Forschungsprojekt SuSy

Sustainable DC-Systems – Gleichstrom-Energieversorgung auf Schiffen

Credit:

BMWK

Erneuerbare Energie wird im Normalfall per Wechselrichter von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt. Damit Energie – zum Beispiel aus Photovoltaikanlagen oder auch aus Brennstoffzellen – auf See ohne diese Umwandlung effizienter bereitgestellt werden kann, erforscht das Verbundprojekt SuSy die Einsatzmöglichkeiten für gleichstrombasierte Verteilnetze auf Schiffen. Hauptziel ist es, auf Verteilungsebene eine hybride Bordnetzstruktur mit sinnvoller Kombination von Wechsel- und Gleichspannung zu entwickeln und somit die Aufnahmefähigkeit von regenerativer Energie auf Passagierschiffen zu steigern. Dieses Prinzip soll im Anschluss auf weitere Schiffstypen übertragbar sein.

Forschungsprojekt SuSy

 

Laufzeit

März 2021 bis Februar 2024

Förderung durch

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Projektbeteiligte

  • Meyer Werft GmbH & Co. KG
  • Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • Institut für Mechatronik im Maschinenbau (TUHH)
  • Institut für Elektrische Energietechnik (TUHH)
  • Siemens Energy Global Gmbh & Co. KG
  • Lloyd´s Register EMEA
  • morEnergy GmbH
  • Damen Shipyards
  • Schneider Electric GmbH

Hauptziel des Projekts SuSy ist die Entwicklung einer hybriden Bordnetzstruktur auf Verteilungsebene mit sinnvoller Kombination von Wechsel- und Gleichspannung. Hierzu beschäftigen sich die Partner im Verbundprojekt SuSy mit dem Einsatz von neuartigen Gleichstromsystemen zur effizienten Energieversorgung auf Schiffen. Der Fokus liegt dabei auf der Erhöhung der Verteilungseffizienz sowie der Steigerung der Aufnahmekapazität für regenerative Energien. Um Skaleneffekte zu ermöglichen, soll die zu entwickelnde Bordnetzstruktur auf verschiedene Schiffstypen angewandt und als Modulbaukasten ausgelegt werden.

Das Projekt erbringt einen wichtigen Beitrag zum Maritimen Forschungsprogramms der Bundesregierung. Darin werden Aspekte wie ein effizienter Schiffsbetrieb, effiziente Antriebe und eine CO2-emmissionsoptimierte Betriebsweise aufgegriffen.

Das Institut für Vernetzte Energiesysteme arbeitet im Vorhaben SuSy an der Konzeption von neuen Gleichstrom-Energieverteilungsstrukturen. Darüber hinaus werden verschiedene Bereiche des Schiffes, unter anderem Kabinen, als flexible Lasten in das Gesamtsystem der Energieversorgung integriert und die Außenfassade in die Energieerzeugung mittels Photovoltaik einbezogen. Für die Energieverteilungsstrukturen werden digitale Modelle geschaffen und in Simulationen das Verhalten szenarienbasiert analysiert. Dadurch werden Energieflüsse ermittelt und Optimierungspotenziale bestimmt. Die Simulation zeigt Lösungsmöglichkeiten für die Gesamtsystemgestaltung auf und übergibt diese Parameter an die Laborsimulation. Hier werden die Netzteilnehmer mittels ihrer Modelle in einem relevanten Leistungsbereich (bis zu 1,1 MW gemeinsamer Erzeuger und Verbraucherleistung) in einem physikalischen Netz zusammengeschaltet und die Ergebnisse der Simulation experimentell überprüft. Die so gewonnenen Erkenntnisse fließen zurück in die digitale Simulation und verbessern dort die Aussagekraft.

Das Projekt schafft die Grundlage für eine innovative hybride Energieversorgung, welche zukünftig eine mögliche Option für die modulare Auslegung des Bordnetzes für eine Vielzahl von unterschiedlichsten Schiffstypen bietet.

Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt SuSy:

Abteilung

Energiesystemtechnologie

Die Abteilung Energiesystemtechnologie fokussiert sich auf die Interaktion zwischen systemrelevanten Technologien innerhalb dezentraler vernetzter Strukturen, insbesondere auf der Nieder- und Mittelspannungsebene.

Forschungsgruppe

Flexibilitäten und Systemdienstleistungen

Die Forschungsgruppe Flexibilitäten und Systemdienstleistungen befasst sich mit der Frage, welche Werkzeuge, Betriebsführungsstrategien und zusätzliche Infrastrukturen erforderlich sind, um Stromnetze stabil, zuverlässig und robust betreiben zu können.

Handlungsfeld

Netzmanagement: Strom-, Gas- und Wärmenetze

Damit Energie nicht nur bilanziell, sondern auch real zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung steht, müssen Strom- und Gasnetze im Hinblick auf kommende Herausforderungen analysiert, in ihrer Betriebsführung angepasst, infrastrukturell modernisiert und teilweise erweitert werden.

Kontakt

Flexibilitäten und Systemdienstleistungen

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme