Energy IQ: Was ist stationäre Energiespeicherung und wie funktioniert Energiespeicherung?

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Last year, solar installations across the world were over 100 GW1 and covered an area equivalent to one tenth the size of Puerto Rico in just one year. Similarly, the installation of on-shore and off-shore wind turbines are speeding up.

Dies ist eine großartige Nachricht und führt zu einer unerwarteten Herausforderung. In a given geographical area, newly installed solar and wind capacity will likely be producing electricity at the same time with the existing solar capacity. This can result in excess electricity from renewable sources during a certain time of the day, and no energy being produced when the sun isn't shining, and the wind isn't blowing. So, the challenge becomes how to capture and store this excess energy for future use.

This is where stationary energy storage technologies comes to play and become an instrumental component of the future of energy infrastructure. Let's answer four common questions about energy storage technologies to boost your energy IQ.

No. #1: Why do we need stationary energy storage technologies?

Sources of power system flexibilityThe daily pattern of when and how much electricity we produce differs from when and how much electricity we consume. Moreover, renewable energy sources aren't flexible, meaning they can't be dispatched when needed to meet the ever-changing requirements of energy consumers.

While traditional power plants and interconnections will continue to be key levers to address this challenge, energy storage systems are projected to be the rising star in solving this flexibility challenge.

Advancements in battery technologies and decreasing costs are the enablers behind the rise of stationary energy storage technologies. 

No. #2: What is a stationary energy storage system?

A stationary energy storage system can store energy and release it in the form of electricity when it is needed. 

In most cases, a stationary energy storage system will include an array of batteries, an electronic control system, inverter and thermal management system within an enclosure. 

Unlike a fuel cell that generates electricity without the need for charging, energy storage systems need to be charged to provide electricity when needed.

No. #3: How does a stationary energy storage unit work?

Batteries and an electronic control system are at the heart of how stationary energy storage systems work. Batteries are where the energy is stored within the system in the form of chemical energy, and lithium is the most popular element used to store the chemical energy within batteries.

Here is a simplified overview of how batteries work during discharging and charging.

  • Discharging energy in the form of electricity: Lithium is stored on one end of the battery with its electrons. Electrons get separated from lithium and move through a circuit to provide electricity to the loads. Meanwhile, lithium ions, now positively charged since they lost negatively charged electrons, move from one side of the battery to the other side. This movement continues until all the lithium ions move to the other end; this is when the battery is discharged.
  • Charging the batteries and storing the chemical energy: A source external to the battery starts to provide electricity, providing an influx of electrons to the battery. These negatively charged electrons start to merge with the positively charged lithium ions, and the lithium elements, now neutrally charged, move from one side of the battery to the other side. Once all the lithium elements move, the battery is now fully charged. 

An electronic control system is the brain orchestrating the operation of the energy storage system. It controls when the batteries need to charge, when the loads need the energy from the batteries, and the operation of the thermal management system. This control system also interacts with devices outside the energy storage system to coordinate the operation.

An inverter is where the electricity produced by the batteries is converted from direct current (DC) to alternating current (AC). Most of our homes and offices are wired for AC, and the utility grid carries electricity in AC. With the help of the inverter, the electricity provided by the batteries can be used to power loads.

The thermal management system manages the temperature of the overall system and prevents the heat generated through the chemical reactions within the batteries to be harmful for the system operations. 

No. #4: Where will I see stationary energy storage solutions?

Economic feasibility is one of the key drivers of where stationary storage solutions will be adopted more rapidly. A high local price of electricity, low resiliency of existing power infrastructure and criticality of business operations all play a role in this, yet two types of customers likely leverage energy storage solutions ahead of others.

  • Utilities, power producers and grid operators: Already an area where an increasing amount of installed capacity exists. Energy storage solutions address a range of customer challenges including intermittent renewables, peak demand and short outages.
  • Commercial buildings: Within this large group, energy storage solutions will likely become more common for businesses where the cost of energy is significant, or the continuity of operations is extremely critical. 

Another use case for stationary energy solution systems is to provide an uninterrupted supply of power in the event of an outage, while backup power generators are starting up. This is where the immediate dispatch capability of these solutions comes into play; in reacting to loads that have significant voltage and frequency fluctuation, for which some generating assets aren't capable of reacting to without causing interruptions.

