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Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE)

Mobility-Lab

Intelligente und umweltfreundliche Mobilität ist eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit. Im Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE) wird deshalb zu innovativen Fahrzeug- und Antriebskonzepten, Batterie-Energiespeicherlösungen, Bidirektionalem Laden, Regelungsverfahren für Systemdienstleistungen, Aerodynamik, Mobilitätsalternativen, Routenoptimierung, Materialien, Nachhaltigkeitsanalysen sowie die Nutzung von Wasserstoff und E-Fuels für den Verkehr zu Lande, Wasser und Luft geforscht.
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Elektrische Antriebssysteme

Elektrische Antriebssysteme sind der technische Dreh – und Angelpunkt elektromobiler Fahrzeuge.  Die Nutzung elektrischer Energie steht im Fokus der Forschungstätigkeiten an der H-BRS. Forschungsgegenstand ist der elektrische Antriebsstrang als komplexes multiphysikalisches System in Hinblick auf autonomes Fahren, Lebensdauer, Effizienz und Ressourcenschonung. Zusätzlich werden die Komponenten (Antriebsumrichter und Maschine) ausgelegt und anhand neuester Technologien und Konzepten demonstriert.

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Ladetechnologie

Ein Forschungsschwerpunkt des TREE liegt auf dem Gebiet der Leistungselektronik (Netzintegration, Speicherung, Elektrolyse). Im Forschungsfeld Bidirektionales Lademanagement wird beispielsweise an technologischen Lösungen geforscht, mit denen Elektromobilität noch emissionsärmer, kostengünstiger und komfortabler werden kann. Ziel ist es Stromnetze, Ladeinfrastruktur und Fahrzeuge mit bidirektionaler Ladetechnologie so miteinander zu verknüpfen, dass Elektrofahrzeuge Teil des Energiespeichersystems werden. Neben dem Fokus auf E-Fahrzeuge forscht das TREE ebenfalls im Bereich der maritimen E-Mobilität.

Schiff (DE)

Wasserstoff-Mobilität

Im Bereich Wasserstoff-Logistik gibt es Forschungsexpertise im Bereich Transportrouten und -netze sowie zu Szenarien zur Umstellung, Hinzukommen und Wegfall neuer Transport-optionen im Bereich Wasserstoff sowie Wasserstoff-Derivate. Auch der Einsatz von drucklos bereitgestelltem Wasserstoff in Form von Metallhydridspeichern kann eine Lösung sein für ausgewählte Einsatzgebiete (z.B. Gabelstapler, Vorratslagerung an Tankstellen) sein. Die H-BRS ist Mitglied in den Wasserstoffnetzwerken HyCologne sowie H2R Wasserstoff Rheinland.

„Elektrische Antriebe haben eine Schlüsselfunktion in der Energiewende, besonders in der nachhaltigen Mobilität sind sie das Herzstück des Fahrzeugs. Ohne sie dreht sich kein Rad. Eine altgediente Technik wurde zum Paradigmenwechsel in der Mobilitätswelt. Auf geht’s in Richtung Zukunft mit den optimalen elektrischen Antrieben für das autonome Fahren!”

Prof. Dr. Anna-Lena Menn - Professorin für Ingenieurmathematik insbesondere Optimierung technischer Systeme/ Foto: @ Phil Dera

Prof. Anna-Lena Menn
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Modellbildung und Simulation

Weil nicht allein der Antrieb ausschlaggebend für die Effizienz ist, beschäftigt sich das Forschungsfeld Effiziente Mobilität mit der Effizienzoptimierung von Form, Bauweise, Materialien und Betriebsstrategien von Fahrzeugen. Darunter fallen die Aerodynamik, mathematisch-physikalischen Modellbildung und Simulation, die Entwicklung neuer Verfahren zur Strömungsmessung sowie die Forschung an nachhaltigeren Fahrzeugbauteilen.

 

 

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Komplementäre Forschungsfelder
Abgerundet wird die Mobilitätsforschung an der H-BRS durch die komplementären Forschungsfelder Ökobilanzierung und Nachhaltigkeitsanalyse (u. a. zu Fahrzeug-komponenten, Kraftstoffe, Transportrouten, alternativen Mobilitätspraktiken). Der Fokus liegt auf Fragen der Klimawirkung von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen sowohl im Boden gebunden als auch im Luftverkehr. Neben ökologischen werden auch ökonomischeund soziale Aspekte betrachtet, u.a. im Rahmen gesellschaftlicher Akzeptanzforschung (u. a.Verkehrswege, Mobilitätspraktiken, Materialien, Antriebe).

