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Second-life batteries - the first tests with success
As part of a research project with a large energy supplier in NRW and the local transport companies for a multimodal charging station for electric buses, we tested in September 2019 car batteries of a renowned car manufacturer in a dedicated battery lab.
First, the 48 "Second Life Batteries", which are coupled together and should act as a single unit, subjected to balancing to achieve a uniform state of charge. The next and most important step was the performance test: all batteries were subjected as a unit to a stress test. Here was checked for unloading and loading. The engineering office Fehringer is very satisfied with the results. Some minor issues still need to be addressed or eliminated, and then the second-life batteries are really ready for a second life in a battery pack for charging electric busses.


by Nicolaj Fehringer 03 Aug, 2023
Ladestation für schwere Industriebaufahrzeuge sowie Ladestationen für eVTOL (Flugtaxi)
by Sarah Lalla 25 Mar, 2022
Wir beschreiten neue Wege! 

Soll die Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft und Sonne weiter ausgebaut und effizienter genutzt werden, kommt der Speicherung von Energie immer mehr Bedeutung zu. Schwankende Erträge und Abnahmen könnten auf diese Weise ausgeglichen werden. Zurzeit wird Überschüssiger Strom in Pumpspeicherkraftwerken geparkt. Hier ist die Speicherkapazität aber sehr begrenzt und ein weiterer Ausbau teuer.

Da aus Strom und Wasser durch Elektrolyse Wasserstoff erzeugt werden kann, bietet sich die Möglichkeit, große Energiemengen zu speichern und bei Bedarf wieder in Strom umzuwandeln (Brennstoffzelle) oder aber den Wasserstoff direkt zu nutzen. Schutz der Umwelt.

Der Schutz der Umwelt und der sparsame Umgang mit unseren natürlichen Ressourcen werden bereits bei der Entwicklung der Produkte und Leistungen berücksichtigt. Wir verpflichten uns zur Nachhaltigkeit. Unser Ziel ist der Einklang von Ökonomie und Ökologie.

Wasserstoff? Ja bitte! Gehen auch Sie neue Wege und bestellen Sie den Aufkleber mit dem beiliegenden Faxformular „ Bestellformular_Wasserstoff_Ja_Bitte.pdf " PDF-Datei zum Drucken und Faxen.
by Sarah Lalla 18 Mar, 2022
Das Ingenieurbüro Fehringer steckt seine Energie nicht nur in die Entwicklung neuer Technologien, sondern auch in junge, engagierte Menschen. Als IHK zertifizierter Ausbildungsbetrieb werden in unserem Ingenieurbüro unter anderem Technische Systemplaner*innen ausgebildet. Auch Praktikanten bieten wir gerne Einblicke in die Welt der Leittechnik und Automation. Geschäftsführer Sven Rösner überreichte heute unserem Praktikanten sein Zeugnis.  Jan Melis hat ein 10 wöchiges Praktikum als Industriekaufmann absolviert. Wir wünschen Herrn Melis weiterhin viel Erfolg für seinen beruflichen Werdegang und freuen uns auf neue junge Talente.
by Sarah Lalla 07 Feb, 2022

Feierliche Übergabe eines Elektroautos Peugeot e-208 Allure Elektromotor 136.

Der neue Geschäftsführer S. Rösner übergibt das neue Elektroauto an den Mitarbeiter M. Königsmann, zwecks Einsatzes bei der EnBW - einer der größten deutschen Energiekonzerne. Die Anschaffung eines Elektroautos mit einer Ladeleistung von 100 KW erfolgte für die Durchführung der Inbetriebnahme von Ladeparks. Herr Königsmann erstellt im Zuge der Inbetriebnahme eine IST-Stand-Analyse der Ladeparks und führt Funktionstest nach vollständiger Analyse durch, sodass die E-Tankstellen im Anschluss in Betrieb genommen werden können. Die Ingenieur Fehringer GmbH freut sich einen wichtigen Betrag zur e-Mobilität leisten zu können.

 

v.l.n.r.: Mike Königsmann (Bauleiter/ IT-Systemadministrator), Sven Rösner (Technischer Geschäftsführer)

by Gabriele Meßner-Mitteregger 25 Oct, 2021


„Ein herzliches Glück Auf“ So empfing Dipl.Ing. Nicolaj Fehringer seine Kollegen vom größten österreichischen Übertragungsnetzbetreiber im Oktober 21 im Schacht Konrad (Salzgitter). Bei einer Grubenfahrt im ehemaligen Eisenerz-Bergwerk staunten alle über die gewaltigen Dimensionen der baulichen Strukturen unter Tag. Die Führung durch Christian Islinger (Infostelle Konrad) lieferte spannende Einblicke in den Arbeitsalltag der Bergleute. Zum Gelingen trug wesentlich die perfekte Organisation durch den Betriebsstellenleiter, Dipl.Ing. Markus Göke, bei.

by Andrea Stefen 12 Oct, 2021
Am 20.08.2021 wurde das Projekt MuLi der Öffentlichkeit vorgestellt - wir haben unseren Beitrag dazu geleistet. Lesen Sie hierzu mehr in der Presseinformation
by Andrea Stefen 06 May, 2021

das hat das Ingenieurbüro Fehringer aus Dortmund für den Energieversorger RheinEnergie AG und die Kölner Verkehrs-Betriebe (KVB AG) umgesetzt. Dreh- und Angelpunkt: Ein durchdachtes Batterie- und Energiemanagementsystem für ausgemusterte Autobatterien.

Seit Ende Dezember 2020 steht die fertige E-Bus-Ladestation mit einer Ladeleistung von bis zu 500 kW in Köln-Bocklemünd, die finale Inbetriebnahme ist nun abgeschlossen. Sie ist das praxistaugliche Ergebnis eines Forschungsprojekts, das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) und dem Projektträger Jülich (PTJ) gefördert worden ist. Äußerlich ähnelt die E-Bus-Ladestation einem gewaltigen Betonklotz, ihr Inneres zeugt jedoch von ingenieurwissenschaftlichem Know-how und einer ordentlichen Portion Innovationsgeist, die den Nahverkehr in öffentlichen Verkehrsnetzen per Bus elektrifiziert – und zwar nachhaltig. Denn erstens wird der dafür notwendige Strom durch freiwerdende Bremsenergie von Straßenbahnen erzeugt, die ansonsten verloren ginge. Und zweitens besteht der Energiespeicher in der E-Bus-Ladestation aus Second-Life-Batterien.

Vom Sondermüll zum Zwischenspeicher

Bei den eingesetzten Second-Life-Batterien handelt es sich um ausgemusterte E-Auto-Batterien  der Ford Werke GmbH. Jede für sich ist mittlerweile zu schwach, um als Antriebsbatterie eines E-Autos zu dienen. Sie sind aber noch kraftvoll genug, um sie im Zusammenschluss als Zwischenspeicher zu nutzen. „Wir hauchen diesen Batterien wieder neues Leben ein“, bringt es Nicolaj Fehringer, geschäftsführender Gesellschafter des Ingenieurbüros Fehringer, auf den Punkt. „Andernfalls hätten diese Batterien als umweltbelastender Sondermüll geendet, obwohl sie noch bis zu 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität aufweisen.“

Die Krux: Jede einzelne Batterie hat ihre „eigene Geschichte, ihren eigenen Charakter“. Das erschwert den Zusammenschluss der in Reihe geschalteten Second-Life-Batterien zu einem stabilen Energiespeicher als E-Bus-Ladestation. Die Lösung: „Das von uns entwickelte Batteriemanagementsystem bringt diese Batterien auf ein gemeinsames Spannungslevel. Dafür wird jede einzelne Batteriespannung gemessen und ausbalanciert“, erklärt Nicolaj Fehringer. Das klingt einfacher als es ist. Denn hinter dieser Technik musste ein eigenes Batteriemanagementsystem entwickelt werden, das speziell für das genannte Konzept mit den Second-Life-Batterien zugeschnitten ist. Das dafür ebenso neu entwickelte, übergeordnete Energiemanagementsystem sorgt für das funktionale Zusammenspiel aller technischen Komponenten.

Ein Leuchtturmprojekt für mehr Nachhaltigkeit

In diesem komplexen System muss der Strom zweimal gewandelt werden: Von Gleichstrom (DC) der Bremsenergie in Wechselstrom (AC) der Batteriespeicher, um im Ladepunkt wieder den Gleichstrom (DC) bereitzustellen, mit dem die E-Busse Strom auftanken zu können. „Dennoch bleibt der Wirkungsgrad der Elektromobilität größer als der von benzinbetriebenen Fahrzeugen“, ist Nicolaj Fehringer überzeugt. Hinzu kommt, dass mit der genutzten Bremsenergie eine bisher verschwendete Energiequelle nutzbar gemacht wird und ausgemusterte E-Autobatterien ein zweites Leben erhalten. Diese E-Bus-Ladestation mit seinem innovativen Batterie- und Energiemanagementsystem sei daher ein „Leuchtturmprojekt“, das die Negativaspekte der E-Mobilität reduziere und die Energiebilanz hin zu mehr Nachhaltigkeit verbessere. Genau das bestätigt auch Jeff Witting vom Auftraggeber RheinEnergie AG: „Wir sind begeistert. Diese multimodale E-Bus-Ladestation zeugt von nachhaltigem Innovationsgeist. Das Konzept ist einmalig in Deutschland und glänzt durch Forschung, Innovation, technischem Know-how und der unter Hochdruck angestrebten Nachhaltigkeit für die Energiewirtschaft.“


by Carmen Kotulla 18 Jan, 2021

Die E-Mobilität erreicht nicht nur die Fortbewegung im Privaten, sondern mittlerweile auch die öffentlichen Verkehrsmittel. Die Nachhaltigkeit elektrisch betriebener Fahrzeuge steht dabei jedoch sehr häufig in Kritik, sogar von der deutschen Bundesregierung. Kommt der Strom doch aus dem Kohlekraftwerk oder anderen CO­2-sündigen Produktionsquellen. Und sind die Energiespeicher doch alles andere, als umweltfreundlich produziert – heißt es!