Cummins involvement in stationary energy storage systems

Cummins Inc. is a leading provider of diesel and natural gas power generators, digital solutions and control systems; and has recently developed Tactical Energy Storage Systems (TESS). The TESS provides an integrated power solution when used in a tactical microgrid to increase resilience, improve power quality and provide silent power. 

Microgrids and fuel cells  to energy storage devices, our energy future includes a diverse set of technologies and fuels, and Cummins is committed to innovating and delivering a variety of solutions to meet these diverse needs of customers. 

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Verweise:

1 International Energy Agency. (Nov 2019). World Energy Outlook 2019 [PDF file]. Von https://www.iea.org/
 

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Aytek Yuksel – Cummins Inc

Aytek Yuksel

Aytek Yuksel ist der Content Marketing Leader bei Cummins Inc. mit schwerpunkt auf den Märkten für Power Systems. Aytek ist dem Unternehmen 2008 beigetreten. Seitdem war er in mehreren Marketingpositionen tätig und bringt Ihnen jetzt die Erkenntnisse aus unseren wichtigsten Märkten, von der Industrie bis zum Wohnbereich, ein. Aytek lebt mit seiner Frau und seinen zwei Kindern in Minneapolis im US-Bundesstaat Minnesota.

Cummins Turbo Technologies bereitet sich auf die Markteinführung des VGT-Turboladers der 8. Generation aus der HolsetTM-Serie 400 vor

8. Generation HE400VGT

Mit der Strengerung der Emissionsvorschriften hat sich Cummins Turbo Technologies (CTT) verpflichtet, Unseren Kunden durch innovative neue Technologien zur Luftaufbereitung dabei zu helfen, Emissionen zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch zu senken.

CTT und Holset basieren auf 70 Jahren Innovation und Zuverlässigkeit und haben eine breite Palette von branchenführenden Technologien für die Luftbehandlung eingeführt. 2021 führte CTT die 7. Generation des VGT-Turboladers der Serie 400 ein, um Motorenherstellern dabei zu helfen, zukünftige Emissionsstandards zu erfüllen und den besten Kraftstoffverbrauch ihrer Klasse zu bieten. Bei Cummins hört die Innovation nie auf, da wir unsere aktuellen Technologien weiter voranbringen und gleichzeitig neue entwickeln. Im Hinblick auf diese Philosophie stellt CTT jetzt die Einführung der 8. Generation HE400VGT vor. Er wurde speziell für erstklassige Leistung, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit für den 10- bis 15-l-Schwerlast-Lkw-Markt entwickelt.

CTT hat mit seiner neuesten Generation von Produkten erhebliche Verbesserungen bei der Leistung des Turboladers vorgenommen. Der Turbolader der 8. Generation wird im Vergleich zum Vorherigen Turbo der 7. Generation einen um 5 Prozent verbesserten Wirkungsgrad haben.

Neben der verbesserten Effizienz des Turboladers, die Kunden bei der Verkleinerung des Motors hilft, bietet der HE400VGT ein besseres Einschwingverhalten, eine verbesserte Robustheit bei ölseitigen Kompressoren und eine doppelte Beschaffung von Schlüsselkomponenten für eine flexible Lieferkette.

Zu den wichtigsten Höhepunkten des Holset HE400VGT gehören ein neues Lagersystem und Freiräume nahe Null, um die Leistung und das Einschwingverhalten zu verbessern. Diese Verbesserungen werden durch engere Freiräume auf der Verdichterstufe, geringere Radialbewegung auf der Turbinenstufe, verbesserte Oberflächenbearbeitung und neue Aerodesigns erreicht.

Dieser Turbolader ist für 2024 geplant und verfügt über einen intelligenten elektrischen Aktuator und Geschwindigkeitssensor der nächsten Generation mit dem neuesten Motor zur Steigerung von Leistung und Haltbarkeit. Die duale Beschaffungsstrategie trägt dazu bei, unvorhergesehene Elektronikknappheit zu mindern, die in jüngster Vergangenheit die Branche belastet haben.

