Schachtwasserkraftwerk

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Schachtwasserkraftwerk: Energie und Fischschutz

Wasserkraftwerke erzeugen zwar erneuerbare Energie und tragen so zum Klimaschutz bei, verursachen jedoch gleichzeitig ökologische Probleme. Denn bei herkömmlichen Flusskraftwerken wird das Wasser durch ein Maschinenhaus umgeleitet, um die Turbine anzutreiben, was für Fische eine oft tödliche Falle darstellt. Die Folge: Natürliche Lebensräume, Fischwanderwege und Uferlandschaften werden geschädigt, und die ökologischen Vorgaben für neue Anlagen lassen sich in Deutschland dadurch kaum mehr erfüllen. Ein an der TU München entwickeltes Schachtwasserkraftwerk soll erneuerbare Energie liefern und gleichzeitig die Natur schonen.

Das weltweit erste Schachtwasserkraftwerk ist jetzt in dem bayerischen Fluss Loisach bei Großweil im Landkreis Garmisch-Partenkirchen in Betrieb gegangen. Für diesen neuen Kraftwerkstyp muss der Flusslauf nicht umgeleitet werden. Stattdessen wird vor einem Wehr ein Schacht ins Flussbett gebaut, in dem Turbine und Generator untergebracht werden. Das Wasser fließt in den Schacht, treibt die Turbine an und wird unter dem Wehr in den Fluss zurückgeleitet. Ein kleinerer Teil fließt über den Schacht und das Wehr hinweg. Dabei wird die Strömung so gesteuert, dass das Kraftwerk effizient Strom erzeugt, aber gleichzeitig der Sog in den Schacht gering ist. Zahlreiche Untersuchungen an einem Prototypen haben laut TU München gezeigt, dass die meisten Fische deshalb sicher über dem Schacht schwimmen. Sehr kleine Fische können zwar in das Schachtkraftwerk gesogen werden, aber auch dann passiert ein Großteil das Kraftwerk unverletzt. Zudem können die Fische durch zwei Öffnungen im Wehr gefahrlos flussabwärts wandern. Flussaufwärts gelangen sie über eine übliche Fischtreppe.

SchachtwasserkraftwerkQuelle: TU München

Wie das Erfinderteam weiter mitteilt, hat das Schachtkraftwerk neben dem Fischschutz einen weiteren Vorteil für die Gewässerökologie: Es ist auch für Geröll und Treibholz durchlässig, das der Fluss mit sich führt. Die Bewegung und Ablagerung dieses sogenannten Geschiebes ist beispielsweise für Laichplätze wichtig. Ein Gitter, der sogenannte Rechen, der auf dem Schacht liegt, hält es von der Turbine ab. Dann wird es von der Anlage regelmäßig flussabwärts geschoben. Dafür wird ein Verschluss im Wehr geöffnet. Auf diese Weise kann auch Hochwasser abgelassen werden.

Das Schachtkraftwerk soll sich sowohl für unterschiedlich große Flüsse als auch für unterschiedliche Fallhöhen eignen. Je nach Gewässergröße und Bedarf wird in mehreren Schächten nebeneinander Strom erzeugt. Auf die Erfindung hält die TU München mehrere Patente. Eine Ausgründung der TUM, die Hydroshaft GmbH um Ideengeber Albert Sepp, hat Nutzungsrechte erworben und vergibt wiederum Lizenzen an Kraftwerksbetreiber. In Planung sind derzeit insgesamt zwölf Anlagen in der Iller, der Saalach, der Würm und im Neckar.

Supply-Chain-Management

Quelle: Fraunhofer IPA/Ginkgo Management Consulting

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Supply-Chain-Management: Von der Kette zum Netz

Autonomer, grüner, komplexer, schneller und flexibler – diese Trends sehen das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und die Unternehmensberatung Ginkgo Management Consulting beim Blick auf das Supply-Chain-Management bis zum Jahr 2040. In einer Studie hat das Team die zentrale Fragestellung untersucht, wie sich Unternehmen künftig aufstellen sollten, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Reicht eine Positionierung auf Basis von Produktqualität und -preis, kurzer Lieferzeit und hoher Liefertreue in Zukunft aus? Welche weiteren innovativen und digitalen Services entlang der Supply Chain bergen neben dem physischen Produkt Wettbewerbsvorteile? Welche Bedeutung wird der Einsatz von Technologien wie Künstlicher Intelligenz oder Blockchain haben? Und wie sind Flexibilität und Widerstandsfähigkeit in der Supply Chain nachhaltig zu organisieren?

Die Studie „SCM2040 – Wie verändert sich die Logistik in der Zukunft?“ identifiziert zehn gesellschaftliche Megatrends, welche die Wertschöpfungskette wandeln werden: Individualisierung, Digitalisierung/Konnektivität, demografischer Wandel, Urbanisierung, Globalisierung, Nachhaltigkeit und Social Responsibility, Mobilität, Datensicherheit und -eigentum, Servitization sowie Wissenskultur und Informationsgesellschaft. Diese Megatrends bestimmen die vier Themenschwerpunkte der Studie: Technologie (Produktions- und IT-Technologie), Value Adding (Markterweiternde Zusatzleistungen), Control Tower (Zentrale Kollaborationsstelle) und Grüne Logistik (Ökologische Nachhaltigkeit).

Aus Sicht des Autorenteams werden die weltweiten Entwicklungen dazu beitragen, dass das Supply-Chain-Management bis 2040

  • weitgehend autonom abläuft: Fahrzeuge und Maschinen be- und entladen sich in Häfen, auf Güterbahnhöfen sowie in Postverteilzentren selbst und übernehmen die Zustellung. Sensoren und selbstlernende Algorithmen sagen voraus, wann welches Verschleißteil auszufallen droht und beschaffen rechtzeitig Ersatz: Der Mensch muss diese Prozesse nur noch planen und überwachen.
  • die Umwelt weniger belastet: Alternative Antriebe setzen sich durch und Verbraucher schicken ausrangierte Produkte zurück an den Hersteller. Dieser recycelt sie und fertigt daraus neue Ware.
  • keine Kette mehr ist, sondern ein Netz: Die Zeit der starren Wertschöpfungsketten vom Rohstoff bis zum Endprodukt ist im Jahr 2040 endgültig vorbei. An ihre Stelle tritt die vollständig digitale Smart Supply Chain, ein komplexes Netzwerk zwischen allen Beteiligten. Die Zahl der Akteure steigt, weil immer neue Güter und Dienstleistungen ausgetauscht werden.
  • schnelllebiger ist: Unternehmen wachsen innerhalb kürzerer Zeit zu bedeutenden Playern heran, verschwinden aber auch schneller wieder vom Markt.
  • flexibler ist: sich schneller an unvorhergesehene Ereignisse wie Pandemien, Kriege oder Naturkatastrophen anpasst.
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Autonomes Fahren: Deutschland verliert den Anschluss

Bei den Voraussetzungen für autonomes Fahren hinkt Deutschland im internationalen Vergleich hinterher. Das zeigt der aktuelle „Autonomous Vehicles Readiness Index“ von KPMG, mit dem die Unternehmensberatung die Voraussetzungen zur Einführung des autonomen Fahrens in 30 Ländern vergleicht. Deutschland belegt in diesem Ranking den 14. Platz. Im Vorjahr, als KPMG die Voraussetzungen in 25 Ländern untersucht hatte, war es noch Rang 8. In der Gesamtwertung erreicht in diesem Jahr Singapur den Spitzenplatz, gefolgt von den Niederlanden und Norwegen.

Der Index untersucht die vier Bereiche Politik/Gesetzgebung, Technologie/Innovation, Infrastruktur und Bevölkerungsakzeptanz. Am besten schneidet Deutschland in der Sparte Technologie/Innovation mit Platz 4 ab. In der Kategorie Politik/Gesetzgebung rutscht Deutschland von Platz 6 auf 7. Und in Sachen Infrastruktur sowie Bevölkerungsakzeptanz liegt die Bundesrepublik auf Rang 19 beziehungsweise 21 und somit vergleichsweise weit hinten.

