Berner FachhochschuleHaute école spécialisée bernoiseTechnik und Informatik Technique et informatique

2/2011 Das Magazin | Le Magazine

hi tech

Institute for Energy and Mobility Research (IEM)

Nouvelles énergies renouvelables

Mobilité durable

Sustainable energy concepts in developing and emerging countries

swisscleantech setzt sich für eine nachhaltige Marktwirt-

schaft ein und verfolgt das Ziel, die Schweiz international als

Cleantech Vorreiter zu positionieren. Der Klimawandel wie

auch die aktuellen Ereignisse in Nordafrika und Japan be-

stätigen auf tragische Art und Weise, dass wir damit auf

dem richtigen Weg sind. Für swisscleantech standen aber

von Anfang an die Chancen im Zentrum, die sich durch eine

konsequente Fokussierung auf Cleantech für die Schweizer

Wirtschaft ergeben. So eröffnen sich etwa mit der EU Road-

map für eine kohlenstoffarme Wirtschaft und dem neuen

5-Jahres-Plan in China gewaltige Exportpotentiale.

Damit die Schweiz diese Chance packt, setzt sich swiss-

cleantech für die Schaffung von Rahmenbedingungen ein,

die sauberes Wirtschaften systematisch belohnen. Mit kla-

ren, langfristigen Zielen wird dem Markt so eine nachhaltige

Richtung vorgeben. Dies gibt Sicherheit für Investitionen,

lässt aber den Firmen im Markt die Freiheit, die Ziele effizient

zu erreichen. Gerade jetzt werden mit dem neuen CO2-Ge-

setz und der Energiestrategie in der Schweiz hierfür wichtige

Weichenstellungen gelegt. Es geht um die Wurst!

Nebst den Rahmenbedingungen ist auch eine gezielte Inno-

vationsförderung zentral, denn eine nachhaltige Entwick-

lung braucht viele neue Lösungsansätze. Forschung und

Entwicklung haben somit im Masterplan Cleantech Schweiz

des Bundes und in der Cleantech Strategie Schweiz von

swisscleantech einen hohen Stellenwert. Dank ihrer Kon-

zentration auf die angewandte Forschung und ihrem direk-

ten Zugang zu Schweizer Unternehmen kommt hier den

Fachhochschulen eine Schlüsselfunktion zu. Gefragt sind

Cleantech Systemlösungen, bei der ganze Prozesse entlang

einer gesamten Wertschöpfungskette betrachtet und opti-

miert werden. Beispiele sind Mobilität, Energie oder Raum-

planung. Für die Entwicklung von Systemlösungen sind

weiter Pilot- und Demonstrationsanlagen wichtig, um die

Funktionalität unter Beweis zu stellen und die Visibilität von

Schweizer Cleantech zu fördern.

In diesem Sinne wünsche ich dem neuen Institute for

Energy and Mobility Research (IEM) einen guten Start

– ihre Lösungen werden gefragt sein!

2/2011 hitech 3

Cleantech est demandéCleantech ist gefragt

Nick Beglinger

Präsident swisscleantech

Président de swisscleantech

E D I T O R I A L

swisscleantech s’investit pour un marché économique du-

rable et vise à positionner la Suisse en tant que pionnier in-

ternational pour la Cleantech. Les changements climatiques

ainsi que les événements actuels en Afrique du Nord et au

Japon montrent impitoyablement que nous sommes dans le

juste. Dès le départ, swisscleantech a reconnu les chances

qui se présentaient pour l’économie suisse. En effet, de

grands potentiels d’exportation s’ouvrent suite à la roadmap

de l’UE pour une économie pauvre en carbone et au plan

quinquennal de la Chine.

Afin que la Suisse saisisse cette chance, swisscleantech fait

le nécessaire pour créer des conditions-cadre qui récom-

pensent systématiquement les industries propres. En défi-

nissant des buts clairs et à long terme, on impose une ligne

conductrice durable au marché. Ceci donne de la sécurité

pour les investissements, tout en laissant aux entreprises la

liberté de les atteindre de manière efficace. En ce moment,

justement, les nouvelles lois suisses sur le CO2 ainsi que les

stratégies énergétiques donnent une orientation claire. C’est

maintenant que tout se joue!

À côté des conditions-cadre, il est aussi essentiel

d’encourager des innovations ciblées, car un dévelop-

pement durable requiert de nouvelles solutions. La re-

cherche et le développement sont, de cette manière,

d’une grande importance dans le Masterplan Cleantech

Suisse de la Confédération et dans la Stratégie Clean-

tech Suisse.

Grâce à leur focalisation sur la recherche appliquée et

leur accès direct aux entreprises suisses, les hautes

écoles revêtent une fonction clé dans ce processus. On

a besoin de solutions systémiques Cleantech qui per-

mettent de prendre en considération et d’optimiser des

processus entiers en créant une chaîne de valeur com-

plète. Des exemples en sont la mobilité, l’énergie ou

l’aménagement du territoire. Pour le développement des

solutions systémiques, les sites pilotes et de démons-

tration sont importants afin de prouver leur fonctionnali-

té et de favoriser la visibilité de Cleantech Suisse.

Dans ce sens, je souhaite au nouvel Institute for Energy

and Mobility Research ( IEM ) un bon début – ses solu-

tions seront recherchées !

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Focus 3 Institute for Energy and Mobility Research (IEM)

Cleantech est demandé

5 Index

6 Haute école spécialisée bernoise : concentrer les compétences pour plus de « Power »

8 Institute for Energy and Mobility Research ( IEM )

10 Point fort IEM : nouvelles énergies renouvelables

12 25 ans de recherche photovoltaïque à la HESB-TI

14 Point fort IEM : mobilité durable

16 À l’avant-garde avec le banc d’essai à rouleaux pour véhicules à 4 roues motrices

18 Sustainable energy concepts in developing and emerging countries

20 Le biochar « greenCarb » – trop précieux comme combustible !

22 Paré pour l’avenir grâce au rapport avec la pratique

25 Solar Impulse – given wing by the sun

26 Cleantech, une chance pour les hautes écoles spécialisées 28 Actuel : recherche sur l’énergie et la mobilité

Success Story 31 joysteer® confirme les attentes élevées du marché

Cover:SolarShip™ transporting refrigerated medical cargo over Bujumbura (Burundi). The Institute for Energy and Mobility Research (IEM) is supporting this Canadian Company in the design of the electric drive system. The researchers share their vast experience in photovoltaic, battery technology and electric motors to reach the projects ambitious goals.Photo: www.solarship.com

Impressum

Redaktion Diego Jannuzzo Übersetzungen Gabriella Scorrano, Christiane VauthierAdresse BFH-TI, hitech-Redaktion, Postfach, 2501 Biel,E-Mail Redaktion hitech@bfh.ch Homepage hitech.bfh.chAdressänderungen und Inserate communication.ti@bfh.ch, 032 321 62 33, Inseratenschluss für die Ausgabe 3/2011: 12.09.11 Auflage 7500 Exemplare, erscheint 3x jährlichGrafik, Layout Ingrid ZengaffinenDruck Stämpfli Publikationen AG, Wölflistrasse 1, Postfach CH-3001 Bern – hitech 2/2011: Juni 2011

Sie finden das Magazin in deutscher und französischer

Übersetzung auf: www.hitech.bfh.ch

Impressum

Rédaction Diego Jannuzzo Traductions Gabriella Scorrano, Christiane VauthierAdresse HESB-TI, hitech-Rédaction, Case postale, 2501 Biel/BienneE-Mail Rédaction hitech@bfh.chHomepage hitech.bfh.chChangement d’adresses et acquisition d’annonces communication.ti@bfh.ch, 032 321 62 33, Date butoir pour les annonces du prochain hitech : 12.09.11Tirage 7500 exemplaires, paraît 3x par annéeGraphisme, mise en page Ingrid ZengaffinenImprimerie Stämpfli Publikationen AG, Wölflistrasse 1, Postfach CH-3001 Bern – hitech 2/2011 : juin 2011

Ce magazine existe en version française et alle mande à l’adresse :

www.hitech.bfh.ch

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6 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 7

Actuellement les résultats de pointe sont surtout réalisés là où les têtes intelligentes

coopèrent de manière interdisciplinaire sous un même toit. Avec un centre

de recherche sur l’énergie et la mobilité orienté sur l’application, les esprits innovants

de la Haute école spécialisée bernoise ont trouvé un chez soi. Il est urgent d’agir –

le temps presse !

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

L’ancienne « École d’ingénieurs de Bienne » a fait les grands

titres de la presse internationale, en 1987, parce que son

Spirit of Biel-Bienne avait décroché une place sur le podium

du premier World Solar Challenge et qu’elle était considérée

comme le pionnier de la technologie des véhicules solaires.

À peine une année plus tard, le laboratoire de photovoltaïque

voyait le jour à Burgdorf. Depuis, ce laboratoire organise des

projets de recherche avec des partenaires du monde entier

ainsi que des ateliers internationaux. En 2005, son installa-

tion photovoltaïque alpine, construite en 1993 au Jungfrau-

joch, a atteint une performance de pointe de 1537 kW / kWp,

suscitant l’intérêt du monde entier. En 2009, l’entreprise bré-

silio-paraguayenne Itaipu Binacional – qui exploite la plus

grande centrale hydroélectrique du monde – a mandaté la

Haute école spécialisée bernoise ( HESB ) pour développer

une batterie avec technologie lithium-ion. C’est ainsi que,

sous la direction des spécialistes biennois en énergie, le per-

sonnel sur place a pu construire un bloc de batterie et suivre

une formation en technologie des batteries.

Transfert de technologie parfaitCes compétences, développées de manière conséquente

pendant des années, prennent petit à petit leur envol et

réussissent à s’imposer sur le marché par le biais des Spin-

offs de la HESB. Sputnik Engineering AG, un des pro-

ducteur leader mondial de convertisseurs solaires rac-

cordés à un réseau, avec des filiales dans toute l’Europe, ou

drivetek ag, prestataire de services en Engineering, leader

pour la technique d’entraînement électrique spécifique aux

applications et qui réalise hardware, software et machines

électriques in-house, en sont des exemples.

Le savoir-faire des scientifiques et des ingénieur-e-s de la

HESB est recherché. Ils collaborent à des réseaux nationaux

et mondiaux et apportent d’importantes contributions dans

des consortiums pour la recherche reconnus. Des acquis

tirés de la technologie des moteurs, développée pour le Spi-

rit of Biel-Bienne, est née une technologie pour moteurs à

aimant permanent. Ceux-ci s’avérant bien plus efficaces que

les moteurs synchrones, on en tire parti dans les nouvelles

compositions CFF de Bombardier Transportation ( Suisse ).

La HESB a encore d’autres atouts en main, comme le La-

boratoire de contrôle des gaz d’échappement, fondé à Ni-

dau il y a 15 ans, dont le laboratoire moteur jouit d’une re-

nommée internationale. On y détecte les nanoparticules

malsaines des moteurs à combustion, desquelles aucun

des systèmes de filtre actuels ne nous protègent. Il exploite

actuellement un tout nouveau banc d’essai à rouleaux pour

quatre roues, unique en Suisse, qui permet aux ingénieurs

de la HESB-TI d’examiner très précisément les véhicules

hybrides les plus modernes et de définir les étapes du dé-

veloppement des systèmes d’entraînement complexes. Les

ingénieur-e-s automobile biennois occupent également les

avant-postes dans le secteur des systèmes de pilotage des

véhicules. Suite à l’homologation TÜV, leur technologie

« Steering by wire » – un pilotage intégralement électronique

avec fonction d’accélération et de freinage tant pour des

personnes handicapées que pour des véhicules munici-

paux – commence à s’imposer dans toute l’Europe sous le

label joysteer. Toutes ces activités relatives à l’énergie et à

la mobilité sont regroupées en interne dans un Institute for

Energy and Mobility Research ( IEM ), dont les points forts

sont décrits dans les différents articles dans cette revue.

Un travail d’Hercule qui n'est pas sous les feux de la rampeEn dépit de tous ces succès scientifiques, le public ne per-

çoit pas la Haute école spécialisée bernoise comme une

autorité dans le domaine de la recherche sur l’énergie et la

mobilité. La raison en est que le monde autour de nous a

changé : au niveau tertiaire, dans les hautes écoles spéciali-

sées, un nouveau type d’engagement avec un mandat de

prestations élargi est né. Il comprend, outre l’enseignement,

de la recherche appliquée et du développement. Ainsi, les

activités R+D sont plus structurées, elles ont une orientation

plus fondamentale et sont plus interconnectées au niveau

international qu’à l’époque du « Technicum ». Aujourd’hui,

nous devons réfléchir à comment couvrir nos futurs besoins

en énergie et à comment garantir la mobilité nécessaire à

notre économie. Pour cela, il faut des esprits novateurs, des

idées courageuses et des méthodes durables, possibles

seulement à l’interface des disciplines et grâce à des col-

laborations étroites et interdisciplinaires. Et pourtant les

« esprits intelligents » de la HESB sont dispersés dans tout

le canton.

Des concepts de campus couronnés de succès de par le

monde sont des exemples qui nous montrent comment uti-

liser habilement les synergies, associer intelligemment con-

naissances et expériences et intégrer efficacement diffé-

rents laboratoires dans des réseaux de recherche nationaux

et internationaux. L’esprit d’innovation peut s’épanouir là où

les compétences de la recherche, de l’enseignement et de

l’économie privée sont regroupées sous un seul toit. De

courts déplacements, des laboratoires accessibles à pied et

un bon agencement offrent la possibilité de nouer des con-

tacts et d’échanger des idées.

Une innovation centralisée et des technologies, voilà la clé

de la croissance économique, de l’implantation d’entreprises

dynamiques, de la création de places de travail hautement

qualifiées, de la formation de spécialistes engagés. De plus,

un campus a aussi une répercussion positive et durable sur

l’ensemble de la vie économique et sociale d’une région.

L’union fait la force En tant que Haute école spécialisée bernoise dans la « petite

Suisse », nous vivons en bon voisinage avec des hautes

écoles et universités de haut rang. En effet, dans le domaine

de l’énergie et de la mobilité, nous coopérons étroitement

avec des instituts de recherche tels que le Competence

Center Energy and Mobility ( CCEM ) de l’Institut Paul Scher-

rer. De même, les plus grandes entreprises et la plupart des

places de travail du secteur photovoltaïque se trouvent juste

à notre porte. La Belenos Clean Power Holding AG, une des

initiatrices les plus visionnaires de l’énergie durable et de la

mobilité, fondée en 2007 par Nicolas G. Hayek, en est un

exemple. Et des industries comme les fournisseurs

d’automobiles – qui comptabilisent un chiffre d’affaires

comparable à celui de notre industrie horlogère – pour-

raient, elles aussi, apporter une contribution essentielle

pour une mobilité durable au sein d’un regroupement.

