BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung

BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung

Das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung entwickelt Lösungen für die Energieversorgung von morgen. Mit diesen lassen sich erneuerbare Energien aus dezentraler Produktion in das Versorgungsnetz integrieren und fossile Treibstoffe im Verkehr ersetzen. Ziel ist, das Potenzial nachhaltiger Energiequellen wie Photovoltaik und Wind besser auszuschöpfen.

Profil

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Das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung erforscht und entwickelt mit dem «Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA» (CSEM, Neuenburg) und weiteren strategischen Partnern elektrochemische Speicherlösungen für die Elektrizitätsversorgung und Entkarbonisierung des Transportsektors. Dank neuer Speichermöglichkeiten können beide Energiesektoren vernetzt werden. Immer mit dem Ziel, den Anteil erneuerbarer Energien im Energiesystem zu erhöhen.

 

Umfassende Kompetenz

Das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung arbeitet an anwendungsnahen Innovationen und Fragestellungen rund um das Thema elektrochemische Energiespeicher:

  • Anlaufstelle für Entwicklungsdienstleistungen im Bereich von Batterien für die Strom- und Mobilitätswirtschaft wie Charakterisierung und Prüfen von Komponenten und Systemverhalten
  • Anwendungsnahe Forschung und Entwicklung von neuen Speicherlösungen und deren fertigungstechnischer Umsetzung
  • Anlaufstelle für die Businessmodellentwicklung und Technikfolgeabschätzung der Einführung elektrochemischer Speicherapplikationen in der Strom- und Mobilitätswirtschaft
  • Anlaufstelle für anwendungsorientiere Grundausbildung und Weiterbildung

 

Herausforderung für die Gesellschaft 

Effiziente Technologien zur Speicherung von Elektrizität sind für die Energie- und Mobilitätswirtschaft von grösster Bedeutung. Erst mit ihnen wird es möglich, den Energiebedarf von morgen abzudecken.

 

Durch Bündelung technischer und wirtschaftlicher Kompetenzen ist das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung in der Lage, Studierende und Mitarbeitende anwendungsorientiert, mit Fokus auf die vernetzten Herausforderungen von Wirtschaft und Gesellschaft, auszubilden. Das Zentrum ist ein breiter Wissensträger für Speicheranwendungen in der Elektrizitäts- und Mobilitätswirtschaft und setzt zusammen mit Partnern Entwicklungsimpulse.

 

Kooperationen

Das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung freut sich über Ihre Anfrage. Wir sind offen für Projekte und Kooperationen.

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Schwerpunkte

Prozessübergreifend arbeiten Ingenieure und Spezialistinnen und Spezialisten mit langjähriger Erfahrung in verschiedenen Forschungsgruppen. Diese sind in folgenden Gebieten tätig:

 

Elektrochemische Energiespeicher

Die Forschungsgruppe prüft und charakterisiert Batterien und macht Speichersysteme mit eigenen Schaltungen und eigener Software sicher.

 

Fertigungstechnologien

Technologien zur Batterieherstellung sind die Schlüsselkomponenten der elektrischen Energiespeicher. Diese werden hier entwickelt und optimiert.

 

Wasserstoffsysteme

Die Forschungsgruppe entwickelt Brennstoffzellen und Elektrolyseure und kombiniert sie mit Speichern zu modernen Wasserstoffsystemen.

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Elektrizitätsnetze 

Die Forschenden messen und modellieren Stromversorgungsnetze, um das stationäre und dynamische Verhalten sowie die Spannungsqualität beurteilen zu können.

 

Photovoltaik

Die Spezialistinnen und Spezialisten testen Solarwechselrichter mit Batterien und entwickeln die dafür benötigte Messinfrastruktur. Entscheidend ist hier, dass die entwickelten Technologien rasch Eingang in Produkte, Prozesse und Dienstleistungen finden.

 

Mobilität

Die Ingenieure  bestimmen die Anforderungen an Batterien für Fahrzeuge und integrieren diese gemäss den gängigen Vorschriften.

 

Betriebswirtschaft, Innovationsmanagement und Gesellschaft 

Unternehmen gewinnen, wenn sie frühzeitig die Komplexität ihres Innovationsökosystems erfassen und zielführend beeinflussen. Dabei helfen die Spezialisten mit konkreten Managementmethoden und machen zudem die Energiewende spürbar und führbar.

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CSEM

Mit Speicherlösungen optimieren die Ingenieure des PV-Centers CSEM den Einsatz von Solarenergie.

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Projekte

Im BFH-CSEM-Zentrum Energieforschung arbeiten Ingenieure und Spezialisten, Doktorierende und Dozierende an interdisziplinären Projekten mit. Die Projekte vermitteln einen Eindruck über das breit abgestützte Tätigkeitsfeld der verschiedenen Forschungsgruppen.

 

Aktuelle Projekte 

«SwissTrolley plus»

Der «SwissTrolley plus» ist ein vom Bundesamt für Energie unterstütztes Leuchtturmprojekt für die Realisierung eines reinen Elektromobilitätsfahrzeugs aus Schweizer Produktion mit nachhaltigen Komponenten und Steuerungen. Seine Hochleistungs-Traktionsbatterie erlaubt Fahrten ohne Fahrleitung. Durch regeneratives Bremsen kann ausserdem bis zu 15 Prozent Energie eingespart werden. Dadurch erlaubt der «SwissTrolley plus» einen kosteneffizienteren, zuverlässigeren und flexibleren Betrieb von Trolleybus-Linien.

Artikel SwissTrolley plus im Magazin Spirit 02/2017

Artikel Die Batterielebensdauer als Erfolgsfaktor im Magazin Spirit 02/2017

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Projekt Prosumer-Lab

Das Prosumer-Lab Projekt ist ein vom Bundesamt für Energie (BFE) und dem Industriepartner BKW Energie AG finanziertes Pilot-  und Demonstrationsprojekt. Im Vordergrund steht eine Testanlage, die im Labor des BFH-CSEM-Zentrums Energiespeicherung aufgebaut wird. Mit dieser sollen die elektrischen Energieflüsse eines Ein- oder Mehrfamilienhaus mit Photovoltaik und Batteriespeicher reproduzierbar nachgebildet werden können. Systemkomponenten wie Energiemanager, Wechselrichter und Batteriespeicher lassen sich dadurch vergleichen und testen.

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Evolaris

Das Team um evolaris aviation, ein Spin-off Unternehmen der BFH, hat sich zum Ziel gesetzt, Hightech Elektroantriebssyste¬me für einmotorige Flugzeuge zu entwickeln und zu kommerzialisieren. Speziell für ein neues Antriebskonzept wird die Reputation der Schweiz in Bezug auf Zuverlässigkeit und Präzision eine wichtige Rolle spielen. Die Entwicklung des Hochleistungs-Elektromotors und dem elektrischen System, Bat¬terie, Management, Ladegerät etc. stellen die ersten Schritte in diese Richtung dar. Mit der Votec evolaris von MSW Aviation konnte das am besten geeignete Flugzeug für die erste An¬wendung gefunden werden. 

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ESReC-SBB Batterie
Projektleitung: Andrea Vezzini
Eine Batterie, welche im Bereitschafts-Parallelbetrieb in Reisezugwagen zum Einsatz kommt, wurde von Grund auf neu konzipiert und entwickelt. Im Fokus standen Gewichts- und Platzreduktion sowie die Steigerung der Systemeffizienz.

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E-Dumper: Das weltweit grösste Elektrofahrzeug

Gemeinsam mit verschiedenen Partnern hat sich das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung zum Ziel gesetzt, das grösste elektrisch angetriebene Fahrzeug bis Anfang 2017 zu planen und konzipieren und dieses bis im Spätsommer 2017 zu bauen. Das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung befasst sich mit der elektrischen und thermischen Charakterisierung der zum Einsatz kommenden Batterie sowie mit Energiemessungen und -modellierungsarbeiten am Fahrzeug.

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Spitäler Verpflegungswagen
Projektleitung: Andrea Vezzini
Dieses Projekt dient der Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Verpflegungsmodells. Hierzu wird ein für die Bedürfnisse von Patienten und Spitalverantwortlichen abgestimmter Frühstückswagen entwickelt.
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Informationen zu Projekten sind auch unter Schwerpunkte aufgeführt.  

Die Projektdatenbank der BFH enthält die Forschungsprojekte aller BFH-Disziplinen. Alle veröffentlichten Projekte sind dank einer entsprechenden Suchfunktion einfach und schnell auffindbar.

Partner

Das BFH-CSEM Zentrum Energiespeicherung ist in zahlreichen Projekten mit Partnern aus der Wirtschaft und anderen Hochschulen im In- und Ausland tätig und ist in ein weites Netzwerk eingebunden.

 

SCCER

Das Engagement der Berner Fachhochschule in den Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER) «Storage», «Mobility» und «Grids» ist von grossem Nutzen für das Zentrum. Diese Zusammenarbeit gewährleistet den Zugang zu den wichtigsten nationalen und internationalen Forschungsnetzwerken im Bereich Energiespeicherung und deren Anwendung. Davon profitieren insbesondere die externen Partner des BFH-CSEM Zentrums Energiespeicherung.  

 

Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIP Biel/Bienne)

Der SIP Biel/Bienne, wo das BFH-CSEM-Zentrum Energieforschung und andere innovative Unternehmen untergebracht sind, ist der ideale Partner, um Forschungsergebnisse direkt und partnerschaftlich umzusetzen. SIP Biel/Bienne ist einer von fünf Standorten des nationalen Projekts Switzerland Innovation.

 

KLiB - Industrieverbund «Kompetenznetzwerk Lithium-Ionen-Batterien»

Dem Industrieverbund «Kompetenznetzwerk Lithium-Ionen-Batterien» (KLiB) gehören führende internationale Industrieunternehmen und anwendungsnahe Forschungsinstitute an. Das Kompetenznetzwerk befasst sich mit sämtlichen Themen zu Lithium-Ionen-Batterien. Um Wissenstransfer zu garantieren und internationale Kontakte zu pflegen, ist das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung seit Frühjahr 2017 Mitglied von KLiB.

 

Zusammenarbeit mit der Texas Engineering Experiment Station (TEES)

Das BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung hat Anfang 2017 eine Absichtserklärung mit der Texas Engineering Experiment Station (TEES) unter dem Martials Reliability Center („NCMRC“) in College Station (T A&M U), Texas, USA, für eine Forschungszusammenarbeit unterzeichnet. 

Weitere Informationen

 

 

Publikationen

Die Mitarbeitenden des BFH-CSEM-Zentrums Energiespeicherung veröffentlichen laufend Publikationen in renommierten Zeitschriften. Für Fragen zu den jeweiligen Beiträgen stehen die Autoren gerne zur Verfügung.

 

Publikationen 2017

Publikationen 2016

Publikationen 2015

Publikationen 2014

Publikationen 2013

Publikationen 2012

 

Weitere Publikationen

 

 

 

Batteriestudie armasuisse

Ende 2015 erteilte die armasuisse dem BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung (ESReC) den Auftrag, eine Technologiefolgenabschätzung von lithiumhaltigen Batterien (LIB) durchzuführen. Diese geht auch auf aktuell einzuhaltende Prüfrichtlinien und relevante Normen ein, die für den Einsatz von LIB in der Armee relevant sind.

Daraus ist die Studie «Technologiefolgenabschätzung und Prüfrichtlinien von lithiumhaltigen Batterien» entstanden, die seit April 2017 in der gedruckten Version V1.1 vorliegt. Dieser Bericht ist nicht nur für die armasuisse und Logistik der Armee von Interesse, sondern für alle Personen, die mit LIB zu tun haben und für deren Beschaffung, Transport, Lagerung, Anwendung oder Entsorgung zuständig sind.

 

Das Eidgenössische Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport (VBS) hat die Arbeiten für diese Studie finanziert. Die gedruckte Version (124 Seiten) kann gegen einen Unkostenbeitrag von CHF 30.- beim BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung bezogen werden.

 

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Angebot

Dank einer der modernsten Laborreinrichtungen für die Speicherforschung in der Schweiz nimmt das BFH-CSEM-Zentrum Energieforschung einen Spitzenplatz in der Forschung und Beratung ein.

Tätigkeiten

  • Charakterisierung und Modellierung elektrochemischer Batteriezellen und -module sowie Testen ganzer Batteriesysteme
  • Entwicklung von Herstellungstechnologien für Batteriezellen und -systeme für eine automatisierte Herstellung
  • Modellierung und Simulation kostengünstiger Fertigungsanlagen von Schlüsselkomponenten von elektrischen Energiespeichern
  • Anwendung von stationären und mobilen PEM-Brennstoffzellensystemen als Bausteine für eine Langzeitspeicherung von Strom in Form von Wasserstoff
  • Nutzung von Batterien im Verteilnetz zur Erhöhung des netzverträglichen Anteils fluktuierend erneuerbarer Energie. Dabei umfasst die Ausrichtung sowohl Fragen der Produktion, der Distribution und der Nachfrage
  • Anwendung von elektrochemischen Speichern in der Mobilität zur Substitution fossiler Treibstoffe und zur Minderung des Treibhausgasausstosses. Das Spektrum umfasst Fahrzeugantriebe auf der Strasse und Schiene, off-road, in der Luft und im Wasser sowie der Einsatz von Speichern für die Versorgung von Nebenaggregaten
  • Ökonomische Bewertung von neuen Geschäftsfeldern und Entwicklung neuer Businessmodellen für die Anwendung von elektrochemischen Energiespeichern
  • Integrative Analyse von Innovationsökosystemen zur Diffusion von Batterien als Anwendung und als Produkt zur Unterstützung der Minderung des Ausstosses an Treibhausgasen

 

Aus- und Weiterbildung

In praxisorientieren Projekten erarbeiten Studierende ihre Bachelor- oder ihre Master-Thesis im BFH-CSEM-Zentrum Energiespeicherung. Aktuelle Forschungsergebnisse fliessen in die Ausbildung von Bachelor- und Masterstudierenden wie auch in die Weiterbildungsangebote der BFH ein.

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