Regalbediengeräte haben einen sehr volatilen Energiebedarf, welcher in weiterer Folge zu hohen Lastspitzen führt. Neben dem reinen Stromverbrauch einer Anlage haben auch diese Energiebedarfsspitzen Auswirkungen auf die Kosten für die Energieversorgung und die dafür notwendige Infrastruktur. Zur Reduktion des Spitzenbedarfs einer Anlage mit mehreren Regalbediengeräten ist eine entsprechende Koordination der Geräte in Form eines Lastmanagements notwendig. Ziel dieses Lastmanagements ist es, die Überlagerung von Lastspitzen der einzelnen Regalbediengeräte zu verhindern. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurden verschiedene Konzepte für ein entsprechendes Lastmanagement erarbeitet. Diese Konzepte wurden als zusätzliches Softwaremodul in die bestehende Standardsoftware für Regalbediengeräte von Jungheinrich Systemlösungen integriert. Die Wirksamkeit und Effizienz des Lastmanagements wurde im realen Anwendungsumfeld geprüft und verifiziert. Dabei wurden sowohl die mögliche Reduktion der Energiebedarfsspitzen als auch die Auswirkung auf die Systemleistung betrachtet. Als Ergebnis entstanden verschiedene Lösungen, die den Energiebedarf bzw. die Systemleistung unterschiedlich stark beeinflussen. Dadurch ist es möglich, abhängig von den Anforderungen der KundInnen, das jeweils passende Lösungskonzept anzubieten.

Die Elektrifizierung führt zur Zeit zu den größten Änderungen in der Automobilindustrie. Obwohl Brennstoffzellen Teil eines elektrischen Antriebsstrangs sein könnten, konnten sie sich bis heute nicht auf dem Markt durchsetzen. Einer der Hauptgründe dafür ist die vergleichsweise kurze Lebensdauer eines Brennstoffzellen-Stacks. Die Lebensdauer wird maßgeblich beeinflusst von Degradationseffekten, welche in suboptimalen Betriebspunkten verstärkt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist, ein System für einen Polymerelektrolyt-Membran-Brennstoffzellen Stack zu entwickeln und in einen Prüfstand zu integrieren, damit Degradationseffekte überwacht und vermessen werden können. Um das zu erreichen, muss der Brennstoffzellen-Stack durch den Systemaufbau in unterschiedliche Betriebspunkte (Strom, Spannung, Gasmenge und Temperatur) versetzt werden können. In jedem Betriebspunkt kann somit eine elektrochemische Impedanzspektroskopie sowie eine Klirrfaktoranalyse durchgeführt werden. Die Messdaten geben Auskunft über den technischen Zustand der Zelle. Weiters wird eine Messmethode entwickelt, die ein effizientes und automatisiertes Testen sowie selbstständiges Ermitteln der optimalen Betriebspunkte ermöglicht. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Brennstoffzellen-System, das aufgebaut und in einen Prüfstand integriert ist. Die Messmethode wird in näherer Zukunft umgesetzt und soll für weitere Prüfstände standardisiert eingesetzt werden. Dieser Aufbau ermöglicht eine innovative Untersuchung von Degradationseffekten, die eine wichtige Rolle in der weiteren Brennstoffzellenentwicklung für Fahrzeuge spielen.

