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Call-Eckdaten
Zustands- und Gesundheitsüberwachung in der Leistungselektronik (PE) - Wide Band Gap PE für den Energiesektor
Call Nummer
HORIZON-CL5-2024-D3-01-14
Termine
Öffnung
12.09.2023
Deadline
16.01.2024 17:00
Förderquote
100%
Budget des Calls
€ 13.000.000,00
Geschätzter Beitrag der EU pro Projekt
€ 4.000.000,00
Link zum Call
Link zur Einreichung
Call-Inhalte
Kurzbeschreibung
Von den Projekten wird erwartet, dass sie Forschung und Entwicklung, Methoden und Werkzeuge in den Bereichen Zustands- und Gesundheitsüberwachung, Stress Steering und Wide Band Gap und Ultra-Wide Bandgap PE entwickeln sowie ihre entwickelten Aktivitäten in mindestens zwei Pilotprojekten demonstrieren, testen und validieren.
Call-Ziele
Von den Projekten wird erwartet, dass sie sowohl die Aktivitäten in (1) als auch die praktische Demonstration (2) wie unten beschrieben durchführen:
1. F&I, Methoden und Werkzeuge, die die unten aufgeführten Aktivitäten beinhalten. Diese können mit anderen, für jedes Unterthema relevanten Aktivitäten entwickelt/ergänzt werden.
A. Zustands- und Gesundheitsüberwachung (C&HM):
- Schätzung der Sperrschichttemperatur Tj auf der Grundlage von TSEPs (thermoempfindliche elektrische Parameter). Hier stellen SiC-MOSFETS und Schottky-Dioden eine besonders große Herausforderung dar, da die Empfindlichkeit der TSEPs geringer und nicht linear ist und von der verwendeten Technologie abhängt. Weitere Themen sind Kalibrierung, Schaltungsdrift, Einfluss von PWM und anderes.
- Entwicklung neuer und Bewertung/Weiterentwicklung bereits bestehender unkonventioneller Techniken zur Messung der Temperatur und zur Abschätzung der Degradation (wie z. B., aber nicht ausschließlich, die Kelvin-Verbindung oder Methoden auf akustischer Basis).
- Entwicklung und Evaluierung neuer oder bereits bestehender Techniken zur Erstellung von Lebensdauermodellen auf der Grundlage von Big-Data-Analysen und unter Verwendung von Soft-Computing-Techniken.
- Kombination von (Big-)Data-getriebenen und versagensphysikalischen Ansätzen in C&HM.
B. Stress-Steuerung:
- Die erfolgreiche Umsetzung eines Business Case erfordert die Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen verschiedenen Partner*innen:
- Hersteller von Leistungselektronik-Komponenten (z. B. zur Integration manchmal notwendiger Sensoren).
- Systementwickler (um Zugang zu den Daten wie gemessenen Lastzyklen und allgemeinen Einsatzprofilen zu ermöglichen).
- Unternehmen, die für den Betrieb und die Wartung der Systeme verantwortlich sind. Gegenwärtig entwickeln diese Unternehmen insbesondere für Offshore-Windparks ihre eigenen C&HM-Systeme, die auf der Grundlage der manchmal spärlichen verfügbaren Daten in Betrieb sind.
- Eine Optimierung ist möglich, wenn bereits die ersten Produkte so konzipiert sind, dass sie die für C&HM benötigten Daten/Messungen liefern. Für Leistungselektronikmodule scheinen die wertvollsten Daten Tj (Sperrschichttemperatur) zu sein:
- Sorgfältige Schätzung der Wartungskosten für bestimmte Anwendungen (sie scheinen derzeit unterschätzt zu werden).
- Untersuchung verschiedener Kostenmodelle (z. B. können die endgültigen Kosten für C&HM von den Herstellenden übernommen werden, insbesondere wenn diese auch für die Wartung verantwortlich sind, oder sie können auf den Endnutzenden übertragen werden, wenn dieser einen sichereren und zuverlässigeren Service bieten kann).
C. Wide Band Gap und Ultra-Wide Bandgap PE:
Verbesserung von WBG- und UWBG-Halbleitern für die Integration in HVDC- und MVDC-Komponenten. Die Arbeiten sollten sich auf die Verbesserung von Halbleiterbauelementen mit breiter Bandlücke, das Packaging und ihre Integration in Umrichter-Submodule konzentrieren:
- Verbesserte WBG- und UWBG-Leistungsbauelemente mit besseren Leistungskennwerten, z. B. geringeren Leitungsverlusten, höherer Sperrspannung, besserer Stoßstromfähigkeit, höheren Schaltfrequenzen und besserer Kurzschlussfähigkeit.
- Fortschrittliche Steuerschaltungen für WBG- und UWBG-basierte Brücken.
- Verbesserte Gehäuse, die sich durch Hochspannungsisolierung, Hochtemperaturbetrieb, Robustheit und geringe Wirbelströme auszeichnen.
- Neue Submodultopologien für HVDC-Wandler und/oder neue Wandlertopologien für MVDC-Wandler mit WBG- und UWBG-Halbleitern und besseren Leistungskennzahlen, z. B. geringere Verluste, höhere Zuverlässigkeit, geringeres Volumen/Gewicht, niedrigere Kosten.
- Implementierung von WBG- und UWBG-Halbleiterbauelementen für DC-Schutzeinrichtungen, z. B. DC-Schutzschalter.
- Verbesserte Kosteneffizienz von Komponenten, die auf WBG-Halbleitern basieren.
2. Demonstration, Test und Validierung der in (1) entwickelten Aktivitäten (A, B und C) in mindestens zwei Pilotprojekten (alle Aktivitäten A, B und C wurden für jedes Pilotprojekt entwickelt) in verschiedenen EU-Mitgliedstaaten.
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Erwartete Ergebnisse
Von den Projektergebnissen wird erwartet, dass sie zu allen folgenden Ergebnissen beitragen:
a. Zustands- und Gesundheitsüberwachung:
- Fähigkeit, Ausfälle von Leistungselektronik (PE) in Windparks und Umrichtern des Gleichstromnetzes vorherzusehen, um Ausfallzeiten zu vermeiden.
- Techniken, um die Geräte in einen "limp mode" zu versetzen, damit sie die Belastung bis zur nächsten Wartung aushalten können.
- Demonstration der Zustands- und Gesundheitsüberwachung (Condition and Health Monitoring - C&HM) für Umrichter von Windturbinengeneratoren und HGÜ-Umrichterstationen oder MVDC-Umrichter (Solarenergie).
b. Wide Band Gap und Ultra-Wide Bandgap PE:
- Entwicklung neuer Halbleitertechnologien für Leistungsbauelemente, insbesondere von Wide Bandgap (WBG)- und Ultra-Wide Bandgap (UWBG)-Halbleitern
- Verfügbarkeit von effizienteren Leistungselektronikkomponenten für die Entwicklung einer neuen Generation von Wechselrichtern, Umrichtern und anderen Leistungsgeräten im Energiesektor.
- Geringerer Platzbedarf, vor allem für Offshore-Anwendungen.
- Verbesserte Kosteneffizienz von Leistungsbauelementen und Halbleiterherstellungsprozessen.
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Förderfähigkeitskriterien
Förderregion/-länder
Albanien (Shqipëria), Armenien (Հայաստան), Aserbaidschan (Azərbaycan), Belarus (Беларусь), Bosnien und Herzegowina (Bosna i Hercegovina / Босна и Херцеговина), Färöer (Føroyar / Færøerne), Georgien (საქართველო), Island (Ísland), Israel (ישראל / إِسْرَائِيل), Kosovo (Kosova/Kosovë / Косово), Marokko (المغرب), Moldau (Moldova), Montenegro (Црна Гора), Neuseeland (Aotearoa), Nordmazedonien (Северна Македонија), Norwegen (Norge), Serbien (Srbija/Сpбија), Tunesien (تونس /Tūnis), Türkei (Türkiye), Ukraine (Україна), Vereinigtes Königreich (United Kingdom)
förderfähige Einrichtungen
Aus- und Weiterbildungseinrichtung, Forschungseinrichtung inkl. Universität, Internationale Organisation, Kleines und mittleres Unternehmen (KMU), Non-Profit-Organisation (NPO) / Nichtregierungsorganisation (NGO), Private Einrichtung, inkl. privates Unternehmen (privat und gewinnorientiert), Sonstige, Öffentliche Einrichtung (national, regional und lokal; inkl. EVTZ)
verpflichtende Partnerschaft
Ja
Projektpartnerschaft
Um für eine Förderung in Frage zu kommen, müssen die Antragsteller ihren Sitz in einem der folgenden Länder haben:
- den Mitgliedstaaten der Europäischen Union, einschließlich ihrer Regionen in äußerster Randlage
- den überseeischen Ländern und Gebieten (ÜLG), die mit den Mitgliedstaaten verbunden sind
- mit Horizont Europa assoziierte Drittländer - siehe Liste der teilnehmenden Länder
Nur Rechtspersonen, die ein Konsortium bilden, sind zur Teilnahme an Maßnahmen berechtigt, sofern dem Konsortium als Begünstigte drei voneinander unabhängige Rechtspersonen angehören, die jeweils in einem anderen Land ansässig sind, und zwar
- mindestens eine unabhängige Rechtsperson mit Sitz in einem Mitgliedstaat und
- mindestens zwei weitere unabhängige Rechtspersonen, die jeweils in verschiedenen Mitgliedstaaten oder assoziierten Ländern ansässig sind.
Jede Rechtsperson, unabhängig vom Ort ihrer Niederlassung, einschließlich Rechtspersonen aus nicht assoziierten Drittländern oder internationalen Organisationen (einschließlich internationaler europäischer Forschungsorganisationen) kann teilnehmen (unabhängig davon, ob sie für eine Finanzierung in Frage kommt oder nicht), sofern die in der Horizont-Europa-Verordnung festgelegten Bedingungen sowie alle anderen im jeweiligen Aufforderungsthema festgelegten Bedingungen erfüllt sind.
Eine "Rechtsperson" ist eine natürliche oder juristische Person, die nach einzelstaatlichem Recht, EU-Recht oder internationalem Recht gegründet wurde und als solche anerkannt ist, Rechtspersönlichkeit besitzt und in eigenem Namen handelnd Rechte und Pflichten ausüben kann, oder eine Einrichtung ohne Rechtspersönlichkeit.
Besondere Fälle:
- Verbundene Einrichtungen - Verbundene Einrichtungen (d. h. Einrichtungen, die rechtlich oder kapitalmäßig mit einem Begünstigten verbunden sind, die mit ähnlichen Rechten und Pflichten wie die Begünstigten an der Maßnahme teilnehmen, die aber die Finanzhilfevereinbarung nicht unterzeichnen und daher nicht selbst zu Begünstigten werden) sind zulässig, wenn sie für eine Teilnahme und eine Finanzierung in Frage kommen.
- Assoziierte Partner - Assoziierte Partner (d. h. Einrichtungen, die sich an der Maßnahme beteiligen, ohne die Finanzhilfevereinbarung zu unterzeichnen und ohne das Recht, Kosten in Rechnung zu stellen oder Beiträge zu fordern) sind zulässig, sofern die Bedingungen für assoziierte Partner in den spezifischen Aufforderungsbedingungen festgelegt sind.
- Einrichtungen ohne Rechtspersönlichkeit - Einrichtungen, die nach ihrem nationalen Recht keine Rechtspersönlichkeit besitzen, können ausnahmsweise teilnehmen, sofern ihre Vertreter in der Lage sind, in ihrem Namen rechtliche Verpflichtungen einzugehen, und Garantien zum Schutz der finanziellen Interessen der EU bieten, die denen von juristischen Personen gleichwertig sind.
- EU-Einrichtungen - Nach EU-Recht geschaffene Rechtspersonen, einschließlich dezentraler Agenturen, können Teil des Konsortiums sein, sofern in ihrem Basisrechtsakt nichts anderes vorgesehen ist.
