Forschung

Im Fachgebiet „Elektrische Energiesysteme“ werden sowohl die Methoden der „klassischen“ Energietechnik als auch neue, angepasste Strategien zur Netzintegration verteilter Energieerzeuger auf die Thematik der dezentralen Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien angewendet. Ein Schwerpunkt ist die Netzintegration von dezentralen Energiewandlern mit den sich daraus ergebenden Themenbereichen der Netzidentifikation und des zukünftigen Netzbetriebs mit verteilter Erzeugung. Diese Themen spiegeln sich im interdisziplinären Forschungscluster „Nachhaltige Energieversorgung“ wider, an dem das Fachgebiet maßgeblich beteiligt ist. Zahlreiche Forschungsprojekte bestehen  u.a. im Bereich der Netzimpedanzmessung in der Nieder-, Mittel- und Hochspannungsebene sowie bei der Einbindung von Speichern in Energieversorgungsnetzen.

Auch am Forschungscluster „Luftfahrtforschung“ der Helmut-Schmidt-Universität ist das Fachgebiet mit einer Reihe von Projekten beteiligt. Ein besoderes Gewicht liegt dabei auf der Entwicklung nachhaltiger zukünftiger Flugzeugbordnetze. In einem weiteren Themenkomplex wird untersucht, wie sich in solche Netzstrukturen Brennstoffzellen integrieren lassen.

Das wissenschaftliche Spektrum des Fachgebiets beinhaltet messtechnische Untersuchungen und darauf aufbauende Simulationen sowie die Entwicklung neuer Simulationswerkzeuge für ausgewählte Betriebsfälle in Energieversorgungsnetzen.

Von der Akademie der Wissenschaften  in Hamburg ist Prof. Schulz als Ordentliches Mitglied  gewählt worden, um die Arbeitsschwerpunkte der Akademie im Bereich der Energieforschung zu verstärken.

Interdisziplinäre Forschungscluster an der Helmut-Schmidt-Universität

An folgenden Forschungsclustern der HSU ist das Fachgebiet Elektrische Energiesysteme beteiligt:

Forschungsgebiete des Fachgebiets Elektrische Energiesysteme

  • Energieversorgungsnetze
    – Modellbildung und Netzberechnung
    – Netzplanung und Netzbetrieb
    – Auslegung und Betrieb von Smart Grids
    – Integration dezentraler Energiewandler
    – Interaktion von Stromrichtern und Netz
    – Netzrückwirkungen
    – Inselnetzerkennung
  • Netzidentifikation durch Netzimpedanzmessung
    – Modellbildung und Simulation
    – Entwicklung von Messgeräten für die Nieder-, Mittel- und Hochspannung
    – Entwicklung von Messmethoden für die Höchstspannung
    – Durchführung von Messprogrammen
    – Applikationsspezifische Messeinrichtungen
  • Elektromobilität
    – Technische Konzepte und Metastudien
    – Untersuchung von Infrastrukturkonzepten
    – Integration in das Stromnetz
    – Anschlussbedarfe und Alternativlösungen
    – Ladeinfrastruktur und Lademanagement
  • Wasserstoff und Brennstoffzellen
    – Modellbildung und Simulation
    – Untersuchung von Infrastrukturkonzepten
    – Zukünftige Einsatzszenarien von Wasserstoff
    – Brennstoffzellen für den Flugbetrieb
    – Neue Typen intern steuerbarer Brennstoffzellen
    – Entwicklung einer internen Methanisierung
  • Flugzeugbordnetze
    – Modellbildung und Konzepterstellung
    – Gewichtsoptimierung von Flugzeugbordnetzen
    – Power Management
    – Zukünftige Spannungsebenen
    – Schalt- und Schutzkonzepte
    – Brennstoffzellen im Flugbetrieb
    – Einsatz und Test von 3-D-Druckbauteilen für elektrische Systeme

 

 

Projekte zu den Themengruppen

 

  • Leuchtturmprojekt 1 „Kabinentechnologie und multifunktionale Brennstoffzelle“ im Spitzencluster Luftfahrtstandort Metropolregion Hamburg
    • Teilprojekt: Architekturkonzepte für die Stromversorgung in der Flugzeugkabine,
      Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH

      • Thema 1: Innovative elektrische Flugzeugkabinennetze für eine optimierte Bordnetzversorgung
      • Thema 2: Optimierte Kabinenenergieversorgung in modernen Verkehrsflugzeugen durch den Einsatz höherer Gleichspannungsebenen
    • Teilprojekt: Konzeptanalyse einer elektrischen Integration von Brennstoffzellen in modernen Verkehrsflugzeugen,
      Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • Intelligente Schaltungsknoten zur Lastsymmetrierung im Bordnetz von Verkehrsflugzeugen (ACAPONE)
    Kooperationspartner: EADS / Airbus Operations GmbH
  • Flexible, energieeffiziente Kabinenversorgung – Entwicklung einer flexiblen Stromversorgungsarchitektur mit intelligenten Schaltungsknoten für die Flugzeugkabine (FlexKab)
    Kooperationspartner: EADS / Airbus Operations GmbH
  • Entwicklung einer Secondary Power Distribution Box
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • Entwicklung eines Prüfstands für die zukünftige elektrische Kabinenenergieversorgung in Flugzeugen
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • Entwicklung eines Demonstrators für Lastmanagement-Systeme
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • Erstellung einer iPad-Applikation zur Demonstratorsteuerung
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • Messungen in intelligenten Flugzeugbordnetzen
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • Load Balancing
    Kooperationspartner: Airbus Group Innovation
  • Vermaschte Netze im Kabinen- und Frachtraumbereich
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH
  • 3-D-Druckbauteile zur kombinierten Nutzung für elektrische Systeme im Flugzeug
    Kooperationspartner: Airbus Operations GmbH

  • Optimierte Erzeugungs- und Verteilungsstrukturen für eine dezentrale Energieversorgung
  • Netzregelung bei stark verteilter Energieerzeugung
  • Verbesserte Einbindung von Windkraftanlagen und anderen regenerativen Energieerzeugern in das Energieversorgungsnetz
  • Simulation und Optimierung von Generator-Umrichter-Konzepten zur Netzeinspeisung mit Windkraftanlagen
    Netzplanung für Offshore-Windparks: Auslegung von Komponenten
  • Netzqualitätsmessungen (5 Netzanalysemessgeräte)
  • gemeinsame Messprojekte mit Windpark- und Übertragungsnetzbetreibern
  • Messprojekte an Windkraftanlagen-Prototypen in Zusammenarbeit mit Herstellern
  • Mitarbeit an Hamburger Forschungskonzepten (s. Broschüre „Vision Hamburg – Responsible Growth Externer Link: Vision Hamburg – Responsible Growth “ der Freien und Hansestadt Hamburg)
  • Beteiligung am „Weiterbildenden Studium Windenergietechnik und -management“ der Universität Oldenburg bzw.ForWind
  • Kooperation mit dem „Haus der Technik e. V.“ in Essen im Bereich der wissenschaftlichen Weiterbildung zum Thema Windenergie

Hamburger Hochbahn AG
Verkehrsbetriebe Hamburg-Holstein GmbH
Akademie der Wissenschaften in Hamburg
Forschungsnetzwerk Energie – Stromnetze
Energieforschungsverbund Hamburg
Cluster Erneuerbare Energie Hamburg
Hamburg Aviation e.V.
Stromnetz Hamburg GmbH
Fördergesellschaft Windenergie und andere Dezentrale Energien – FGW e.V.
Energieforen Leipzig GmbH
Airbus Operations GmbH
hySOLUTIONS GmbH
Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung – ZAL GmbH

Prüfstand für Windenergieanlagen mit doppel gespeistem Asynchrongenerator (DGASM)
Prüfstand für Windenergieanlagen mit permanent erregtem Synchrongenerator (PESM)
Mittelspannungs-Netzimpedanz-Messcontainer
PV-Demonstrationsmodul
Hochspannungslabor
Prüfstand für PEM-Brennstoffzellen (Einzelzellenteststand)
Prüfstand für PEM-Brennstoffzellen (Stack-Initialisierungsteststand)

Internationale Zusammenarbeiten

 

  • Prof. Dr. Janusz Bialek
    20.09.2018
    NEIS Keynote Speaker , IEEE Fellow, Skolkovo Institute of Science and Technology – Skoltech, www.neis-conference.com

 

  • Delegation from Energy Sector Mongolia
    11.06. 2018

 

  • Prof. Dr.-Ing Jian Sun
    21.09.2017
    NEIS Keynote Speaker , Rensselaer Polytechnic Institute, USA

 

  • Prof. PhD. Frede Blaabjerg
    2017
    IEEE Fellow, Aalborg University, Denmark

 

  • Prof. Dr. Ronnie Belmans
    15.09.2016
    NEIS Keynote Speaker  from KU Leuven, Belgium

 

  • Munira Halimjanova, Master of Technology, Duschanbe, Tadschikistan
    01.10.2015 – 30.09.2018
    DAAD-Promotionsstipendium
    Thema: Investigation and evaluation of the Tajik energy system

 

  • Prof. PhD. Frede Blaabjerg
    10.09.2015
    NEIS Keynote Speaker, IEEE Fellow, Aalborg University, Denmark

 

  • Delegation from Energy Authority of Mongolia
    17.05. – 25.05.2012
    Fortbildungsworkshops Energieeffizienzdienstleistungen bei der Erzeugung, -verteilung und –nutzung von Energie für mongolische Ingenieure und Führungskräfte

 

  • Delegation from Energy Authority of Mongolia
    06.10. – 16.10.2011
    Fortbildungsworkshops für mongolische Ingenieure und Führungskräfte

 

  • Dr. Robert Smoleński, University of Zielona Góra, Poland
    18.10. – 22.10.2010
    Erasmus-Austausch-Programm „LLP-Erasmus Programme, Individual teaching programme for teaching staff mobility“
    Thema: Selected issues concerning conducted interferences in distributed power systems

 

  • Dr. Robert Smoleński, University of Zielona Góra, Poland
    09.02. – 13.02.2009
    Erasmus-Austausch-Programm „LLP-Erasmus Programme, Individual teaching programme for teaching staff mobility“
    Thema: Conducted electromagnetic interferences in systems consisting power electronic converters

 

  • Ass. Prof. Dr. Grzegorz Benysek, University of Zielona Góra, Poland
    08.11. – 12.11.2008
    Erasmus-Austausch-Programm „LLP-Erasmus Programme, Individual teaching programme for teaching staff mobility“
    Thema: Power electronics in Smart Electrical Energy Networks

 

  • Dr. Przemyslaw Janik, Technical University of Wroclaw, Poland
    15.07. – 15.09.2007
    DAAD-Stipendium
    Thema: Bestimmung der Netzrückwirkungen von Windenergieanlagen durch die Anwendung moderner Algorithmen der Signalanalyse

  • Frau Leona Kolaric, Griffith University Gold Coast, Australien
    03.07. – 26.09.2017
    Griffith University Industrial Affiliates Program
    Bachelorarbeit: Modeling and Simulation of PEM Fuel Cells
    in Projekt: Inbetriebnahme eines Brennstoffzellen-Teststands

 

  • Herr Ralf Carestia, Dartmouth College, USA
    15.06. – 15.08.2017
    Austauschprogramm mit dem Dartmouth College
    Projekt: Analysis and evaluation of power quality measurements in Matlab and C++

 

  • Frau Tayler Evans, Griffith University Brisbane, Australien
    02.03. – 05.06.2015
    Griffith University Industrial Affiliates Program
    Masterarbeit: Harmonic Analysis of Wind Power Micro-Grid Systems
    in Projekt: Measurement of frequency dependent grid impedance in medium and high voltage power grids

 

