Projekt-Highlights

Smarte Funktionale Materialien

NetPVStore
Entwicklung eines netzdienlichen Photovoltaik-Speicher-Systems unter Einsatz von Ultrakondensatoren

Vor allem durch Wolkenbewegung hervorgerufene Fluktuationen der solaren Einstrahlung sind unvermeidlich, stellen aber für die Photovoltaik ein Problem dar, da sie einerseits die Leistungselektronik belasten und andererseits die Netzstabilität negativ beeinflussen können.

Ziel des Projekts ist deshalb die Entwicklung einer Wandler-Speicher-Einheit, bestehend aus Photovoltaik (PV)-Modulen und Kurzzeitspeichern, die Leistungsschwankungen von PV-Anlagen im Bereich von Sekunden bis Minuten deutlich glätten und somit erneuerbare Energien in netzdienlicher Qualität bereitstellen soll.

Das neue Speichersystem setzt sich zusammen aus Photovoltaikmodulen sowie darauf angepassten ultraschnellen elektrischen Kurzzeitspeichern und Regelelektronik mit Wechselrichter. Nach einer dreijährigen Entwicklungs- und Optimierungsphase auf Laborebene soll das neue System in Form einer Demonstrationsanlage im Netz installiert und in einer einjährigen Monitoringphase unter Realbedingungen bewertet werden.

Fördergeber: BMWi, Förderkennzeichen: 03EI4021A
Laufzeit von 01.12.2020 bis 30.11.2024

Zuverlässige Charakterisierung von Silica-basierten Aerogelen – Struktur und Wärmeleitfähigkeit

Aerogele sind nanoporöse Materialien mit interessanten Eigenschaften für Anwendungen in den Bereichen Wärmedämmung, Elektroden, Katalyse, Filter und Adsorber, Drug-Delivery und vielen mehr. Die besonderen Eigenschaften dieser Materialien stellen aber auch große Ansprüche an etablierte Methoden zur Charakterisierung bezüglich Struktur und Wärmeleitfähigkeit.

Der aktuell international vorhandene Mangel an zuverlässiger Analytik bewirkt, dass die Materialentwicklung im Hinblick auf bestimmte Anwendungsfelder teilweise blind erfolgt. Die Möglichkeiten in der spezifischen Anwendung können entsprechend nicht voll ausgeschöpft werden. Außerdem entstehen so beim Vergleich von Messungen unzulässige Verzerrungen aufgrund falsch erhobener Daten.

Im Rahmen des Projekts soll das derzeit drängendste Problem nachhaltig behoben werden: Änderungen in Synthesevorschriften können nicht zuverlässig mit resultierenden strukturellen Eigenschaften oder Wärmeleitfähigkeiten verknüpft werden. So soll, durch nachvollziehbare und reprozierbare Kenndaten auf Produktebene, auch das Vertrauen in Aerogel-Werkstoffe gestärkt werden.

Unterauftrag im Rahmen des BMWi-Projekts THEA, DLR

Fördergeber: BMWi, Förderkennzeichen: 03EN4002A
Laufzeit von 01.12.2020 bis 30.11.2023

Foto: @Universität Leipzig

STEP
Struktur-Eigenschaftsbeziehungen für hierarchisch strukturierte Silica-Monolithe als Modellsystem für innovative anorganische Dämmstoffe

Das CAE, das KIT-Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Abteilung Baustoffe und Betonbau, sowie das Institut für Technische Chemie, Professur für Chemische Reaktionstechnik, der Universität Leipzig suchen gemeinsamen nach innovativen Lösungen für thermische Dämmstoffe.
Mit dem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Verbundforschungsvorhaben sollen Grundlagen zur Beschreibung komplexer poröser Baustoffe erarbeitet und ein wesentlicher Beitrag zur Bereitstellung nachhaltig entwickelter Wärmedämmstoffe für zukünftige Anwendungen im Bereich der bauphysikalischen Optimierung von Gebäuden geleistet werden.
Das von der DFG geförderte Verbundforschungsvorhaben ist auf 36 Monate ausgelegt.

Fördergeber: DFG, Förderkennzeichen: RE 1148/15-1
Laufzeit von 01.03.2021 bis 29.02.2024