Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

900.000 Euro zur Erforschung und Realisierung einer thermisch flexiblen Aluminiumproduktion

04.09.2017

Gemeinsam mit Wissenschaftlern vom Lehrstuhl für Strömungsmechanik der Bergischen Universität Wuppertal (Leitung: Prof. Dr.-Ing. Uwe Janoske), dem Wuppertal Institut und dem Aluminiumhersteller TRIMET Aluminium SE untersucht Prof. Dr.-Ing. Dietmar Tutsch (Lehrstuhl für Automatisierungstechnik / Informatik der Bergischen Uni) in einem neuen Forschungsprojekt, ob eine thermisch flexible Aluminiumproduktion möglich ist. Das Land NRW fördert das Projekt mit rund 900.000 Euro unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE).

Im Zuge der Energiewende hängt elektrische Energie in Zukunft verstärkt von Wind und Sonne ab, ihre Verfügbarkeit wird folglich stark schwanken. Aus Mangel an Speichern für größere Mengen elektrischer Energie muss die Nachfrage daher dem Angebot angepasst werden.

„Dies kann im Kleinen durch preispolitische Anreize mittels zeitlich flexiblem Einschalten von Elektrogeräten in den Haushalten erfolgen, viel effizienter ist jedoch, große Verbraucher elektrischer Energie zu flexibilisieren“, sagt Prof. Tutsch.

Die Aluminiumindustrie gehört zu den großen Verbrauchern elektrischer Energie. Durch eine Flexibilisierung könnte die im Rahmen des Pilotprojektes zu modifizierende Produktionsstätte des Projektpartners TRIMET Aluminium SE in Essen ein indirektes Speicherpotenzial von ca. 1.000 Megawattstunden (MWh) zur Verfügung stellen, um auf Schwankungen in der elektrischen Energiegewinnung zu reagieren. Dies entspräche der Kapazität eines mittelgroßen Pumpspeicherkraftwerkes.

„Um dies zu ermöglichen, müssen die bisher mit konstanter Stromstärke versorgten Aluminiumelektrolyseöfen aber in ein System überführt werden, bei dem die Ofenstromstärke geändert werden kann“, erklärt Prof. Dietmar Tutsch.

Eine sich zeitlich ändernde Stromstärke bewirkt eine sich zeitlich ändernde Temperatur in den Elektrolyseöfen. Damit dies nicht zu ineffizienter Aluminiumproduktion oder gar Schäden an den Öfen führt, bis hin zu deren Zerstörung, muss der Produktionsprozess angepasst werden. „Insbesondere muss auf den individuellen Zustand eines jeden Ofens eingegangen werden, ohne die Zusammenhänge der in Reihe geschalteten Öfen zu vernachlässigen. So ergibt sich ein sehr komplexes zu regelndes System“, betont Prof. Uwe Janoske.

Gemeinsam mit seinem Team vom Lehrstuhl für Strömungsmechanik untersucht er in diesem Zusammenhang den Einfluss unterschiedlicher Stromstärken durch Erstellung eines simulativen Ofenmodells. Dieses Modell kann dann den Einfluss der sich daraus ergebenden reduzierten oder erhöhten Temperaturniveaus in den Aluminiumöfen ermitteln.

Mit diesen Erkenntnissen kann wiederum der Lehrstuhl für Automatisierungstechnik/ Informatik unter Leitung von Prof. Tutsch eine ofenindividuelle Regelung auf Basis der Eingangsgrößen wie beispielsweise elektrisch zugeführter Energie, Abwärme, wärmetauscherbasierter Kühlung/Isolation entwickeln und zusammen mit der TRIMET Aluminium SE realisieren.

