Institut für Elektromobilität

EMEL – „Energiemanagement in metropolitanen eMobility-Ladeinfrastrukturen"

Ziel des Projektes ist die integrierte Entwicklung von Infrastrukturen und Energiemanagementsystemen zur Einbindung modular aufgebauter Ladepunkte für Elektromobilität in eine heterogene metropolitane Energieerzeugungs- und Ladeinfrastruktur.

Dazu werden drei Szenarien betrachtet:

• Anbindung Fahrzeug - Ladepunkt Smart Home (Laden Zuhause), d.h. die Einbindung in Smart Home sowie Smart Building Konzepte zur besseren Nutzung von Eigenstrom, z.B. auch über Vehicle2Building (V2B).
• Anbindung Fahrzeug - Ladepunkt Smart Factory (Laden am Arbeitsplatz und halb-öffentlichen Raum), d.h. die Einbindung in Energiemanagementsysteme in Betrieben (Smart Factory) oder Nutzung von Eigenstrom.
• Anbindung Fahrzeug - Ladepunkt Smart Grid (Laden im öffentlichen Raum), d.h. die Einbindung Smart Grid Konzepte, u.a. auch Nutzung von Eigenstrom über öffentliche Energienetze oder Demand Side Management.

Dazu sollen Geschäftsmodelle, IT-Systeme (u.a. unter Nutzung des Internets der Dinge),
Services (u.a. Bezahlfunktionen) unter Berücksichtigung der rechtlichen und ökonomischen
Rahmenbedingungen betrachtet werden.

Die angestrebten Innovationen sind:

• Systemkonzepte für die drei zentralen Szenarien
• Modulare Systemarchitektur zur Einbindung von Ladepunkten in die drei Szenarien
• IT-Module und Schnittstellen für die Einbindung von Ladepunkten
• Weiterentwicklung eines Energiemanagementsystems
• Integration von IT Services (IoT bzw. Cloudbasiert)und Servicefunktionen wie Bezahlsysteme (Authentication, Authorization, Accounting (AAA), auch Authentifizierung, Autorisierung und Abrechnung)
• Sicherheitskonzept für das Gesamtsystem und die Ladepunkte (Identification and Access Management (IAM))
• Funktionale Sicherheit der Ladestationen
• Konzept eines modular aufgebauten Ladepunktsystems für die Szenarien
• Vorbereitung, Begünstigung dynamischer Netzsimulationen

Kooperationspartner:

• Fachhochschule Dortmund - Institut für die Digitalisierung von Arbeits- und Lebenswelten iDiAl, Institut für Kommunikationstechnik IKT
• Westfälische Hochschule Gelsenkirchen - Westfälisches Energieinstitut, Institut für Internet-Sicherheit if(is)
• Allego GmbH
• in-integrierte informationssysteme GmbH
• Petring Energietechnik GmbH
• Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH
• ELE Emscher Lippe Energie GmbH
• Stadtwerke Lünen GmbH
• CP contech electronic GmbH
• Scienlab engineering center GmbH

Laufzeit: 04/2019 - 11/2021

Forschungs- bzw. Förderprogramm: FH-Impuls 2016

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner:

Tobias Scholz

D-SEe „Durchgängiges Schnellladekonzept für Elektrofahrzeuge“

Projektziel ist die Entwicklung eines durchgängigen Schnellladekonzeptes für Elektrofahrzeuge. Dieses Konzept soll die benötigte Energiemenge für eine Reichweite von 400 km innerhalb weniger Minuten realisieren. Dabei soll die gesamte Kette des Energieflusses beginnend beim elektrischen Netz bis zur Speicherung in der Fahrzeugbatterie betrachtet und optimiert werden.

• Hochleistungs-Ladeelektronik
• Hochleistungs-Ladestation
• Schnellladefähige- Fahrzeugbatterie
• Optimiertes Fahrzeug-Thermomanagement
• Entwicklung Prototypenfahrzeug

In Zusammenarbeit mit den Unternehmen:

• Hofer e-mobility
• ElringKlinger AG
• Keysight Technologies
• Voltavision Gmbh
• Innolectric

konstruiert und entwickelt das Institut für Elektromobilität die benötigten Modifikationen des elektrischen Antriebstrangs, bis hin zur Systemintegration in ein Prototypenfahrzeug.

Laufzeit: 01/2018 - 12/2020

Forschungs- bzw. Förderprogramm: Energie

Fördergeber:  Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIC6)

Ansprechpartner:

Heinrich Zöllner

„Umrüst-System für hochwertige Oldtimer auf Elektro-Hybrid-Antrieb“

Projektziel ist die Entwicklung eines elektrischen Antriebs für Oldtimer, der als Hybridlösung mit minimalsten Eingriffen und Änderungen in die Fahrzeuge integrierbar ist. Diese Änderungen sollen komplett rückbaubar sein. Zudem sollen die Fahrzeuge mit dem Hybridantrieb die Klassifizierung als Oldtimer mit H-Kennzeichen behalten können. Die Umbauten sollen im Einklang mit den bestehenden Sicherheitsnormen vorgenommen werden. Der Einsatz des elektrischen Antriebs soll auf den innerörtlichen Bereich beschränkt sein.

Am Beispiel des Porsche 911 soll in einer Kooperation aus

• Hochschule Bochum, Institut für Elektromobilität
• Roland Heidl Automobiltechnik
• AS Drives GmbH

der entsprechende hybride Antrieb entwickelt werden.

Ansprechpartner:

Heinrich Zöllner

"NetLab ‑ Vernetztes Entwicklungs- und Prüflabor" (FH-Impuls)     

Entwicklung eines verteilten Prüfstand- und Entwicklungssystems für komplexe technische Systeme

Im Zuge des Projekts wird eine Systemlösung für die Digitalisierung und standortunabhängige Nutzung von Prüfsystemen erarbeitet und prototypisch implementiert. Anhand der Problemstellung des elektrischen Antriebsstrangs werden die Systemsimulation und das Testmanagement sowie Testfahrzeuge und Prüfanlagen in Echtzeit, primär über das Industrial Internet of Things (IIoT), vernetzt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der IT-Infrastruktur, die eine echtzeitfähige und sichere Kopplung von Prüfanlagen ermöglicht.

Unternehmen werden in die Lage versetzt, kooperativ gesamte Engineering-Ketten darzustellen und ortsungebunden Entwicklungs- und Prüfdienstleistungen am Markt zu platzieren.

Kooperationspartner:

• Fachhochschule Dortmund - Institut für die Digitalisierung von Arbeits- und Lebenswelten iDiAl
• Westfälische Hochschule Gelsenkirchen - Institut für Internetsicherheit if(is)
• Auktora GmbH 
• Behr-Hella Thermocontrol GmbH
• itemis AG
• Scienlab electronic systems GmbH
• Voltavision GmbH
• XingSYS GmbH

Laufzeit: 05/2017 - 04/2020

Forschungsprogramm: FH-Impuls 2016

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner:

Martin Hellwig

SolarCool (FH-Struktur)

In dem FH STRUKTUR-geförderten Projet „Hocheffiziente Zweiphasenkühlung für Photovoltaik Anlagen (SolarCool)“ entwickeln die Institute für Thermo- und Fluiddynamik, für Mathematik und Informatik sowie für Elektromobilität der Hochschule Bochum ein Kühlsystem für Solarzellen zur Steigerung des Wirkungsgrades.

Das Kühlsystem beruht auf dem Prinzip der Verdunstungskühlung. Dabei wird Wasser über eine Düse fein zerstäubt und in einen offenen Kanal hinter den Solarzellen geleitet. Durch die Zerstäubung wird die Oberfläche des Wassers stark vergrößert und so ein optimaler Wärmeübergang ermöglicht.

Kooperationspartner:
(hochschulintern)

• Institut für Thermo- und Fluiddynamik

• Institut für Mathematik und Informatik

Laufzeit: 08/2017 - 07/2021

Forschungs- bzw. Förderprogramm: FH-Struktur

Fördergeber:  Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen

Ansprechpartner:

Felix Burmeister

Auszug aus der Publikationsliste des Instituts:

• Böhm K., Hermann P., Zhang C., Kremzow-Tennie S., Parzyszek D., Pautzke F.

  Das Forschungsprojekt D-See  –Durchgängiges Schnellladekonzept für Elektrofahrzeuge,
  TAE Kolloquium Future Mobility, Esslingen
  Esslingen, Deutschland, 2019.

• Hellwig M., Scholz T., Pautzke F., Tendyra, P.
  Das vernetzte Prüflabor
  12. Wissenschaftsforum Mobilität, Duisburg
  Duisburg, Deutschland, 2019.

• Hellwig M., Rohkämper S., Ritschel W.
  Data Acquisition for Simulation Based Predictive Energy Calculation
  20th International Workshop on Research and Education in Mechatronics REM 2019
  Wels, Österreich, 2019

• Hellwig M., Ritschel W.
  Fahrtenmanagement zur Reichweitenoptimierung unter Berücksichtigung zeitvarianter Einflüsse in der Simulation von Elektrofahrzeugen
  Erstes Symposium der Promovierenden an der Hochschule Bochum ISBN 978-3-00-060976-3
  Bochum, 2018

• Scholz T., Pautzke F.
  Anwendung von Data-Mining Methoden in Kombination mit in-operation Algorithmen zur Reduzierung des Ressourcenaufwands bei der Vermessung und Charakterisierung von Lithium-Ionen Akkumulatoren
  Erstes Symposium der Promovierenden an der Hochschule Bochum ISBN 978-3-00-060976-3
  Bochum, 2018

• Scholz T., Hellwig M., Pautzke F.
  Algorithm for Parameter Identification of Lithium-Ion Batteries
  VDI Congress SimVEC – Simulation und Erprobung in der Fahrzeugentwicklung
  Baden-Baden, Deutschland, 2018

• Rohkämper S., Hellwig M., Ritschel W.
  Energy optimization for electric vehicles using dynamic programming,
  Conference Publication of the “18th International Workshop on Research and Education in Mechatronics REM 2017”, Wolfenbüttel, Deutschland, 2017.

• Reinhardt R., Pautzke F., Schröter M., Wiemers M.
  A Case Study of Sustainable Manufacturing Strategy: Comparative LCA of Wheel Hub Engine for Solar Car Application,
  Conference Publication of the “18th International Workshop on Research and Education in Mechatronics REM 2017”, Wolfenbüttel, Deutschland, 2017.
• Wunderlich H., Pautzke F.
  Global High-Dynamic MPPT Algorithm
  Conference Publication of the “18th International Workshop on Research and Education in Mechatronics REM 2017”, Wolfenbüttel, Deutschland, 2017.

Aktuell zu vergeben:

• -

Abgeschlossene Abschlussarbeiten:

• -

Infos zu den Lehrveranstaltungen finden Sie auf 

Moodle