KPMG weist darauf hin, dass Deutschland einer der Vorreiter bei der Entwicklung der Rahmenbedingungen für autonomes Fahren gewesen sei. Der Anfangsschwung habe jedoch nachgelassen. Es fehle an einer ganzheitlichen Strategie, an Standardisierung, angemessener Infrastruktur und an einem klaren Umsetzungsplan vor allem auf Ebene der Kommunen. Daher bleibe auch die Skepsis der Bürger groß. Positiv wertet KPMG jedoch, dass die Nationale Plattform Mobilität im Dezember 2019 Handlungsfelder für die Implementierung autonomer Mobilität definiert und eine konzertierte Zusammenarbeit zwischen Industrie, Politik, Zivilgesellschaft, Bund, Ländern und Kommunen angemahnt hat.

Bain & Company: Noch in diesem Jahrzehnt vom Nischen- zum Massenmarkt

Mit der Frage, wann E-Mobilität und autonomes Fahren durchstarten, hat sich die Unternehmensberatung Bain & Company in einer aktuellen Studie zum Automobil- und Mobilitätssektor beschäftigt. Demnach geht Bain davon aus, dass 2025 etwa zwölf Prozent aller verkauften Neufahrzeuge Elektroautos sein werden und bis 2040 mehr als die Hälfte. Der Anteil autonomer Fahrzeuge werde sich zwischen 2030 und 2040 vervierfachen. Damit sollen sich Elektromobilität und autonomes Fahren noch in diesem Jahrzehnt vom Nischen- zum Massenmarkt entwickeln. Diesen sogenannten Tipping Point erwartet Bain für E-Autos bis 2024, beim autonomen Fahren mit Robotaxis werde es bis 2028 dauern. Die aktuelle Krise könne diesen Wandel in Teilen beschleunigen oder verzögern, aber nicht verhindern.

Für die Automobilindustrie, so die Bain-Studie weiter, bedeutet die Entwicklung hin zu E-Autos und autonomem Fahren zunächst steigende Kosten. Daher müssten Hersteller und Zulieferer zügig die richtigen Weichen stellen. Die Bain-Studie zeigt folgende Handlungsfelder auf, um den zukünftigen Geschäftserfolg zu sichern:

  • Nachhaltiger Ausbau der Elektromobilität mit reinen E-Autos und Plug-in-Hybriden
  • Deutliche Reduzierung der Angebotskomplexität – inklusive Streichung unprofitabler Modelle – und Verringerung der technischen Spezifikationen auf ein Mindestmaß
  • Kostenreduktion bei allen Fahrzeugkomponenten durch Modularisierung und herstellerübergreifende Realisierung von Skaleneffekten
  • Drastische Kostensenkung im Vertrieb, zum Beispiel durch verstärkte Nutzung des Onlinekanals, sowie in Verwaltungsfunktionen, etwa durch Digitalisierung
  • Strategiekonforme Allokation von Entwicklungs- und Investitionsbudgets durch deutliche Verringerung des Mitteleinsatzes im traditionellen Geschäft zur Sicherstellung ausreichender Mittel für neue Technologien
  • Aufbau von Kompetenzen bei Batterie- und Zelltechnologie sowie Software, inklusive integrierter Software-/Hardware-Optimierung
  • Reduzierung der Entwicklungs- und Fertigungstiefe bei Standardkomponenten
  • Pragmatisches Angebot von Mobilitätslösungen für Städte gemeinsam mit Infrastruktur- und Technologiepartnern
  • Grundlegender Kulturwandel hin zu mehr Agilität und Unternehmertum für schnelle und pragmatische Entscheidungen in einem Umfeld großer Unsicherheit, inklusive Ausgründung von autark agierenden Einheiten für neue Technologien
Apple Pay & Google Pay

Quelle: Apple Pay/Google Pay

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VWI-Verbandskreditkarte: Apple Pay & Google Pay

Allen VWI-Mitgliedern, welche die VWI-Verbandskreditkarte nutzen, stehen ab sofort mit Apple Pay und Google Pay neue Bezahloptionen zur Verfügung. Darauf weist Kooperationspartner John Kames hin. „Die aktuelle Entwicklung hat gezeigt, dass kontaktlos kein ’nice to have‘ mehr ist, sondern immer wichtiger wird“, so Kames. Daher habe Advanzia im April Google Pay in Deutschland eingeführt. Seitdem könne man mit der gebührenfreien Mastercard Gold und Android-Handys mobil bezahlen – also schnell und sicher, bargeld- und kontaktlos in Geschäften und online. Jetzt steht den Kreditkarten-Nutzern John Kames zufolge auch Apple Pay zur Verfügung, eine sichere und vertrauliche Bezahlmethode für kontaktlose Zahlungen mit dem iPhone oder der Apple Watch.

