Abgeschlossene Forschungsprojekte des INEM

Das INEM hat in den folgenden Jahren verschiedene Projekte abgeschlossen:

• 2021
• 2020
• 2019
• 2018
• 2017
• 2016

Wieslauftalbahn

Konzeptstudie emissionsfreier ?V-L?sung für die Zuglinie Schorndorf-Rudersberg

Untersuchung emissionsfreier ?V-Konzepte im RMK mit besonderem Schwerpunkt auf Errichtung eines wasserstoffbasierten oder batterieelektrischen Zuglinienbetriebes der Wieslauftalbahn. Schwerpunkte der Studie umfassen:

1.  Marktsondierung geeigneter Konzepte & zugeh?riger Randbedingungen
2.  Auslegung und Kalkulation des Vorhabens (inkl. Wirtschaftlichkeitsrechnung)
3.  Erarbeitung von Beschlussvorlagen in Zusammenarbeit mit den Partnern sowie den Kommunen und zust?ndigen ?mtern

Emissionsfreier ?PNV

Eine wissenschaftliche Konzeptentwicklung für den Aufbau eines regionalen, emissionsfreien Buslini?ennetzes im urbanen Raum

Aufgrund des wachsenden Verkehrsaufkommens sind gerade urbane R?ume dazu aufgefordert, neben dem Ausbau der Stra?en eine CO2-neutrale sowie fl?chendeckende Infrastruktur für den ?ffentlichen Personennahverkehr auszubauen. Dabei wurde für einen attraktiven ?PNV der Einsatz von Bussen mit Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien in einem nahe an Stuttgart gelegenen Mobilit?t-areal erforscht. In enger Zusammenarbeit wurde für ein regionales Busunternehmen sowie für die Stadtwerke ein Konzept für den Ausbau von zun?chst einer Buslinie in eine angrenzende Stadt erarbeitet und analysiert. Anhand der ermittelten Ergebnisse k?nnen die Vorteile einer Busflotte im Vergleich zu einer motorisierten Flotte als Handlungsempfehlung für den Ausbau weiterer Buslinien des Unternehmens dienen.

eUrban

Elektromobilit?t im urbanen Raum – Analysen und Prognosen im Spannungsfeld von Elektromobilit?t und Energieversorgung am Fallbeispiel Stuttgart

Am Beispiel der Region Stuttgart (Landeshauptstadt Stuttgart und die umliegenden Landkreise B?blingen, Esslingen, G?ppingen, Ludwigsburg und Rems-Murr) mit 2,7 Millionen Menschen wird in diesem AP ein künftiges Mobilit?ts- und Ladeverhalten mit Elektromobilit?t aufgezeigt.
Ergebnisse der Modellierung sind alle Wege aller Einwohner der Region Stuttgart mit allen Verkehrsmitteln und der Nutzung von Elektromobilit?t. Alle Elektrofahrzeuge werden mikroskopisch modelliert, sodass alle Bewegungsmuster der Fahrzeuge als auch die Ladevorg?nge ausgewertet werden k?nnen.

Life-Cycle-Assessment Studien zu Fahrzeugmodulen von Elektrofahrzeugen

Der Einsatz elektrifizierter Antriebssysteme im PKW erschlie?t neue Chancen für die Fahrzeugauspr?gung hinsichtlich erzielbarer Emissionsfreiheit, Effizienz, Performance, Raumangebot und ?kologischem Anspruch. Jedoch erfordern gerade die neuen Bauteile und Materialien wie z.B. Batteriesystem, HV-Bordnetz, Inverter und elektrische Antriebsmaschine im angedachten Nutzungs- / Lebenszyklus eine eingehende Betrachtung hinsichtlich deren Einfluss auf die oben genannten Attribute.
Eine Analyse nach den Methoden einer LCA, erlaubt eine Zuordnung der erzielbaren Verbesserungen hinsichtlich Emissionsreduzierung und Beschr?nkung der Umwelteinflüsse. Das geschieht  in Anlehnung an Methoden gem?? ISO 14040.

Multiphasige elektrische Maschinen

Erstellung einer Studie zu multiphasigen elektrischen Maschine für den Einsatz in Elektrofahrzeugen.

Prototype Park Waiblingen

Nachhaltige Quartierentwicklung für Energie- und Mobilit?tsanwendungen

Das Ameisenbühl-Gel?nde der Stadt Waiblingen liegt in idealer Umgebung unterschiedlicher Verkehrsknotenpunkte. Zur Erschlie?ung dieses neuen und zukunftsweisenden Erlebnis-, Kreativ- und Werkraumes ist es notwendig, ein Mobilit?tskonzept zu definieren, welches alle lokalen und überregionalen Belange mit einzubeziehen hilft.
In dieser Studie soll die Untersuchung m?glicher Ansatzpunkte für zukunftsweisende und nachhaltige Mobilit?tskonzepte geschaffen werden. Dabei sollen neben Logistik- und Personentransportkonzepten gleichberechtigt auch Fragen der Energieversorgung und der Digitalisierung mit einbezogen werden.
Berücksichtigt werden auch Vorschl?ge zu Mobilit?tsanwendungen seitens der Firma Daimler AG, sowie zu Energie- und Digitalisierungskonzepten seitens der Stadtwerke Waiblingen.

