Forschung am Institut
MENKI
Messverfahren für Erdschlussströme in 110-kV-Netzen mittels komplexer Impedanznetzwerke
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Um in 110-kV-Netzen die benötigten Messdaten zu gewinnen, ohne das Risiko eines Doppelerdschlusses einzugehen, wird im Projekt MENKI ein Verfahren entwickelt, bei dem ein erdschlussähnlicher Zustand über die in den Umspannwerken vorhandenen Spannungswandler und eine daran angeschlossene Messschaltung hergestellt wird. Dadurch soll es möglich werden, dass die eingesetzte Messtechnik deutlich leichter transportiert werden kann.
Förderung: BMWK
Projektlaufzeit: 10/2021 - 09/2024
noLIMIT
Netzorientiertes bidirektionales Laden mit intelligenten Modulen optimiert für die industrielle Fertigungstechnologie
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Thomas Komma
Die zunehmende Elektrifizierung des Verkehrssektors stellt den stabilen Netzbetrieb vor neue Herausforderungen. So zählt bspw. das Ladeverhalten im Niederspannungsnetz laut der nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina zu einer von drei typischen Ursachen für zukünftige Netzengpässe. Elektrofahrzeuge können aber auch ein Teil der Lösung sein: Mit den bis 2030 geplanten Elektrofahrzeugen steht ein sehr hohes Speicherpotenzial zur Verfügung, welches jedoch nur durch bidirektionales Laden erschlossen werden kann. Hierfür entwickelt das FTZ im Projekt „noLIMIT“ neuartige Leistungselektronik für bidirektionale Hochleistungsladesäulen. Als Schlüssel für Sektorenkopplung sollen die Ladesäulen zu einem effizienten Netzbetrieb beitragen und mit innovativen Konzepten die hochautomatisierte Fertigung in Deutschland ermöglichen.
Förderung: BMWK
Projektlaufzeit: 10/2023 - 09/2025
MoFi-Flex
Moderne und hochleistungsfähige Forschungsinfrastruktur für innovative und flexible Energieverteilungssysteme mit leistungselektronischen Wandlern
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Thomas Komma
Der im Projekt „MoFi-Flex“ geplante, transient-kalorimetrische Verlustleistungsmessplatz dient der hochpräzisen Bestimmung von Verlustleistungen in leistungselektronischen Komponenten und Systemen. Mit den Messergebnissen sollen aktive und passive Bauelemente charakterisiert und thermisch modelliert werden. Speziell für den hochfrequenten Betrieb von Wide-Bandgap-Halbleitern begegnet die Professur den steigenden Anforderungen an komplexe Schaltungen und einzelne Bauelemente.
Förderung: SMWK, SAB
Projektlaufzeit: 04/2022 - 12/2022
SMITH
Hochpräzise Strommessung für innovative thermische Verlustleistungsbestimmung im Hochfrequenzbereich
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Thomas Komma
Im Projekt SMITH soll ein neues Messsystem für die strombasierte Verlustleistungsmessung in leistungselektronischen Schaltungen und Bauelementen entwickelt werden. Speziell für den hochfrequenten Betrieb von Wide-Bandgap-Halbleitern auf Basis von Siliziumkarbid und/ oder Galliumnitrid sollen bestehende Lösungen verglichen und neue erforscht werden. Um gleichzeitig eine hohe du/dt-Festigkeit sowie eine hohe Bandbreite zu ermöglichen, erfolgt eine leiterplattenbasierte Realisierung.
Förderung: SMWK, SAB
Projektlaufzeit: 02/2022 - 12/2022
Next Gen HVDC
Hochspannungsversorgungen der nächsten Generation im Spannungsbereich bis 400 kV und im Leistungsbereich bis 100 kW
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Thomas Komma
Ziel des Vorhabens ist es, eine neue Generation von Hochspannungsversorgungen zu entwickeln, die für den Einsatz in der Elektronenstrahltechnik hervorragend geeignet ist. Im Mittelpunkt des Projektes steht die Entwicklung eines neuartigen Baukastensystems, mit dem durch diverse Hardwaremodule spezifizierte Gerätezusammensetzungen nach Kundenwunsch erfüllt werden können.
Förderung: ZIM des BMWi
Projektlaufzeit: 03/2021 – 09/2023
S U S I C
Smart Utilities and Sustainable Infrastructure Change
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel u.a.
