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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine umfassende, systematische Analyse der energetischen Verluste in leistungselektronischen Antriebssystemen durchgeführt. Ziel war es, die relevanten Ursachen für Energieverluste in den unterschiedlichen Funktionsgruppen zu identifizieren und darauf aufbauend gezielte Optimierungsstrategien für eine Steigerung des Gesamtwirkungsgrades zu entwickeln. Ein Schwerpunkt lag auf der Analyse der Verlustmechanismen in modernen Leistungs-Halbleitern, insbesondere SiC-MOSFETs. Durch eine mathematische Modellierung des Schaltverhaltens sowie durch experimentelle Betrachtungen wurden die dynamischen und statischen Verlustanteile differenziert betrachtet. Die Tatsache, dass parasitäre Effekte und schaltungsspezifische Besonderheiten einen maßgeblichen Einfluss auf das reale Verhalten ausüben, verdeutlicht die Notwendigkeit praxisnaher Validierung und Messstrategien. Ergänzend zur analytischen Betrachtung wurden verschiedene Methoden zur Bestimmung der Durchlass-, Sperr- und Schaltverluste vorgestellt. Die Ergebnisse belegen, dass die bestmögliche Reduktion von Schaltverlusten nur im Zusammenspiel aus optimierter Bauteilauswahl, angepasster Ansteuerstrategie und geeigneter Gateversorgung realisierbar ist. Ein weiteres zentrales Thema war die Untersuchung der Versorgungskonzepte für die Treiberschaltungen. Hier wurden verschiedene topologische Ansätze unter Berücksichtigung ihrer Verlustmechanismen und ihrer Eignung für galvanisch getrennte Versorgung analysiert. Es wird betont, dass insbesondere bei Anwendungen mit hohen Schaltfrequenzen und erhöhten Anforderungen an EMV und Leistungsdichte die Wahl des Versorgungskonzepts entscheidend zur Effizienz beiträgt. Die Auswahl und Auslegung der Zwischenkreiskondensatoren erwies sich als weiterer Schlüsselbereich. Die Gegenüberstellung verschiedener Technologien, MLCC, Folien- und Aluminium-Elektrolytkondensatoren, verdeutlichte, dass die Minimierung der Verlustleistung stets in Abhängigkeit von Kapazitätsbedarf, Bauraum und Kosten zu betrachten ist. Die detaillierte Analyse der frequenzabhängigen Eigenschaften, insbesondere von RESR und LESL, machte deutlich, dass die ideale Bauelementwahl immer ein Kompromiss zwischen Verlustminimierung, thermischem Management und wirtschaftlichen Faktoren ist. Nicht zuletzt wurde der Einfluss der Anbindung und Leiterbahngestaltung auf das Gesamtsystem untersucht. Es zeigte sich, dass parasitäre Induktivitäten und Widerstände maßgeblich das Verhalten der Energiespeicher und somit die Systemeffizienz beeinflussen. Insgesamt konnte durch gezielte Schaltungs- und Bauteilmodifikation eine rechnerische Reduktion der Gesamtverlustleistung nachgewiesen werden. Die Validierung dieser theoretischen Ergebnisse durch experimentelle Untersuchungen bildet einen essenziellen Schritt für zukünftige Arbeiten. Weiterführend ist insbesondere die experimentelle Erprobung alternativer Ansteuerverfahren, wie resonante Gate-Treiber oder induktive Mitkopplung, von großem Interesse, um das Potenzial neuer Halbleitertechnologien voll auszuschöpfen. Angesichts des rasanten Fortschritts in der Halbleiterentwicklung und der steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz elektronischer Systeme bleibt die fortwährende Erforschung und Optimierung von Verlustmechanismen ein zentrales Betätigungsfeld der Leistungselektronik. Die vorliegende Arbeit leistet dazu einen grundlegenden Beitrag, indem sie die wichtigsten Einflussgrößen systematisch erfasst und bewertet.

Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der strategischen Planung und dem gezielten Ausbau öffentlicher AC-Ladeinfrastruktur in Kärnten. Ziel ist die Entwicklung eines Bewertungssystems, das potenzielle Standorte anhand technischer, wirtschaftlicher und nutzerspezifischer Kriterien objektiv beurteilt. Die Arbeit reagiert auf die bisher fehlende Strategie beim weiteren Ausbau von Wechselstrom-Ladepunkten. Neben einer umfassenden Analyse der aktuellen Infrastruktur und rechtlichen Rahmenbedingungen wird die Standortauswahl durch GIS-gestützte Analysen unterstützt. Ein Beispielstandort wird technisch geplant, wirtschaftlich bewertet und als Referenzprojekt ausgearbeitet, um die praktische Umsetzbarkeit der entwickelten Strategie zu demonstrieren.