Kostenlose Mastercard Gold für VWI-Mitglieder

Der VWI bietet seinen Mitgliedern als Verbandskreditkarte eine kostenfreie Mastercard Gold an. Möglich macht das eine Kooperation mit der Advanzia Bank. Jedes VWI-Mitglied kann für sich und den Partner zu gleichen Konditionen diese Verbandskreditkarte beantragen. Sie ermöglicht nicht nur das bargeldlose Bezahlen weltweit, sondern auch zahlreiche weitere zahlreiche Vorteile – unter anderem eine kostenlose Reiseversicherung sowie Rabatte bei Autovermietungen. Über die Details informiert der VWI im Mitgliederbereich.

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Sichere digitale Identität dank Blockchain

Quelle: Pixabay

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Sichere digitale Identität dank Blockchain

Der Blockchain-Technologie werden vielfältige Anwendungsmöglichkeiten zugeschrieben – von der Logistik bis zum Internet der Dinge. Der VWI hat daher in seinem aktuellen Fokusthema die Start-up-Landschaft im Bereich Blockchain analysiert. Jetzt hat der Digitalverband Bitkom ein Infopapier dazu veröffentlicht, wie die Blockchain für eine sichere digitale Identität genutzt werden kann.

Für das Agieren in der digitalen Welt wird eine Fragestellung immer zentraler: Wie lässt sich digital die eigene Identität nachweisen? Und zwar schnell, komfortabel und sicher, so dass möglichst wenige Informationen an Orten gespeichert werden, auf die der Einzelne keinen Einfluss hat, und ohne dass Dritte es zum Beispiel erfahren, wenn wir uns gegenüber einer Stelle ausweisen. Eine mögliche Antwort auf diese Herausforderung bietet die Blockchain-Technologie und die sogenannte Self-Sovereign Identity, die auch als dezentrale digitale Identität bezeichnet wird. Das Bitkom-Papier „Self Sovereign Identity Use Cases – von der Vision in die Praxis“ erläutert das Konzept und skizziert vier konkrete Anwendungsfälle.

Laut Bitkom können dezentrale digitale Identitäten mit Hilfe der Blockchain-Technologie ein wichtiger Beitrag für mehr Datensouveränität und Datensparsamkeit sein. Kern des Konzepts ist, dass Nutzer ihre digitalen Identitäten selbst verwalten, ohne von einem zentralen Identitätsdienstleister abhängig zu sein, bei dem zum Beispiel seine persönlichen Daten gespeichert sind. Stattdessen erhält der Nutzer einmalig von vertrauenswürdigen Stellen wie staatlichen Behörden digitale Bescheinigungen über bestimmte persönliche Identitätsmerkmale wie Adresse oder Alter, die er dann ohne weitere Zustimmung durch den Aussteller zur Identifizierung und Authentisierung nutzen kann. Die Blockchain wird dazu genutzt, die Legitimität der ausgestellten digitalen Bescheinigungen zu garantieren, die als solche keinen Rückschluss auf die Personendaten zulassen. Solche Bescheinigungen könnten es zudem nicht nur Menschen ermöglichen, sich auszuweisen, sondern auch Maschinen oder Unternehmen.

Vor-Weihnachtliche-Initiative 2020

Quelle: Quinoa Bildung

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Vor-Weihnachtliche-Initiative 2020

2020 organisiert der VWI zum achten Mal in Folge seine Vor-Weihnachtliche-Initiative. Die Initiatoren wollen an die Spendenerfolge der Vorjahre anknüpfen und Geld für einen guten Zweck sammeln. Das 2019 gesammelte Geld ging an die Organisation Pacific Garbage Screening e.V., die gegen Plastik in Gewässern kämpft. Die Vor-Weihnachtliche-Initiative 2020 soll Quinoa Bildung zugute kommen: Ziel der gemeinnützigen GmbH ist, dass alle Jugendlichen in Deutschland – ungeachtet ihrer sozialen und kulturellen Herkunft – die Chance auf einen Schulabschluss bekommen.