Une de nos tâches en tant que haute école spécialisée est

de servir d’interlocuteur aux petites et moyennes entrepri-

ses, de les aider à développer leur capacité d’innovation

pour émerger dans la compétition globale des produits et

prestations de services ingénieux. Pour cela, nous devons

certes unir nos forces, rassembler l’excellence et communi-

quer notre recherche de pointe, mais nous devons surtout et

avant tout disposer d’une plateforme centrale pour les pré-

senter. Il nous faut un centre de rayonnement international

pour aider nos pionniers locaux à percer sur la scène mon-

diale et pour positionner la HESB au niveau international. Un

campus moderne peut donner lieu à un tel centre, qui agirait

comme un aimant sur les futures générations d’étudiant-e-s

et offrirait un terrain fertile à l‘esprit pionnier bernois.

Une initiative pour l’avenir, tel un Swiss Innovation Park à

Bienne, ne peut voir le jour que si des personnes qui

s’investissent et qui orientent leur regard vers le futur sou-

tiennent cette idée. Nous ne devons pas rester les bras croi-

sés et attendre qu’en 2020 un campus voie éventuellement

le jour. Pourquoi ne pas créer aujourd’hui déjà, par un projet

de Public-Private Partnership avec des partenaires indus-

triels, un seul site de recherche appliquée pour la recherche

sur l‘énergie et la mobilité, un terrain fertile pour l’innovation

et pour de jeunes entreprises focalisées sur l’énergie et la

mobilité ?

J’invite les entreprises ou les particuliers intéressés par une

telle action à me contacter. Je vous remercie de votre intérêt

et je me réjouis de vos réactions !

Contact :

> lukas.rohr@bfh.ch

> Infos: www.ti.bfh.ch

Dr Lukas RohrDirecteur de la Haute école spécialisée bernoise, Technique et informatiquePhoto : www.arteplus.ch

Haute école spécialisée bernoise : concentrer les compétences pour plus de « Power »

« Pour ce qui est de l'avenir, il ne s'agit pas de le prévoir, mais de le rendre possible ». Antoine de Saint-Exupéry

En 1990, décrochant le titre de champion du

monde devant Honda au World Solar Challenge,

le Spirit of Biel-Bienne II a été catapulté au zénith

des légendes.Photo : HESB-TI

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

8 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 9

Prof. Markus MoserHESB-TI, responsable de l’Institut IEM Photo : www.arteplus.ch

Engineering écologique et durableMicro-pompe à eau solaire en Éthiopie.Photo: HESB-TI

Mobilité durableLa i-MIEV : première voiture électrique produite en grande série.Photo : Mitsubishi Motors Switzerland

Institute for Energy and Mobility Research ( IEM )

À la HESB-TI, la recherche jouit d’une longue tradition. Nos professeur-e-s

travaillent depuis des années sur des thèmes de recherche futuristes.

Des projets phares comme la voiture solaire ont rendu la HESB-TI célèbre bien

au-delà des frontières de la Suisse. Cette brochure présente quelques

exemples actuels de ces activités de recherche. Et la banque des données des

projets de la HESB-TI démontre que cette liste pourrait être bien plus longue.

Nouvelles énergies renouvelables La HESB-TI est leader depuis plus de 25 ans dans le domaine

du photovoltaïque, particulièrement dans l’ingénierie des sys-

tèmes et pour les tests d’installations et aménagements pho-

tovoltaïques. Les résultats des tests sont reconnus par les

principaux services gouvernementaux européens.

La recherche dans le domaine des batteries, et tout particuli-

èrement des batteries lithium-ion et sodium / chlorure de ni-

ckel, dure depuis dix ans et a généré plusieurs produits com-

merciaux.

Et finalement, le team de développement des piles à combus-

tible de la HESB-TI a remporté, en 2007, le Prix de l’Innovation

Suisse pour le produit IHPoS commercialisé avec succès.

Mobilité durable Dans ce domaine, les groupes de recherche se concentrent

sur une mobilité écologique et sûre qui ménage les ressour-

ces. Les activités de recherche et de développement com-

prennent les transmissions électriques destinées aux véhi-

cules routiers hybrides et électriques, ainsi que la technologie

des piles à combustible. Outre le stockage d’énergie, les

questions de constructions légères liées à la sécurité des

véhicules complètent les activités de recherche de la future

mobilité.

Les transports publics ne sont pas laissés pour compte : on

s’occupe activement du développement de moteurs pour

véhicules électriques et on s’emploie à la simulation de la

circulation des trains, afin d’optimiser l’énergie des véhicules

sur voies.

Engineering écologique et durable pour les pays en voie de développement et nouvellement industrialisés La croissance économique des pays nouvellement industria-

lisés et en voie de développement dépend fortement de

l’énergie disponible. Il faut trouver de nouvelles méthodes de

production et de distribution de l’énergie. L’utilisation effré-

née d’énergie et l’exploitation abusive des ressources natu-

relles, dont l’Ouest a profité pendant sa longue croissance

économique, est un modèle sur le déclin et qui ne constitue

pas une option pour les pays nouvellement industrialisés et

en voie de développement.

La production sûre d’électricité, d’eau potable et d’énergie

calorifique doit se faire de manière « carbone neutre » dans

des structures décentralisées et avec un financement

En 2010, la direction du département de la HESB-TI a dé-

cidé de transformer les instituts en unités de recherche.

L’image de l’ancienne organisation avec ses principaux

domaines de recherche n’était pas suffisamment précise

et connue.

Les professeur-e-s qui font de la recherche dans le do-

maine Énergie-Transports-Mobilité ( ETM ) sont arrivés à la

conclusion qu’il valait mieux créer un institut commun,

plutôt qu’une multitude d’unités marginales. Ainsi est né

l’Institute for Energy and Mobility Research ( IEM ).Voici, en bref, quelques raisons qui ont poussé à la créa-

tion d’un institut commun :

• La taille de l’unité, qui est représentée par 15 profes-

seur-e-s faisant de la recherche, 30 collaborateur-trice-s

scientifiques, 12 étudiant-e-s master et Post-Docs, cons-

titue une masse suffisamment grande pour être à même

de s’atteler à des projets de plus grande envergure.

• L’interdisciplinarité est bien représentée par la prove-

nance (mécanique, électronique, technique automobile

et sciences naturelles) du corps enseignant concerné.

La collaboration interdisciplinaire fonctionne seulement

si elle est plus qu’un slogan.

• Les synergies sont exploitées intensivement. Les cher-

cheur-e-s sont des spécialistes expert-e-s dans leur

domaine. Ils travaillent soit comme responsables de

projet, soit en apportant leurs connaissances fonda-

mentales dans les projets.

• Le financement de la recherche a les reins solides. La

plus grande partie des fonds tiers liés à des projets vient

de l’industrie, de la CTI et d’autres sources externes à la

HESB et est utilisée pour le financement du personnel.

Les moyens subsidiaires de la HESB servent aux projets

de base et de construction dans des domaines de re-

cherche porteurs et d’avenir.