Aufgrund der Komplexität der Zusammenhänge und Vielzahl von Daten werden Methoden von Industrie 4.0 angewandt. „Im Idealfall können dann sogar Tagesprognosen über den Ofenspielraum abgegeben werden, so dass dessen Kenntnis bewusst dazu genutzt werden kann, die Öfen in energiespeichernde Zustände zu bringen, um zu erwartende Energieversorgungsengpässe abzufedern“, so die Wuppertaler Forscher.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Tutsch
Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik und Medientechnik
Telefon 0202/439-1945
E-Mail tutsch@uni-wuppertal.de

Prof. Dr.-Ing. Uwe Janoske
Fakultät für Maschinenbau und Sicherheitstechnik
Telefon 0202/439-2113
E-Mail janoske@uni-wuppertal.de

Denise Haberger | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuppertal.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Ausgezeichnet: „betop“ Magazin gewinnt Gold und Silber
05.08.2019 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Bosch Global Supplier Award für Rittal
02.08.2019 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hamburger und Kieler Forschende beobachten spontanes Auftreten von Skyrmionen in atomar dünnen Kobaltfilmen

Seit ihrer experimentellen Entdeckung sind magnetische Skyrmionen – winzige magnetische Knoten – in den Fokus der Forschung gerückt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Hamburg und Kiel konnten nun zeigen, dass sich einzelne magnetische Skyrmionen mit einem Durchmesser von nur wenigen Nanometern in magnetischen Metallfilmen auch ohne ein äußeres Magnetfeld stabilisieren lassen. Über ihre Entdeckung berichten sie in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Die Existenz magnetischer Skyrmionen als teilchenartige Objekte ist bereits vor 30 Jahren von theoretischen Physikern vorhergesagt worden, konnte aber erst...

Im Focus: Hamburg and Kiel researchers observe spontaneous occurrence of skyrmions in atomically thin cobalt films

Since their experimental discovery, magnetic skyrmions - tiny magnetic knots - have moved into the focus of research. Scientists from Hamburg and Kiel have now been able to show that individual magnetic skyrmions with a diameter of only a few nanometres can be stabilised in magnetic metal films even without an external magnetic field. They report on their discovery in the journal Nature Communications.

The existence of magnetic skyrmions as particle-like objects was predicted 30 years ago by theoretical physicists, but could only be proven experimentally in...

Im Focus: Physicists create world's smallest engine

Theoretical physicists at Trinity College Dublin are among an international collaboration that has built the world's smallest engine - which, as a single calcium ion, is approximately ten billion times smaller than a car engine.

Work performed by Professor John Goold's QuSys group in Trinity's School of Physics describes the science behind this tiny motor.

Im Focus: Die verschränkte Zeit der Quantengravitation

Die Theorien der Quantenmechanik und der Gravitation sind dafür bekannt, trotz der Bemühungen unzähliger PhysikerInnen in den letzten 50 Jahren, miteinander inkompatibel zu sein. Vor kurzem ist es jedoch einem internationalen Forschungsteam von PhysikerInnen der Universität Wien, der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie der Universität Queensland (AUS) und dem Stevens Institute of Technology (USA) gelungen, wichtige Bestandteile der beiden Theorien, die den Verlauf der Zeit beschreiben, zu verbinden. Sie fanden heraus, dass die zeitliche Abfolge von Ereignissen echte Quanteneigenschaften aufweisen kann.

Der allgemeinen Relativitätstheorie zufolge verlangsamt die Anwesenheit eines schweren Körpers die Zeit. Das bedeutet, dass eine Uhr in der Nähe eines schweren...

Im Focus: Quantencomputer sollen tragbar werden

Infineon Austria forscht gemeinsam mit der Universität Innsbruck, der ETH Zürich und Interactive Fully Electrical Vehicles SRL an konkreten Fragestellungen zum kommerziellen Einsatz von Quantencomputern. Mit neuen Innovationen im Design und in der Fertigung wollen die Partner aus Hochschulen und Industrie leistbare Bauelemente für Quantencomputer entwickeln.

Ionenfallen haben sich als sehr erfolgreiche Technologie für die Kontrolle und Manipulation von Quantenteilchen erwiesen. Sie bilden heute das Herzstück der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

GAIN 2019: Das größte Netzwerktreffen deutscher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler startet in den USA

22.08.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz auf der MS Wissenschaft

22.08.2019 | Veranstaltungen

Informatik-Tagung vom 26. bis 30. August 2019 in Aachen

21.08.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

5G macht die Produktion smarter

23.08.2019 | Informationstechnologie

Wärmekraftmaschinen in der Mikrowelt

23.08.2019 | Physik Astronomie

Auf dem Prüfstand: Automatisierte Induktionsthermographie zur Oberflächenrissprüfung von Schmiedeteilen

23.08.2019 | Maschinenbau

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics