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Jul 25, 2023

Auf dem Laufenden: Forscher des Center for Advanced Power Systems arbeiten mit Militär und Industrie zusammen

Von: Bill Wellock | Veröffentlicht: 25. August 2023 | 11:00 Uhr | TEILEN: Dieser Artikel wurde Anfang dieses Monats veröffentlicht. Mischa Steurer ist am Wochenende überraschend verstorben. Er wird uns sehr fehlen

Von: Bill Wellock | Veröffentlicht:25. August 2023 | 11:00 Uhr | AKTIE:

Dieser Artikel wurde Anfang dieses Monats veröffentlicht. Mischa Steurer ist am Wochenende überraschend verstorben. Seine Kollegen am Center for Advanced Power Systems und an der Florida State University werden ihn sehr vermissen.

Ein verletztes Pferd und eine zufällige Begegnung mit einem Reiseleiter begannen Michael „Mischa“ Steurers Karriere als Forscher am Center for Advanced Power Systems der Florida State University.

Während seines Doktoratsstudiums an der Eidgenössischen Technischen Hochschule besuchte Steurer Florida, um auf einer Magnettechnologiekonferenz, die vom National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) mit Hauptsitz der FSU organisiert wurde, einen Vortrag zu halten. Er und seine Frau Maria hatten geplant, etwas Freizeit am Strand zu verbringen, doch eines ihrer Pferde war verletzt, sodass seine Frau zu Hause blieb. Mit der Zeit beschloss Steurer, das MagLab zu besuchen.

Sein Führer auf dieser Tour war Cesar Luongo, einer der Gründer des Center for Advanced Power Systems (CAPS). Sie begannen zu plaudern und Luongo erwähnte, dass er nach weiteren Forschern für das Team des Zentrums suchen würde. Es folgten weitere Rekrutierungsbemühungen. Im Jahr 2001 verließ Steurer Wien (Österreich) nach Tallahassee, um seine Forschungen fortzusetzen und mit dem Schneeschaufeln aufzuhören.

Es erwies sich als großartiger Schachzug. Heute leitet er die Energiesystemgruppe des Zentrums und konzentriert sich auf die Modellierung von Energie- und Energiesystemen für vollelektrische Schiffe und die Energiesysteme der Zukunft.

„Ich hätte nie gedacht, dass meine Liebe zu Pferden mich zu dieser unglaublich erfüllenden Karriere an der FSU und unserem aufregenden Leben in einem neuen Zuhause weit weg von Österreich führen würde“, sagte er.

Als Steurer begann, war CAPS eher eine Idee als ein Ort. Die Forscher arbeiteten im MagLab. Ziel war es jedoch, ein Kompetenzzentrum für alles rund um elektrische Energiesysteme zu werden.

Er begann mit der Arbeit an einem großen Projekt: der Entwicklung einer Power-Hardware-in-the-Loop-Simulation, einer Möglichkeit, echte elektrische Power-Hardware in einem simulierten Schaltkreis bei realistischen hohen Spannungen und Strömen zu testen. Das Hinzufügen neuer Komponenten zu einem elektrischen System kann ein kostspieliger Prozess sein. Durch das Testen in einer Simulation vor der tatsächlichen Einführung können Ingenieure sehen, wie neue Geräte abschneiden und wie sie sich auf das System auswirken, zu dem sie gehören.

„Um das zu erreichen, bauen Sie entweder das System auf und testen die Maschine im Kontext des tatsächlich gebauten Systems, oder Sie tun dies mit einer Power-Hardware-in-the-Loop-Simulation“, sagte Steurer. „Das eliminiert viele Risiken, weil man dies viel, viel früher im Entwurfs- und Bauzyklus tun kann. Sie müssen nicht das gesamte System installiert haben.“

CAPS-Forscher nutzten bestehende Simulationen für elektrische Systeme und brachten die Technologie auf die nächste Ebene, indem sie nicht nur elektronische Steuerungen modellierten, sondern auch Leistungsgeräte bis in den Megawatt-Bereich hinzufügten. Das CAPS-Labor unterstützt derzeit Power-Hardware-in-the-Loop-Simulationen bis zu 5 Megawatt, was der Energiemenge entspricht, die zur Stromversorgung von etwa 4.500 typischen amerikanischen Haushalten benötigt wird.

Zur gleichen Zeit, als Steurer diese Initiative leitete, konzentrierte sich die US-Marine auf die Entwicklung einer neuen Stromversorgung für ein Radarsystem an Bord von Schiffen. CAPS schloss sich dem Projekt an und erhielt 2016 von der Marine die Akkreditierung, die Stromversorgung mit der neuen Technologie des Zentrums zu testen. Seitdem hat die von CAPS entwickelte Technologie kontinuierlich militärische Entscheidungsträger bei der Bewertung verschiedener Ausrüstungsgegenstände während der Forschungs- und Entwicklungsphase unterstützt.