Prüfstand für 48V-Hybridantriebe

Für Untersuchungen an 48V-Antriebssystemen in hybridisierten Kraftfahrzeugen wird ein Prüfstand aufgebaut. Der Belastungsantrieb in der Leistungsklasse 30kW ist hinsichtlich des Drehmoment- und Drehzahlniveaus auf getriebeintegrierte Hybridantriebe ausgelegt (300Nm / 8000U/min). Die Arbeiten umfassen den mechanischen Aufbau, den Aufbau des Belastungsantriebs, die mechanische Adaption des Prüflings, die Implementierung einer Prüfstandssteuerung und den Aufbau einer 48V-Spannungsversorgungsanlage.

Technologiefolgenabsch?tzung mobiler Brennstoffzellenantriebe

Untersuchung des Konzeptes zum Einsatz von Brennstoffzellenantrieben in mobilen Anwendungen, unter besonderer Beachtung einer sog. Technologiefolgenabsch?tzung. Sondierung auf geeignete Forschungs- und Entwicklungspartnerschaften im Rahmen des Vorhabens sind geplant.

Satellite-Mobility-Hubs Hochschule Esslingen

Schwerpunkt der Projektidee SaMoHubs-HE war, ein Konzept zur Schaffung von sogenannten Satellite-Mobility-Hubs an den drei Hochschul-球探比分网n ES-Stadtmitte, ES-Flandernstra?e (bzw. ES-Weststadt) und G?ppingen zu erstellen. Damit kann eine Reduzierung beziehungsweise eine verbesserte Auslastung des motorisierten Individualverkehrs sowie die Verlagerung von Mobilit?t auf ?ffentliche Verkehrsmittel beziehungsweise weitere Mobilit?tsangebote, wie Car- & Bike-Sharing, erm?glicht werden. Das sind prim?r:

• Die Schaffung von Verkehrsinfrastrukturen, wie Park- und Ladeinfrastruktur, die bedarfsgerecht ausgelegt und flexibel aus- bzw. umgebaut werden k?nnen.
• Die Entwicklung einer Mobilit?tsmanagement-Plattform, die alle Mobilit?ts- und Infrastrukturangebote bündelt, visualisiert und Nutzern einen direkten Zugang erm?glicht.

Booster-Inverter-Kombination für 48V-Hybridantriebe

Im Rahmen des Projekts soll ein innovativer 48V-Antriebsstrang für hybrid-elektrische Fahrzeuge entwickelt werden, bei dem durch eine Kombination eines Boosters (Hochsetzsteller) mit einem Inverter (Wechselrichter) eine deutliche Leistungssteigerung erreicht wird. Die beiden wesentlichen Innovationen dieses Projekts bestehen in der Anwendung des Booster-Inverter-Prinzips auf 48V-Systeme und der Minimierung der Kapazit?t des erforderlichen Zwischenkreiskondensators durch eine optimierte steuerungstechnische Verknüpfung von Booster und Inverter. Das Projekt soll den Forschungsgegenstand einer mit der Universit?t Stuttgart durchgeführten kooperativen Promotion bilden.

Erprobung des e-Bürgerbusses "Gottlieb"

Ausrüstung und Erprobung des e-Bürgerbusses "Gottlieb" mit einem bezüglich der thermischen und elektrischen Eigenschaften innovativen Batteriemoduls.

HDGAS

Future alternative fuel powertrains and components for heavy duty vehicles

Das übergeordnete Ziel des HDGAS-Projekts ist die Entwicklung, Demonstration und Optimierung fortschrittlicher Antriebskonzepte für Dual-Fuel- und rein erdgasbetriebene Motoren. Diese sollen in Schwerlastfahrzeuge integriert werden, um Euro-VI-Emissionsnormen unter realen Fahrbedingungen zu erreichen. Aufgabenschwerpunkt des INEM und der Fakult?t Maschinenbau: Str?mungssimulation und Optimierung des Betankungsvorganges (flüssig, gasf?rmig). Vorschl?ge zur Normung und Standardisierung.

SELIBA

Second Life Program for Lithium-Ion-Batteries

In SELIBA werden Methoden zur Ermittlung des Restwertes, des "State of Health" (SOH) und der Betriebssicherheit verbunden mit M?glichkeiten von Refurbishment-Ma?nahmen erarbeitet, die eine qualifizierte Bewertung für den Einsatz gebrauchter Batteriemodule in einer 2nd-Life-Phase erm?glichen.

