Labore und Ausstattung

Labore und Ausstattung des Forschungsfelds Konvergente Infrastrukturen

Versuchs- und Pilotanlagen

Im Mittelpunkt unserer Untersuchungen stehen Verbrennungs-, Vergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse. Dafür nutzen wir die in den Technika bereitstehenden Versuchs- und Pilotanlagen in unterschiedlichen Leistungsklassen, wie

  • stationäre Wirbelschichtfeuerung SWSF 100 (ca. 15 kW Feuerungswärmeleistung)
  • zirkulierende Wirbelschichtfeuerung ZWSF 100 (ca. 60 kW Feuerungswärmeleistung)
  • stationärer Wirbelschichtvergaser WSV 400 mit Gasreinigung und Gasmotor (33 kW elektrische Leistung) sowie wahlweise Stirling-Motor (7 kW elektrische Leistung)
  • Wirbelschichtvergasungsanlage mit Gasreinigung und -konditionierung sowie Brennstoffzelle (1 kW elektrische Leistung)

Diese halbtechnischen Versuchsanlagen gestatten die Durchführung von projektbegleitenden Eignungstests für unterschiedlichste Brennstoffe mit der Wirbelschichttechnologie und bilden damit die Grundlage für die Konzeption und Planung von Energiewandlungsanlagen auf dieser technologischen Basis.

© Fraunhofer IFF

Wirbelschichtvergasungsanlage

Die stationäre Wirbelschichtvergasungsanlage (WSV 400) ist mit unterschiedlichen Gasreinigungssystemen ausgestattet. An dieser Versuchsanlage im Technikumsmaßstab können die verschiedensten Biomassen vergast und die Eigenschaften des erzeugten Brenngases untersucht werden.

© Fraunhofer IFF

Zündstrahlmotor-Generator-Modul

Zur Untersuchung der energetischen Nutzung von Brenngas aus Biomasse kann auch ein Zündstrahlmotor-Generator-Modul mit 33 kW elektrischer Leistung genutzt  werden. Hier stehen Untersuchungen zum Langzeitstandverhalten deratiger Anlagen im Vordergrund.

© Fraunhofer IFF

Stirling-Motor-BHKW

Mit dem erzeugten Gas aus dem stationären Wirbelschichtvergaser kann ein Stirling-Motor-BHKW mit 7 kW elektrischer Leistung betrieben werden.

© Fraunhofer IFF, Dirk Mahler

Kraft-Wärme-Kopplung-Pilotanlage

Unsere Kraft-Wärme-Kopplung-Pilotanlage ist mit einem Gasgenerator, Modulen zur Gasaufbereitung und mit nachfolgender Gasnutzung in einer Brennstoffzelle ausgestattet. Mit deratigen Anlagen können hohe Wirkungsgrade bei der Stromerzeugung erreicht werden.

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Labor Prozessentwicklung

Das Labor für die Prozessentwicklung ist mit zahlreichen Geräten ausgestattet, um die Gaszusammensetzung bei der Vergasung bzw. Verbrennung von Biomasse, Brenn- und Reststoffen erzeugten Brenn- bzw. Rauchgasen zu analysieren.

Zur Verfügung stehen

  • ein stationärer Wirbelschichtvergaser im Labormaßstab,
  • eine variable Brenngasreinigung im Labormaßstab,
  • eine Gasmischanlage für Synthesegase und
  • umfangreiche Gasmesstechnik (Gaschromatograph, Wärmeleitfähigkeitsdetektor, Infrarotspektrometer).

Zusätzlich verfügt das Labor über moderne MSR-Technik zur Realisierung und zum Test von Steuer- und Regelungsprozessen für thermische Anlagen. Die Messtechnik umfasst auch Systeme zur Abgas- und Brenngasanalyse, Teer- und Staubmessung und der lokalen Online-Sauerstoffmessung in Brennräumen.

Laborwirbelschichtvergasungsanlage mit einem Gasreinigungsteststand

Im Virtual Development and Training Center des Fraunhofer IFF Magdeburg kann eine Laborwirbelschichtvergasungsanlage mit einem Gasreinigungsteststand betrieben werden, um mit unterschiedlichen Vergasungsmitteln (Luft, Dampf, Sauerstoff) und variablen Katalysatormaterialien die Effizienz von Vergasungsprozessen zu untersuchen.

