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Elektrotechnik und Informationstechnik

Neues Forschungszentrum CARL leitet Zeitenwende ein

27. Januar 2023 | von
CARL-Forschungsgebäude als 6-geschossiger Neubau mit Schrägdach in Massivbauweise im Forschungscluster F am Campus Boulevard.

CARL-Forschungsgebäude als 6-geschossiger Neubau mit Schrägdach in Massivbauweise im Forschungscluster F am Campus Boulevard.

Zum Einzug in den neuen Forschungbau CARL – Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems – auf dem Campus Melaten beglückwünschen wir das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe.
Drei große Laborhallen als Herzstück des CARL und ein interdisziplinärer Forschungsverbund aus zehn Kernprofessuren, rund 20 weiteren Lehrstühlen und Instituten der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich ermöglichen es nunmehr wegweisende Forschungsarbeit zu Batteriealterung und Lebensdauervorhersagen der Leistungselektronik aus einer ganzheitlichen Perspektive zu forcieren. „Wir wollen bis zur Atom- und Kristallebene verstehen, wie Energiespeicher funktionieren und auf unterschiedliche Anforderungen reagieren“, erklärt Professor Dirk Uwe Sauer vom ISEA die grundlegende Idee vom CARL.

Im ersten Laborbereich sind Prüfstände für Belastungs- und Umweltsimulationen aufgebaut. Es geht beispielsweise um elektrische, mechanische, chemische oder klimatische Einflüsse auf Material und Systeme von Batterien und Leistungselektronik. Hier laufen Alterungsprozesse quasi in Zeitraffer ab, um deren Ursachen im Detail erforschen zu können.

Der zweite Labor-Bereich befasst sich mit dem Bau von Prototypen. Die Leistungsfähigkeit ganzer Systeme oder auch einzelner Bauteile wird hier untersucht, um beispielsweise Material- oder Konstruktionsfehler frühzeitig ausschließen zu können.

Der dritte Laborbereich widmet sich schließlich der physikalisch-elektrochemischen Analyse. Mit Hilfe einer Analysekette für Struktur- und Materialuntersuchungen, zu der unter anderem ein hochmoderner Computer-Tomograph mit bisher nicht erreichter Auflösung zählt, können die Strukturen des Materials bis zur atomaren Auflösung untersucht und analysiert werden.

Betrachtung findet sowohl der Endanwender, als auch der Entwickler von Maschinen und Materialien zur Herstellung von Batterien und Leistungselektronik. „Mit unseren Forschungsergebnissen können wir dazu beitragen, dass Entwicklungszyklen beschleunigt werden und durch eine optimale Konfiguration der Systeme letztlich Geld gespart wird“, sagt Proffessor Sauer. Denn die Frage der Lebensdauer ist essentiell für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.

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