• Notre infrastructure moderne est largement exploitée et

est également intéressante pour l’industrie et l’économie.

Nous disposons d’une série de bancs d’essai uniques,

allant des bancs d’essai de moteurs, de batteries, de

piles à combustible aux installations de crash en passant

par les bancs d’essai des gaz d’échappement et de rou-

lements pour véhicules routiers.

Nous avons structuré l’orientation stratégique de l’Institut en :

• Nouvelles énergies renouvelables

• Mobilité durable

• Engineering écologique et durable pour les pays en voie

de développement et nouvellement industrialisés

adéquat. Et nous sommes en mesure d’y contribuer. Preu-

ves en sont, par exemple, les projets suivants:

depuis un certain temps déjà, la HESB-TI est impliquée avec

sa pompe à eau solaire dans des projets d’irrigation pour les

pays en voie de développement ; une activité de recherche

est en cours avec le projet «Water Factory » pour distribuer

de l’eau potable d’une manière simple et bon marché.

Recherche pour la société du futur Tout le monde parle d’énergies renouvelables, d’économie

d’énergie et d’efficacité énergétique. En Suisse, la réalité est

tout autre: l’utilisation de toutes les sources d’énergie con-

ventionnelles augmente sans arrêt. La politique actuelle, qui

est en dernière instance l’électorat, ne veut pas freiner cette

faim d’énergie, parce que trop d’habitudes qui nous sont

devenues chères sont en jeu. Seul un fort renchérissement

de l’énergie, dû à une pénurie mondiale, pourra changer

substantiellement ce comportement.

Ce fait ne nous effraie pas, nous les ingénieurs, mais nous

conforte à poursuivre nos recherches dans le domaine des

énergies renouvelables et de la mobilité durable. De nou-

velles technologies doivent être développées aujourd’hui

pour que les produits soient disponibles au moment où leur

demande sera massive. Et cette demande arrivera sans nul

doute plus vite que prévu.

Contact :

> markus.moser@bfh.ch

> Infos : www.ti.bfh.ch/iem

Nouvelles énergies renouvelablesStation de tests PV à la BFH-TI de Burgdorf.Photo : HESB-TI

Jusqu’à aujourd’hui, l’énergie solaire stockée pendant

plusieurs millions d’années a été utilisée sous forme

d’énergies fossiles telles que charbon, gaz et pétrole. De-

puis peu et grâce aux nouvelles technologies, l’énergie

solaire est directement transformée en énergie électrique.

Au cours des prochaines décennies, l’énergie solaire de-

viendra la source d’énergie dominante de l’humanité, ce

qui exige toutefois des innovations techniques, écono-

miques et sociales, toutes situées dans le domaine de

processus connus.

Énergies électriques, renouvelables en Suisse Au cours des dernières décennies une multitude de tech-

nologies transformant l’énergie ont pu être commerciali-

sées. En passant par le photovoltaïque, elles vont des en-

traînements et générateurs électriques hautement efficaces

des véhicules et des centrales à la production directe

d’électricité, accumulateurs à haute énergie et piles à com-

bustible, installations de raccordement chaleur-force à usa-

ge biomasse, ainsi qu’à l’exploitation améliorée de l’énergie

hydraulique et du vent pour la production d’électricité. Le

nombre de transformations utilisant l’électricité comme

source d’énergie est particulièrement élevé. Les nombreux

avantages sont les suivants :

• L’énergie électrique peut être transportée sur de longues

distances.

• Les énergies électriques permettent des processus de

10 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 11

Hybrid SAMLes batteries au lithium y sont combinées avec des piles à combustible.Photo : HESB-TI

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

L’alimentation énergétique de l’avenir sera électrique et renouvelable. Les utilisa-

teurs habituels, tels que chauffages et voitures, fonctionneront de plus en plus à

l’électricité. Pour ce faire, la production de courant passera de plus en plus aux

énergies renouvelables.

Prof. Urs MuntwylerProfesseur de photovoltaïque et d’ingénierie des systèmes Photo : Solacenter AG

Point fort IEM : nouvelles énergies renouvelables

transformation élégants en utilisant la chaleur environ-

nementale ( énergie solaire ), comme par ex. le chauffage

par pompes à chaleur, au lieu de processus de combus-

tion avec des énergies fossiles.

• Les moteurs électriques peuvent remplacer les moteurs

à combustion qui sont extrêmement inefficaces.

En Suisse, les énergies électriques renouvelables sont pro-

duites à partir d’un mélange de différentes sources telles

qu’eau, vent, biomasse et soleil. En plus de l’énergie hyd-

raulique déjà largement développée, l’importation d’énergie

éolienne et photovoltaïque est particulièrement intéressan-

tes dans notre pays. Nos capacités de stockage seront uti-

les. Les technologies de transition, telles que les installa-

tions de raccordement chaleur-force, permettent d’optimiser

la transformation du mélange de produits. L’équilibre de ce

courant mixte défiera la gestion du réseau électrique.

Électricité solaire, potentiel de l’avenir Le photovoltaïque a connu un développement rapide ces

trente dernières années et est devenu la source d’énergie

ayant le plus grand potentiel. Les technologies actuelles

en photovoltaïque suffisent déjà pour toutes les principa-

les applications. Pour le consommateur, la parité des

coûts avec courant normal sera atteinte ces prochaines

années.

Le canton de Berne fait déjà partie de l’avant-garde et of-

fre une place de travail à plus de 2000 personnes. La pro-

duction est principalement destinée à l’exportation. Près

de 30% de la consommation actuelle de courant peut être

produite sur les toits suisses. Toutefois, dans les scénarios

actuels pour remplacer les centrales nucléaires, moins de

la moitié de cette surface est exploitée. En raison de la

répartition saisonnière équilibrée de la production, il est

souhaitable qu’un plus grand nombre de grandes installa-

tions de courant solaires soient installées dans les régions

suisses de montagne.

Stockage indispensable des énergies renouvelables Cette énergie qui fluctue implique de fortes inégalités entre

production et utilisation. C’est pourquoi des capacités de

stockage supplémentaires sont indispensables. La princi-

pale accumulation actuelle dans les centrales hydrauliques

doit être développée et complétée par une accumulation

généralisée dans les réseaux électriques locaux et régio-

naux. D’autre part, il faut développer des technologies de

stockage modernes et élargir les réseaux électriques. En ce

qui concerne les technologies de stockage, les systèmes

de batteries modernes ont de gros potentiels à court et

moyen terme, la technologie à hydrogène à long terme. La

HESB fait, depuis des années, des recherches dans ces

technologies et elle a développé de nombreux démonstra-

teurs technologiques, comme par exemple la Hybrid SAM :

véhicule dans lequel les batteries au lithium sont combinées

avec des piles à combustible. D’autres produits sont, par

exemple, plusieurs générations de systèmes de gestion des

batteries ou la première pile à combustible PEM suisse,

l’IHPoS. La HESB dispose de grandes compétences dans

ces champs de recherche et collabore actuellement à plu-

sieurs projets nationaux de recherche.