In der vorliegenden Arbeit wird die Geschwindigkeitsermittlung bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor anhand von Videomitschnitten über eine Frequenzanalyse der Tonspur untersucht. Ziel ist es, die Methodik des Verfahrens wissenschaftlich fundiert darzulegen und einen Handlungsleitfaden für die Erstellung von Gutachten auf dieser Basis zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurden sowohl Versuche unter laborähnlichen Bedingungen als auch reale Testfahrten unter dem Einfluss typischer Störeinflüsse durchgeführt. Analysiert wurden sowohl die Verfahrensgrenzen als auch Einflüsse wie Schlupf, der Abrollradius der Reifen und der Dopplereffekt. Die Ergebnisse der Auswertungen zeigen, dass das Verfahren faktenbasierte Erkenntnisse liefert und sich innerhalb beschriebener Rahmenbedingungen in der Praxis anwenden lässt.

This work investigates the economic feasibility of using a battery energy storage system (BESS) for grid reinforcement in low-voltage (LV) power grids. We study the combined benefit of BESS when, on the one hand, it provides voltage stabilization as a grid service and, on the other hand, participates in the spot market for energy trading. We develop a detailed residential LV network model that accounts for the growing adoption of photovoltaic systems and heat pumps. Economic viability is assessed by calculating the net present value of the BESS over its lifetime. A section of the power grid of Jena, Germany, is used as a case study. The results demonstrate that integrating voltage stabilization and spot market trading enhances the cost-effectiveness of BESS for grid reinforcement with a financial improvement of roughly 57% compared with a single use-case solution.

Für das Maschinenbauunternehmen Niles-Simmons ist es entscheidend, wettbewerbsfähig zu sein. Dazu bedarf es einer fortlaufenden Entwicklung von effizienten Maschinen. Die Energieeinspeisung in jede Maschine von Niles-Simmons wird aktuell durch Drehstrom realisiert. Aktuell gibt es Entwicklungen, diese Energieversorgung mit Gleichstrom zu realisieren, wodurch bestimmte Vorteile erreicht werden können, allerdings auch Herausforderungen entstehen. Ziel dieser Arbeit ist es eine Gleichstromversorgung für eine NSH-T Maschine zu entwickeln, sowie deren Vor- und Nachteile darzustellen. Eine Teilaufgabe ist die Erstellung eines Stromlaufplanes für die DC-Einspeisung einer N30 MC.

Die vorliegende Diplomarbeit hat das Ziel, eine detaillierte und fundierte Analyse der Anforderungen für die effiziente und sichere Planung sowie Errichtung von Photovoltaik-Anlagen zu erarbeiten, wobei sowohl die DC- aus auch die AC-seitigen Aspekte intensiv betrachtet werden. Im ersten Schritt der Arbeit erfolgt eine systematische Aufbereitung der Grundlagen, um den aktuellen Stand der Technik, die bestehenden Normen und regulatorischen Vorgaben zu erfassen. Anschließend werden spezifische Anforderungen an die DC-seitige (Gleichstrom) und AC-seitige (Wechselstrom) Planung und Errichtung von PV-Anlagen detailliert untersucht und aufbereitet. Dies beinhaltet die Dimensionierung und Auswahl geeigneter Solarmodule, Wechselrichter, Verkabelungen, Schutz- und Sicherheitseinrichtungen. Ein besonderer Fokus wird auf die technischen Herausforderungen und die Umsetzung der Sicherheitsstandards gelegt, um die Integrität und Effizienz der PV-Anlagen zu gewährleisten. Die Arbeit umfasst zudem einen detaillierten Leitfaden für die Montage von Photovoltaikanlagen um die Sach- und Fachrichtigkeit zu bewerten.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein BMS mit „Onboard-EIS“ zur Bestimmung von SoH und SoC entwickelt und aufgebaut werden. Dazu kann auf einem bestehenden Algorithmus (Modell freier Ansatz) zurückgegriffen werden. Die Validierung der ermittelten Rohdaten (Real- und Imaginärteil) sollen mittels Kramers-Kronig Beziehung erfolgen.