Studie zu innovativen Schnittstellenkonzepten für VAF-Anwendungen im Stra?enverkehr

Fahrerassistenzsysteme der n?chsten Generation bilden die Grundlage für teil- und vollautonome Fahrman?ver von Fahrzeugen im Betrieb auf ?ffentlichen Stra?en.  Zur Verbesserung des Nutzungsgrades sollen Methoden & Applikationen untersucht werden, die in der Schnittstelle zwischen Stra?e / Infrastruktur einerseits, und Fahrzeugobjekt andererseits interagieren. In Betracht zu ziehen sind sowohl C2x-Konzepte,  intelligente Werkstoffe oder aber digitale Vernetzungen zwischen Teilnehmern aus beiden oben genannten Systemen. Die Studie teilte sich in einen wissenschaftlichen und einen projekthaften analytischen Teil auf, die an der Hochschule Esslingen zun?chst im Zeitraum von November 2017 – M?rz 2018 durchgeführt worden sind.

Therma-Lift

Entwicklung eines Thermomanagement-Systems für den Hochlastbetrieb von Li-Ionen-Modulen für den Einsatz in Booten und Fahrzeugen

Verbesserung der gesamten Kette des Thermomanagements eines Batteriesystems durch konstruktive Optimierung des Energieeintrags in den Zellk?rper. Aufgabenschwerpunkt des INEM: Die Hochschule Esslingen führt die Berechnungen zur Auslegung des Thermo- und Batteriemanagements für Fahrzeuge und Boote durch und übernimmt die Erprobung des Therma-Lift-Systems im Fahrzeug.

Untersuchung der Degradation von Brennstoffzellen-Komponenten und Batteriekathoden mit dem Rasterkraftmikroskop

Materialsensitive und Leitf?higkeitsanalyse von nanoskaligen Materialien, insbesondere Polymer-Elektrolyt-Membranen, Gasdiffusionselektroden und Elektroden bzw. Batteriekathoden zur Aufkl?rung der Degradationsmechanismen in Brennstoffzellen und Batterien.
Struktur und Leitf?higkeit von Oberfl?chen und Querschnitten von Ionomermembranen. Das Projekt ist eine Kooperation mit der HI Ulm.

Schwerpunkte:

• Interfacebildung von Ionomerschichten
• Interface zwischen Ionomer und Platinpartikel als Elektroden-ModellsystemUltradünne Nafionfilme, Kooperation mit Prof. Kanal Karan, Paul Devproshad, Queens University, Department of Chemical Engineering, Kingston, Ontario, Kanada
• Neuartige Dünnschichtsolarzellen, Kooperation mit Prof. Dr. Dieter Meissner, Kaia Ernits, Crystal Sol Oy., Tallinn und Prof. Dr. Enn Mellikov, Technische Universit?t Tallinn, Estland

Smart EnergyCity

Neue Weststadt Esslingen

Entwicklung eines ganzheitlichen innovativen Energiekonzeptes für das 110 000 m? gro?e Areal der Weststadt Esslingen mit Wohn- und Gewerbefl?che, Büronutzung, Hotel und Einrichtungen der Hochschule. Aufgabenschwerpunkt des INEM: Die Hochschule bearbeitet schwerpunktm??ig die  Schnittstelle von station?ren und mobilen Energiesystemen. Das geschieht im ersten Schritt durch die Erstellung eines Technikheftes m?glicher Mobilit?tskonzepte um in einem zweiten Schritt dann gemeinsam mit der Stadt und den Partnern umsetzbare L?sungen zu erarbeiten.

Solartestfeld und Carport Demonstrationsanlage G?ppingen

Forschung und  Ausbildung  Regelungssysteme, Energiemanagement, Test und Bewertung unterschiedlicher Technologien der Photovoltaik Anlagen und Technologien sowie der zugeh?rigen Leistungselektronik. Schwerpunkt des INEM: Systementwicklung, Aufbau, Inbetriebnahme und Betrieb, Optimierung, Energiemanagement, Ausbildung.

STABLE

Storage system for Any lithium-ion-Battery with Long endurance and Enhanced performance

Entwicklung eines innovativen Storage Management Systems (SMS) zur Ansteuerung und Diagnose von unterschiedlichen Batterietypen zur Integration in einen station?ren Speicher.
Fortsetzung der Arbeiten von IQ-Batt und Morpheus durch Entwicklung von Batteriemanagementsystemen für Kombinationen von Leistungs- und Energiebatterien für  optimale Anpassung  von second-life Modulen an Anforderungsprofile station?rer Anwendungen.
Schwerpunkt des INEM: Entwicklung einer innovativen Batterie - Konfigurators als Entwicklungstool zur Absicherung und Weiterentwicklung eines Speichersystems, das aus unterschiedlichen Modulen bestehen kann.