Les spécialistes du futur sont formés à la HESB La transformation de la production d’énergie en énergies re-

nouvelables, l’accumulation d’énergie, l’augmentation de

l’efficacité énergétique ainsi que les entraînements élec-

triques exigent la création de milliers de nouvelles places de

travail. Pour cela, il faut mettre le réseau électrique « en for-

me » pour l’électricité solaire, ce qui promet des tâches inté-

ressantes pour les ingénieur-e-s – dont la Suisse manque

aujourd’hui et qu’il faut tout d’abord former. La Haute école

spécialisée bernoise – technique et informatique ( HESB-TI ),

avec son nouvel Institut de recherche sur l’énergie et la mo-

bilité ( IEM ) y est prédestinée. Les futurs spécialistes y trou-

vent le bagage nécessaire au succès, car l’IEM de la HESB-

TI convient mieux que toute autre institution en Suisse pour

traiter globalement la palette de problèmes posés par les

énergies renouvelables.

Contact :

> urs.muntwyler@bfh.ch

michael.hoeckel@bfh.ch

> Infos : www.ti.bfh.ch/iem

Prof. Michael HöckelProfesseur de systèmes énergétiques HESB-TIPhoto : HESB-TI

Installation photovolatïque sur le Stade de Suisse, à BerneLe Laboratoire PV de la HESB-TI y fait des mesures de longue durée.Photo : BKW FMB Energie AG

Les véhicules solaires constituent d’excellents objets

d’entraînement pour la collaboration des différentes disci-

plines en ingénierie. De simples estimations montrent ce-

pendant qu’un tel véhicule n’est pas assez performant toute

l’année avec comme seule énergie celle irradiée sur sa sur-

face. Une mobilité électrique judicieuse n’est possible que

dans le cadre d’une interconnexion avec le réseau.

À la fin des années 80, les premiers onduleurs PV couplés

au réseau ont été développés à l’EI de Bienne. Les assis-

tants impliqués ont, par la suite, fondé l’entreprise Sputnik

SA. L’EI de Burgdorf s’est concentrée sur l’ingénierie des

systèmes d’installations PV et a examiné en premier lieu les

problèmes avec le couplage au réseau.

Le Laboratoire PV à BurgdorfSuite à la catastrophe de la centrale nucléaire à Tcherno-

byl en 1986, une installation de test PV de 60kWp a pu

être projetée sur le toit du nouveau bâtiment d’Électro-

technique de l’EI de Burgdorf ( finalisation planifiée en

1993 ). Pour permettre que des expériences pratiques

avec des installations PV puissent être faites rapidement,

une installation isolée de 1,2 kWp ( 24/48V ) a tout d’abord

été mise en service, fin 1987, à Oberburg. En 1988, grâce

au soutien des forces motrices locales ( IBB ), un assistant

en photovoltaïque supplémentaire a été engagé pour

mettre en service le laboratoire PV. L’installation PV a été

développée à 3,3 kWp, pour permettre l’analyse du pre-

mier onduleur commercialisé des USA ( SI-3000 ). Grâce

aux appareils de mesure du laboratoire d’électricité, des

mesures précises du rendement et des harmoniques ont

pu être effectuées. Comme au cours des premières

années, ces onduleurs tombaient souvent en panne, il a

paru évident d’utiliser les ordinateurs du laboratoire pour

surveiller en permanence leur fonctionnement et consta-

ter les causes de ces pannes ( par ex., le niveau élevé du

signal de télécommande superposé lors d’une tension

surélevée du réseau ).

Nouveaux simulateurs de générateurs PVGrâce aux expériences faites, un premier projet a été dé-

posé en 1989 à l’OFEE ( aujourd’hui OFEN ) et les pre-

miers appareils européens commercialisés ont été testés.

D’autres appareils de mesure ont été achetés et des exa-

mens de comptabilité électromagnétique et de protection

contre la foudre ont été effectués sur les installations PV.

Le savoir-faire relatif au processus de test a ainsi été élar-

gi et nombreux furent les fabricants intéressés à faire ef-

fectuer des mesures indépendantes par les appareils du

laboratoire PV de la HESB.

Dans les années 1992 à 1995, d’autres projets ont permis

la planification et la réalisation de l’installation de test

60 kWp, mentionnée précédemment. Toutefois, les tests

sur des installations PV réelles ne pouvaient souvent être

faits que par beau temps et n’étaient pas reproductibles

avec précision. C’est pourquoi, on a émis le souhait de

pouvoir recourir à des simulateurs de générateurs PV, ali-

mentés en réseau, programmables et capables de recons-

tituer précisément en tout temps les caractéristiques des

générateurs PV. Un appareil commercialisé par un fabri-

cant connu s’est avéré quasiment inutilisable, mais nous a

encouragés à développer de tels appareils nous-mêmes.

Trois simulateurs de générateurs PV de 25 kW ( 2001 ),

20 kW ( 2004 ) et 100 kW ( 2008 ) de grande précision ont

ainsi vu le jour après l’an 2000.

Mesures à long terme très convoitéesLe comportement à long terme d’installations PV intégrales

est intéressant pour vérifier si les rendements énergétiques

calculés peuvent réellement être atteints en pratique. Par

conséquent, en 1992, des appareils de mesure à long ter-

me ont été installés sur quelques sites dans le cadre d’un

premier projet de ce genre. Les premières mesures ont été

exploitées fin 1991 et mi-1992 à Burgdorf.

Des simulations montrent qu’en haute montagne, le rende-

ment énergétique est comparable à celui des installations

du Sud de l’Europe. Afin d’obtenir une confirmation pra-

tique, du matériel de mesure approprié a été installé sur un

poste de 4,1 kWp, à Birg ( 2670m ), fin 1992. De plus, en

1993 une installation PV de 1,1 kWp ( à l’époque, c’était

l’installation PV la plus élevée du monde ) a été érigée sur la

façade de la station de recherche du Jungfraujoch, à

3454m, et équipée de matériel de mesure.

Au cours du temps, d’autres installations y ont été inté-

grées, entre autres en 2001, l’installation à Mt. Soleil et en

2005 celle sur le Stade de Suisse. Actuellement, 43 instal-

lations PV avec 72 onduleurs sont mesurées. Depuis 1992,

des projets de mesure ont été organisés de manière inin-

terrompue et leurs données sont très convoitées. Pourtant,

outre le financement permanent, la simple transition de

l‘assistant responsable du projet à son successeur pose

régulièrement des problèmes.

Au début des années 90, une méthode utile pour la repré-

sentation normée du rendement énergétique a été déve-

loppée au centre de recherche JRC à Ispra et différentes

améliorations ont été développées au laboratoire PV dans

le cadre de ces projets de mesure de longue durée.

Simulateurs de courant de foudre dans les installations PVDe 1999 à 2000, un générateur de courant de choc a été

développé dans un projet UE. Il peut créer des courants de

foudre jusqu’à 120 kA et des pentes de courants jusqu’à

40 kA/s pour examiner les effets sur les installations PV.

Au cours d’autres projets, le principe d’un détecteur d’arc

capable de découvrir des arcs électriques dangereux sur

le côté DC des installations PV a été développé.

Les expériences acquises au laboratoire PV ont été pu-

bliées lors de congrès scientifiques, dans les revues spé-

cialisées et dans trois livres ( 1991, 2007 et 2010 ). Le site

Web du laboratoire www.pvtest.ch permet un accès direct

à un grand nombre d’articles.