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Dr.-Ing. Torsten Birth

Konvergente Infrastrukturen

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 1
39106 Magdeburg, Deutschland

Telefon +49 391 4090-355

Fax +49 391 4090-370

Steuerungs-, Informations- und Netzmesstechnik

Für das Themenfeld Elektrische Energiesysteme ist ein Labor inklusive der dazu gehörenden Steuerungs- und Informationstechnik, sowie der Netzmesstechnik vorhanden. Hier entwickeln wir Komponenten, die zum intelligenten Energieaustausch mit dem elektrischen Netz erforderlich sind. Entsprechend der Anforderungen der Forschungs- und Entwicklungsaufgaben werden mikrocontrollerbasierte Systeme, insbesondere für die Messung, Steuerung und Regelung elektrischer Systeme, entwickelt, aufgebaut und in entsprechende Systeme integriert. Dieses Labor ist auf intelligente elektrische Energiesysteme ausgerichtet.

© Fraunhofer IFF, Viktoria Kühne

Versuchsplattform Elektromobilität

Die universell ausgestatteten Stromtankstellen am Fraunhofer IFF, Standort VDTC, ermöglichen eine Variation und den Test von unterschiedlichen Bedienkonzepten. Darüber hinaus entwickeln und testen wir neue Informations- und Kommunikationstechnologie-Komponenten zum Datenaustausch zwischen Elektrofahrzeugen und Stromtankstellen. Testen Sie mit Ihrem Elektrofahrzeug die Stromtankstelle, die an diesem Standort für Sie zur Verfügung steht.

© Fraunhofer IFF, Thoralf Winkler

Synchrone Netzmesstechnik (Phasor Measurement Units und Power Quality-Messgeräte)

An mehreren, bundesweit verteilten Standorten sind unter Beteiligung des Fraunhofer IFF hochpräzise, über GPS-Zeit synchronisierte Messgeräte installiert. Damit erfassen wir die elektrischen Parameter des Energienetzes. Wir arbeiten daran, die Stabilität des Energienetzes zu gewährleisten, indem wir diese Daten analysieren. Darüber hinaus erschließen wir neue Anwendungsmöglichkeiten für diese

Speicherprogrammierbare Steuerungen und Mikrorechner

Industrielle Steuerungstechnik ist die Grundlage für den Betrieb von elektrischen Geräten und Anlagen. Mit Testaufbauten werden Hard- und Software entwickelt und in den Funktionen geprüft, bevor sie zum Einsatz gelangen. Dafür nutzen wir unseren Teststand mit steuerbaren Erzeugern, Lasten und Speichern.

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Smart-Grid-Komponenten-Labor

Im Mittelpunkt unserer Untersuchungen stehen elektrische Speicher und Speicheranwendungen, zeitsynchrone Messtechnik für das elektrische Netz, Konformitätstest sowie Informations- und Kommunikationstechnik in elektrischen Netzen. Dafür nutzen wir die im Technika bereitstehenden Versuchs- und Pilotanlagen für die unterschiedlichen Anwendungen:

  • Batterieteststand DC-Leistung 200 kW (9–900 V | 0–600 A) mit Fahrzeugbusnachbildung
  • Batteriekleinspeichersysteme:
    • intelligenter Gebäudespeicher (15 kW | 8 kWh)
    • mobiler Stationärspeicher (18 kW | 30 kWh)
    • dynamischer Kleinspeicher (18 kW | 25 kWh)
  • mobiler Großbatteriespeicher (1 MW | 0,5 M Wh) = SGESS – Smart Grid Energy Storage System
  • Schwungmassenspeicher für hochdynamische Industrieanwendungen
  • Konformitäts- und Entwicklungsplattform für Elektromobilität (IEC 15118, IEC 61815) mit Ladeinfrastruktur und IKT-Komponentennachbildung
  • Phasor-Measurement-Unit(PMU)-Konformitätstestplattform

Diese halbtechnischen Versuchsanlagen gestatten die Durchführung von projektbegleitenden Eignungstests für unterschiedlichste Anwendungen und bilden damit die Grundlage für die Konzeption und Planung von IKT-Infrastrukturen, Speicherintegration, Netzmessungs-, Visualisierungs- und Berechnungsanwendungen sowie Smart-Grid- bzw. Micro-Grid-Strukturen.

