IZES gGmbH

 

IZES gGmbH Arbeitsfeld „Technische Innovationen“

Das Arbeitsfeld „Technische Innovationen“ (TI), unter Leitung von Dr. Bodo Groß, bietet auf Grund des breiten technischen Knowhow der Mitarbeiter Alexander Berhardt, Stephan Schulte, Alejandro Tristan, Christoph Schmidt, Hannah Manns und Matthias Gessner vielfältige, kreative und praktische Lösungs­möglichkeiten für unterschiedliche Aufgabenstellungen aus den Be­reichen Mess­technik, Elektrotechnik und Elektronik, Entwicklung von problemspezifischer Hard- und Soft­ware, Modell­bildung und Simulation sowie im Bereich chemisch physikalischer Analytik. Dabei kann das Arbeitsfeld TI bei Bedarf durch die stärker konzep­tionell orientierte Arbeit der weiteren Arbeitsfelder unterstützt werden, bzw. unterstützt diese bei der Bearbeitung ihrer Vor­haben.

Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeit des Arbeitsfelds TI liegt in der Projektierung und Um­setzung von messtechnischen Aufgabenstellungen sowie dem dazugehörigen Monitoring der betrachteten innovativen Verfahren und Versorgungslösungen. Die derzeitigen Aktivitäten liegen insbesondere in der messtechnischen Begleitung von Vorhaben im Bereich der Elektro­mobilität sowie im Bereich der energetischen Betriebsoptimierung von öffentlichen (Hoch­schul-)Gebäuden.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Entwicklung, der vollumfänglichen Projektierung und dem Aufbau von elektrotechnischen Anlagen und Systemen. Als Beispiel ist hier insbesondere die Realisierung einer Anlage zur regenerativ versorgten und speichergestützten Ladung von bis zu vier Elektrofahrzeugen, bei der als Speicher eine Vanadium-Redox-Fluss-Batterie (VRFB) eingesetzt wird, am Standort der IZES gGmbH zu nennen.

Komplementär zu den Bereichen Elektro- und Messtechnik, entwickelt das Arbeitsfeld TI pro­blem­spezifische Hardware – inklusive Design, Layout und Herstellung der elektronischen Kom­ponenten – sowie der dazugehörigen Software für indivi­duelle ggf. fernüberwachte Mess­auf­gaben. Beispiele sind u.a. ein mobiler Datenlogger zur Er­fassung, Archivierung und Aus­wertung von Betriebsdaten der Elektrofahr­zeugflotte der IZES gGmbH sowie ein stationäres Monitoringsystem (INES-Box), welches zur Überwachung von Energiewandlern und Kombi­systemen bis hin zu komplexen Energieversorgungssystemen in Gebäuden geeignet ist.

Zusätzlich entwickelt das Arbeitsfeld TI – in enger Zusammenarbeit mit überwiegend regio­nalen und nationalen Unternehmen – neue Prozess- und Messverfahren. Bei­spiele hierfür sind ein zwei­stufiges Biogasauf­bereitungsverfahren, ein elektrostatisches Staubab­scheide­system – geeignet zur voll­ständigen Integration in Biomassekessel – sowie ein Partikelmessgerät.

Im Themenfeld der softwaregestützten Modellbildung besitzt das Arbeitsfeld TI große Er­fahrungen, insbesondere bei der Nutzung von Matlab/SIMULINK und TRNSYS. So wurde beispiels­weise das physikalische Modell eines Stirlingmotors in der Simulationsum­gebung Matlab/SIMULINK umgesetzt und mit realen Messdaten verifiziert. Weiterhin wird Matlab/SIMULINK derzeit zur Modellbildung bzw. Optimierung einer quasi autarken, regene­rativ ver­sorgten Ladestation für Elektrofahrzeuge sowie zur Planung einer Wasserstoff­tank­stelle eingesetzt. Mit der Software TRNSYS steht dem Arbeitsfeld ein weiteres Werkzeug für die dynamische Ge­bäude- und Anlagensimulation zur Verfügung. Eingesetzt wird die Software derzeit haupt­sächlich zur Modellierung und Simulation von innovativen Gebäudekonzepten unter Einsatz von niederexergetischen Systemkomponenten. Mehrere einzelne Komponenten solcher Systeme wurden bereits in TRNSYS als Modell erstellt und mit Hilfe von Messdaten aus Prüfstandsmessungen und/oder Laborwänden validiert.

Abgerundet wird die Arbeit des Arbeitsfelds TI durch den Bereich der chemisch physikalischen Analytik. Dort stehen dem Arbeitsfeld zwei Mikrogaschromatographen, verschiedene Mess- und Analysegeräte für Ab­gas, Strömung, Feuchtigkeit, Staub etc., zwei Partikelmesssysteme, eine hoch­auf­lösende Thermo­graphie­kamera (geeignet für Bauthermographie sowie Unter­suchungen an tech­nischen Anlagen), eine Ultra­feinwaage, eine Siebmaschine, eine Brikettierpresse, mehrere Linienschreiber ein Ultra­schallvolumen­strom­messgerät sowie zahl­reiche weitere Ge­räte und Instrumente zur Verfügung.