguyen, H.; Böhm, W. In: ICTP 2011, 10th International Conference on Technology of Plasticity, Steel Research International: Special Edition, Aachen, DE, Sep 25-29, 2011 (2011) S.1066-1071, Düsseldorf: Stahleisen (www.stahleisen.de), 978-3-514-00784-0 (6 Seiten, 13 Bilder, 2 Tabellen, 17 Quellen) Dokumentnummer: 201303 00274 Verfügbakeit: TIB-RO2016(10,Spe) _____________________________________________________ EMO 13 04 194 Brennstoffzelle, yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid Butz, Benjamin Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, DE Yttria-doped zirconia as solid electrolyte for fuel-cell applications: Fundamental aspects Yttriumoxid-dotiertes Zirkoniumoxid als Festelektrolyrt für Brennstoffzellen: Grundlegenden Aspekte Monographie; Dissertation Yttria-doped zirconia (YDZ) has been used as electrolyte for solid oxide fuel cells (SOFCs) for many years. Nevertheless, fundamental questions regarding the thermal stability and thus the degradation of ionic conductivity of YDZ are controversially discussed in literature. In this study, thick-film and sol-gel prepared thin-film YDZ electrolytes with yttria concentrations in the range of 7.3-10 mol% were investi-gated by transmission electron microscopy (TEM) with emphasis on microstructural and chemical changes during high-temperature operation. In general, nanoscaled regions of metastable tetragonal YDZ were found in all investigated specimens. Depending on dopant concentration and thermal treatment, the microstructural and chemical decomposition of the material on the scale of 10 nm could be shown by quantitative analytical TEM. Hence, clarifying conclusions regarding the YDZ phase diagram in the tar-geted dopant range are drawn. A revised boundary of the instability region, in which YDZ has to be ex-pected to decompose, is presented. In conclusion, the developing inhomogeneities in decomposing YDZ are discussed as reason for the decrease of ionic conductivity during operation. (Publikationssprache: Englisch) Yttria-doped zirconia as solid electrolyte for fuel-cell applications: Fundamental aspects / Butz, Benjamin In: Buch; (2011) S.1-153, Saarbrücken: Südwestdeutscher Verlag für Hochschulschriften, 978-3-8381-1775-1 (153 Seiten, Bilder, Tabellen, 208 Quellen)



Dokumentnummer: 201202 01023 Verfügbakeit: TIB-T11B7310 _____________________________________________________ EMO 13 04 195 Kraftfahrzeug, Aluminiumeinsatz, Gewichtsminimierung anonym European Aluminium Association (EAA), Brussels, BE Aluminium in cars. Unlocking the light-weighting potential Online-Publikation (Internet); Report Die Erkenntnis, dass Autos leichter werden müssen, um ihren Verbrauch zu reduzieren, führt zum ver-mehrten Einsatz von Aluminium. Im Vergleich zu Stahl ist Aluminium nur halb so schwer. Eine Gewichts-reduktion von 100 kg entspricht einer Einsparung von 8 g CO2 auf einen Kilometer. Inzwischen beträgt der durchschnittliche Gewichtsanteil in einem in Europa hergestellten Fahrzeug 140 kg. Nach Motor und Getriebe fand das Leichtmetall Einsatz in den Rädern und der Karosserie und vielen anderen Bauele-menten. Langfristig wird das erreichbare Einsparpotenzial bei einem durchschnittlichen Familien-Kleinwagen auf 30-35 % geschätzt. Dabei kommt es durch den Leichtbau zu willkommenen Nebeneffek-ten wie schnellerer Beschleunigung bei gleicher Leistung, effizienteren Bremsen, leichterer Beherrsch-barkeit aufgrund der geringeren Massen und Komfortaspekten. Als Rohstoff ist Aluminium noch für meh-rere Generationen verfügbar, die Technik zu seiner Verarbeitung ist ausgereift und es lässt sich hervor-ragend recyceln. Mit Hilfe moderner CAD-Programme können die Versteifungsstrukturen in Chassis und Karosserie minimiert und für die spezifischen Materialeigenschaften von Aluminium optimiert ausgelegt werden. Da die massenspezifische Energieabsorptionskapazität von Aluminium doppelt so groß ist wie die von Baustahl, lassen sich Knautschzonen ganz anders dimensionieren. So kann die Sicherheit für die Insassen wie auch für Fußgänger beim Aufprall deutlich erhöht werden. (Publikationssprache: Englisch) Aluminium in cars. Unlocking the light-weighting potential / anonym In: (2012) (15 Seiten, Bilder) Dokumentnummer: 201302 03247 Verfügbakeit: http://www.alueurope.eu/wp-content/uploads/2012/10/EAA-Aluminium-in-Cars-Unlocking-the-light-weighting-potential.pdf _____________________________________________________



Sicherheit EMO 13 04 196 Transportfahrzeug, Leichtbau, passive Sicherheit Voges-Schwieger, Kathrin; Hübner, Sven; Behrens, Bernd-Arno Universität Hannover, DE Adjustment of design limited imperfections for transportation vehicles Anpassung der die Konstruktion begrenzenden Unvollkommenheiten bei Transportfahrzeugen Konferenz-Einzelbericht The realization of light weight-construction without loss of passive safety in transportation vehicles is a big challenge for the next years. Considering the requirements on an automobile from consumer view a mod-ern car should combine a high quality of comfort and standard with low operating expenses and a high safety standard. The use of lightweight design enables reductions in fuel consumption and CO(ind 2) emissions which are leading to a decrease of operating costs. The increase in passive safety is mainly characterized by an increase in strength and weight due to a concerted material selection, an enhance-ment of sheet metal thickness and additional compensating elements, e.g. patches. Especially for limited imperfections like cataphoretic drain holes or accesses for joining operations the strength adjustment without additional compensating elements and increasing weight possesses very much potential. The presented research investigate the possibility to reinforce local imperfections considering the material TRIP780 by combining different approaches on light-weight design. The reinforcements are realized by additional forming elements and enhance the moment of inertia. Different investigations were carried out to assess the placement and arrangement of the reinforcements in the deep drawing parts. (Publika-tionssprache: Englisch) Adjustment of design limited imperfections for transportation vehicles / Voges-Schwieger, Kathrin; Hüb-ner, Sven; Behrens, Bernd-Arno In: ESAFORM 2011, 14th International Esaform Conference on Material Forming, Proceedings, Part Two, Belfast, GB, 27-29 Apr, 2011 in: AIP Conference Proceedings 1353 (2011) S.1638-1643, Melville: American Institute of Physics, 978-0-7354-0911-8 (6 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen) Dokumentnummer: 201110 04210 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1063/1.3589751 TIB-RN1802(1353,2) http://proceedings.aip.org _____________________________________________________ EMO 13 04 197 synthetisches Geräusch, Elektroauto Bräunl, Thomas University of Western Australia, Perth, WA, AU Synthetic engine noise generation for improving electric vehicle safety Synthetisches Motorgeräusch zur Erhöhung der Sicherheit von Elektrofahrzeugen Zeitschriftenaufsatz Electric cars are commonly known not only to be environmentally friendly, but also to be very quiet. While a quiet car is generally a good thing, safety concerns have been raised that Electric Vehicles (EVs) may cause more frequent accidents involving pedestrians than Internal Combustion Engine (ICE) cars, as pe-destrians may not notice an approaching EV. This paper conducts noise level measurement for EVs and ICE cars at different speeds. We then describe the implementation of a synthetic engine noise generator and examine its performance and its acceptance among drivers and pedestrians. (Publikationssprache: Englisch) Synthetic engine noise generation for improving electric vehicle safety / Bräunl, Thomas In: International Journal of Vehicle Safety (Online) 6 (2012) 1, S.1-8 (8 Seiten, 3 Bilder, 17 Quellen) Dokumentnummer: 201303 00781 Verfügbakeit: http://dx.doi.org/10.1504/IJVS.2012.048531 http://www.inderscience.com/jhome.php?jcode=ijvs issue



EMO 13 04 198 Lithium-Ionen-Akkumulator, Aufprallversuch, Fahrzeugbrand Murri, Raphael; Meier, Andreas DTC Dynamic Test Center, Vauffelin/Biel, CH Maueraufprall mit einem Hochvoltfahrzeug: Toyota Prius I Wall collision of an high voltage vehicle: Toyota Prius I Zeitschriftenaufsatz Lithium-Ionen-Batterien finden Einzug in den Automobilbereich. So sind bei den neusten Elektro- und Hy-bridfahrzeugmodellen (Mitsubishi i-Miev, Nissan Leaf, Opel Ampera, Chevrolet Volt, Tesla Roadster) be-reits Lithium-Ionen-Batterien eingebaut. Es stellt sich die Frage der Sicherheit dieser Technologie. Wie verhalten sich diese Zellen bei einem Fahrzeugbrand oder bei einem Crash? Das DTC Dynamic Test Center in Vauffelin/Biel (Schweiz) führte zur Beantwortung dieser Fragen verschiedene Sicherheitstests und einen Crashversuch mit einem Hochvoltfahrzeug Toyota Prius I durch. (Publikationssprache: Deutsch) Maueraufprall mit einem Hochvoltfahrzeug: Toyota Prius I / Murri, Raphael; Meier, Andreas In: Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik - VKU 51 (2013) 3, S.88-101 (14 Seiten, 39 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01433 Verfügbakeit: TIB-ZN877 _____________________________________________________ EMO 13 04 199 Pedelec, Fahrrad, Sicherheit Seidenstücker, Thomas Über mögliche Schwächen, Defizite und offene Fragen bei Fahrrädern und Pedelecs Possible weaknesses, deficits and unresolved issues regarding bicycles and pedelecs Zeitschriftenaufsatz Der Fahrradmarkt ist extrem unübersichtlich und vielschichtig. Vom preiswerten Discountfahrrad für unter 100 Euro bis zur Highendmaschine für 10000 Euro ist heute alles zu finden. Das größte Wachstum wird in den kommenden Jahren bei E-Bikes beziehungsweise Pedelecs stattfinden und dazu führen, dass wieder mehr Menschen auf dem Fahrrad im Straßenverkehr teilnehmen. Unfallanalytiker sehen darin ei-ne neue Gefahrenquelle. Über die Sicherheit des Produkts Fahrrad oder Pedelec selbst machen sich da-bei aber nur wenige Gedanken. VKU sprach darüber mit Ernst Brust, ö. b. u. v. Fahrradsachverständiger und Inhaber des spezialisierten Prüfinstitutes velotech.de in Schweinfurt. (Publikationssprache: Deutsch) Über mögliche Schwächen, Defizite und offene Fragen bei Fahrrädern und Pedelecs / Seidenstücker, Thomas In: Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik - VKU 51 (2013) 3, S.110-116 (7 Seiten, 12 Bilder) Dokumentnummer: 201303 01436 Verfügbakeit: TIB-ZN877 _____________________________________________________



Sonstiges EMO 13 04 200 Elektromobilität, Elektroauto, USA, Strategieplan Danielson, David T.; Chu, Steven; Sandalow, David US Department of Energy (DoE), US EV Everywhere Grand Challenge Blueprint Strategie- und Entwicklungsplan der "EV Everywhere Grand Challenge" Online-Publikation (Internet); Report Das amerikanische Energieministerium hat im Rahmen der Initiative "EV Everywhere Grand Challenge" von Präsident Obama einen Plan aufgestellt, der innerhalb der nächsten 10 Jahre die Entwicklung und Produktion von Plug-In-Elektroautos zu vergleichbaren Preisen konventioneller Automobile zum Ziel hat. Die Vision sowie die Forschungs- und Entwicklungs-Strategie werden zunächst vorgestellt, dann geht der Beitrag ausführlich auf die folgenden Teilaspekte des Projekts ein: technische Zielsetzung, Batterien, elektrische Antriebssysteme, Leichtbau von Fahrzeugen, effiziente Techniken zur Fahrzeugklimatisie-rung, Lade-Infrastruktur, gesellschaftliche Aspekte. (Publikationssprache: Englisch) EV Everywhere Grand Challenge Blueprint / Danielson, David T.; Chu, Steven; Sandalow, David In: (2013) S.1-16 (16 Seiten, 11 Bilder) Dokumentnummer: 201302 03599 Verfügbakeit: http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/electric_vehicles/pdfs/eveverywhere_blueprint.pdf _____________________________________________________



Autorenregister A Bromberger, Kolja 098 Abbasi, M.H. 173 Broß, Justus 091, 092, 115 Abrahamsson, Johan 020 Bruder, Thomas 162 Agsten, M. 138 Brüggemann, Roland 116 Agsten, Michael 094, 096, 125 Brunner, Christoph 123 Angulakshmi, N. 175 Buchholz, Bernd Michael 007, 123, 143 anonym 028, 076, 082, 085, 088, 097, Bühner, Volker 007, 105, 143 195 Bürkle, Erwin 180 Antolini, Ermete 047 Butz, Benjamin 194 Antoni, J. 118 Appel, L. 155 C Arnoldt, A. 142 Cao, Shou-Feng 044 Arnoldt, Alexander 094 Casalova, Alessandro 026 Aziz, Michael J. 181 Cha, Byung-Chul 168 Chandrasekar, R. 188 B Chatterjee, Dilip 169 Backes, Jürgen 121, 124 Chen, Liang-Liang 013 Bader, Daniel 121, 124 Chen, Ming-Qi 001 Bai, Ching-Yuan 171 Chen, Qianwang 052 Bakker, Sjoerd 006 Chen, Shou-Wen 045 Ballentin, Ralph 091 Chen, Yingbo 163 Bao, Ning 014 Chiu, Te-Wei 165 Basse, Hauke 144 Cho, Chongdu 166 Baumann, Reinhard R. 077 Cho, Woosuk 071 Becker, Dieter 010 Choi, G.M. 173 Behrens, Bernd-Arno 196 Choi, Jang Wook 071 Benoit, Pascal 137 Choi, Jung-Pyung 064 Berbic, Amir 019 Choi, Nam-Soon 062 Berg, Andreas 089 Choi, Wonbong 073 Berghofer, Josef 049 Chu, Steven 200 Bernhoff, Hans 020 Chu, Yi 031 Berninger, Udo 143 Cicco, Andrea Di 174 Bi, Hui-Ping 045 Cindrella, L. 188 Biasutti, M. 193 Claudi, Albert 019 Bieker, Peter Maria 079 Coelho, Margarida C. 183 Biernat, Jan F. 158 Crain, Daniel 177 Biesdorf, Johannes 098 Cramer, H. 155 Bilewicz, Renata 158 Creutzig, Felix 005 Birkner, P. 118 Cui, Xiaoling 160 Birnhäupl, Lucas 004 Biskup, Tomasz 015 D Biswas, Samir 169 Danielson, David T. 200 Böhm, Michael 038 Danzer, Michael 102 Böhm, W. 193 Deger, Wolfgang 077 Bohn, Sven 096 Deligöz, Hüseyin 189 Bonnett, Jeff 063 Devries, Jan 002 Boßmann, Tobias 100 Doncker, Rik W. De 090 Brandl, E. 154 Doß, Andreas 105 Brandl, Stephan 126 Draxler, Reinhard 126 Braun, Armin 106 Drillet, Jean-Francois 050 Braun, Martin 132 Dsoke, Sonia 174 Braun, U. 139 Du, Qing 014 Braunagel, Johannes 146 Duisberg, Paul 130 Bräunl, Thomas 197 Dybkowski, M. 035 Brede, Markus 162 Dzafic, Izudin 127 Bretschneider, P. 142 Dzhus, K.A. 065 Brockenhoff, Philip 036 Dziallas, Holger 077