„Das war ein wichtiger Meilenstein“, sagte CAPS-Direktor Roger McGinnis. „Wir waren die erste von der US-Marine akkreditierte Universität, die Energieausrüstung mit dieser Simulation testete. Das war eine große Leistung für CAPS und Mischa leitete unsere Bemühungen für diese Arbeit.“

Seit seiner ersten Zusammenarbeit mit der Marine ist das Zentrum führend in der Entwicklung von Technologien zur Elektrifizierung weiterer Schiffskomponenten. Im Jahr 2016 erhielt CAPS vom Office of Naval Research (ONR) einen Zuschuss in Höhe von 35 Millionen US-Dollar für die Forschung an Elektroschiffen. Im Jahr 2021 erhielt das Zentrum vom Naval Sea Systems Command einen Auftrag über 31 Millionen US-Dollar zur Unterstützung der Entwicklung elektrischer Strom- und Energiesysteme an Bord sowie einen fünfjährigen Zuschuss in Höhe von 30 Millionen US-Dollar für die weitere Leitung des Electric Ship Research and Development Consortium, einer Zusammenarbeit mit Massachusetts Institute of Technology, Purdue University, Virginia Tech, Mississippi State University, Naval Post Graduate School, United States Naval Academy, University of South Carolina und University of Texas at Austin.

„Ich kenne Mischa Steurer seit 2003, als er CAPS-Projektleiter für das 5-Megawatt-Hochtemperatur-Supraleitermotorenprogramm des Office of Naval Research war“, sagte LJ Petersen, ein Programmverantwortlicher beim Office of Naval Research. „Derzeit ist er der ONR-Architekt für Leistungselektronik-Stromverteilungssysteme und leitet ein vielfältiges Team von Ingenieuren und Wissenschaftlern sowohl innerhalb des Electric Ship Research and Development Consortium als auch von außen. Mischa ist ein leistungsstarker Forschungsingenieur mit einem breiten und tiefen Verständnis für die Energie- und Energieversorgung der Marine und war maßgeblich am Erfolg vieler von der Marine finanzierter Forschungsprojekte beteiligt.“

Für seine Arbeit bei der Entwicklung der Power-Hardware-in-the-Loop-Simulationstechnologie für Schiffe erhielt Steurer den Solberg Award 2018 der American Society of Naval Engineers und war damit das erste und einzige Fakultätsmitglied der FSU, das diese Auszeichnung erhielt.

„Das war eine erfreuliche Anerkennung für die Forschung, die mein Team im Laufe der Jahre durchgeführt hat“, sagte er. „Es war uns eine Ehre, diese Auszeichnung zu erhalten, auch wenn die umfassendere Arbeit noch nicht abgeschlossen ist und wir weiterhin nach besseren Lösungen streben.“

Andere Organisationen haben Steurer um Hilfe gebeten. Unternehmen wie Mitsubishi Heavy Industries, TECO Westinghouse, Leonardo DRS, Hepburn & Sons und mehr nutzen das Hardware-in-the-Loop-System des Forschungszentrums, um ihre eigene Technologie zu testen. Mit der Unterstützung des FSU Office of Commercialization hat er 26 US-Patente erhalten.

„Mischa ist sowohl für die Industrie als auch für die akademische Gemeinschaft eine große Bereicherung“, sagte Fletcher Fleming, Ingenieur bei Leonardo DRS, der bei mehreren Projekten mit Steurer zusammengearbeitet hat. „Er verfügt über umfassende technische Kenntnisse, die Zusammenarbeit ist einfach und sein Team treibt den neuesten Stand der Technik voran. Sie finden regelmäßig neue Wege, um Energieumwandlungsgeräte der nächsten Generation vor der Installation am Endpunkt realistischen Systembedingungen auszusetzen.“

Neben seiner eigenen Forschung betreuen Steurer und sein Team viele Studenten, die einen Master- oder Doktorgrad erwerben.

„Es ist fantastisch zu beobachten, wie sie wachsen, diese Technologie erlernen und sie dann in ihrer eigenen Forschung anwenden“, sagte er.

Beim Aufbau besserer Energiesysteme mitzuhelfen, kann eine anstrengende Arbeit sein. Wenn er nicht bei CAPS ist, spielt Steurer Mandoline mit seiner Frau, die Bass in ihrer Bluegrass-Band Coon Bottom Creek spielt, oder trainiert mit dem Unterwasser-Rugby-Club Tallahassee Tarpon, den er 2019 gegründet hat.

„Besonders als junger Forscher in Österreich und der Schweiz hätte ich nie erwartet, dass meine Karriere mich nach Tallahassee führen würde, aber ich bin seit mehr als zwei Jahrzehnten hier und ich liebe den Ort, die Menschen und die Forschungsmöglichkeiten“, sagt er sagte. „Ich bin hier als Forscher gewachsen, und wenn ich sehe, was das Team bei CAPS erreicht hat, freue ich mich darauf, weiterzumachen.“