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Christoph Wenge

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Christoph Wenge

Konvergente Infrastrukturen

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 1
39106 Magdeburg, Deutschland

Telefon +49 391 4090-731

Fax +49 391 4090-93-731

Technologien der virtuellen Realität zur Unterstützung Ihrer Produkte und Prozesse

Im VDTC des Fraunhofer IFF stehen Labore mit modernster Ausstattung zur Erstellung und Anwendung von virtuellen Modellen zur Verfügung. Technologien der virtuellen Realität können gemeinsam mit den Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFF zur Erarbeitung virtuell-interaktiver Anwendungen oder zur Durchführung von Qualifizierungsaufgaben genutzt werden.

Mit Hilfe innovativer Virtual-Reality-Technologien können konstruierte Produkte dreidimensional betrachtet und analysiert sowie mit anderen Fachabteilungen gemeinsam erörtert werden. Konstrukteure und Anwender können mit dem Modell in der virtuellen Welt interagieren und verschiedene Zustände, Maßhaltigkeiten, Kollisionen und Werkstoffeigenschaften überprüfen, ohne dass viel Geld und Zeit investiert werden muss. Prozesse in unterschiedlichen Fachbereichen wie z. B. Fertigungs- oder Montageprozesse können frühzeitig realitätsnah geprüft und bzgl. ihrer Wirksamkeit, Ergonomie u.v.a. untersucht werden.

Wir sind Ihr Partner bei der Erstellung VR-basierter Lösungen und deren Anwendung in virtuell-interaktiven Umgebungen. Hierzu bieten wir Ihnen folgende Möglichkeiten:

  • Erstellung von 3D-Visualisierungen für Design Reviews, Präsentationen oder Qualifizierung
  • aussagekräftige interaktive 3D-Visualisierung Ihrer Produkte und Prozesse
  • frühzeitige Fehlererkennung (Kollisionen, Platzrestriktionen)
  • Absicherung von Prozessen vor der Produktion (Montierbarkeit, Erreichbarkeiten)
  • Erprobung und Erstellung von Montageplänen
  • Weiternutzung der erstellten Abläufe für Ausbildung und Training von Personal
  • Beratung bei Beschaffung und Einführung von Virtual-Reality-Umgebungen

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Ronny Franke

Contact Press / Media

Dipl.-Ing. Ronny Franke

Konvergente Infrastrukturen

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 1
39106 Magdeburg, Deutschland

Telefon +49 391 4090-144

Fax +49 391 4090-115

Realitätsnahes Erleben dreidimensionaler Modelle in der CAVE

Die CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) ist ein hochmodernes Mehrseiten-Projektionssystem.

Der von außen eher unscheinbare »Würfel« ist mit je 2,3 Metern Kantenlänge zwar wesentlich kleiner als der Elbe Dom. Die CAVE besitzt jedoch weitreichende Fähigkeiten. Das System arbeitet unter anderem stereoskopisch. Diese »Stereo«-Darstellung vermittelt dem Betrachter den realistischen Eindruck, ein dreidimensionales Objekt direkt vor sich im Raum zu sehen. Eine zusätzliche Bodenprojektion gestaltet die räumliche Wahrnehmung noch realistischer.

Die CAVE gestattet dem Nutzer sich interaktiv in die virtuelle Realität hineinzugegeben. Über die vollständige Rundumsicht mit Blick nach unten ist man zum Beispiel in der Lage, Maschinen- und Führerhaussimulationen außerst realistisch zu gestalten.

Aufgrund ihrer Form, Größe und der 3D-Visualisierung eignet sich die CAVE besonders für schnelle Design Reviews kleinerer Inhalte, wie Maschinen, Innenarchitektur oder Montageabläufen. Sie dient vor allem als individuelles Arbeitsinstrument für kleinere Personengruppen.

 

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Ronny Franke

Contact Press / Media

Dipl.-Ing. Ronny Franke

Konvergente Infrastrukturen

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 1
39106 Magdeburg, Deutschland

Telefon +49 391 4090-144

Fax +49 391 4090-115