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Projektlaufzeit:
18.05.2021 - 30.09.2023
Antragsteller/in:
Prof. Dr. Hans-Jürgen Pfisterer
Drittmittelgeber/Förderlinie:
Niedersächsisches Ministerium für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz
Fakultät:
Ingenieurwissenschaften und Informatik
Fördersumme:
€ 1.140,304,17
Projektpartner extern:
Firma Kalverkamp Maschinenbau GmbH, 49597 Rieste
Projektzusammenfassung:

Traktoren und sonstige Ackerfahrzeuge werden bislang durch fossile Energieträger angetrieben.
Derartige Arbeitsplattformen sind gekennzeichnet durch einen sehr hohen,
gering schwankenden Energieverbrauch. Die Entwicklung von Antriebssystemen auf
der Grundlage batterieelektrischer Konzepte sind für diese Anwendungenen entsprechend
nicht geeignet. Brennstoffzellen eignen sich optimal für Systeme mit konstantem
Energiebedarf und können somit viel besser in mobilen Arbeitsmaschinen als im PKW
oder LKW (mit stark schwankendem Verbrauch) eingesetzt werden. Die notwendigen
hohen Leistungen sind ebenfalls darstellbar, da die Systeme modular erweitert werden
können. Grundlage für den Einsatz einer Brennstoffzelle ist allerdings ein elektrisches
Antriebssystem.
Im Rahmen dieses Projektes soll das NeXaT-Fahrzeug, welches bereits über einen
hybrid-elektrischen Antrieb verfügt, um ein Brennstoffzellensystem erweitert werden.
Hierzu sind umfangreiche Entwicklungsarbeiten und der Bau eines neuen Prototypen
auf Grundlage des NeXaT-Fahrzeugs notwendig.
 
Im Erfolgsfall wird der vollständige Umstieg von fossilen Energieträgern (zzt. insb. Diesel)
auf Wasserstoff ermöglicht. Dieser Wasserstoff kann idealerweise als "grüner
Wasserstoff" direkt vom Landwirt erzeugt werden. Dadurch entsteht ein regionaler
Energiekreislauf.
Das NeXaT2H2-Fahrzeug dient als Demonstrator für die Anwendung von grünem Wasserstoff
in der Agrarwirtschaft und somit als Schaufenster in die agrartechnische Zukunft.
Im Anhang ist eine Skizze und ein Foto des bisherigen NeXaT-Prototypen beigefügt
(vgl. Abbildung 1 und 2), die einen Eindruck über das vollständig neu- und andersartige
Fahrzeugkonzept NeXaT vermitteln.
Zur Auslegung und Optimierung des elektrischen Antriebssystem wird ein Digitaler
Zwilling des Brennstoffzellensystems, der Leistungselektronik, der elektrischen Maschinen
und der Mess-, Steuer- und Regelungssysteme erstellt. Dies ist möglich, da es
der Arbeitsgruppe von Prof. Pfisterer an der Hochschule Osnabrück, die als wissenschaftlicher
Partner im Projekt mitwirken soll, im Jahr 2020 erstmals gelungen ist, elektrische
Antriebssysteme mit einer sehr hohen Modellgenauigkeit in Echtzeit zu simulieren.
Dies ermöglicht einerseits die Optimierung des Gesamtsystems, die Optimierung
jeder einzelnen Komponente, als auch die Kopplung von virtueller und realer Welt im
Prüflabor da Simulation und Versuch synchron durchgeführt werden können.

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