E H Eckstein, Lutz 086 Hable, Matthias 147 Edelmann, Thomas 010 Hackmann, Markus 095 Edström, Kristina 159 Hahnel, Ulf J.J. 137 Eilenberger, Simon 132 Hampel, Herman 123 Elsland, Rainer 100 Hand, Morris 016 Emami, Nazanin 183 Handt, Karsten 129 Englich, Sascha 186 Hanselka, Holger 162 Enns, Eugen 077 Hanusch, Jan 011, 012 Erven, Jan van 182 Harnischmacher, Georg 113 Ettinger, Andreas 120 Hartel, Rupert 100 He, Jiarong 178 F He, Yang 084 Fang, Yueping 178 Hechtfischer, Knut 087 Fenn, Bernhard 143 Hehn, Thorsten 039 Feustel, Jan 016 Heidarpour, A. 173 Fiat, Roland 136 Heilek, Christian 099 Fichtner, M. 167 Held, Tobias 023 Fichtner, Wolf 100, 148 Hellenbroich, Gereon Johannes 027 Fiengo, G. 066 Helms, Hinrich 011, 012 Filipi, Zoran S. 037 Henes, Lilith (Mitarb.) 011, 012 Fredriksson, Wendy 159 Henle, Markus 104 Freitag, Maik 078 Hennig, Matthias 129 Frenzel, S. 142 Hensler, Alexander 043 Freuer, Andreas 040 Her, Eun-Kyu 152 Frey, Alexander 039 Herter, Alexander 050 Friedrich, W. 118 Heß, Nicole 105 Fuljahn, Alexandre 002 Heß, Tobias 147 Funke, Stephan 141 Heuer, Maik 074 Furuichi, Koji 059 Hilder, Matthias 185 Hiramatsu, Kenta 059 G Höer, Martin 186 Gagliardi, Gianfranco 026 Hofmann, Lutz 117 Gao, Hui 013 Höhlein, Bernd 101 Garcia-Tamayo, Esteban 182 Hollinger, Raphael 008 Gary Yang, Z. 064 Honecker, Hans 135 Gehde, Michael 186 Hong, Bo-Ki 152 Ger, Ming-Der 171 Hong, Sung-Tae 168 Gerdes, M. 140 Hong, Zhensheng 054 Geulen, Gerrit 086 Höpfner, Ulrich 011, 012 Gnann, Tilll 100 Hoppe, Axel 093 Gödde, Markus 126 Hörhammer, Marcus 087 Goia, Corina 177 Hou, Kung-Hsu 171 Goia, Dan 177 Hu, J.J. 167 Gölz, Sebastian 137 Hu, Lin 052 Goodenough, John B. 068 Hu, Qing 070 Gracio, Jose 183 Hu, Shengming 069 Greco, Giorgia 174 Hu, Xianyi 052 Grigoriev, S.A. 065 Hu, Zhao-Xia 045 Grimm, Michael 040 Huaiyu, Zhan 191 Groos, Ulf 098 Huang, Jianhan 176 Gu, Zhu-Jun 044 Huang, Shih-Yao 024 Guetif, Abdelkader 128 Huang, Yun 053 Gugel, Benjamin (Mitarb.) 011, 012 Hübner, Sven 196 Guo, Jing 163 Hülder, Gerrit 186 Hülsen, Claas F. 103 Hutterer, Michael 042



Hwang, Yean-Ren 024 Kim, Youngki 037 I Kim, Youngsik 056 Ilg, Jens 144 Kirtania, Ashish 003 Ilo, Albana 127 Kleimaier, Martin 122, 145 Immken, Bernhard 092 Kleinekorte, Klaus 106 Immonen, Kirsi 192 Klöker, P. 118 Isenburg, Thomas 109 Klose, Thomas 008 Issacs, Eric D. 061 Ko, Tae-Jun 152 Ivanova, Mariya E. 150 Koch, Matthias 008 Izumi, Akira 059 Koch, Wolfgang 098 Kohl, Albert 077 J Kohrs, Robert 137 Jagstaidt, Ullrich C.C. 133 Konte, Iba 081 Jakubith, Sven 078 Kopp, D. 139 Jayasree, R. 188 Köppe, Olaf 010 Jeon, Yong-Phil 164 Körner, C. 139 Jia, Xiao-Hui 001 Körner, Christian 124, 129 Jian, Hu 191 Kossahl, Janis 133 Jin, Tongan 170 Kotobuki, Masashi 184 Jochem, Patrick 148 Krauß, Christoph 134 Jöhrens, Julius 011, 012 Kreuzfeldt, Jochen 023 Joswig, Rainer 106 Krewer, Ulrike 051 Jouybari-Moghaddam, Hessamoddin 048 Kreyenberg, Danny 002 Jumar, Ulrich 093 Krüger, Johannes Philipp 080 Jung, Yousong 071 Kuhn, Philipp 099 Jürgens, Ingo 106 Kühne, Ingo 039 Kühne, Maximilian 099 K Kulikovsky, A.A. 057 Kahmann, Martin (Hrsg.) 089 Kumar, G. Gnana 175 Kämpf, Erika 132 Kurnatowski, Benjamin 162 Kämpfer, Stefan 124 Kurrat, Michael 128 Kanamura, Kiyoshi 059, 184 Kwon, Hae-June 164 Kang, Chung-Gil 164 Kang, Jeung Ku 071 L Karabacak, Tansel 072 Lahiri, Indranil 073 Kariuki, Nancy 072 Lambrecht, Udo 011, 012 Kaschub, Thomas 148 Landau, Markus 141 Kattenstein, Thomas 101 Lang, Stefan 016 Kautsch, Stephan 124 Lange, Christian 092, 115 Kawalla, R. 151 Laskowski, Michael 114 Kehlenbeck, Hanno 162 Lee, Byung-Seok 168 Keith, Joshua 056 Lee, Jung Woo 071 Kelder, Erik 182 Lee, Jung-In 062 Khudhayer, Wisam J. 072 Lee, Kwang-Ryeol 152 Kießling, Andreas 131 Lee, Tae-Kyung 037 Kim, Dae-Wook 168 Lee, Young Hee 060 Kim, Heejin 071 Lee, Yun-Yong 153 Kim, Hern 163 Leone, Antonio 042 Kim, Ho-Young 152 Li, Bucheng 160 Kim, Jin-Seung 153 Li, Faqiang 160 Kim, Jin-Yong 063 Li, Huai-Liang 013 Kim, Jong-Hee 153 Li, Jun 017 Kim, Jun-Ho 168 Li, L. 055 Kim, Sae-Hoon 152 Li, Qiming 163 Kim, Soon-Tae 153 Li, Shiyou 160 Kim, Sun-Kwang 168 Li, Xiaoming 039 Kim, Yong-Tae 071 Li, Yan 052