Contact :

> heinrich.haeberlin@bfh.ch

> Infos : www.pvtest.ch

Prof. Dr Heinrich Häberlin, responsable du laboratoire de photovoltaïque de la HESB-TIPhoto : HESB-TI

Depuis plus de 25 ans la HESB s’occupe de l’application du photovoltaïque ( PV ). Entre

1985 et 1992, des véhicules solaires ont été construits conjointement par les sections

A, E et M de l’ancienne École d’ingénieurs de Bienne ( EIB ). Ceux-ci ont obtenu de

grands succès aux courses de véhicules solaires nationales et internationales ainsi

qu’un écho médiatique important. À l’époque, les étudiant-e-s de l’École d'Ingenieurs

de Burgdorf voulaient absolument construire eux aussi des véhicules solaires.

12 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 13

Vue du générateur partiel ouest de l’installation

photovoltaïque de 1,1 kWp ( année de

construction 1993 ) de la HESB-TI, sur la façade

de la station scientifique du Jungfraujoch à

3454m.Photo : HESB-TI

25 ans de recherche photovoltaïque à la HESB-TI

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

La plupart des gens estiment que la mobilité électrique joue-

ra un rôle clé à l’avenir – qu’il n’y a pas moyen de l’éviter.

Toutefois, elle ne sera pas seule, bien au contraire ! Malgré

l‘"E-Hype", un grand potentiel économique et un bel avenir

sont pronostiqués, à juste titre, aux moteurs à combustion.

Qui plus est, si nous ne voulons pas passer à côté du futur,

le trafic multimodal, le Car-Sharing et Internet y auront une

place prépondérante. La conduite autonome est, certes,

encore musique d’avenir. Cependant, la tendance des sys-

tèmes de conduite assistée de plus en plus intelligents pro-

gresse à grands pas. Bien des techniques indispensables

pour interconnecter une voiture avec son voisin et ses

environs proches sont déjà bien plus mûres que le large

public et divers faiseurs d’opinions ne le croient.

Un concept intégratif du développement durable Personne ne connaît les scénarios exacts de la future mobi-

lité et on aurait tendance à ajouter « heureusement ». Tout le

monde est cependant d’accord pour affirmer que les émis-

sions de CO2 doivent diminuer drastiquement. Il y a peu, en

relation avec la stratégie « Transports 2050 », la Commission

Européenne a publié un livre blanc sur les transports où fi-

gurent des buts très ambitieux. Le 28.3.2011, la Commission

Européenne a laissé entendre que les émissions de CO2

dues au trafic devaient diminuer de 60 pourcent jusqu’en

2050. Toutes les mesures indispensables proposées ne font

pas l’unanimité. Le vice-président Siim Kallas, probablement

un peu trop euphorique, est affirmatif : « Nous pouvons

éliminer la dépendance au pétrole du système des trans-

ports sans sacrifier son efficacité ni réduire la mobilité ; il

n’en résulte donc que des avantages » 1).

La priorité sera accordée à la production de véhicules pro-

pres, sûrs et silencieux pour toutes les sortes de transports:

des voitures aux trains et aux avions en passant par les ba-

teaux. Carburants alternatifs, nouvelles matières premières,

nouveaux systèmes d’entraînement ainsi qu’outils IT et ins-

truments de gestion du trafic pour l’administration et

l’intégration des systèmes de transports complexes font

partie des domaines clés.

Concrètement, cela pourrait signifier pour les acteurs de la

mobilité : réduire fortement la consommation d’énergie des

véhicules, abaisser leurs émissions de CO2 en-dessous de

la barre symbolique des 100 grammes, se détacher succes-

sivement du carburant et ouvrir de nouvelles perspectives

avec le développement de nouvelles sources d’énergie. De

plus, il est nécessaire d’organiser un trafic non seulement

propre mais aussi sûr, de diminuer le bruit et d’améliorer la

communication aussi bien entre les véhicules qu’avec

l’infrastructure donnée2 ).

Les concepts actuels de mobilité ne permettent pas

d’atteindre de tels buts, surtout dans les villes où la popula-

tion est exorbitante. Des véhicules sans émissions sont de-

mandés et, idéalement, tout de suite. La mobilité électrique

peut, comme précisé, aider à remplir une partie de ces exi-

gences. Le client décide toutefois de ce qu’il achète. Le con-

naissant, il n’acceptera probablement pas une diminution

drastique de l’autonomie, ni des prix beaucoup plus élevés.

Il est donc nécessaire de développer, en parallèle, des en-

traînements hybrides, à combustion et électriques, ainsi que

des voitures légères avec des matériaux partiellement nou-

veaux. Les ingénieures et ingénieurs de ces branches sont

recherchés comme jamais ils ne l’ont été. On assiste de nou-

veau à une augmentation des travaux d’optimisation des pi-

les à combustible et des projets de recherche pour des

sources énergétiques alternatives. Infrastructure de produc-

tion, fourniture et décompte d’énergie comportent toutefois,

outre les nombreux avantages, également quelques risques.

Recherches sur la mobilité à l’IEMNotre Institut de recherche sur l’énergie et la mobilité ( IEM )

veut contribuer activement à répondre à ce paquet de

questions complexes et interconnectées. En collaboration

avec nos instituts frères, le Dynamic Test Center à Vauffelin

et le Laboratoire de contrôle des gaz d’échappement à

Nidau, la HESB-TI vise à donner des réponses orientées

solutions applicables et à jouer, à l’avenir, un rôle impor-

tant dans la « Mobilité durable ». La longue expérience de

nos chercheur-euse-s et collaborateur-trice-s dans ces

domaines nous y prédestine.

Chez nous, on identifie encore la plupart du temps la mobi-

lité à la possession d’une mobilité motorisée. Les moins de

30 ans sont à l’origine des nouvelles formes qui pointent à

l’horizon. La possession d’une voiture n’occupe plus forcé-

ment la première place sur la carte de menu de la mobilité,

mais la mobilité si.

Le mot de la finUne femme médecin, engagée dans l’« aefu» 3), m’a expli-

qué dernièrement que l’influence néfaste de l’être humain

sur l’environnement, comme par exemple la pollution de

l’air et le bruit, avait un effet de plus en plus négatif sur

notre santé. Elle a cependant souligné que la santé pu-

blique était la meilleure là où l’économie fonctionnait bien.

Il ne faudrait pas oublier cette corrélation ; l’IEM veut y

travailler.

Contact :

> kurt.hug@bfh.ch

> Infos : www.ti.bfh.ch/iem

Prof. Kurt HugProfesseur d’électricité et électronique des véhicules Photo : HESB-TI

Le titre promet que le mandat de prestation – qui est de répondre aux exigences

de la mobilité de toute personne concernée aujourd’hui et aussi à l’avenir – est

pris au sérieux. Restreindre la mobilité n’est toutefois pas une option et le maintien

de l’état actuel encore moins.

Point fort IEM : mobilité durable

14 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 15

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

Illustrations : Simeon Krummenacher, HESB-TI

1) Christoph Baeuchle : Avec la stratégie « Transports 2050 », la Commission Européenne veut améliorer la mobilité et réduire simultanément les émissions de CO2. Dans: www.automobil-industrie.vogel.de.2) P. Philipon et al. ( 2010 ) : Introduction ( légèrement modifiée ). Dans : Rouler demain, vers une mobilité routière durable, Michelin Challenge Bibendum, Paris, S. 10.3) aefu : Médecins pour la protection de l’environnement ; http://client.vediamo.ch.

