Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein dezentrales System zur kombinierten Bereitstellung von elektrischer Energie und nutzbarer Wärme. Hintergrund ist der Bedarf an flexibleren Energieversorgungslösungen, die wirtschaftliche, ökologische und betriebliche Anforderungen besser miteinander verbinden können als herkömmliche, starr betriebene Anlagen. Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert ein modular aufgebautes Energieerzeugungssystem mit integrierter Nutzung entstehender Wärme und einer übergeordneten intelligenten Betriebsoptimierung. Dabei können interne Betriebsdaten und externe Rahmenbedingungen berücksichtigt werden, um den Anlagenbetrieb vorausschauend, effizient und bedarfsgerecht anzupassen.

Der Nutzen liegt in einer verbesserten Energieausbeute, höherer Wirtschaftlichkeit, reduzierten Emissionen und einer besseren Einbindung dezentraler Anlagen in moderne Energie- und Wärmenetze. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere Industrie, Gewerbe, Quartiersversorgung, kommunale Energieinfrastruktur, dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung sowie vernetzte Energieversorgungssysteme.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Photovoltaikanlage für Gewässer, bei der Solarmodule nicht nur auf Energieertrag, sondern auch auf Betriebssicherheit und strukturelle Entlastung ausgerichtet werden. Herkömmliche Floating-Solar-Systeme berücksichtigen häufig entweder die optimale Sonnennachführung oder Schutzstellungen bei ungünstigen Umgebungsbedingungen. Die vorliegende Lösung verbindet diese Ziele in einem adaptiven Steuerungskonzept: Die Anlage erfasst relevante Umwelt- und Bewegungsdaten und passt die Ausrichtung der Module situationsabhängig an.

Dadurch kann bei ruhigen Bedingungen ein hoher Energieertrag unterstützt werden, während bei zunehmender Wind- oder Wellenbelastung eine stabilitätsorientierte Ausrichtung erfolgt. Bei kritischen Belastungen kann die Anlage in einen sicheren Betriebszustand wechseln.

Der Nutzen liegt in einer höheren Verfügbarkeit, reduzierten mechanischen Belastungen, längerer Lebensdauer und verbesserten Wirtschaftlichkeit schwimmender Solaranlagen. Relevante Einsatzbereiche sind Floating-Solar-Anwendungen auf Binnengewässern, Stauseen, ehemaligen Tagebauflächen sowie geschützten Küsten- oder Hafenbereichen.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein intelligentes Steuerungs- und Optimierungssystem für modulare Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. Bestehende Anlagen arbeiten häufig wenig flexibel und können wechselnde Verbrauchsprofile, Speicherzustände sowie externe Einflussfaktoren nur eingeschränkt berücksichtigen.

Die Anmeldung beschreibt einen allgemeinen Lösungsansatz, bei dem Betriebsdaten, aktuelle Zustände und Prognosen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb vorausschauend und bedarfsgerecht anzupassen. Ziel ist eine wirtschaftlichere, effizientere und robustere Nutzung der Energieerzeugung, insbesondere durch bessere Abstimmung von Eigenverbrauch, Wärmenutzung, Speicherbetrieb und Anlagenverfügbarkeit.

Der Nutzen liegt in reduzierten Energiekosten, höherer Betriebssicherheit, besserer Planbarkeit und einer verbesserten Integration in moderne Energiemanagementsysteme. Relevante Einsatzbereiche sind gewerbliche und industrielle Standorte mit eigenem Wärme- und Strombedarf, insbesondere Unternehmen mit schwankenden Lastprofilen und Interesse an einer optimierten dezentralen Energieversorgung.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine kompakte Biogasanlage, die neben der Erzeugung von Biogas auch die gezielte Gewinnung von Wasserstoff aus dem entstehenden Gasstrom ermöglicht. Herkömmliche Biogasanlagen konzentrieren sich überwiegend auf die Methannutzung oder Methanaufbereitung, während Wasserstoffanteile im Prozess meist nicht als eigenständiges Wertgas erschlossen werden.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, die Biogaserzeugung mit einer integrierten, wasserstoffselektiven Gasaufbereitung zu verbinden. Dadurch kann Wasserstoff direkt aus dem laufenden Anlagenprozess separiert und nutzbar gemacht werden, ohne dass eine externe Reformierung oder separate Gasaufbereitung im Vordergrund steht.

