EnergieInstitut

Kompetenzen im Bereich moderner Energiesystemtechnik über Fachbereichsgrenzen hinweg sind im EnergieInstitut gebündelt

Systeme der elektrischen Energieversorgung - Prof. Dr. Brodmann

Entwicklung einer modernen Regelungs- und Leittechnik für THM-Gasturbinen

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Michael Brodmann

Inhalt:  computergestützte mathematische Modellierung / Simulation des stationären sowie dynamischen Verhaltens der Gasturbine

Einbindung der Programmpakete Mathematica und Matlab/Simulink

Entwurf eines neuen Reglerkonzeptes, Ziel: verbessertes Regelverhalten, einfachere und analytisch begründbare  Parametrierung des Reglers sowie Ermöglichen einer Mehrgrößenregelung

Erweiterung des Auswertesystems für Messdaten von Gasturbinen

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Michael Brodmann

Inhalt: Erweiterung des im vorangegangenen Zeitraum (06 2002 - 06 2003) erstellten Auswertesystems für Messdaten von Gasturbinen (S.A.M.)

Ausbau der Funktionalität , um insbesondere auch solche Betriebsdaten verarbeiten zu können, die nicht am Prüfstand der MAN TURBO aufgenommen wurden

Erstellung von Beurteilungen des Leistungsverhaltens von Gasturbinen beim Betreiber über einen längeren Zeitraum, um den Fortschritt der Entwicklung dokumentieren zu können.

Aufbau einer Prüfeinrichtung für Mikrobrennstoffzellen

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Michael Brodmann

Inhalt: Entwicklung und Konstruktion eines Prüfstandes für Mikrobrennstoffzellen zum Einsatz in BZ-Produktionsstätten

Aufbau eines Regelungssystems zum optimierten Betrieb von Brennstoffzellen

Forschung zur Wirkungsgraderhöhung von (Mikro-) Brennstoffzellen

Konzeption und Überprüfung der Hochspannungsfestigkeit eines echtzeitfähigen Kleinstrechners

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Michael Brodmann

Inhalt:  Kooperationsprojekt mit einem Industrieunternehmen, gefördert mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie.

Entwicklung eines hochspannungsfesten Kleinstrechners zur Durchführung von Mes-sungen auf Hochspannungsleitungen

Das System wird auf einer Hochspannungsleitung montiert, und überwacht z. Zt. die Temperatur auf der Oberfläche des Hochspannungsseils.

Messdaten werden per Funkverbindung zum Empfänger am Hochspannungsmast übertragen. Die Weiterverarbeitung erfolgt in einem übergeordneten Leitsystem

Energieversorgung des "Messrechners" erfolgt über induktive Auskopplung aus dem Magnetfeld der Hochspannungsleitung

Gasturbinensimulation

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Michael Brodmann

Inhalt: Simulation einer Gasturbinenanlage mit Hilfe des Programmiersystems TurWin

Aufbau eines Schulungssystems für TurWin und S7

Programmierung mit TurWin, TurVis, Siemens S7

Kommunikation mit ARC-Net, Profibus, Industrial Ethernet

Photovoltaik und regenerative Energie

Leiter:  Prof. Dr. Andreas Schneider

Die Photovoltaik gilt als zukunftsorientierte Technologie, deren intensive Nutzung zur Stromerzeugung nur durch vielfältige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ermöglicht werden kann.

Im Labor für Solartechnik der Westfälischen Hochschule gliedern sich die Tätigkeiten im Forschungsschwerpunkt Photovoltaik (PV) in die Bereiche

  • Test und Qualifizierung
  • Anlagenmonitoring und Anlagenanalyse

Die Arbeiten im Bereich Test und Qualifizierung erstrecken sich insbesondere auf die Kennlinienmessung an PV-Modulen und die Analyse der Kennwerte von PV-Wechselrichtern. Zur Aufnahme der Modulkennlinien unter natürlichen Strahlungsbedingungen wird ein spezielles Messgerät mit Multiplexerfunktion eingesetzt, und die Analyse von PV-Wechselrichtern erfolgt unter anderem mit schnellen Messwerterfassungskarten.

Es wurde ein Monitoringsystem zur kontinuierlichen Messwerterfassung entwickelt, das systemrelevante Parameter von Solaranlagen visualisiert, archiviert und zur Analyse aufbereitet. Durch die umfangreiche Analyse archivierter Systemdaten konnten Verfahren entwickelt werden, die sich auch auf weitere PV-Kraftwerke anwenden lassen.

In Kooperation mit verschiedenen Unternehmen werden über einen längeren Zeitraum Daten von PV-Kraftwerken bezüglich der Effizienz der jeweiligen Systemtechnik untersucht. Hier kommen z.B. unterschiedliche Solarmodultypen und Wechselrichter zum Einsatz. Auch die möglichts automatische Fehlerüberwachung und Fehleranalyse bei PV-Anlagen spielen eine wichtige Rolle.
Es liegen Forschungs- und Entwicklungsergebnisse vor, die auf der mehrjährigen Betriebserfahrung mit Photovoltaikanlagen verschiedener Systemtechniken und Anlagenleistung basieren.