Des concepts de propulsion plus économiquesL’industrie automobile et les fournisseurs de la branche

développent de nouveaux concepts de propulsion afin de

rendre les véhicules plus sobres. Les nouveaux moteurs

au taux élevé de suralimentation et petite cylindrée ( mot-

clé Downsizing ) sont actuellement très appréciés, car ils

consomment bien moins de carburant pour la même

puissance.

Les véhicules à propulsion électrique sont actuellement

clairement à la hausse. Il faut citer ici les véhicules électri-

ques ( EV : Electric Vehicle ), qui ont aujourd’hui une autono-

mie de 150 à 300 kilomètres selon le type de batterie ; les

véhicules hybrides (HEV : Hybrid Electric Vehicle), qui dis-

posent d’une propulsion à essence et électrique ; les vé-

hicules hybrides plug in ( PHEV ), dont les batteries, très

performantes, peuvent aussi être chargées par prises

électriques ; ou les véhicules électriques avec extenseur

d’autonomie ( REV : Range Extender Electric Vehicle ), où

un petit moteur à combustion supplémentaire, couplé à

un générateur, produit de l’électricité afin de charger les

batteries presque vides. D’autres potentiels d’économie

se trouvent dans la combinaison des différents systèmes,

comme par ex. le downsizing et l’hybridisation du véhi-

cule.

Recherche et développement au AFHBUne collaboration interdisciplinaire entre spécialistes est

indispensable dans les domaines de recherche et de dé-

veloppement de ce genre de propulseurs innovants. Ac-

tuellement, le Laboratoire de contrôle des gaz d’échappe-

ment ( AFHB ) et le Laboratoire moteur de la HESB-TI pour

la Recherche et le Développement sont bien équipés à

cet effet : ils disposent d’un banc d’essai à rouleaux pour

voitures légères et motocycles, de bancs d'essai moteur

et de différents appareils de mesure adéquats. Ainsi, de

nombreux partenaires industriels, étudiant-e-s et autres

chercheurs scientifiques de toute la HESB-TI, tout comme

d’autres hautes écoles et instituts partenaires, peuvent

profiter de cette infrastructure.

Le nouveau banc d’essai à rouleaux pour véhicules à 4 roues motricesPour l’Institut pour la recherche sur les Énergies et la Mo-

bilité ( Institute for Energy and Mobility Research IEM ), il y

aura une nouveauté très utile : le tout nouveau banc d’es-

sai à rouleaux pour véhicules à 4 roues motrices créé par

l’AFHB à Nidau. Le banc d’essai permet de simuler de

manière très réaliste pratiquement toutes les conditions

de conduite des différents types de véhicules grâce à

quatre rouleaux indépendants et à un réglage d’une

grande précision. Il peut freiner et entraîner avec une

puissance de 200 kW. La vitesse maximale s’élève à

180 km/h ( image 1 ).

De cette manière, on peut mesurer des véhicules très dif-

férents entre eux, du plus petit cyclomoteur à l’énorme 4 x 4

tout-terrain ( poids maximal complet : 3500 kg ). En effet, on

considère comme véhicules à quatre roues motrices tant

les célèbres offroaders que les autos SUV – ainsi que les

véhicules plus petits ou hybrides.

Contact :

> jan.czerwinski@bfh.ch

pierre.comte@bfh.ch

> Infos : www.ti.bfh.ch/iem

Prof. Dr Jan CzerwinskiProf. de thermodynamique et moteurs à combustion HESB-TIPhoto : HESB-TI

La raréfaction des réserves de pétrole et la nouvelle législation européenne de

2012 sur les émissions de CO2 poussent les constructeurs automobiles

européens à améliorer l’efficacité des systèmes d’entraînement. La mode englobe

désormais aussi les 4x4, en version hybride. Le nouveau banc d’essai à rouleaux,

unique en Suisse, du Laboratoire de contrôle des gaz d’échappement ( AFHB )

tient compte de ce développement.

À l’avant-garde avec le banc d’essai à rouleaux pour véhicules à 4 roues motrices

16 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 17

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

Image 1 : Montage du banc d’essai à rouleaux pour

véhicules à 4 roues motrices.

Photo : Ph. Wili, AFHB

Pierre ComteIngénieur ETS Photo : HESB-TI

Inseratneu fehlt

Image 2 : Scooter Piaggio Hybrid avec un exemple des flux d’énergie qui proviennent d’un cycle d’essai bien précis. Photo : Ph. Wili, AFHB

Simplifier les voyages en train grâce à une nouvelle génération de billets. Voilà ce qui m’enthousiasme.

Réaliser ensemble un chef-d’œuvre, jour après jour. cff.ch/jobs

SCB_01_14_10_Im_It_AZ_210x145_C_FR_hiTech_110519_rz.indd 1 19.05.11 15:57

Improve living conditions with sustainable energyRenewable energy technologies have a great potential in

providing energy services to developing countries. Today,

over 20% of the global population lack access to electri-

city, most of them in rural areas. Scenarios indicate that

this situation will not improve until 2030 and will be prevai-

ling in sub-Saharian Africa, India and other developing

Asian countries, excluding China (IEA, 2010). In his keyno-

te address at the Delhi Sustainable Development Summit

(2 - 4 February 2006), Claude Mandil, Executive Director

at IEA, commented: «To meet the energy demand and

stabilize carbon dioxide concentrations, unprecedented

technology changes must occur in this century…No sing-

le technology or policy can do it all.»

Altering technologies is also of great importance for

achieving a green economy and the Millennium Goals

(UNEP, 2011). These were adopted at the United Nations

General Assembly Millennium Summit in 2000, and aim to

improve the living conditions of the world’s poor, with an

ambitious target of 2015 to realise these goals. Although

there is no Millennium Development Goal related to ener-

gy, the availability of energy is a prerequisite for the reali-

sation of many of these goals.

As an institution that adopts practices of corporate social

responsibility, the Institute for Energy and Mobility Re-

search (IEM) at Bern University of Applied Sciences

(BUAS) aims to deploy sustainable energy concepts to

developing and emerging countries.

To make it work, make it a business: Micro-entrepreneurs in IndiaFor the development of rural areas, the critical issue is

affordable water availability and control for crop produc-

tion. Small-scale farmers mostly depend on rainwater and

the wet season. During the rainy season, dumping prices

on the market often don’t cover the production costs

while, in the dry season, these crops can sell at a price

that is up to three times higher, if irrigation is available.

In villages without electric power supply, manually-opera-

ted pumps and diesel pumps are vital for small-scale far-

mers to provide the badly needed additional income du-

ring the dry season. However, manually-operated pumps

and treadle pumps are extremely labour intensive. Many

small-scale farmers hence cannot afford irrigation, and

large-scale irrigation systems mostly cover certain areas

only and do not reach the fields of small producers. When

the villages are connected to the grid system, electric wa-

ter pumps are preferred but then, grid electricity may go

off after some hours while additional nine hours of irriga-

tion would be needed for crop production.

Harnessing solar energy for irrigation to replace part of

the exhausting manual labour, avoid tremendous cost in

diesel or unreliable grids can drive agriculture in rural are-

as. Sustainable energy concepts may also open the door

to additional sources of income for the rural population

(e.g., agritourism, see Raghunandan et al., 2010). The

above ideas are underlying a pilot project on introducing

the «Swiss Solar Water Pump» in rural India after 2012

(Schuepbach et al., 2011).