Li, Zheng-Guo 030 Moretti, Arianna 174 Liebenstein, Andreas 103 Moser, Albert 122, 130 Lim, Cheolwoong 056 Mühlhoff, Rainer 005 Lim, Soo Yeon 071 Mukherjee, M. 172 Linssen, Jochen 102 Müller, Holger 120 Liu, Hong-wei 046 Munakata, Hirokazu 059, 184 Liu, Jianhong 069 Munao, David 182 Liu, Suqin 176 Munde, Annedore 110 Liu, Wei 178 Murri, Raphael 198 Liu, Yubin 054 Mustonen, Tuomas 192 Liu, Zhaoping 067 Myers, Deborah 072 Liu, Zhi-zhen 083 Loewel, Thomas 092 N Lotzenburger, Lars 112 Na, Youngseung 051 Lu, Chien-Ming 165 Nagel, Christof 162 Lu, Kathy 170 Nahm, Kee Suk 175 Lunz, Benedikt 090 Nakayama, Masonobu 184 Luo, Ying 178 Naumann, A. 123 Luschtinetz, Thomas 078 Naumann, Andre 111 Lyp, Dominika 158 Nesci, Walter 026 Neusel-Lange, N. 118 M Nguyen, H. 193 Ma, De-long 053 Noack, Ferenc 092, 115 Ma, Ping 001 Nogami, Masayuki 184 Ma, Tao 001 Maas, Heiko 102 O Maat, Kees 006 Oerter, C. 118 MacFarlane, Douglas R. 185 Oh, Kyu-Hwan 152 Mahootcheian Asl, Nina 056 Oh, Sung-Woo 073 Mai, Y.J. 055 Oh, Tak-keun 063 Mamat, M.S. 065 Olivi, Luca 174 Manoli, Yiannos 039 Orlowska-Kowalska, T. 035 Mao, Liping 160 Ortner, Manfred 126 Marassi, Roberto 174 Marker, Stefanie 102 P Marz, Waldemar 104 Paar, Christof 032 Matrose, Claas 095, 126 Paetz, Alexandra-Gwyn 148 Matsuda, Takeshi 059 Palm, F. 154 Matt Chou, Y. 064 Park, Soojin 062 Matzenmiller, Anton 162 Park, Tae-Hwan 157 Mauch, Wolfgang 018 Pawlitschek, Frank 087 Maurich, Ingo von 032 Pehnt, Martin 011, 012 Mayer, Bernd 162 Peitz, Michael 095 Meier, Andreas 198 Pfab, Xaver 096 Meins, Jürgen 128 Pluntke, Helge 122 Menz, T. 140 Pohl, Martin 149 Merklein, M. 193 Poornesh, K.K. 166 Mertens, Frank 041 Potratz, Fabian 126 Mezger, Tomas 018 Principi, Emiliano 174 Miege, Andreas 078 Probst, Alexander 132 Millet, P. 065 Probst, Andreas 007 Minakshi, Manickam 179 Prodi, Giovanni 026 Minicucci, Marco 174 Pu, Nen-Wen 171 Miyawaki, Jin 157 Mochida, Isao 157 Mondal, Sujit K. 181 Moon, Myoung-Woon 152



Q Schmidtke, K. 154 Qin, Xue 058 Schneider, Bernd 162 Schneider, G. 140 R Schnettler, Armin 095, 126 Rahaman, S.K. Jiyaour 172 Scholl, Gerd 039 Ramold, Mathias 120 Schöllhorn, Daniel 132 Rasilier, Thomas 018 Schorstein, Kai 108 Rathge, Christian 093 Schulte, Jürgen 092 Rathke, Christian 117 Schulz, Klaus 107 Reddy, K. 175 Schwerdfeger, Robert 125 Reifenhäuser, Bernd 108 Schwickert, Martin 156 Ren, Xiangzhong 069 Scott Weil, K. 064 Rendel, Torsten 117 Seidenstücker, Thomas 199 Renz, Wolfgang 146 Sendler, Jan 021 Reuss, Hans-Christian 040 Seo, Min-Hyun 157 Rieder, Thomas 127 Shaikh, Ali 072 Riemer, Thomas 025 Shakoor, Rana A. 071 Rizzo, Denise M. 037 Shan, Zhongqiang 058 Rogalski, Jerzy 158 Shao, Dan 178 Römer, Julia 005 Sheem, Kyeu-Yoon 060 Roscher, Torsten 094 Shi, Chuan 069 Rosekeit, Martin 090 Shi, S.J. 055 Rosinger, Christine 008 Shi, Xinming 160 Ross, Holger 041 Shin, Bongsu 152 Rotering, Niklas 122, 130 Shin, Yongsoon 063 Rothgang, Susanne 086 Siegel, Frank 077 Roy, Dipankar 177 Sierzchula, William 006 Rugolo, Jason 181 Sigl, Georg 134 Rusek, Bartosz 106 Sing, Pritam 179 Rüttinger, Hannes 008 Smolka, Thomas 130 Song, Eui-Hwan 060 S Song, Hannah 071 Sabo, Andreea 119 Song, Xiaoping 070 Sahin, Yavuz 189 Spada, Hans 137 Saidi, A. 173 Spall, Patrick 033 Saint Drenan, Yves-Marie 132 Spanka, Katrin 103 Salah, Florian 144 Speltino, C. 066 Sanada, Masakazu 059 Stadler, M. 140 Sandalow, David 200 Stadler, Michael 008 Sarkhel, G. 172 Stefanopoulou, A.G. 066 Sauer, Dirk Uwe 086, 090 Steffen, Florian 078 Schacht, Alexander (Mitarb.) 011, 012 Stephan, A. Manuel 175 Schaeffler, Harald 133 Sterner, Michael 122 Schäfers, Hans 146 Stetz, Thomas 132 Schaffer, Walter 127 Stevenson, Jeffry W. 064 Schegner, Peter 147 Stewart, Alex 009 Schindler, Christian 156 Stolarczyk, Krzysztof 158 Schlegel, S. 138 Stölzle, Franz 121 Schlegel, Steffen 094, 096 Störtkuhl, Thomas 136 Schmedes, Tanja 008 Strunz, Kai 102 Schmid, Ronald 129 Stumpf, Frederic 134 Schmid, Wolfgang 107 Styczynski, Zbigniew Antoni 143 Schmidt, Halvar 162 Sulyma, Christopher 177 Schmidt, N. 167 Sun, Shaodong 070 Schmidt, Sebastian 132 Sun, Yang-Kook 073 Schmidt, Torsten 022 Sun, Zhanbo 070 Schmidt, Volkmar M. 050 Sund, Matthias 091



