Doktorvorträge ISEA im Juni 2019: Moritz Teuber, Julia Badeda & Christian Bußar

 

Freitag, 28.06.2019, 8:30 Uhr, Aula 2, Ahornstraße 55, 52074 Aachen

 

08.30 Uhr Moritz Teuber, M.Sc.

„Lifetime Assessment and Degradation Mechanisms in Electric Double-Layer Capacitors“

Elektrische Doppelschichtkondensatoren sind Energiespeicher, welche im Rahmen der Energiewende eingesetzt werden. Das Funktionsprinzip ist elektrostatische Ladungstrennung und Eigenschaften und Anwendungen dieser Klasse von Kondensatoren werden aktiv erforscht und entwickelt, um den Wandel zu einem umweltbewussten Lebensstil zu unterstützen. Diese Arbeit betrachtet eingehend den Zusammenhang zwischen Kondensatorlebensdauer und Betriebsbedingungen. Hierbei wird vor allem eine große Testmatrix vermessen und anschließend im Rahmen einer sogenannten Post-MortemAnalyse untersucht. Die Geräte werden geöffnet und die Elektroden mit elektrochemischen und physikalischen Methoden analysiert, um die genauen Ursachen für die Alterung zu bestimmen. Die Ergebnisse erlauben eine präzisere Abschätzung der Lebensdauer. Weiterhin wird als eine Hauptursache für die Degradation die Bildung einer ausgeprägten Deckschicht entdeckt.

09.45 Uhr Dipl.-Wirt.-Ing. Julia Badeda

„Modeling and Steering of Multi-Use Operation with Uninterruptible Power Supply Systems - utilizing the example of lead-acid batteries“

Ein Elektrizitätsnetzwerk mit einem hohen Anteil an fluktuierender Erzeugung benötigt zusätzliche Flexibilität. Eine Möglichkeit zur zeitlichen Flexibilisierung bieten Batteriespeichersysteme. Innerhalb des Vortrags wird beleuchtet, inwieweit vorhandene unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlagen (USV) für einen solchen Einsatz geeignet sind. Für die Analyse werden die möglichen USV Topologien, die hauptsächlich verwendete Speichertechnologie sowie die betrachteten Märkte dargestellt. Hauptaugenmerk des Vortrages liegt auf dem impedanzbasierten elektrischen Model, welches mit Submodellen zur Berücksichtigung von Alterungsprozessen gekoppelt wurde. Darüber hinaus werden die Einflüsse wesentlicher Alterungsmechanismen auf die Impedanz einer Bleibatterie analysiert. Die abschließende Szenarienanalyse stellt den ökonomischen Mehrwert für die Implementierung eines Multi-Nutzen Speichers heraus.

11.00 Uhr Dipl.-Phys. Christian Bußar

„Investigation of Optimal Transformation Pathways towards 2050 for the Successful Implementation of a Sustainable Reduction of Carbon Emissions from Power Generation“

The energy system of today which is still based on great use of fossil energy sources needs to be transformed towards low-emission technologies to contain a further increase of global temperatures. Within the thesis a model is developed to investigate the integration pathways of renewable energies, which are independent of primary energy prices, and flexibility from grids and storage to analyse their influence on system cost and further system benefits. The model is parametrised to represent a European-wide scenario under different techno-economic parameters as well as different political boundaries. The investigations reveal that further integration of renewables sources are not only a cleaner solution to reach climate targets, but they offer also a more economical solution compared to fossil technologies, however, essential investment efforts are necessary not only in generation but also flexibility components.