  • Herr Drini Selmani, Technological Educational Institute of Athens, Griechenland
    26.09.2011 – 09.04.2012:
    Erasmus Stipendium
    10.04.-30-09.2012:
    Erasmus Praktikum
    01.10.2012-15.05.2013:
    Projekt: Windenergie-Prüfstand mit permanent erregtem Synchrongenerator

 

  • Frau Munira Halimjanova, Duschanbe, Tadschikistan
    13.01. – 16.04.2010
    EU-Projekt TEMPUS CD_JEP-26058-2005 „Curriculum development in Renewable Energy Technologies in Central Asia Universities“ (CRETA)
    Thema: Renewable Energy Sources in Tajikistan – Efficiency analysis and Filter Design

 

  • Herr Yevgeniy Krasnikov, Pavlodar, Kasachstan
    17.09. – 23.12.2009
    EU-Projekt TEMPUS CD_JEP-26058-2005 „Curriculum development in Renewable Energy Technologies in Central Asia Universities“ (CRETA)
    Thema: Investigation of optimal Lighting Conditions for a PV Test System

 

  • Herr Nathan Keilar, Griffith University Brisbane, Australien
    28.02. – 05.06.2009
    2009 Industrial Affiliates Program
    Masterarbeit: Concept to Integrate Distributed Generation into the German Power Grid Intended for Multi-Agents System Realisation
    Für diese Masterarbeit wurde der IEEE Queensland Division Student Thesis Award 2009 verliehen.

  • Markus Dietmannsberger, M.Sc.
    01.04. – 31.05.2016 und 16.01. – 21.01.2017
    Gastuniversität: Aalborg University (Faculty of Engineering and Science, Department of Energy Technology, Power Electronic Systems)

 

  • Prof. Dr. Detlef Schulz
    26.02. – 04.03.2012
    Mongolei , GiZ-Projekt Energieeffizienz in der netzgebundenen Energieversorgung, Phase II, Kooperation Energiebehörde Mongolei

 

  • Dipl.-Ing. Thomas Weiß, Dipl.-Ing. Hauke Langkowski, Dipl.-Ing. Endrik Waldhaim
    17.05. – 20.05.2010
    Gastuniversität: Tajik Technical University (Fakulty of Engineering, Business and Management), Dushanbe, Tajikistan
    EU project TEMPUS CD_JEP-26058-2005 „Curriculum development in Renewable Energy Technologies in Central Asia Universities“ (CRETA)
    Themen: Grid Impedance Determination and Grid Integration of Renewable Energies; Design of Electrical Equipment and Grid Topologies of an Offshore Wind Farm

 

  • Prof. Dr. Detlef Schulz
    08.03. – 13.03.09
    Gastuniversität: Innovative University of Eurasia, Pavlodar, Kasachstan
    EU project TEMPUS CD_JEP-26058-2005 „Curriculum development in Renewable Energy Technologies in Central Asia Universities“ (CRETA)
    Themen: Grid integration of wind energy systems; Grid integration of photo-voltaic systems

 

  • Prof. Dr. Detlef Schulz
    05.01. – 09.01.2009
    Gastuniversität: University of Zielona Góra, Poland
    Erasmus-Austausch-Programm „LLP-Erasmus Programme, Individual teaching programme for teaching staff mobility“
    Themen: Grid integration of wind energy systems; Measurements and laboratory equipment planning

 

Sonstiges Leistungsangebot:

  • Durchführung wissenschaftlicher Studien
  • Messtechnische Zuordnung von Netzstörungen
  • Analyse von Stromausfällen / Versorgungsunterbrechungen
  • Störungsmessungen mit wissenschaftlichem Charakter
  • Messprogramme in sensitiven Verbraucherstrukturen
  • Langzeitmessungen von Netzrückwirkungen
  • Modellierung von Betriebszuständen und Fehlern in Netzen
  • Wissenschaftliche Beratungsleistungen
  • Erstellung von Gutachten
  • Durchführung von Energietagen an Schulen
HSU

Letzte Änderung: 4. Februar 2019