Hochleistungspulstechnik - Prof. Dr. Löffler

Anwendungen der raschen Umsetzung elektrischer in mechanische Energie bei höchsten Leistungsdichten, Strömen und Spannungen

Leiter: Prof. Dr. Löffler

Geräte der Hochleistungspulstechnik dienen der raschen (<1 ms) Umsetzung elektrischer in mechanische Energie bei höchsten Leistungsdichten (GW/mbis TW/m2), Strömen (10 kA bis 1 MA) und Spannungen (10 kV bis 1 MV). Anwendungsbeispiele sind die Behandlung von verunreinigtem Wasser und von Schlämmen, die Rauchgasreinigung, die Kernfusion, die Behandlung medizinischer Abfälle, die Umformung und Oberflächenbehandlung von Werkstoffen sowie die Zerkleinerung von Gestein oder von recycelbaren Materialien wie Verbundwerkstoffe.

Das Labor für Hochspannungstechnik beschäftigt sich derzeit insbesondere mit den beiden zuletzt genannten Themen. Während der physikalische Nachweis gelang, daß sich mit Hilfe elektrisch erzeugter Stoßwellen spröde Materialien pulverisieren oder Verbundwerkstoffe an ihren Werkstoffgrenzen auftrennen lassen, ist die Effizienz der Verfahren für deren kommerziellen Einsatz noch nicht ausreichend. Ebenso fehlen Erfahrungen im Dauerbetrieb entsprechender Geräte zur elektrisch gepulsten Materialzerkleinerung.

Zur Untersuchung der hieraus resultierenden Fragen hat das Labor eine hochflexible und unterteilbare Kondensatorbatterie sowie weitere Hochspannungs-Baukomponenten beschafft. Die Forschungsarbeiten zur Optimierung der energetischen wie der betrieblichen Effizienz von Gerätschaften zur elektrisch gepulsten Materialzerkleinerung sollen nahezu ausschließlich im Rahmen von Diplomarbeiten durchgeführt werden. Kontakte zu Firmen, die sich für das Verfahren interessieren, wurden bereits geknüpft, so daß sich die Untersuchungen direkt an dem Bedarf dieser Firmen orientieren können.

Lecküberwachungssysteme - Prof. Dr. Geiger

Erkennung und Ortung von Lecks in Rohrleitungen und Pipelines

Lecküberwachung
Leiter:  Prof. Dr. Gerhard Geiger

Lecküberwachungssysteme werden überall dort benötigt, wo Flüssigkeiten oder Gase gelagert, transportiert oder verarbeitet werden. Der Forschungsschwerpunkt konzentriert sich auf den Bereich des Transportes durch Rohrleitungen im Nah- und Fernbereich, wie Pipelines und dergleichen. Hier existieren häufig Verordnungen und Richtlinien, die der Anwender zu berücksichtigen hat, z.B. die Technischen Richtlinien für brennbare Flüssigkeiten, TRbF 301.

Zielsetzung:

In dem Forschungsschwerpunkt werden Verfahren und Geräte zur Lecküberwachung erforscht und entwickelt. Diese Arbeiten erfolgen in Zusammenarbeit mit der Industrie. Systeme zur Lecküberwachung dienen zur Leckerkennung und Leckortung. Bei der Leckerkennung ist die sichere Diagnose auf Eintreten eines Lecks notwendig. Die sich daran anschließende Leckortung ermittelt, wo das Leck aufgetreten ist. Die entwickelten Systeme nutzen beim Anwender vorhandene Meßeinrichtungen, wodurch eine einfache und kostengünstige Nachrüstung bestehender Anlagen möglich ist.

Zur Durchführung experimenteller Untersuchungen steht eine Pilotanlage zur Verfügung, die eine Pipeline ,,im Kleinen" darstellt. Die Leitungslänge beträgt 200 m. Hier können Leckversuche durchgeführt werden, um die Leistungsfähigkeit verschiedener Verfahren untersuchen und vergleichen

xDSL - Übertragungssysteme - Prof. Dr. Pollakowski

Hochratige Datenübertragung im Anschlußleitungsnetz - ,,xDSL"

xDSL-Übertragungssysteme
Leiter: Prof. Dr. Pollakowski

Unter dem Oberbegriff ,,xDSL" werden moderne Übertragungssysteme für das Telefonanschlußleitungsnetz zusammengestellt. Diese Systeme ermöglichen es, Datenraten im Megabitbereich bis in die Wohnungen von Privatkunden zu übertragen, ohne daß kostspielige Neuverlegungen von Kabeln nötig wären. Der Zugang zur weltweiten Datenautobahn für jedermann gelangt damit in greifbare Nähe.

Im Labor für ,,Informatik in der Elektrotechnik" werden vielfältige Forschungs- und Entwicklungsaufgaben aus dem Themenbereich ,,Breitbandige Datenübertragungssysteme" bearbeitet. Die Aufgabenstellungen sind weit gefächert. Neben dem Aufbau von Hardwarekomponenten von ,,XDSL"-Systemen werden auch Fragen der Projektierung derartiger Netze untersucht. Weitere Problemstellungen sind die ATM (Asynchroner Transfer Modus)-Übertragung im Endkundenbereich, Datenkompression und Video-auf-Abruf (VOD, Video-on-Demand)