Sung-Lee, In 153 Wille-Haussmann, Bernhard 119 T Willert, Andreas 077 Taefi, Tessa 023 Wind, Jörg 002 Tang, Qiwei 058 Winther-Jensen, Björn 185 Tang, Wei-Fen 045 Winther-Jensen, Orawan 185 Tang, Y.Y. 055 Witkowska, Agnieszka 174 Teraki, Kuniko 059 Wittwer, Christof 119 Thackeray, Michael M. 061 Wobbe, Hans 180 Thewes, Marcell 039 Wolf, Hendrik 132 Thielecke, Günther 091 Wolf, Marko 032 Thoben, Markus 034 Wolff, Simone 049 Töpler, Johannes 101 Wollstadt, Harald 187 Torrao, Guilhermina 183 Wolski, Thomas 116 Trechow, Peter 075 Wolverton, Christopher 061 Trommer, Gerd 190 Wörner, A. 167 Tu, J.P. 055 Wu, Kui-Hua 083 Turki, Faical 128 Wu, Kui-Zhong 083 Tzscheutschler, Peter 104 Wu, Mao-Liang 044 Wu, Yu-Chuan 165 U Ulbricht, Andreas 161 X Ulutas, Kemal 189 Xia, X.H. 055 Utz, I. 167 Xiaoli, Dou 191 Xin, Nai-Long 046 V Xin, Xing 067 Valta, Kyösti 192 Xu, Xiaoli 160 Valvo, Mario 182 Xu, Xiaoxiong 067 Vogel, N. 140 Xu, Yuxia 054 Voges-Schwieger, Kathrin 196 Y W Yan, Nan 052 Wagner, Dieter 039 Yang, Hui 045 Walker, G.S. 065 Yang, Sen 070 Wang, Fei 070 Yang, Yung-Chin 165 Wang, Feng 083 Yao, XiaYin 067 Wang, Gang 084 Yao, Yunzhen 191 Wang, Guo-Ye 029 Yeo, Jae-seong 157 Wang, Haiyan 176 Yi, Wang 191 Wang, Heng-guo 053 Yilmazoglu, Mesut 189 Wang, Li 058 Yilmaztürk, Serpil 189 Wang, Liqun 070 Yin, Yan 014 Wang, Sea-Fue 165 Yoon, Seong-Ho 157 Wang, Wenjie 176 You, Yong-Zoo 168 Wang, X.L. 055 Yu, Feng-Zhu 029 Wang, Ying-Hui 084 Yu, Xiaoyuan 178 Warweg, O. 142 Yuan, Qiuhua 069 Wee, Bert van 006 Yun, Liang 191 Wei, Mingdeng 054 Weil, K.Scott 063 Z Weinmann, Oliver 102 Zabara, O. 167 Wellßow, Wolfram 122 Zayer, Peter 087 Wen, Tse-Min 171 Zayer, Peter (Hrsg.) 089 Werner, M. 142 Zdrallek, M. 118 Westermann, D. 138 Zelechowska, Kamila 158 Westermann, Dirk 096, 125 Zenith, Federico 051 Wiechmann, Holger 146 Zhai, Chang-Guo 013 Wietschel, Martin 100 Zhang, Juan 046



Zhang, Kai 030 Zhang, Linping 070 Zhang, Lu 029 Zhang, Peixin 069 Zhang, Ping 052 Zhang, Qiang 030 Zhang, Xin-Bo 053 Zhang, Xue 001 Zhang, Y.Q. 055 Zhang, Yiming 067 Zhang, Zhi-Li 083 Zhang, Zhong-Fu 029 Zhao, Lin 130 Zhao, Ming-Yu 031, 084 Zhao, Yangyu 160 Zheng, Jianping 177 Zheng, Xinrui 052 Zhong, Hao 052 Zhu, Likun 056 Zickler, Uwe 094 Zisky, Norbert 089



