Fachliche Schwerpunkte Kompetenzen und Projektbeispiele

Die Forschungsgruppe für Energie- und Antriebssysteme setzt ihre Fachkenntnisse in verschiedenen Projekten ein.

Die Kompetenzen und eingesetzten Tools sind in den Projekten beschrieben und mit einigen Projektbeispielen illustriert.

Elektrische Energiesysteme

Elektrische Energiesysteme - Power Systems

Das eingesetzte Tool NEPLAN und Schnittstellen von anderen Simulationswerkzeugen kann das Verhalten von Elektrizitätsnetzen und den darin eingesetzten Komponenten im Betriebs- oder Fehlerfall detailliert simulieren.

Smart Grid Konzepte für die Integration von dezentraler Einspeisung, elektrischen Speicher und Lastmanagement
Für die Eigenverbrauchserhöhung von Photovoltaikanlagen werden Batteriespeicher immer mehr zum Thema, sind aber ohne Zusatznutzen oder Förderung noch kaum rentabel. Prüfstände für den Test von Batterie und Superkapazitäten zählen zur Infrastruktur.

Projekt Seilbahnspeicher
Projekt Messsystem

Projekt Seilbahnspeicher 

In Zusammenarbeit mit der Frey AG Stans wird mit Förderung des BAV die Standseilbahn Biel-Magglingen mit einem Batteriespeicher und einem Energiemanagement ausgerüstet. Der offizielle Kurzbeschrieb des Projektes..

Projekt Messsystem

Für Elektrofahrzeuge wurde ein fahrzeugunabhängiges Messsystem mit GPS und Fernauslesung entwickelt, um Beispielsweise den realen Energiebedarf von Elektrobussen für die Personenbeförderung auf besonderen Streckenprofilen zu bestimmen.

Energieberatung für Industrie / EVUs / öffentliche Betriebe
Das Know-How wird beim Optimierungspotenzial für einen Betrieb eingesetzt, um die Energiekosten zu senken. Sei dies durch Verringerung der Leistungsspitzen oder durch die Verbesserung von Antriebssystemen und deren Regelung. In Zusammenarbeit mit dem Kompetenzzentrum Thermische Energiesysteme und Verfahrenstechnik, ermittelt die Forschungsgruppe eine ganzheitliche Sicht auf den ganzen Energieverbrauch. Mit der PinCH-Analyse setzt das Kompetenzzentrum Thermische Energiesysteme und Verfahrenstechnik ein Werkzeug ein, dass ganze Produktionsstätten mit allen Energieströmen optimieren kann.

Leistungselektronik - Power Electronics

Die Forschungsgruppe für Energie- und Antriebssysteme hilft bei der Auslegung und Optimierung von Leistungselektroniksystemen.  Sie simulieren Schaltungen und entwicklen geeignete Regelungen für das entsprechende System.

Electric Power Drives

Elektrische Antriebssysteme - Electric Power Drives

Von der Auswahl eines geeigneten Antriebssystems und dazugehörigen Regelalgorythmen bis zur Simulation und Entwicklung eines massgeschneiderten Motors für die Anwendung inkl. Prototypenbau (Leistungsbereich 50W – 5kW), ist die Forschungsgruppe ein Forschungs- und Entwicklungspartner.

Motorenprüfung
Für Motoren bis 20kW und bis 3500 U/min kann die Forschungsgruppe mit ihrem selbst entwickelten und patentierten Prüfstand Motorenkennwerte messen. So können beispielsweise elektrische Motoren auf Einhalten der seit dem 1. Januar 2017 vorgeschriebenen Effizienzklasse IE3 überprüft werden. 

Projekt Maehroboter

Der neue König auf dem Fussballplatz

Autonom, präzise und umweltfreundlich: Auf Initiative des Start-Ups Ronovatec entwickelte die HSLU einen Mähroboter, der selbstständig Fussballrasen mäht - inklusive Streifenmuster. Die FG E&A war für die mobile Energieversorgung und den Antriebsstrang sowie deren Steuerung zuständig - vom Konzept bis zur Inbetriebnahme.

Studentische Projekte

Student Formula Electric

Formula Student Electric

Seit Jahren ist die Forschungsgruppe Mitbetreuer eines Teams, welches innovative Rennfahrzeuge mit Elektroantrieb für die Kategorie Formula Student entwickelt und baut.

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Das Team bestehend aus vier bis fünf Elektrotechnikstudierenden der Hochschule Luzern und rund fünfzehn Maschinenbaustudierenden der ETH Zürich und ist im Verein AMZ (Akademischer Motorsportverein Zürich) zusammengeschlossen. Seit 2010, als die Kategorie Formula Student Elektrik eingeführt wurde, baut AMZ ausschliesslich Fahrzeuge mit Elektroantrieb. 2013 erreichte der AMZ erstmals den ersten Platz in der Weltrangliste der elektrischen Kategorie. Auch aktuell liegt der AMZ wieder auf dem ersten Platz. Seit Juni 2016 hält AMZ den Weltrekord für die schnellste Beschleunigung eines elektrisch angetriebenen Autos von 0 auf 100 km/h mit einer Zeit von 1.513 Sekunden.

Exponat Lichtbogen

Exponat Lichtbogen

Je ein Student aus der Elektrotechnik (Henry Gretener) und der Maschinentechnik (Lukas Rüfenacht) bauten in ihrem Industrieprojekt ein Demonstrationsmodell für die CKW.

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 Dabei kann in einem kontrollierten Umfeld ein Kupferdraht zur Explosion und damit ein Lichtbogen erzeugt werden. Das Exponat wird in der CKW Stromwelt gezeigt.