Digitalisierungsprojekt: Das Gesamtvorhaben gliedert sich in die Teilvorhaben der Universität Leipzig und der HTWK Leipzig. Das Teilprojekt der Universität Leipzig befasst sich vorwiegend mit der ökonomischen Modellierung des Gesamtsystems während das Vorhaben der HTWK Leipzig sich insbesondere der Micro-Grid-Modellierung ausgewählter prototypischer Systemvarianten widmet und als Schnittstelle zum Teilprojekt der Universität Leipzig reale Datenpunkte der Sektorenkopplung liefert. Im Ergebnis dieser Kopplung können konkrete Lösungsstrategien kommunaler Energieversorgungssysteme und Handlungsempfehlungen für deren Betrieb geliefert werden.
Förderung: SMWK, SAB
Projektlaufzeit: 2020 - 2022
Projektpartner: Universität Leipzig↗
C O D I C E S
COndition DIagnostiC of Earthing Systems
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Integrierte Zustandsdiagnostik an verteilten Erdungsanlagen: Ziel ist es, ein elektrisches aktives Messverfahren zu entwickeln, welches es erlaubt den Korrosionsfortschritt und damit den Zustand des Erders zu beurteilen. Aufbauend auf dem Messverfahren soll ein Messsystem entwickelt werden, welches die Datenvorverarbeitung und -weiterleitung übernimmt. Für die generische Nutzung des neuen Lösungsansatzes wird ein spezielles IoT- Device (Industrie 4.0 Komponente) entwickelt und prototypisch erprobt.
Förderung: BMBF
Projektlaufzeit: 2020 - 2022
SmartHeads
Symbiosis methods for Automotive and Digitalization Sectors in Tunisia between higher education and industry for advanced labour market-orientation of graduates
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Ziel des Kooperationsprojektes ist es, Maßnahmen zum Aufbau und zur Intensivierung des industriellen Einflusses auf die Hochschulstruktur in Tunesien durch Kooperationen und Wissenstransfer zu untersuchen, zu initiieren und zu realisieren.
Förderung: BMZ/DAAD
Projektlaufzeit: 09/2020 - 12/2023
Z A P D O S
Zuverlässige, autarke und praktikable Durchhangsermittlung auf Grundlage optischer Systeme
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Im Vorhaben soll eine Messeinrichtung entwickelt werden, welche den Durchhang der Leitungen direkt und präzise bestimmen kann, ohne dass sie am Freileitungsseil befestigt werden muss.
Förderung: SAB, EFRE
Projektlaufzeit: 09/2019 - 02/2022
iFacts
Intelligente funktionale und dezentrale Anlagenüberwachung für eine effiziente Prozessautomatisierung
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
„Intelligente Fakten“ (iFacts) bezeichnen integrierte Prozessinformationen, die auf intelligente Weise Sensordaten ergänzen und erweitern. Sie besitzen einen niedrigen Stromverbrauch und sind insbesondere auf dem unteren Level der Prozesssteuerungshierarchie relevant und können u.a. zur Überwachung und Diagnose von Werksprozessen herangezogen werden.
Förderung: BMBF (FKZ: 13FH025PX2)
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
EMBSeil
Untersuchung elektromagnetische Beeinflussung während des Seilzugs beim Freileitungsbau
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Basierend auf den Ergebnissen vorangegangener Forschungsprojekte hat sich gezeigt, dass es beim Freileitungsbau mit benachbarten, sich in Betrieb befindenden Leitersystemen, zu erheblichen Strömen und Berührungsspannungen kommen kann. Die dabei auftretenden Gefährdungen für das Montagepersonal und die eingesetzten Geräte sowie mögliche Abhilfemaßnahmen sind der Fokus dieses Projekts.
Förderung: BG ETEM
Projektlaufzeit: 2017
MIBRAG
Multiple integrated bearing vibration sensors on RF-basis for automated gearbox diagnostics
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Die Mitteldeutsche Braunkohlengesellschaft mbH (MIBRAG) betreibt im Süden Leipzigs mehrere Tagebaue mit unterschiedlichen Schaufelradbaggern. Angetrieben werden diese Stahlkolosse von leistungsstarken Motoren, die ihre Kraft mittels mehrstufiger Getriebe übersetzten. Für die Diagnostik und optimale Wartung der Wälzlager der Planetenstufe werden in Kooperation MIBRAG-Module entwickelt.