Getrieben durch den großen Erfolg am Markt, musste die SSI SCHÄFER Automation GmbH ihr erst kürzlich entwickeltes Produkt, ein Matrix-Sortiersystem, schneller als ursprünglich gedacht in Kundenprojekten einsetzen. Dies führte aufgrund fehlender Prozesse zu einer unkoordinierten Vorgehensweise während der Realisierung und es wurden Systeme installiert, die, angesichts mangelnder Expertise in der Planung, nicht die volle Leistungsfähigkeit der eingesetzten Komponenten erreichten. Das Ziel dieser Masterarbeit ist es daher einen ersten Schritt in die Richtung eines standardisierten und harmonisierten Realisierungs-Guideline zu gehen. Außerdem sollen Optimierungsvorschläge erarbeitet werden, die eine Erhöhung der technischen Leistungsfähigkeit des Matrix-Sortiersystems ermöglichen. Zur Erreichung dieser Ziele wurde mit einer Literaturrecherche zur Schaffung einer gemeinsamen Basis begonnen. Aufbauend auf diese, fand eine Analyse des neu entwickelten Baukastens statt, bei der die für die Realisierung kritischen Komponenten erfasst worden sind, die im weiteren Verlauf in den bestehenden Realisierungsprozess des Unternehmens eingearbeitet wurden. Um die Optimierung des bestehenden Systems voranzutreiben, sind zwei wesentliche Verbesserungs-vorschläge ausgearbeitet worden, deren Leistungssteigerung mit Hilfe von Simulationen verifiziert wurde. Hieraus ergab sich eine Leistungssteigerung von 28 % gegenüber dem vorhandenen Setup. Da dabei auch keine Änderungen an der aktuellen Systemtechnik des Baukastens durchgeführt werden mussten, können diese jederzeit in neu angebotenen Projekten des Unternehmens eingesetzt werden.

Due to the rising number of electrical loads and sources in a household, energy management in households gains importance. This thesis describes common technologies found in modern houses and shows an implementation of an energy management system for home automation. In the past, the electrical installation of a house consisted mainly of lights and sockets. Nowadays there might be energy storages, heating controls, photovoltaics and much more. These devices are available from various manufacturers and in various designs. The built-in controllers usually only offer limited, manufacturer-specific interfaces, which cannot be connected directly to each other. For the cooperation of the systems, a central control system needs to be installed. This controller should read out and visualize the data using the offered interfaces. Based on the data, the controller can also make decisions and pass them on to the systems. This thesis covers the common technologies found in a modern house, including smart home controllers, heating, photovoltaics and charging stations for electric vehicles. It describes their working principles as well as their implementation in the energy management system. As a result, an energy management is implemented in existing buildings, in this case in the energy and solution laboratory (EAS-LAB) at CAMPUS 02, as well as in a single-family house in East Tyrol. In both buildings, different power sources and consumers are to be linked with the help of the control system.

Das Unternehmen SSI SCHÄFER ist ein weltweit operierender Generalunternehmer im Bereich der Auslegung, Planung und Realisierung von schlüsselfertigen Logistikzentren. Eine zentrale Bedeutung in der Intralogistik spielt die Fördertechnik mit den entsprechenden Produktlösungen und Komponenten, zu denen auch der Stopper zählt. Im Wesentlichen wird der Stopper dazu verwendet, um das Fördergut auf der Fördertechnik exakt zu positionieren und am Absturz zu hindern. Realisiert werden diese Forderungen durch den Einsatz einer versenkbaren, mechanischen Barriere auf Basis eines pneumatischen Aktors. Ziel dieser Arbeit war einen rein elektrisch funktionierenden Stopper zu konzipieren und zu konstruieren, der die Vorgaben hinsichtlich gleichbleibender Leistungsfähigkeit, nicht größer werdendem Bauraum und Einhaltung des Kostenziels erfüllt. Die Auswahl des Konzeptes für den elektrischen Hubmechanismus fußt auf der Analyse der zuvor ausgearbeiteten Varianten. Im Anschluss erfolgten die Detailkonstruktion inklusive Auslegung des Antriebs sowie die Kalkulation der Baugruppe. Den Abschluss bildet ein Gesamtkostenvergleich der pneumatischen und elektrischen Ausführung mit dem Ergebnis, dass die Rentabilitätsschwelle erst nach einer Betriebsdauer von ca. 4,5 Jahren erreicht wird. Das Resultat ist eine abgeschlossene Konstruktion, die eine um 20 % höhere Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Hubzeit aufweist und den Bauraum nicht relevant vergrößert. Einzig die kalkulierten Kosten überschreiten den Zielpreis um 10%. Mit der Umsetzung eines Prototypen erfolgt eine Evaluierung der Konstruktion und in weiterer Folge eine Überprüfung des elektrischen Hubmechanismus im Dauertest. Die Erweiterung des Produktportfolios um den elektrischen Stopper bietet die Möglichkeit entweder Teilbereiche einer Anlage oder komplette Systeme gänzlich ohne Pneumatik zu realisieren.