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Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik

Das neu aufgestellte Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik an der Ostfalia Fakultät Versorgungstechnik bildet Studierende praxisnah in Elektro-, Energie-, Steuerungs- und Gebäudetechnik aus. Moderne digitale Methoden wie BIM und Hardware-in-the-Loop unterstützen die Lehre und Forschung zur Dekarbonisierung und Transformation elektrischer Energiesysteme. Schwerpunkte liegen auf Smart-Home, Smart-Grid und Smart-City – mit Fokus auf erneuerbare Energien, Energiespeicher und intelligente Gebäudetechnik.

Aufgaben

Das seit dem Wintersemester 2022/23 neu zusammengesetzte Team des „Labors für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik“ bildet Studierende in den Themenbereichen Elektro-, Energie-, Steuerungs- und Gebäudetechnik aus. Dazu werden neue digitale Methoden (Building Information Modelling, Hardware-in-the-Loop …) für die elektrische Transformation und Dekarbonisierung der Energiesysteme verwendet. Darüber hinaus wird zur elektrischen Energieversorgung mit erneuerbaren Energien und Energiespeichern, von der Smart-City über das Smart-Home bis hin zum Smart-Grid, geforscht.

Übersicht des Labors

Ausstattung

Technische Ausstattung des Labors

  • Regenerativer Energiepark mit Erzeugern (Solaranlage, Windkraftanlage, Blockheizkraftwerk), Verbrauchern (Ladesäulen, Elektrofahrzeug, steuerbare Lasten, Wärmepumpe) und Energiespeichern (Blei-Säure Batterie, Li-Ionen Batterie) sowie den dazugehörigen systemtechnischen Komponenten.
  • Software Tools zur Erstellung intelligenter Gebäudemodelle im Building Information Modelling Prozess und zur dynamischen Simulation (Energiespeicher, regenerative Erzeuger, Verbraucher).
  • Laborinfrastruktur für Ausbildung und Forschung an erneuerbaren, elektrischen Energiesystemen:
    • Teststand für solare Energieversorgungssysteme
    • Versuchsstand zur Simulation von Freileitungen
    • Prüfplatz zum Betriebsverhalten von Synchrongeneratoren
    • Visualisierung einer Smart-Home Lichtsteuerung
    • Messplatz für Kennlinien von Elektromotoren
    • Messplatz für Kennlinien elektrischer Bauteile
    • Grundlagenversuche zur Steuerungstechnik
    • Grundlagenversuche zur Elektrotechnik
    • Hardware-in-the-Loop System für versorgungstechnische Anwendungen
    • Impedanzspektroskop mit Temperaturschränken
    • Wetterstation für dynamische Wetterdatenerfassung

Forschung

Aktuelle Forschungsschwerpunkte im Labor

  • Anwendungsnahe Erforschung der Schnittstelle zwischen Smart-City, Smart-Building und Smart-Grid zur elektrischen Energieversorgung.
  • Power-Hardware-in-the-Loop Plattform zur beschleunigten Untersuchung von elektrotechnischen Anwendungen in der Versorgungstechnik. Erweiterung der vorhandenen Forschungsinfrastruktur um virtuelle und echtzeitfähige Systemkomponenten.
  • Zusammenarbeit mit dem „Centrum für Energie und Mobilität“ zur Einbindung von Elektrofahrzeugen in die Smart-City.

Einblicke in das Labor

Das Bild zeigt ein im Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik aufgebautes Instrumentensteckfeld, das über Sicherheitsmessleitungen mit einem Synchrongenerator verbunden ist, um dessen Verhalten im Insel- und Netzparallelbetrieb zu untersuchen. In der regenerativen Energietechnik werden Synchrongeneratoren beispielsweise in Wasserkraftwerken eingesetzt, wo die mechanische Energie des fließenden Wassers in elektrische Energie umgewandelt wird.
Das Bild zeigt ein im Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik aufgebautes Solarstromsystem, bestehend aus einer künstlichen Lichtquelle, einem Photovoltaikmodul und einem Arbeitsplatz mit vernetzten Komponenten des Solarstromsystems wie Laderegler, Netzwechselrichter, Akkumulator als Speicher für Strom, Zweirichtungsstromzähler sowie ein Energiemanagementsystem. Verschiedene steuerbare Verbraucher können in das System integriert werden. In einer zentralen Kommunikations- und Steuereinheit werden Daten der Komponenten erfasst.
Das Bild zeigt ein im Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik verwendetes digitales Speicheroszilloskop, mit dem beispielsweise die harmonischen Verzerrungen am Ausgang des Wechselrichters einer Photovoltaikanlage analysiert werden.
Das Bild zeigt ein im Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik aufgebautes Instrumentensteckfeld, das über Sicherheitsmessleitungen mit einem Synchrongenerator verbunden ist, um dessen Verhalten im Insel- und Netzparallelbetrieb zu untersuchen. In der regenerativen Energietechnik werden Synchrongeneratoren beispielsweise in Wasserkraftwerken eingesetzt, wo die mechanische Energie des fließenden Wassers in elektrische Energie umgewandelt wird.
Das Bild zeigt ein im Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik aufgebautes Solarstromsystem, bestehend aus einer künstlichen Lichtquelle, einem Photovoltaikmodul und einem Arbeitsplatz mit vernetzten Komponenten des Solarstromsystems wie Laderegler, Netzwechselrichter, Akkumulator als Speicher für Strom, Zweirichtungsstromzähler sowie ein Energiemanagementsystem. Verschiedene steuerbare Verbraucher können in das System integriert werden. In einer zentralen Kommunikations- und Steuereinheit werden Daten der Komponenten erfasst.
Das Bild zeigt ein im Labor für Elektrotechnik und regenerative Energietechnik verwendetes digitales Speicheroszilloskop, mit dem beispielsweise die harmonischen Verzerrungen am Ausgang des Wechselrichters einer Photovoltaikanlage analysiert werden.

Ansprechpersonen

Laborleitung

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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