- Gemeinsame Forschungsstelle ("GFS") - Sofern dies in den besonderen Bedingungen der Aufforderung vorgesehen ist, können die Antragsteller in ihren Vorschlägen auf den möglichen Beitrag der GFS hinweisen; die GFS beteiligt sich jedoch nicht an der Ausarbeitung und Einreichung des Vorschlags. Die Antragsteller geben den Beitrag an, den die GFS je nach Umfang des Themas zu dem Projekt leisten könnte. Nach dem Bewertungsverfahren können die GFS und das für die Finanzierung ausgewählte Konsortium eine Vereinbarung über die spezifischen Bedingungen für die Beteiligung der GFS treffen. Wird eine Einigung erzielt, kann die GFS der Finanzhilfevereinbarung als Begünstigter beitreten, der eine Nullfinanzierung beantragt, oder sich als assoziierter Partner beteiligen und würde dem Konsortium als Mitglied beitreten.
- Vereinigungen und Interessenvereinigungen - Einrichtungen, die sich aus Mitgliedern zusammensetzen (z. B. europäische Forschungsinfrastrukturkonsortien (ERICs)), können als "alleinige Begünstigte" oder "Begünstigte ohne Rechtspersönlichkeit" teilnehmen. Wenn die Maßnahme jedoch in der Praxis von den einzelnen Mitgliedern durchgeführt wird, sollten diese Mitglieder ebenfalls teilnehmen (entweder als Begünstigte oder als verbundene Einrichtungen, da ihre Kosten sonst NICHT förderfähig sind).
weitere Förderkriterien
Die Aktivitäten sollen bis zum Ende des Projekts TRL 5-6 erreichen.
Wenn Projekte satellitengestützte Erdbeobachtungs-, Ortungs-, Navigations- und/oder damit zusammenhängende Zeitmessungsdaten und -dienste verwenden, müssen die Begünstigten Copernicus und/oder Galileo/EGNOS nutzen (andere Daten und Dienste können zusätzlich verwendet werden).
Zusatzinformationen
Themen
Relevanz für EU-Makroregion
EUSAIR - EU Strategie für den adriatischen-ionischen Raum, EUSALP - EU Strategie für den Alpenraum, EUSBSR - EU Strategie für den Ostseeraum, EUSDR - EU Strategie für den Donauraum
UN Nachhaltigkeitsziele (UN-SDGs)
Zusätzliche Informationen
Alle Vorschläge müssen elektronisch über das elektronische Einreichungssystem des Portals "Funders & Tenders" eingereicht werden (zugänglich über die Themenseite im Bereich "Search Funding & Tenders"). Einreichungen auf Papier sind NICHT möglich.
Die Vorschläge müssen vollständig sein und alle Teile sowie die obligatorischen Anhänge und Begleitdokumente enthalten, z. B. einen Plan für die Nutzung und Verbreitung der Ergebnisse einschließlich Kommunikationsmaßnahmen usw.
Das Antragsformular besteht aus zwei Teilen:
- Teil A (direkt online auszufüllen) enthält administrative Angaben zu den antragstellenden Organisationen (künftiger Koordinator und Begünstigte sowie angeschlossene Einrichtungen), den zusammengefassten Finanzplan für den Vorschlag und aufrufspezifische Fragen;
- Teil B (der vom Einreichungssystem des Portals herunterzuladen, auszufüllen und dann zusammenzusetzen und als PDF-Datei wieder in das System hochzuladen ist) enthält die technische Beschreibung des Projekts.
Anhänge und Begleitdokumente sind direkt im Einreichungssystem verfügbar und müssen als PDF-Dateien (oder in anderen vom System zugelassenen Formaten) hochgeladen werden.
Für einen vollständigen Antrag (Teil B) sind 45 Seiten vorgeschrieben.
Call-Dokumente
HE-Work Programme 2023-2024, Cluster 5, Destination 3HE-Work Programme 2023-2024, Cluster 5, Destination 3(1159kB)
Kontakt
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