Weniger Energieverbrauch, höhere Leistung

Querschnittsprojekt: Energieeffizienz

Angesichts steigender Energiekosten, begrenzter Ressourcen und fortschreitendem Klimawandel gewinnt die Energieeffizienz industrieller Produkte und Produktionssysteme zunehmend an Bedeutung. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Maschinen und Geräte energieeffizient entwickelt und betrieben werden. Einen Beitrag leistet die Verbesserung der energetischen Wirkungsgrade der beteiligten Komponenten durch neuartige Technologien. Ein weiterer Ansatz führt über die Optimierung der Prozessführung, um den Bedarf an Energie für die Ausführung einer bestimmten Aufgabe insgesamt zu reduzieren. In einer Produktionsanlage werden hierzu beispielsweise miteinander kommunizierende Controller eingesetzt, die den Energiebedarf der Komponenten untereinander abstimmen. Auf diesem Gebiet besteht ein erheblicher Forschungsbedarf.

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Instrumentariums für die effiziente und bedarfsgerechte Wandlung, Steuerung und Verteilung von Energie in der Produktion. Dabei geht es insbesondere um die Energiewandlung, das Energiemanagement in Anlagen und Geräten, die Stromversorgung der Unternehmen, die Effizienzsteigerung von Soft- und Hardwarekomponenten sowie die Ent- und Erwärmung.

Querschnittsprojekt Engergieeffizienz

Im Bereich der Energiewandlung werden Entwurfsverfahren für die Leistungselektronik von Anlagen und Geräten erarbeitet, um den Wirkungsgrad der eingesetzten Energie zu erhöhen. Für ein effizientes Energiemanagement in Produktionsanlagen werden eine Methodik zur optimierten Steuerung von Energieverbrauchern, -erzeugern und -speichern sowie die notwendige Automatisierungstechnik konzipiert. Zur optimalen Auslastung von elektrischen Industrienetzen werden Berechnungsverfahren bereitgestellt, mit denen Spannungsabfälle, Leitungsverluste und Netzrückwirkungen bereits bei der Planung berücksichtigt werden können. Weiterhin werden Konzepte erarbeitet, um die Ressourceneffizienz von Hardware- und Softwarekomponenten zu evaluieren und zu verbessern. Die Ergebnisse werden von den Clusterunternehmen validiert und in marktfähige Produkte und Produktionssysteme überführt, beispielsweise effiziente Energiewandler für Elektrofahrzeuge, ein intelligentes Energiemanagement in Haushaltsgeräten und die Realisierung eines dezentralen Kleinkraftwerks (Microgrid).

Die Ergebnisse werden über Transferprojekte weiteren Unternehmen des produzierenden Gewerbes, z.B. des Maschinenbaus, der Elektroindustrie und der Automobilzulieferindustrie, zugänglich gemacht und über Engineering-Unternehmen über den Cluster hinaus in die Breite getragen. Sie werden in neue Studien- und Weiterbildungsangebote integriert. Das Projekt leistet einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung der Ziele der Hightech-Strategie 2020, beispielsweise im Hinblick auf die CO2-Reduktion, die Energieeffizienz von Produkten und Produktionssystemen sowie intelligente Industrienetze.

Projektlaufzeit
01. Juli 2012 - 30. Juni 2017

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