Der Nutzen liegt in einer besseren energetischen Verwertung organischer Substrate, zusätzlicher Produktgasgewinnung, dezentraler Energieversorgung und einer modularen Anlagenstruktur. Einsatzbereiche ergeben sich insbesondere bei landwirtschaftlichen, kommunalen und industriellen Biogasstandorten, bei denen erneuerbare Gase effizienter genutzt und zusätzliche Energiepfade erschlossen werden sollen.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen kompakten HVDC-Umrichter für Offshore-Windenergieanlagen, der für den Betrieb unter anspruchsvollen maritimen Bedingungen ausgelegt ist. Ziel ist es, die Wärmeabfuhr aus leistungsstarker Umrichterelektronik zu verbessern und gleichzeitig elektrische Sicherheit, Zuverlässigkeit und eine platzsparende Integration in die Windenergieanlage zu ermöglichen.

Der allgemeine Lösungsansatz sieht ein geschlossenes Flüssigkühlsystem mit elektrisch isolierender Kühlflüssigkeit vor, das thermische Lasten direkt und effizient aus den Leistungselektronikbereichen abführt. Die Kühlung kann an Betriebszustände der Windturbine angepasst werden und wird durch Sicherheits- und Überwachungsfunktionen ergänzt, um einen stabilen Offshore-Betrieb zu unterstützen.

Der Nutzen liegt in höherer Leistungsdichte, verbesserter Betriebssicherheit, reduziertem Platzbedarf und einer effizienteren Integration von Umrichtertechnik direkt in Offshore-Windanlagen. Einsatzbereiche sind insbesondere Offshore-Windparks, kompakte Energieumwandlungssysteme, maritime Energieinfrastruktur und Hochleistungs-Umrichtertechnik für erneuerbare Energien.

Beschreibung

Die Patentanmeldung beschreibt ein KI-gestütztes System für das Energiemanagement in hybriden Microgrids mit mehreren Energiequellen und Speichern. Adressiert wird die Herausforderung, Speicherressourcen nicht nur statisch oder nach einfachen Regelstrategien zu betreiben, sondern flexibel an wechselnde Lasten, Erzeugungsprofile, Netzsituationen und Nachhaltigkeitsziele anzupassen.

Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert lernende Entscheidungsmechanismen mit simulationsgestützter Bewertung, sodass Lade- und Entladevorgänge fortlaufend optimiert werden können, ohne nachbaubare technische Detailstrukturen offenzulegen. Ziel ist eine verbesserte Nutzung dezentraler Speicher, eine höhere Netzstabilität, eine potenzielle Verlängerung der Speicherlebensdauer sowie eine effizientere Einbindung erneuerbarer Energiequellen.

Einsatzbereiche liegen insbesondere in industriellen, kommunalen und autarken Microgrid-Strukturen, bei denen stationäre und mobile Speicher koordiniert betrieben werden sollen.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Photovoltaik-Technologie für Perowskit-Solarzellen, bei der betriebsbedingte Defekte in der lichtaktiven Schicht oder an angrenzenden Grenzflächen durch eine photoaktivierte, selbstheilende Funktionsschicht reduziert werden können. Hintergrund ist die bekannte Alterungsanfälligkeit solcher Solarzellen gegenüber Umwelteinflüssen und Betriebsbelastungen, die Wirkungsgrad und Lebensdauer beeinträchtigen können.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, eine zusätzliche funktionale Beschichtung oder Zwischenschicht in den Solarzellenaufbau zu integrieren, die unter Lichteinwirkung regenerative Effekte unterstützt und zugleich schützende Barrierefunktionen übernehmen kann. Dadurch soll die Stabilität der Solarzelle verbessert, Leistungsverlust reduziert und die Nutzungsdauer verlängert werden.