Neben den Leistungsverbesserungen bietet der Turbolader der neuesten Generation die klassenbeste Leistung für On-Highway-Schwerlast-Lkw, gepaart mit einem verbesserten Kraftstoffverbrauch an den wichtigsten Fahrpunkten des Fahrzeugs.

"CTT hat in unserem neuesten HE400VGT spannende neue Technologien integriert, um Motorenkunden dabei zu helfen, die strengen Emissionsanforderungen zu erfüllen und ihre Gesamtbetriebskosten zu senken", sagt Franklin Franklin, Direktor für Produktmanagement und Marketing. Während Kunden ihre Strategien für die kommenden Emissionsvorschriften festlegen, baut CTT weiterhin auf dem Erfolg früherer Turbolader-Produkte auf und liefert innovative Produkte, die die Herausforderungen der Motorentwicklungsanforderungen unserer Kunden erfüllen, ohne Kompromisse bei der Leistung zu machen.

Sie möchten mehr über die Produkte und technischen Innovationen von CTT erfahren? Melden Sie sich noch heute für unseren vierteljährlich erscheinenden Newsletter an.

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Cummins Inc.

Cummins, ein weltweit führendes Unternehmen in der Energietechnik, ist ein Unternehmen mit sich ergänzenden Geschäftsbereichen, die ein breites Portfolio an Stromversorgungslösungen entwickeln, herstellen, vertreiben und warten. Die Produktpalette des Unternehmens reicht von Verbrennungs-, Elektro- und Hybrid-Integrated-Power-Lösungen und -Komponenten wie Filtration, Abgasnachbehandlung, Turbolader, Kraftstoffsysteme, Steuerungssysteme, Luftbehandlungssysteme, automatisierte Getriebe, elektrische Stromerzeugungssysteme, Mikronetz-Steuerungen, Batterien, Elektrolyseure und Brennstoffzellenprodukte.

Meisterleistung der Motorinstandsetzung zahlt sich für Bergbauunternehmen aus

Gürtelschnalle mit der Aufschrift „Cummins 300th QSK60 MCRS Upgrade“

Ein Meistergang von Cummins-Ingenieuren in Australien und den USA hat zu erheblichen Kostensenkungen und Umweltvorteilen für Bergbauunternehmen geführt, die ihre QSK60-Motoren im Rahmen eines speziellen Aufrüstungsprogramms umbauen.

Die Ingenieure konzentrierten sich auf die Möglichkeiten zur Überholung des QSK60 der frühen Generation und darüber, wie dieser zur Überholungszeit auf die neueste Dieseltechnologie aufgerüstet werden kann, ohne größere Änderungen am Basisdesign des 60-Liter-V16 zu bewirken. Dies war ein Kraftspiel, das anderen Motorenherstellern entgangen ist.

Die wichtigste Technologie-Aufrüstung ist die Kraftstoffeinspritzung, wobei das frühe Einspritzsystem (HPI) durch das modulare Hochdruck-Common-Rail-System (MCRS) ersetzt wurde, das jetzt in allen Motoren der neuesten Generation von Cummins für hohe Pferdestärken eingesetzt wird.

Der 300. aufgerüstete Motor mit einer Leistung von 2700 PS ist kürzlich im Cummins Master Rebuild Center in Queensland von der Produktionslinie gerollt und hat einen weiteren erfolgreichen Schritt in der Entwicklung des QSK60 markiert und warum er der weltweit führende Hochleistungs-Dieselmotor in mobilen Bergbauausrüstungen ist.

"Ein reduzierter Kraftstoffverbrauch und eine längere Lebensdauer bis zur Überholung sind Schlüssel zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten, und sie waren die ersten Ziele hinter den Planungen des Aufrüstungsprogramms für den QSK60", sagt Dr. Jacob Field, Manager für die Entwicklung des Bergbaugeschäfts bei Cummins Asia Pacific.

"Innovation ist der Kern der langen Geschichte von Cummins, und sie hat sicherlich ihren Beitrag zu den QSK60-Überholungsoptionen geleistet, die wir unseren Bergbaukunden anbieten können."