 

Das Ingenieurbüro Fehringer „möchte“ nicht nur, sondern kann diese Negativaspekte reduzieren und sorgt für eine Verbesserung dieser Bilanz, zu mehr Nachhaltigkeit. Zum Einsatz kommt dafür eine Kombination von ingenieurswissenschaftlichem und physikalischem Wissen und dessen Umsetzung mit innovativen sowie kreativen Ideen, die so noch nie da gewesen sind.

 

Neugierig?

by Andrea Stefen 14 Dec, 2020
Zum Jahresende haben wir in ein neues technisches Highlight investiert - unser 3D-Drucker ist nun fester Bestandteil unseres Portfolios. Der 3D-Drucker vom Typ Raise3DN2 druckt mit einer Feinheit von bis zu 10 Micron (das sind 0,01 mm). Zudem verfügt er über ein riesiges Druckvolumen mit einem Bauraum von 28373 cm³. Alle weiteren Fakten zu unserem 3D-Drucker erfahren Sie in unserer Rubrik "Service" unter "Engineering".
Mit diesem neuen High Tech Gerät freuen wir uns in Zukunft Ihre Projekte umzusetzen- Sprechen Sie uns an!
Das Bild zeigt ein Beispiel, das wir mit dem Drucker gestalten.
by Yvonne Burbach 04 May, 2020

Batteriemanagementsysteme  

Eine Kombination aus einer Reihen- und einer Parallelschaltung ermöglicht eine größere Flexibilität zur Erreichung einer bestimmten Spannung und Leistung mit Standardbatterien. Durch die Parallelschaltung erhält man die benötigte Gesamtkapazität und durch die Serienschaltung die gewünschte höhere Betriebsspannung des Batteriespeichers.

Jede Serienschaltung von Batterie- oder UltraCap-Zellen kann nur so gut sein wie die schwächste Zelle. Mittels "Active Cell Balancing" oder " Passive Cell Balancing " können Abweichungen in einzelnen Zellen, Modulen oder ganzen Strings schon im Ansatz erkannt werden.

So wird jede Zelle dauerhaft im optimalen Bereich betrieben - ein wesentlicher Schlüssel für Sicherheit, bestmögliche Auslastung und lange Lebensdauer der Batterien.

Das übergeordnete "Batterie Management System" (BMS) organisiert optimalen Ausgleich für den gesamten Stack, indem es zuverlässig und präzise die wichtigsten Batteriezustände wie State of Health (SoH) und State of Charge (SoC) ermittelt. Außerdem steuert es die Hilfskomponenten und sorgt dafür, dass die Batteriezellen nicht über maximale und minimale Spannung gehen. BMS kommuniziert mit anderen Systemen, überstellt die Zellenwerte wie Zellenspannung, Zellentemperatur usw. und ermöglicht so die externe Diagnose. Diese Daten können an ein übergeordnetes Energiemanagement oder Ladegerät gemeldet werden - eine schonende und perfekt angepasste Ladestrategie.

Beide verfügbaren Varianten sind für alle gängigen Zell-Technologien geeignet:

  • Die "Active Cell Balancing" Technologie überträgt überschüssige Ladung weitgehend verlustfrei aktiv von einer Zelle in die andere. Schwache Zellen im Stack erhalten aktive Unterstützung - die gesamte Batterie kann besser ausgenutzt werden.  
  • Das simplere "Passive Cell Balancing“ bietet ähnlich guten Schutz der Zelle; die Anpassung fällt dabei etwas kostengünstiger aus durch dynamisches Ableiten von Ladungs-überschüssen.

Alle Parameter sind über Software konfigurierbar für jeden Anwendungsfall. Die Software zeigt den aktuellen Status der einzelnen Zelle umfassend bis zum Gesamtsystem an. Es erlaubt die Parametrierung des Speichers und beinhaltet einen Fehler- und Event-Log. Sämtliche Funktionen sind stationär oder mobil (remote) verfügbar.

Second-Life Batterien

In Elektrofahrzeugen werden die Batterien sehr schnell geladen und entladen, so dass bei Batterien, abhängig von den Arbeitsbedingungen, nach 5 - 7 Ladevorgängen etwa 80% der Anfangskapazität verbleibt. Das verkürzt zwar die maximale Reichweite, erlaubt aber noch die Nutzung der Batterien für andere Zwecke, z.B. als Speicher für erneuerbare Energien oder beim Netz-Engpass-Management.

Bei diesen Batterien kann die Zellenkapazität sehr unterschiedlich sein. Durch Balancing kann die maximale Restkapazität von Second-Life Batterien effektiv ausgenutzt werden.  

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Smart Filter Technology by CFT GmbH Compact Filter Technic

Commissioned by the company CFT GmbH, we have developed a smart filter control system for dedusting systems.
Why Smart Filter? - Because these systems use digitization to increase cost-effectiveness and process optimization - so you have sustainable success.

Photo of the BAUMA in April 2019 in Munich, where the Smart Filter was presented:
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