Die Technologie eignet sich grundsätzlich für moderne Dünnschicht-Photovoltaik, Solarmodule, gebäudeintegrierte Photovoltaik, mobile Energieversorgung sowie optoelektronische Anwendungen, bei denen hohe Effizienz, geringes Gewicht und verbesserte Betriebsstabilität von besonderem Interesse sind.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine vertikale Windturbine für die dezentrale Energieerzeugung, insbesondere in Umgebungen mit wechselhaften oder turbulenten Windverhältnissen. Herkömmliche Anlagen arbeiten häufig mit starren oder mechanisch verstellbaren Rotorblättern, was Wartungsaufwand, Reaktionsgeschwindigkeit und Effizienz begrenzen kann.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einer Windturbine, deren Rotorblätter ihre aerodynamische Form adaptiv an die aktuellen Betriebs- und Windbedingungen anpassen können. Die Anpassung erfolgt materialbasiert, energieautark und wird durch eine lernfähige Steuerung unterstützt, die Betriebsdaten auswertet und die Anlagencharakteristik fortlaufend optimiert.

Der Nutzen liegt in einer höheren Energieausbeute, reduzierten Geräusch- und Lastspitzen, verbesserter Betriebssicherheit sowie geringerem Wartungsbedarf. Einsatzbereiche liegen insbesondere bei Kleinwindanlagen, urbanen Energieversorgungskonzepten, dezentralen Stromlösungen, Gebäudetechnik, Industriearealen und netzfernen Anwendungen.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen intelligenten, eichrechtskonformen Energiezähler, der sichere Messwerterfassung, digitale Nachvollziehbarkeit und eine Anbindung an blockchainbasierte Abrechnungs- und Handelsstrukturen in einem System verbindet. Ziel ist es, Mess- und Abrechnungsdaten manipulationssicher, prüfbar und zugleich datenschutzfreundlich bereitzustellen.

Der allgemeine Lösungsansatz sieht vor, abrechnungsrelevante Messdaten im Gerät geschützt zu erfassen, kryptographisch abzusichern und mit unveränderlich dokumentierten Transaktionsdaten zu verknüpfen. Zusätzlich können netz- und tarifbezogene Vorgaben lokal berücksichtigt werden, bevor energiewirtschaftliche Vorgänge freigegeben oder weiterverarbeitet werden. Dadurch lassen sich Transparenz, Prüfbarkeit und Vertrauen in dezentrale Energieabrechnungen erhöhen, während zentrale Systeme entlastet und Netzrestriktionen früher berücksichtigt werden können.

Einsatzbereiche liegen insbesondere bei intelligenten Messsystemen, Prosumer-Anwendungen, dezentralen Energiegemeinschaften, Quartierslösungen, Ladeinfrastruktur, Mikro-Grids und zukünftigen Flexibilitäts- oder Peer-to-Peer-Energiemärkten

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine kompakte Turbinen- und Expandertechnologie für hochdrehende Energiewandlungssysteme. Technisches Problem ist die verlustarme, verschleißarme und kontaminationsfreie Lagerung von Rotoren, insbesondere dort, wo klassische Lager, Schmierstoffe oder externe Kühlsysteme den Wirkungsgrad, die Reinheit oder die Wartungsfreundlichkeit beeinträchtigen.

Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert eine berührungslose supraleitende Magnetlagerung mit einer in den Prozess integrierten Kühlung. Die erforderliche Kälte wird dabei aus dem Arbeitsprozess selbst gewonnen und für die Stabilisierung der Lager genutzt, ohne ein separates externes Kryosystem in den Vordergrund zu stellen. Dadurch kann eine kompakte, modulare und potenziell wartungsarme Turbinenbaugruppe entstehen.