Das Endergebnis ist beeindruckend: Die Dieselpartikelemissionen werden ohne Abgasnachbehandlung durch zylinderinterne Verbrennungstechnologie um bis zu 63 % reduziert. Außerdem bietet die Wartung einen weiteren Vorteil bei geringerer Rußbelastung im Öl.

Im Feld werden konsequent Kraftstoffeinsparungen von bis zu 5 % für eine signifikante Reduzierung der Treibhausgasemissionen angegeben, während die Lebensdauer bis zur Überholung um 10 % verlängert wird. Dies entspricht einem Kraftstoffverbrauch von mehr als 4.0 Millionen Litern, bevor ein Umbau erforderlich ist.

Neben der Aufrüstung des Kraftstoffsystems auf MCRS verfügt der QSK60 mit einstufiger Turboaufladung über weitere Cummins-Innovationen in der Verbrennungstechnologie, die für die Emissionsvorschriften von Tier 4 Final und Stufe V entwickelt wurden, den strengsten Off-Highway-Emissionsstandards der Welt.

Das Rebuild-Upgrade-Paket kann auf die beiden Varianten des QSK60 angewendet werden - einen mit einstufiger Turboaufladung (bekannt als "Advantage"), die von 1785 bis 2700 PS ausgelegt werden kann, der andere mit zweistufiger Turboaufladung, die mit 2700, 2850 oder 3000 PS ausgelegt werden kann.

Der 300. aufgerüstete QSK60 ging an Boggabri Coal im NSW-Becken für die Installation in einem Komatsu 930E-Förderlaster. Der Motor hat sich sowohl im Kohle- als auch im Eisenerzabbau in Australien bewährt.

gelber QSK60-Motor

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Cummins, ein weltweit führendes Unternehmen in der Energietechnik, ist ein Unternehmen mit sich ergänzenden Geschäftsbereichen, die ein breites Portfolio an Stromversorgungslösungen entwickeln, herstellen, vertreiben und warten. Die Produktpalette des Unternehmens reicht von Verbrennungs-, Elektro- und Hybrid-Integrated-Power-Lösungen und -Komponenten wie Filtration, Abgasnachbehandlung, Turbolader, Kraftstoffsysteme, Steuerungssysteme, Luftbehandlungssysteme, automatisierte Getriebe, elektrische Stromerzeugungssysteme, Mikronetz-Steuerungen, Batterien, Elektrolyseure und Brennstoffzellenprodukte.

Hurrikan Sally ist kein Problem für ein Ehepaar aus Florida und ihren Notstromgenerator zu Hause

Familie mit Hund neben einem Cummins Notstromaggregat stehend

Drei Monate. So wenig Zeit hatten Macy und Sherry Summers zwischen der Installation ihres neuen Cummins QuietConnect-Standby-Generators™ für Haushalte und dem ersten großen Test: der Ankunft des Hurrikans Sally.

Der Hurrikan der Kategorie-2 wüte im September 2020 fast 12 Stunden lang über dem Gebiet von Pensateroperabilität im Bundesstaat Fla. und verursachte Winde von 110 meilen/h, starken Regen und größere Stromausfälle. Während sich viele ihrer Nachbarn während des Sturms überfluteten, waren die Sommer sicher, da sie wussten, dass ihr Cummins-Generator ihnen helfen würde, sie durchzuziehen.

"Ich war sehr beschämt darüber, dass, wenn zu viel Wasser in der Nähe des Haus ankam, es dazu kommen könnte", sagte Macy. "Ohne Strom konnten wir unsere Pumpen nicht betreiben, wir konnten das Wasser nicht von unserem Gewässer entfernen. Das war die große Angst um mich."

Der neue Cummins-Generator kam immer wieder durch, treibt während des Sturms seine Heim- und drei Sump-Pumpen an und betrieb fast 90 Stunden mit einer Unterbrechung für einen Ölwechsel, bevor die Stromversorgung wieder hergestellt wurde.

Seine Leistung war keine Überraschung für Macy, einen ehemaligen Lockheed Martin-Ingenieur. Nachdem er 2019 dauerhaft ins Haus zog, nutzte er seinen Forschungssinn, um den besten Weg zu finden, ihr Haus durch einen Sturm anzutreiben. Nach 18 Monaten entschied er sich aufgrund des guten Rufs, der Qualität und des Supports für einen Standby-Generator für den Heimbetrieb von Cummins.