Projektpartner: MIBRAG
Projektlaufzeit: seit 2016
DemoS TP1
Sensorbasiertes Management- und Überwachungssystem
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Es wird ein nutzerfreundliches sensorbasiertes Monitoring- und Managementsystem zur Erhaltung der Bausubstanz entwickelt. Dabei wird auf die Anforderungen, die das Nutzungsverhalten während des demografischen Wandels stellt, dynamisch eingegangen. Einen wichtigen Teil des Systems wird die Sensorik von TP2 stellen und so neue Möglichkeiten des Monitorings bieten. Somit kann das Raum- und Gebäudeklima sowie deren Einfluss auf die Bausubstanz überwacht werden.
Förderung: Europäischer Sozialfond (ESF)
Projektlaufzeit: 10/2016 - 07/2019
KoppBF
Kopplungen und Beeinflussung an Freileitungsanlagen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Durch die höhere Auslastung von Hochspannungsfreileitungen kommt es häufig zur elektromagnetischen Beeinflussung Dritter. Im Rahmen dieses Projektes werden Berechnungen von speziellen Anordnungen bei Beeinflussung von Hochspannungsfreileitungen durchgeführt. Mittels entwickelter Berechnungswerkzeuge können spezielle Beeinflussungsanordnungen berechnet werden.
Förderung: BMWI
Projektlaufzeit: 2014
FERD
Frequenzselektiver Erdschluss
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Die hohe Versorgungszuverlässigkeit der deutschen Verteilnetze wird maßgeblich durch Ihre Fähigkeit bestimmt gegenüber einem der häufigsten Netzfehler, dem Erdschluss, eine hohe Fehlertoleranz aufzuweisen. Um das Risiko von Netzabschaltungen zu vermeiden, wurde in enger Zusammenarbeit mit der MITNETZ Strom GmbH der frequenzselektive Erdschluss entwickelt.
Förderung: BMWi
Projektpartner: MITNETZ Strom GmbH
Projektlaufzeit: 2014
AiS
Autarke Intelligente Sensornetze in der Produktion
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Die Forschergruppe AiS will mit dem Projekt Energieautonome Sensorik für ein breites Anwendungsfeld in Fabriken und Anlagen verfügbar machen. Informationen über Prozesse und Abläufe, Zustand von Maschinen, Nachschub, Tranportwege und ähnliche Aspekte ermöglichen eine effizientere Planung und schnellere Reaktion auf unvorhergesehene Zustände in der Produktion. Damit lassen sich wichtige Ressourcen einsparen. Die Einsparungen an Material und Energie erhöhen zudem die Konkurrenzfähigkeit und ermöglichen eine nachhaltige Produktion.
Förderung: Europäischer Sozialfond (ESF)
Projektlaufzeit: 2013 - 2014
WakeUp-Receiver
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Eine kontinuierliche Funkverbindung ist für den Aufbau autonomer, eingebetteter und verteilter Sensornetze unersetzlich. Im Projekt solle eine spezielle Empfangsschaltung entwickelt werden, die es ermöglicht, eine kontinuierliche Empfangsbereitschaft des Sensorknoten zu gewährleisten.
Projektlaufzeit: seit 2013
Langzeitvermessung eines Elektrorollers
Der Akku ist das Herzstück von E-Fahrzeugen. In einem Langzeitprojekt werden typische E-Fahrzeuge messtechnisch untersucht und Akkukenndaten vermessen.
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Frank Illing
Seit 2012 werden elektrische und mechanische Daten eines Elektrorollers vom Typ e-sprit Silenzio 45 (siehe Foto) messtechnisch erfasst und ausgewertet. Aufbauend auf den Rohdaten des E-Rollers werden mittels verschiedener Softwaretools spezifische Betriebsparameter ermittelt sowie Analysen des Akkumulators und Motorcontrollers durchgeführt. Zu Beginn der Nutzungsphase wurden einige technische Mängel des Elektrorollers erkannt, die jedoch nur teilweise behoben werden konnten.
Die Betriebsergebnisse und Erfahrungen zeigen, dass ein Elektroroller aus energetischen, umwelttechnischen und wirtschaftlichen Gründen gegenüber einem Zweirad mit Verbrennungsmotor überlegen ist.
Langzeitvermessung einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Frank Illing
Die im Jahr 2012 in Betrieb genommene netzgekoppelte Photovoltaikanlage (siehe Foto), besteht aus 13 multikristallinen PV-Modulen vom Typ REC 250PE mit einer Gesamtleistung von 3,25kWp. Der PV-Generator ist in zwei parallele Strings (6 bzw. 7 Module) aufgeteilt. Der einphasige Wechselrichter vom Typ SMA Sunny Boy 3000TL-21 mit zwei Maximum-Power-Point-Trackern wandelt die DC-Energie der beiden elektrisch unterschiedlichen Strings in AC-Energie.