Die Vorteile liegen in reduzierten Lagerverlusten, höherer Betriebssicherheit, geringerer Kontaminationsgefahr, besserer Systemintegration und einer höheren Eignung für sensible Medien. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere kompakte Turbogeneratoren, Abwärmenutzung, ORC-Anwendungen, kryogene Prozessanlagen, Spezialgas-Technik und modulare Energiewandlungssysteme.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein intelligentes Leitsystem für moderne Stromnetze, in denen erneuerbare Energien, Speicher, Ladeinfrastruktur, flexible Verbraucher und Mikronetze zunehmend gemeinsam betrieben werden müssen. Herkömmliche Netzleit- und Managementsysteme arbeiten häufig getrennt nach Anwendungsbereichen und können Wechselwirkungen zwischen Erzeugung, Verbrauch, Speicherung und Netzstabilität nur begrenzt berücksichtigen.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einer integrierten Smart-Grid-Plattform, die Betriebsdaten aus unterschiedlichen Netz- und Anlagenbereichen zusammenführt, KI-gestützt bewertet und daraus koordinierte Steuerungsvorschläge für den Netzbetrieb ableitet. Dabei werden Prognosen, Netzsicherheit, Flexibilitäten und Betriebsdienste in einem gemeinsamen Steuerungsrahmen betrachtet. Sicherheits-, Prüf- und Rückfallmechanismen sollen einen robusten und nachvollziehbaren Einsatz im operativen Netzbetrieb unterstützen.

Der Nutzen liegt in einer effizienteren Nutzung vorhandener Netzressourcen, einer besseren Integration erneuerbarer Energien, einer Reduktion von Lastspitzen und Engpässen sowie einer höheren Stabilität bei Störungen oder Wiederaufbauprozessen. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere Verteil- und Übertragungsnetze, Ladeinfrastruktur, Speicherverbünde, Mikronetze, Netzleitstellen und digitale Energiesysteme.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein thermisches Speichersystem für flüssige Salz-Wärmespeichermedien, bei dem schädliche Schichtungs- und Entmischungseffekte im Speicherbetrieb vermindert werden sollen. Solche Effekte können die Betriebssicherheit, die nutzbare Speicherkapazität und die Lebensdauer von Hochtemperatur-Wärmespeichern beeinträchtigen.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einer geregelten, mechanisch erzeugten Strömungsführung, die das Speichermedium bedarfsabhängig in Bewegung hält und dadurch Temperaturunterschiede, lokale Unterkühlung sowie stoffliche Entmischung reduziert. Ergänzend kann das System bestehende Betriebszustände erfassen und die Durchmischung nur bei Bedarf aktivieren, um den Energieaufwand gering zu halten.

Der Nutzen liegt in einer höheren Betriebssicherheit, einer besseren Ausnutzung des Speichervolumens, geringeren Ausfallrisiken und einer verbesserten Nachrüstbarkeit vorhandener Flüssigsalzspeicher. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere Hochtemperatur-Wärmespeicher, solarthermische Kraftwerke, industrielle Prozesswärmeanlagen sowie Power-to-Heat- und Power-to-X-Systeme.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein schwimmendes Photovoltaiksystem für Wasserflächen, das auf eine verbesserte Nutzung bifazialer Photovoltaikmodule ausgerichtet ist. Bei herkömmlichen schwimmenden Anlagen können Träger- und Auftriebselemente die rückseitige Lichteinstrahlung beeinträchtigen und dadurch Ertragspotenziale begrenzen. Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, die schwimmfähige Trägerstruktur so auszubilden, dass die Modulrückseite eine verbesserte optische Anregung aus dem Bereich der Wasseroberfläche erhält, während tragende und schwimmende Komponenten entsprechend außerhalb des kritischen Lichtbereichs angeordnet werden.

Ergänzend können Sensorik, betriebliche Anpassungen sowie Schutz- und Wartungskonzepte vorgesehen sein, um Ertrag, Stabilität und Betriebssicherheit unter wechselnden Umweltbedingungen zu unterstützen.

Der Nutzen liegt in einer höheren Energieausbeute, besser planbaren Betriebsbedingungen, verbesserter Robustheit gegenüber Wellengang und Spritzwasser sowie einer wartungsfreundlichen, modular skalierbaren Anlagenstruktur. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere schwimmende Photovoltaikanlagen auf Seen, Speicherbecken, Industriegewässern, Wasserreservoirs und vergleichbaren geeigneten Wasserflächen.