"Die Marke war für uns wirklich wichtig. Wir wollten ein gutes Support-System von einem großen Unternehmen, von dem wir wussten, dass es da sein würde, wenn wir es brauchen. Es stellte sich heraus, dass Cummins der richtige für uns war", sagte Macy.

"Ich würde Cummins sicherlich gegenüber den Marken empfehlen, von denen die meisten Menschen schon einmal gehört haben. Cummins ist eine stärkere Lösung für alle, die diese Zuverlässigkeit wollen."

Für die Installation bestellten die Summers Notstromaggregate, ihren örtlichen Cummins-Händler im nahegelegenen Fort Walton Beach, der ebenfalls den Generator für sie wartet und wartet.

Raul Perez, der die Generatorinstallationen für die Notstromversorgung beaufsichtigt, sagt: "Wir versuchen, mit einem Produkt zusammen zu arbeiten, von dem wir wissen, dass wir eine komfortable Wartung haben, dass wir es mit der Installation bequem haben und dass wir komfortabel hinten stehen. Das bedeutet viel. Wir arbeiten gerne mit Cummins zusammen, denn wenn wir anrufen und Unterstützung brauchen, sind sie immer da."

Sherry sagt, dass der QuietConnect-Generator seinem Namen gerecht wird. "Es ist unglaublich, dass wir, wenn wir es hören, immer sagen werden: 'Oh, da ist der Generator. Die Leistung muss ausgeschaltet sein." Wir machen einfach weiter, was wir auch tun", sagte sie.

Nach dem Hurrikan haben die Summer volles Vertrauen in ihren Cummins-Generator. Sherry sagt, dass sie sich nicht mehr darum kümmern will, dass das Haus kühl ist und die Lachpumpen am Laufen bleiben.

Macy fügt hinzu: "Wenn ein Hurrikan kommt, kann ich mich wirklich um diese Systeme kümmern, die wir zum Schutz unseres Heims eingesetzt haben. Sie haben jetzt eine konstante Leistung, die vom Generator aktiviert wird."

Besuchen Sie den Cummins Generatorgrößenrechner, um den perfekten Generator für Ihr Zuhause zu finden.


Um zu hören, wie die Summers ihre eigene Geschichte erzählen, sehen Sie sich das folgende Video von ihnen an.
https://www.youtube.com/watch?v=Lv9jxX7PFGU

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Cummins, ein weltweit führendes Unternehmen in der Energietechnik, ist ein Unternehmen mit sich ergänzenden Geschäftsbereichen, die ein breites Portfolio an Stromversorgungslösungen entwickeln, herstellen, vertreiben und warten. Die Produktpalette des Unternehmens reicht von Verbrennungs-, Elektro- und Hybrid-Integrated-Power-Lösungen und -Komponenten wie Filtration, Abgasnachbehandlung, Turbolader, Kraftstoffsysteme, Steuerungssysteme, Luftbehandlungssysteme, automatisierte Getriebe, elektrische Stromerzeugungssysteme, Mikronetz-Steuerungen, Batterien, Elektrolyseure und Brennstoffzellenprodukte.

Cummins bringt neues Twinpack-Dieselstromaggregat zur Miete auf den Markt

Logo von Cummins am Eingang des Werks in Fridley

Cummins Inc. (NYSE: CMI) hat einen neuen 1 MW Twinpack-Mietgenerator, den C1000D6RE, eingeführt, der eine wettbewerbsfähige Mietstromlösung für eine vielfältige Palette von Anwendungen in ganz Nordamerika bietet. Das neue Modell C1000D6RE wird von Cummins hergestellt, einem Unternehmen, das seit 1919 für Technologie, Zuverlässigkeit und Service steht.

Als Doppelpack kombiniert der C1000D6RE zwei Cummins 15-l-Generatoren mit 500 kW zu einem einzigen, 40 Fuß großen Stromversorgungsgerät mit Abgasnachbehandlung. Dies ermöglicht es dem C1000D6RE, die Endgültigen Emissionsvorschriften von Tier 4 zu erfüllen und gleichzeitig eine zuverlässige, hohe Leistung zu liefern. Der Generator kann parallel zu anderen Mietstromlösungen eingesetzt werden und ist in der Lage, den Lastbedarf ohne Meister zu bewältigen.