BRS Motorsport Saison 2023 Italien und Tschechien

BRS-Motorsport

Im Formula Student Team der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg erweitern über 60 Studierende aller Fachbereiche ihr Wissen aus dem Studium und entwickeln und fertigen jedes Jahr einen elektrischen Rennwagen. An den Internationalen Wettbewerben treten die Teams gegeneinander an und werden neben den Fahrleistungen des Prototypen auch durch theoretische Disziplinen bewertet. Diese beinhalten sowohl die Konstruktion des Rennwagens, als auch eine Kosten- und Fertigungsaufstellung, sowie die Entwicklung eines Geschäftsmodells.

Themenschwerpunkte im Überblick

  • Alternative und effiziente Mobilitätskonzepte
  • Antriebstechnologieentwicklung: Leistungselektronik, Maschine und Regelung
  • Modellbasierte Systems Engineering (MBSE)
  • Bauteilcharakterisierung und Alterungsuntersuchungen
  • Technik-Akzeptanz
  • Optimale Energie-Effizienz von Fahrzeugen
  • Gewichts- und kostenoptimierter Einsatz von Materialien
  • Bidirektionales Laden (konduktiv und induktiv) und Lademanagement
  • Power-to-X
  • Ökobilanzierung und Nachhaltigkeitsanalyse (LCA) insb. im Bereich E-Fuels
  • Power-Hardware-in-the-Loop und „Digitale Zwillinge“
  • Energiekreisläufe und Sektorkopplung
  • Big Data & Mobilität 4.0
  • Regelungsverfahren von Systemdienstleistungen von E-Fahrzeugen
  • Technikfolgenabschätzung, insbesondere Nachhaltigkeit von autonomen Fahrzeugen

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Einladung Antrittsvorlesung Brendemühl Menn 2023
Schiff (DE)
Masterprojekt 2022 Geometriemodellierung Flugzeug halb (DE)
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Forschen und Kooperieren

Kooperation mit der H-BRS - Testimonial Katharina Seuser

In vielen Unternehmensstrategien ist die Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen längst als wichtiges Element der Open Innovation etabliert. Bei konkreten Forschungsideen oder bei der Unterstützung unternehmerischer Herausforderungen, steht die Hochschule als wissenschaftliche Partnerin mit ihrer Expertise zur Seite.

Bei Interesse an einer Zusammenarbeit, nehmen Sie gerne Kontakt auf.

Ausgewählte Forschungsprojekte

Kontakt

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Dirk Reith

Mathematik, Physik und Simulationsanwendungen (Forschungsprofessur), Direktor des TREE-Instituts, Präsidialbeauftragter - Institutionelle Forschungskooperationen, Faculty Advisor - BRS Motorsport (Formula Student)

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 223

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Stefanie Meilinger Portrait Nov 23 IZNE

Stefanie Meilinger

Professorin für Nachhaltige Technologien, insb. Energieeffizienz und Erneuerbare Energien, Direktorin des Internationalen Zentrums für Nachhaltige Entwicklung (IZNE) und Mitglied des Instituts für Technik, Ressourcen- und Energieeffizienz (TREE), Mitglied des Promotionskollegs NRW , Studiengangleiterin Nachhaltige Ingenieurwissenschaft (NI) , Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation (IWK)

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

G 037

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Prof. Dr. Marco Jung (DE)

Marco Jung

Professur für Elektromobilität und elektrische Infrastruktur mit dem Schwerpunkt Leistungselektronik, Leiter der Forschungsgruppe Leistungselektronik für erneuerbare Energien, Elektromobilität und zur Sektorenkopplung , Leiter des Power Electronics and Power System-LAB (PEPS-Lab), Leiter der Abteilung Stromrichter und elektrische Antriebe Fraunhofer IEE, Professorales Mitglied Promotionskolleg NRW

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B213

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Portraet Tanja Clees EMT 20180201 Foto E. Tritschler (DE)

Tanja Clees

Ingenieurwissenschaften, insbesondere Ingenieurinformatik, Modellbildung und Simulation, Forschungsprofessur, Mitglied des TREE-Direktoriums

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 245

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Fraunhofer SCAI

Standort

Sankt Augustin

Adresse

Schloss Birlinghoven

53757 Sankt Augustin

Prof. Anna-Lena Menn

Anna-Lena Menn

Professorin für Ingenieurmathematik insbesondere Optimierung technischer Systeme , Leitung des Forschungsfeldes "Modellbildung und Simulation" im TREE

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 229

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Seuser-Katharina_FBEMT_2019-03_Foto-Sven-Flessing (DE)

Katharina Seuser

Journalistik und Medienproduktion

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 205

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

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Alexander Asteroth

Professor für Theoretische Grundlagen der Informatik, Geschäftsführender Direktor des Instituts TREE, Sprecher des Forschungsfelds Effiziente Mobilität

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

A 022.3

Adresse

Grantham-Allee 20

53757, Sankt Augustin