Schlagwortregister A D Ableitvermögen 176 Datenanalyse 005 Adaptivregelung 035 Datenmanagement 140 Aerosoltechnik 182 Datenschutz 131 akkumulatives Walzbonden 193 Demand-Response-Leistung 104 Al-Si-Ni-Legierung 070 Deutschland 117 alternativer Antrieb 028 dezentrale Energieerzeugung 120, 124 alternativer Brennstoff 006 Diagnosegerät 074 Aluminiumeinsatz 195 Dichtungsmaterialien 165 Aluminiummagnesiumlegierung 164 Dickfilm-Tiefdruck 077 Analysemethode 002 Dienstleistung 007 Anfahren 013 Dimensionierung 132, 161 Anionenaustauschmembran 045 Direktmethanolbrennstoffzelle 045, 057 Anodenmaterial 067, 178 Doppelschichtkondensator 128 Anodenwerkstoff 058, 073 dreidimensionalgemusterte Elektrode 059 anorganisch-organischer Hybridelektrolyt Druckluftmotor 024 056 Duplex-Stahl 159 Antriebsstrang 026, 038, 192 dynamische Optimierung 127 Asynchronmotor 035 dynamischer Stromtarif 141 Aufprallversuch 198 Autoindustrie 183 E automatisiertes Schaltgetriebe 027 Eigenverbrauch 119 Automobilanwendung 039 Einhaltung Von Regeln 135 Automobilindustrie 006, 010 Einschaltzeitpunkt 147 einwandiges Kohlenstoffnanoröhrchen 158 B Eisspeicher 107 Batterieaufladung 084 elektrischer Kontakt 173 batterieelektrischer Antrieb 016 Elektrizitätsversorgung 135 Batterieladegerät 048 Elektrizitätsverteilungsnetz 112 Batterieladestation 095 Elektroantrieb 151 Batterieladung 088 Elektroauto 085, 137, 197, 200 Batteriemanagement 042 elektrochemische Eigenschaft 069, 175 Batteriespeicher 121 elektrochemische Leistung 160 Batteriesystem 119 elektrochemisches Batteriemodell 066 Begleitforschung 097 Elektrodenmaterial 047, 188 beschichteter Stahl 171 Elektroenergieerzeugung 110 Betriebsführung 123 Elektrofahrzeug 002, 013, 017, 020, 028, Betriebspunkt 098 029, 031, 032, 041, 048, 061, 083, 084, bidirektionales Ladegerät 090 088, 089, 090, 092, 093, 094, 095, 096, Biobatterie 158 102, 130, 138, 147, 148 Bioverbundwerkstoff 192 Elektrohybridantrieb 026 Bipolarplatte 044, 164 Elektrokatalysator 063, 065 Borosilikatglas 165 elektrokatalytische Aktivität 072 Bremsanlage 021 Elektromobilität 004, 010, 011, 012, 018, Brennstoffzelle 047, 049, 081, 082, 194 023, 075, 086, 087, 091, 108, 144, 200, Brennstoffzellenbau 051 Elektromotor 024 Emissionsminderung 009 C energieautarke Sensorik 039 Cerat 150 Energiedichte 179 cerdotiertes Natriumaluminiumhydrid 167 Energiehandel 117 China 017 Energienetz 031 Chrom-Barriereschicht 169 Energienutzung 142 Chromvergiftung 170 Energiespeicher 061, 076, 099, 122, CoAbscheidung 185 128, 138 Cobaltoxid 052 Energiespeicherung 109, 145 Energieversorgung 082 Energiewende 100, 101



Entwicklungstrend 017 I Erdgas 025 IKT-Software 103 Erdgashybridfahrzeug 038 induktive Energieübertragung 092, 093 erneuerbare Energie 076, 122, 124, 125, Informations- und Kommunikationstechnik 143, 146 115 erneuerbare Energien 099 Innenstadt 023 eTelligence-Projekt 008 intelligente Datenstation 031 EU-Forschungsprojekt Web2Energy 105 Interoperabilität 113 Europa 005 IT-Sicherheit 136 Europäische Norm 113 EVU 004 K kabelloses Laden 097 F Kapazität 055 Fahrer 021 katalytische Schicht 166 Fahrleistung 016 Kathode 057 Fahrrad 199 Kathodenwerkstoff 176, 177 Fahrzeugantrieb 082 Kevlarfaser 191 Fahrzeugbrand 198 kinetische Energiespeicherung 020 Faserkunststoffverbund-Metall- Kirkendall-Effekt 052 Mischbauweise 161 Klebverbindung 162 Faserverbundwerkstoffe 187 klimatische Änderung 005 faserverstärkter Duroplast 186 Kohlenstoffnanofilm 060 faserverstärkter Verbundwerkstoff 180 Kohlenstoffoberfläche 157 Feldversuch 138 Kommutator 015 Festelektrolyt 184 Kompositmembran 172 Festelektrolytzwischenphase 157 Kostenvergleich 001 Festoxidbrennstoffzelle 064, 169, 173 Kraft-Wärme-Kopplung 116 Formbarkeit 164 Kraftfahrzeug 195 Kraftfahrzeugbatterie 030 G Kraftfahrzeugelektrik 033 Gas-Ottomotor 025 Kugelmühlenmahlen 177 Gefriertrocknen 067 Kundennutzen-Bewertung 002 Geschäftsmodell 004, 007, 133 künftige Entwicklung 010 gesteuertes Laden 094, 096 Getriebeelektronik 034 L Gewährleistung 131 Lade-/Entladesystem 084 Gewichtsminimierung 195 Ladeinfrastruktur 087, 091, 108 gleitende Regelung 035 Ladeprozess 137 Granat-Basis 184 Ladetechnologie 097 Graphen 047, 185 Ladeverhalten 147 Großkälteanlage 107 Ladevorgang 085 Großserientauglichkeit 187 Ladungskompensation 079 Langzeitspeicherung 145 H Laser-Pulverbett-Schmelzen 154 Haushalt 100 Lastcharakteristik 083 Haushaltsgerät 148 Lastflussrechnung 126 Hilbert-Kurve 044 Lastkraftwagen 009 Hochspannungsgleichstromübertragung Lastmanagement 143, 148 106 Lastprofil 100 Hochspannungsnetz 144 Lastverschiebung 111 Hochtemperatur-Brennstoffzellen 189 Lastwechselfestigkeit 043 Hybridantrieb 024, 025, 034, 037 Lebensdauer 179 Hybridelektrokraftfahrzeug 036 Lebenszyklusbewertung 011, 012 Hybridfahrzeug 041, 043 Leichtbau 154, 156, 187, 190, 192, 193, 196 Leistungsdichte 068 Leistungselektronik 043