Der C1000D6RE bietet eine Nennleistung von 1000 kW gemäß ISO 8528 und wird von 2 x US Tier 4 Final zertifizierten QSX15 Cummins-Motoren angetrieben. Der QSX15-Motor erfüllt die strengen EPA-Normen ohne den Einsatz eines Dieselpartikelfilters (DPF), der eine einfache Wartung, geringere Emissionen und eine höhere Leistung bietet.

Ein neues Schwerlast-Anhänger- und Zugdesign sorgt für noch mehr Zuverlässigkeit für robuste mobile Stromversorgungsanwendungen. Der Behälter des Generators hält extremen Wetterbedingungen stand, während ein vollständiges Schalldämpfungspaket den Geräuschpegel des Generators minimiert. Für schnellere und sauberere Ölwechsel ist auch eine Option für das Ölwechselsystem "Quick Fit" verfügbar.

Der C1000D6RE bringt 69.000 Pfund Kraftstoff auf die Waage und ist mit einem Front-End-Dämpfer und einem mobilen Air-Ride ausgestattet, um die Auswirkungen von Reisestrecken zu reduzieren und mögliche Ausfallzeiten zu minimieren.

Der C1000D6RE ist für den Einsatz in einer Vielzahl von großen Branchen geeignet, die Mietgeräte benötigen, einschließlich: Baustellen, Notstromversorgung, Großereignisse, Industriegebäude und Versorgungsunternehmen in entlegenen Standorten oder städtischen Gebieten.

John Gebenbons, Direktor für Mietgerätemärkte bei Cummins, sagte: "Wir haben unseren Kunden zugehört und den C1000DR6RE speziell entwickelt, um ihre Anforderungen zu erfüllen. Wir wollten auch der Produktion eines Generators Priorität ein geben, der unabhängig vom Klima, dem Standort oder der Branche weiterhin zuverlässige Stromversorgungslösungen bereitstellt. Wir sind davon überzeugt, dass dieses Produkt den Märkten mehr Zuverlässigkeit, verbesserte Leistung und größere Flexibilität bieten wird."

Das 1MW Twinpack-Modell kann für eine Vielzahl von Branchen eingesetzt werden, die mobile Stromversorgung benötigen; Von Baustellen, Industriegebäuden und Versorgungsunternehmen in abgelegenen Standorten oder städtischen Gebieten. Die Fernstart- und Stopp-Kontaktfunktion ermöglicht es, den Generator auf Abruf ein- und auszuschalten, ohne dass lokale Wartungsunterstützung erforderlich ist. Infolgedessen können Kunden mehr Stabilität, längere Betriebszeit und niedrigere Arbeitskosten erwarten, die zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten führen.

Um eine kontinuierliche Leistung zu gewährleisten, bietet Cummins seinen Kunden Wartung und Wartung seiner mobilen Stromaggregate an. Die Ersatzteilmarkt-Kapazitäten von Cummins werden über ein Netzwerk von über 200 lokalen Vertriebs- und Servicestandorten in ganz Nordamerika bereitgestellt; unterstützt von einem globalen System von Servicetechnikern, Ingenieuren und Teile-Vertriebszentren, das erfahrungskundig darin ist, mobile Stromversorgungslösungen für jeden Strombedarf anzubieten.

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Cummins, ein weltweit führendes Unternehmen in der Energietechnik, ist ein Unternehmen mit sich ergänzenden Geschäftsbereichen, die ein breites Portfolio an Stromversorgungslösungen entwickeln, herstellen, vertreiben und warten. Die Produktpalette des Unternehmens reicht von Verbrennungs-, Elektro- und Hybrid-Integrated-Power-Lösungen und -Komponenten wie Filtration, Abgasnachbehandlung, Turbolader, Kraftstoffsysteme, Steuerungssysteme, Luftbehandlungssysteme, automatisierte Getriebe, elektrische Stromerzeugungssysteme, Mikronetz-Steuerungen, Batterien, Elektrolyseure und Brennstoffzellenprodukte.

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