Vor-Weihnachtliche-Initiative 2020: Quinoa Bildung gGmbH

Noch immer hängt Bildungserfolg in Deutschland von der Herkunft ab. Jährlich verlassen etwa 50.000 Jugendliche die Schule ohne Abschluss, allein in Berlin sind es fast 3000. Sie kommen fast immer aus sozioökonomisch benachteiligten Elternhäusern, häufig haben sie einen Migrationshintergrund. Zur Schaffung von mehr Bildungs- und Chancengerechtigkeit wurde 2013 die „Quinoa Bildung für hervorragende Lebensperspektiven gemeinnützige GmbH“ im Berliner Brennpunkt Wedding mit einem speziellen Bildungskonzept gegründet, das seit 2014 in der Quinoa-Schule erfolgreich umgesetzt wird. Säulen des Bildungskonzeptes sind individuelle Förderung, Sprachförderung, interkulturelles Lernen, Berufsorientierung mit dem Pflichtfach „Zukunft“ zur Vorbereitung auf das Berufsleben, Anschlussbegleitung nach dem Verlassen der Schule, Verhaltensmanagement und die Grundwerte Mut, Achtsamkeit und Verbindlichkeit sowie Familienarbeit mit dem Ziel einer vertrauensvollen und belastbaren Partnerschaft.

Die Schule wurde 2017 staatlich anerkannt. An ihr können folgende Abschlüsse erzielt werden: Berufsorientierter Abschluss (BOA) für Kinder mit festgestelltem Förderstatus, Berufsbildungsreife (BBR), erweiterte Berufsbildungsreife (eBBR), Mittlerer Schulabschluss (MSA) und Mittlerer Schulabschluss mit Berechtigung zur gymnasialen Oberstufe (MSA GO/MSA+).

In der Corona-Phase stellte auch die Quinoa-Schule auf digitalen Unterricht um. Zurzeit werden unter anderem Spenden gesammelt, um alle Schüler mit iPads ausstatten zu können. Denn zum einen verfügen viele Jugendliche zu Hause nicht über geeignete Endgeräte für das Online-Lernen, zum anderen sind iPads der Schule zufolge im Gegensatz zu anderen Tablets wegen wunderbarer Jugendschutzfilter und Voreinstellungen sowie der hohen Intuitivität optimal.

Glühwein trinken für einen guten Zweck

An dieser Stelle engagiert sich der VWI. VWI-Mitglieder können beispielsweise die Vor-Weihnachtliche-Initiative 2020 unterstützen, indem sie Punsch oder Glühwein trinken: Statt sich das Pfand für den Becher selbst zurückzuholen, wird der Becher oder auch das Pfand an den Organisator abgegeben – also an jemanden aus der Gruppe vor Ort, der sich dazu bereit erklärt hat, das Geld einzusammeln und es dann auf das eingerichtete Spendenkonto einzuzahlen. Zudem können VWIler durch den Verkauf von Glühwein oder Waffeln an der Hochschule oder Universität Spenden sammeln. Das gesammelte Geld geht dann zu 100 Prozent an das oben genannte Projekt.

Sobald die Termine der Vor-Weihnachtlichen-Initiative 2020 feststehen, werden sie auf der Homepage veröffentlicht.

Mund-Nasen-Masken

Quelle: Hochschule Koblenz/Christiane Gandner

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Mund-Nasen-Masken aus dem 3D-Drucker

In Kooperation mit einem Zahnarzt aus Lahnstein haben zwei Studierende der Hochschule Koblenz – WiIng-Masterstudent Maximilian Köthe und die angehende Maschinenbau-Ingenieurin Maike Krämer –  individuell angepasste Mund-Nasen-Masken für den medizinischen Bereich entwickelt. Dafür nutzen sie den 3D-Druckprozess, der für die entstehende Maske die  eingescannten Gesichtskonturen der Träger verwendet.

„Gerade in der Anfangszeit der Corona-Pandemie war es für uns ein großes Problem, persönliche Schutzausrüstung in ausreichender Menge zu beschaffen“, berichtet Zahnarzt Dr. Christian Weichert aus Lahnstein. Zahnärzte müssen beim Behandeln ganz nah am offenen Mund und der Nase der Patienten arbeiten. Weichert kam auf die Idee, Mund-Nasen-Masken im 3D-Drucker herzustellen. Damit wandte er sich an Prof. Dr. Detlev Borstell, der an der Hochschule Koblenz im Fachbereich Ingenieurwesen unter anderem das Modul Rapid Prototyping lehrt und das 3D-Labor mit aufgebaut hat. Ebenfalls zum Team des 3D-Druck-Labors gehören Maike Krämer und Maximilian Köthe.

Passgenau dank Körperscan

In enger Abstimmung mit der Zahnarztpraxis aus Lahnstein entwickelten die beiden Studierenden eine ganze Reihe von Prototypen, die sie fortlaufend erprobten, um so das Konzept immer weiter zu optimierten. Schwerpunktmäßig arbeitete das Forschungsteam unter anderem mit der Software SolidWorks, um konstruktive Lösungen zu realisieren. So entstanden nach und nach eine integrierte Filterverklemmung mit Bajonettverschluss, Halterungen für Gummibänder und vieles mehr. Anfangs konzipierte das Forscherteam die Mund-Nasen-Masken lediglich auf der Grundlage von einzelnen Gesichtsmaßen wie etwa dem Abstand von Kinn zu Nase oder dem Abstand der Wangenknochen zueinander. Vor eine große Herausforderung stellte sie allerdings die passgenaue Form der Maske auf das Gesicht. Da die 3D-gedruckte Maske auf Polylactid-Basis die Gesichtskonturen bis zu diesem Zeitpunkt lediglich annäherungsweise nachzeichnete, schloss sie nicht gut ab. Auch eine nachträglich angefügte Silikonlippe stellte keine befriedigende Lösung dar.

Den Durchbruch erzielten die Studierenden schließlich unter Zuhilfenahme eines 3D-Scanners (Artec Eva) und der Software MashMixer. Mithilfe der eingescannten Gesichtskonturen wurde es möglich, eine passgenaue Schalung zu konstruieren. Diese individualisierte Gesichts-Schale konnte dann mit dem bereits vorab im CAD-System konstruierten, bewährten Maskenteil digital verbunden werden. „So entsteht im 3D-Drucker eine Maske, die zwar auf Grund seiner Materialeigenschaften starr ist, sich aber individuell an das Gesicht anpasst und so perfekt abschließt“, erklärt Maximilian Köthe. „Um den Tragekomfort zu erhöhen, ist es möglich, zusätzlich eine dünne Silikonschicht auf die Ränder aufzutragen.“

Teilweise wiederverwendbar

Improvisieren mussten die beiden bei der Beschaffung des Filtermaterials. Weil sie wegen der weltweiten Nachfrage nach Filterstoff keine Meterware beschaffen konnten, schnitten sie aus den herkömmlichen medizinischen Masken passende kreisrunde Filter aus. Aus einer medizinischen Maske lassen sich so mehrere Filter für die Mund-Nasen-Abdeckung aus dem 3D-Drucker bereitstellen. Muss das genutzte Filtermaterial danach entsorgt werden, so kann die individuell angepasste Mund-Nasen-Abdeckung problemlos desinfiziert und wiederverwendet werden.

Batteriesystem für die ländliche Elektrifizierung

Quelle: BOS AG

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Batteriesystem für die ländliche Elektrifizierung

An einem ‚Stromspeicher für die ganze Welt‘ arbeitet gerade die Nachwuchsgruppe „Elektrochemische Energiesysteme“ am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung im Rahmen des Projekts „Plug-In“. Unter der Leitung von Dr. Matthias Breitwieser und Wirtschaftsingenieur Dr. Severin Vierrath will das Team ein skalierbares und intelligentes Batteriesystem für die ländliche, dezentrale Elektrifizierung entwickeln.

Hintergrund ist, dass die heute verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien für die E-Mobilität vor allem auf die Steigerung der Leistungsdichte hin optimiert werden. Bei der stationären Stromspeicherung jedoch sind die Anforderungen an Batterien andere: Sie sollen aus gut verfügbarem Material bestehen, günstig in der Anschaffung und einfach zu recyceln sein, eine robuste Zellchemie besitzen und ein nicht allzu komplexes Gesamtsystem darstellen. Diese Eigenschaften soll das neue Speicherkonzept aufweisen.

Die Idee, ein skalierbares, flexibles Batteriesystem aus günstig verfügbaren Materialien zu entwickeln, entstand im Zuge der Mitarbeit bei der Nicht-Regierungsorganisation Ingenieure ohne Grenzen e.V. und einem Workshop zu ländlicher Elektrifizierung durch Photovoltaik. Um das Projekt zeitnah realisieren zu können, arbeiten die Freiburger Wissenschaftler mit ihrem Team vom IMTEK mit dem mittelständischen Batteriehersteller BOS Balance of Storage Systems AG aus Neu-Ulm, Prof. Dr. Peter Adelmann vom Insitute for Decentralized Electrification, Entrepeneurship and Education GmbH & Co.KG (id-eee) in Ulm sowie den Start-ups Fothermo und Fosera zusammen.

Das Projekt namens „Plug-In“ wurde nun in das Programm „Weltspeicher“ aufgenommen. Mit diesem Programm will das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) neue Ideen unterstützen, die das Potenzial für Sprunginnovationen haben, und deren Umsetzung beschleunigen. Die zwölfmonatige Konzeptphase des Konsortiums hat am 1. Juni 2020 begonnen. Im Anschluss fördert das BMBF bis zu zwei der derzeit bewilligten „Weltspeicher“-Projekte mit bis zu fünf Millionen Euro über einen Zeitraum von maximal drei Jahren, um die Ideen in die Praxis zu übertragen.

Market Intelligence

Quelle: WLZ | RWTH Aachen

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Benchmarking-Studie zu „Market Intelligence“

Am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen leitet Wirtschaftsingenieurin Annika Becker zurzeit eine internationale Benchmarking-Studie zum Thema „Market Intelligence“. Gemeinsam mit neun Unternehmen als Konsortialpartner verfolgt die Studie das Ziel, Erfolgfaktoren für den Aufbau von „Market Intelligence“ und dessen Nutzung im Produkt- und Portfoliomanagement zu identifizieren. Unternehmen, die ihre Strategie und bisherige Herangehensweise bei der Implementierung und Nutzung von „Market Intelligence“ kritisch prüfen wollen, können noch bis zum 3. Juli 2020 über einen online oder als PDF verfügbaren Fragebogen zu der Studie beitragen. Dafür erhalten alle Teilnehmenden im Rahmen der anonymisierten Studienauswertung eine kostenlose Positionierung ihres Unternehmens im Vergleich zu weiteren, führenden Industrieunternehmen. Außerdem werden Successful-Practice-Unternehmen ausgezeichnet.

Zum Hintergrund der Studie: Wie werden aktuelle Produkte vom Kunden genutzt und welche Anforderungen ergeben sich daraus für die nächsten Produktgenerationen? Welche Wettbewerbsprodukte oder technologischen Disruptionen gefährden die Aktivitäten des Unternehmens? Mit welchen Lieferanten und Partnern können nachhaltig technologische Vorsprünge realisiert werden? Mehr denn je sind dies zentrale Fragestellungen im Produkt- und Portfoliomanagement produzierender Unternehmen. Ein aktuelles und ganzheitliches Bild über sämtliche Bereiche des Marktes ist daher von maßgeblicher Bedeutung für den Erfolg strategischer Entscheidungen. Vor diesem Hintergrund birgt der Aufbau einer „Market Intelligence“ durch eine wachsende Datenverfügbarkeit und neuartige Analysemöglichkeiten vielversprechende Potenziale – aber auch Herausforderungen. Diese bestehen in der Praxis insbesondere darin, geeignete Informationsquellen zu identifizieren, heterogene Daten durch ausgewählte Methoden und klar definierte Rollen zu analysieren und Erkenntnisse strukturiert in Entscheidungsprozesse zurückzuführen. Informationen zum Projekt und zur Anmeldung liefert die Website des Projekts.

Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen steht weltweit seit mehr als 100 Jahren für zukunftsweisende Forschung und erfolgreiche Innovationen auf dem Gebiet der Produktionstechnik. Unter der Leitung der vier Professoren Thomas Bergs, Christian Brecher, Robert Schmitt und Günther Schuh forscht das WZL in sechs Bereichen – Fertigungstechnik, Werkzeugmaschinen, Produktionssystematik, Getriebetechnik, Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement – an der zukunftsgerechten Gestaltung der Produktion in Hochlohnländern.

Die Complexity Management Academy stellt die individuelle Weiterbildung im Komplexitätsmanagement – einer Disziplin, die sich nicht streng nach Plan erlernen lässt – in den Mittelpunkt. Neben einem umfangreichen Angebot an offenen Seminaren und spezifisch an Unternehmen angepassten Inhouse-Seminaren werden in einem Netzwerk aus Experten verschiedenster Branchen Erfolgsmuster für das Komplexitätsmanagement entwickelt.

mobile Energiespeicher

Quelle: Pixabay

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Elektrofahrzeuge als mobile Energiespeicher

Das Potenzial des sogenannten bidirektionalen Ladens hat Wirtschaftsingenieur Dominik Storch im Rahmen seiner Masterarbeit an der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) untersucht. Hintergrund ist der steigende Bedarf an flexiblen Energiespeichern aufgrund der wachsenden Nutzung von Photovoltaik und Windenergie. Storch hat untersucht, ob und unter welchen Voraussetzungen Elektroautos mit ihren Batterien dafür eine sinnvolle und wirtschaftliche Lösung sein können. Beim bidirektionalen Laden entnehmen E-Fahrzeuge nicht nur Strom aus dem öffentlichen Netz, sondern speisen bei Bedarf auch Energie ein. Damit können sie als mobile Energiespeicher fungieren.

Ausgangslage für die Analyse: Bis 2030 werden bis zu zehn Millionen Elektroautos auf Deutschlands Straßen prognostiziert. Durchschnittlich wird ein Fahrzeug nur eine Stunde am Tag genutzt. Unter der Annahme, dass über die restlichen 23 Stunden zehn Prozent der verfügbaren Batteriekapazität für Netzspeicherdienste verwendet werden, wäre die zusätzlich resultierende Speicherkapazität gemäß den Berechnungen von Storch in der Lage, theoretisch rund 135.000 Vier-Personen-Haushalte für einen Monat mit Strom zu versorgen.

Technische und regulatorische Barrieren

Derzeit ist Storchs Analyse zufolge eine großflächige Nutzung als mobile Energiespeicher aufgrund technischer und regulatorischer Barrieren noch nicht möglich. Zum einen beherrschen noch nicht alle Elektrofahrzeuge und Ladestationen das bidirektionale Laden, zum anderen sieht das Erneuerbare-Energien-Gesetz in E-Autos keine mobilen Stromspeicher, was zu einer Doppelbesteuerung der bezogenen und abgeführten Energie führen könnte. In Kombination mit den notwendigen Investitionen für Ladestation und Energiemanagementsystem rechnet sich also zurzeit das bidirektionale Laden für Autobesitzer nicht. Mit zunehmender Marktdurchdringung der E-Fahrzeuge, so Storch, werden sich jedoch die Investitionen in die Infrastruktur reduzieren. Perspektivisch sei es durchaus realistisch, dass Besitzer mit ihren E-Autos Geld verdienen – je nach Vertragsform sei ein jährlicher Gewinn im unteren bis mittleren dreistelligen Bereich machbar.

An der THI wird bereits an einer technologischen Realisierung des bidirektionalen Ladens geforscht. Der Hochschule zufolge können die am Institut für Innovative Mobilität (IIMo) in Zusammenarbeit mit der Audi AG erforschten lernfähigen Batteriesysteme nicht nur Energie aus dem Netz aufnehmen, sondern auch Strom in das Netz einspeisen – ohne die derzeit notwendige teure Lade-Infrastruktur.