Leitwarte 111 O Li(+)-Leitfähigkeit 184 on-board metering 089 Lieferfahrt 023 Ortsnetztransformator 129 Lithium-Ionen-Akkumulator 198 Lithium-Ionen-Batterie 076 P Lithium-Ionen-Zellen-Forschung 075 p-Dotierung 150 Lithiumbatteri 191 passive Sicherheit 196 Lithiumbatterie 046, 071 Passivierung 153 Lithiumbisoxalatborat 160 Pedelec 199 Lithiumionenbatterie 037, 053, 055, 060, PEM-Brennstoffzelle 014, 063, 065, 074, 061, 062, 066, 068, 073, 159, 182 078, 080, 153, 166, 168, 171 Lithiumionenspeicher 054 PEMFC-Brennstoffzellenelektrode 077 Lithiummanganoxid 177 Permanentmagnetmotor 015 Lithiumspeicher 052 Personenkraftwagen 025 Lithiumtitanoxidanode 059 Phenolformmasse 186 Lithiumvanadiumoxid 176 Photovoltaik 116 lokale Ordnung 174 Pkw 002 Luftelektrode 170 Platin 188 Platin-Nanopartikel 065 M Platin-Nanostäbchen-Array 072 Magnetlager 020 Plug-in-Hybridfahrzeug 018 Marktanalyse 017 Polyacrylnitril 163 Mehrkomponenten-Pyrophosphat 071 Polyelektrolyt-Multischicht 079 Membran 081 Polymermembran 050 Mensch-Maschine-Schnittstelle 021 Polypyrrol 188 Messdatenerfassung 089 Polyvinylidenfluorid 163 metallisches Glas 070 poröse Si-Beschichtung 182 Methanolverlust 051 Positionierung 004 Mikro-Hybridfahrzeug 042 Potenzialverlust 057 Mikrokanal 044 Praxistest 118 MnCoO-Überzug 064 Pressschweißen 155 mobiler Zähler 087 Prüfspannung 019 MoO2-Graphennanokomposit 058 Prüfverfahren 095 Multilevel-Umrichterkonzept 036 Pt-Co-Nanokatalysator 174 Pulverlackieren 149 N Nanofaser 053 R Nanokäfig 052 Rapid Control Prototyping 041 Nanokristall 070 Redox-Flow-Zelle 109 nanoporöses Li4Ti5O12 178 Regelleistung 104 Nanostrukturen 152 Regelungstechnik 030 Nanotechnologie 183 regenerative Wasserstoff-Halogen- NET-ELAN-Forschungsprojekt 102 Brennstoffzelle 181 Netzausbau 122 Rekuperation 086 Netzbelastung 117, 146 Rückverstromung 101 Netzbetrieb 126 Netzbetriebsführung 125 S Netzintegration 102, 121, 137 Schaumstoff 180 Netzwerk 152 Schmelzschweißen 155 nichtrostender Stahl 153 Schnellaufladung 086 Niederspannungsnetz 129, 130, 132 Schweiz 144 Niobat 150 Schwingfestigkeit 162 Nitrid-Schutzschicht 168 Schwungradspeicher 013 Nutzbremsung 029 Sekundärbatterie 068 Nutzfahrzeug 037 sensorfreie Feuchtedetektion 078 Separator 191 Si-C-Nanokomposit 067




Sicherheit 199 U Sicherheitsarchitektur 032 ultrahochfester Stahl 149 Sicherheitslösung 134 Umweltbeeinflussung 183 Silicium/Graphen-Hybridfilm 055 Umweltbilanz 011, 012 siliciumbasierte Mehrkomponentenanode Umweltverträglichkeit 009 062 USA 200 Simulationsmodell 146 Simulationsprogramm 026 V Smard Grid 103 Validierung 033 Smart Grid 007, 105, 111, 112, 113, Vanadium-Elektrolyt 109 114, 115, 116, 118, 119, 123, 133, 134, Vanadiumpentoxid 053 136, 139, 140 Verbraucherverhalten 142 Smart Metering 112 Verbundmembran 163 Smart-Grid-Tarif 107 Verchromen 171 Smatr-Grid-Einbindung 108 Vermarktung 104 Sportwagen 016 Vernetzung 032 Spritzgießen 186 Versorgungsnetz 128 Stadtbahn 156 Versorgungszuverlässigkeit 120 Stadtbus 028, 086 Verteilnetzbetreiber 008 Stadtnetz 114 Verteilungsnetz 105, 127, 143 Stadtverkehr 005 Visualisierung 080 Stahl-Aluminium-Fügen 190 VNB (Verteilnetzbetreiber) 103 Stahlblech 162, 168 Volatilität 114 Steuerung und Regelung 038 Volkswagen-Jetta 022 Steuerungs- und Regelungsverfahren 040 Vollhybridantrieb 022 stochastische Analyse 132 stochastisches Modell 048 W strahlungsinduzierte Pfropfung 081 Wärmebehandlung 193 Straßenbahn 156 Warmformbeständigkeit 046 Strategieplan 200 Wasserhaushalt 080 Stromhandel 008, 107 Wassermanagement 014 Stromkollektor 159 Wasserstoff 101 Stromnachfrage 100 Wasserstoffkraftwerk 110 Stromspeicher 101 Wasserstoffproduktion 001 Stromstärkemessung 074 Wasserstoffspeicherung 167 Stromverbrauch 141 weichmagnetischer Werkstoff 151 Stromversorgung 003, 098 wiederaufladbare Lithiumbatterie 179 Sulfolan 160 Windenergie 117 sulfoniertes Polyethersulfon 172 Wirtschaftlichkeit 099 superhydrophobe Carbonfasern 152 Superkondensator 003 Y Synthese 069, 175, 178 yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid synthetisches Geräusch 197 194 Systemvergleich 018 Z T Zählerfernauslesung 134, 140 Tageslastprofil 142 Zink-Luft Brennstoffzelle 049 Tantaloxid 063 Zink/Luft-Brennstoffzelle 050 TCP/IP-Protokoll 139 Zinkpartikel 185 Teilchenmessung 019 Zinkpaste 050 Testplattform 033 Zinnsulfid 175 Titanaluminid 155 Zirkonat 150 Titandioxid-Übergitter 054 Zn(2+)-Konzentration 185 Trägerkatalysator 188 Zr-Dotierung 069 Transportfahrzeug 196 Tropfenbewegung 014 Übertragungskapazität 106

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