The «Swiss Solar Water Pump»A solar water pump (termed «Swiss Solar Water Pump»)

was developed at IEM, using similar efficient electric mo-

tor technology as in the (i) famous «Spirit of Biel/Bienne»

solar vehicle to win the race in Australia in 1990 and (ii)

record-breaking electric bike «Spirit of Bike» in 2001. It is

a low cost 40-120W photovoltaic water pump system for

irrigation aiming at mass distribution to individuals and

personal use. The pump does not need a battery and

operates at the optimum efficiency even if the solar radia-

tion is changing or is very low.

The «Swiss Solar Water Pump» is so small that the expen-

sive parts (including panel) are transportable to avoid ste-

aling and allow micro-entrepreneurs to move from bore-

hole to borehole. The power output of the system has

been designed to cover the needs of small farmer families

for production in developing and emerging countries and

dissemination with local manufacturers. The concept of

local production has a double impact on the economy as

it both lowers the price and creates jobs in the renewable

energy business. This visionary approach is important as

the cost associated with ending global energy poverty by

2030 is estimated to about $36 billion per year (IEA, 2010).

Currently, 150 «Swiss Solar Water Pumps» are installed -

jointly with CARITAS Switzerland and IDE-Gates - in Ban-

gladesh (see photographs) to test whether our sustainable

energy concept holds for future mass implementation.

Kontakt:

> eva.schuepbach@bfh.ch

> Infos: www.ti.bfh.ch/iem

Dr. Eva SchüpbachLecturer for Sustainable MobilityFoto: www.arteplus.ch

Energy and mobility are viewed as important drivers for economic and social

development (World Business Council for Sustainable Development, www.wbcsd.

org). One of the three pillars at the Institute for Energy and Mobility Research (IEM)

hence aims to contribute to improved living conditions in developing countries

and emerging economies. Here, we present an example of sustainable

energy technology developed at Bern University of Applied Sciences (BUAS)

and planned mass implementation in rural India.

Sustainable energy concepts in developing and emerging countries

18 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 19

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

Swiss Solar Water PumpPhotos: Irene Kunz and David Tschanz

From left to right: Diesel Pump, Hand Pump, Treadle Pum

References:IEA (International Energy Agency), 2010, World Energy Outlook 2010, 731 p. (www.iea.org).Raghunandan, A., S. Horner and E. Schuepbach, 2010, Agritourism in India – the potential for sustainable development and growth. Proceed. 28th EuroCHRIE Conference, Amsterdam, 25-28 October 2010.Schuepbach, E., A. Vezzini, A. Müller, U. Muntwyler, Th. Anto and K. Gnanakan, 2011, Towards a Low Carbon Society in Rural India: Innovation through Female Entrepreneurs and Solar Technology, Research Proposal, 10 p.UNEP, 2011, Towards a Green Economy: Pathways to Sustainable Develop-ment and Poverty Eradication, ISBN: 978-92-807-3143-9, www.unep.org/greeneconomy.

20 hitech 2 /2011

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

À la Haute école spécialisée bernoise HESB, le greenCarb

est produit par échauffement de la biomasse végétale, soit

par pyrolyse sous pression environnementale soit sous

pression élevée par une carbonisation hydrothermale

HTC. (ill. 1)

HTC – houillification naturelle Le processus HTC reproduit l’houillification naturelle. La

biomasse humide est carbonisée à une température

d’environ 200°C et par forte pression supérieure à 16 bars

dans un milieu aqueux et acide. Par la transformation chi-

mique, il est possible de déshydrogéner la biomasse sous

émission de chaleur ; une vase aqueuse de carbone se for-

me. La structure macromoléculaire de la biomasse est per-

due. Ensuite le carbone est séparé de la vase par filtration.

Si le processus d’houillification naturelle dure plusieurs mil-

lions d’années, il ne prend de quelques heures dans le

réacteur HTC. Après quatre heures déjà, il reste une sorte

d’humus et après douze heures, le produit devient brun

charbon. Le processus HTC ne produit pas de dioxyde de

Prof. Dr Kurt GrafProf. des procédés techniques et du développement durable Photo : HESB-TI

Le biochar ressemble fortement au charbon de bois; outre le fait qu’il produit de l’énergie,

il peut être utilisé en agriculture pour l’amendement de la terre. Le biochar est produit à

partir de résidus organiques, voire de déchets. Vue l’origine de la matière première, on

pourrait le qualifier de « vert » – de « geenCarb » .

Le biochar «greenCarb» – trop précieux comme combustible !

carbone, ce qui favorise la transformation du carbone de la

biomasse en greenCarb.

Travailler sans pression avec pyrolyse Parmi les nombreux autres processus pour valoriser la bio-

masse, il faut mentionner la pyrolyse. Ce processus exempt

de pression produit, en l’absence d’oxygène et par plus de

500°C – donc nettement plus que pour HTC – , un gaz de

pyrolyse et le charbon biologique vert comme résidu. Le

désavantage de la pyrolyse réside dans le fait qu’il est indis-

pensable de sécher la biomasse avant le processus.

Production de biogaz La méthode la plus connue pour obtenir de l’énergie dé-

centralisée à partir d’une biomasse est la production de

biogaz. Le biogaz est produit par des microorganismes

lors de la fermentation de matières organiques. Le biogaz

obtenu est composé à parts égales de méthane combus-

tible et de dioxyde de carbone CO2 indésirable. Les instal-

lations de biogaz interviennent souvent dans les installa-

tions d’épuration des eaux usées et dans les exploitations

agricoles. Le gaz est généralement utilisé sur place dans

une centrale de cogénération pour produire courant élec-

trique et chaleur. La production de biogaz pose problème,

lorsque des matériaux recyclables de la production alimen-

taire sont utilisés pour le processus.

Installations HTC à la HESB Le team du Laboratoire de génie des procécés a dévelop-

pé et construit deux installations HTC dans plusieurs tra-

vaux de projet et de diplôme. Un réacteur de 5 litres

prépare des compositions pour l’installation pilote de 100

litres ( ill. 2 ). L’installation est exploitée par intervalles et

est tempérée par un agrégat de chaleur / refroidissement.

Efficacité optimale du carbone À l’aide de la photosynthèse, les plantes forment de nou-

velles biomasses à partir d’eau, de nutriments et de dioxy-

de de carbone (ill. 3.). Au cours de la décomposition natu-

relle, des microorganismes transforment la biomasse en

humus et gaz à effet de serre CO2 . En faisant abstraction

d’une partie de la procédure de décomposition et en la

remplaçant par le processus HTC, le cycle naturel du car-

bone est techniquement bouclé sans formation de CO2.

Contrairement à l’humus, le greenCarb contient presque

les 100 % de carbone de la biomasse.

ill. 3 : à gauche : cycle C naturel ; à droite : cycle C bouclé techniquement.Grafique : K. Graf

ill. 1 : Procédé thermochimique pour transformer la biomasse. En bas, à gauche, les procédés utilisés à la HESB-TI.Grafique : K.Graf

2 /2011 hitech 21

greenCarb – utilisation multiplegreenCarb est utilisé comme charbon technique, par ex.

dans les filtres à charbon actif, comme matière première C

ou pour améliorer le sol. En collaboration avec la Haute

école suisse d’agronomie ( HESA ) de Zollikofen, la HESB

étudie l’influence du greenCarb sur la croissance des plan-

tes. Le charbon biologique possède de bonnes propriétés

telles que sa porosité ou sa surface spécifique élevée. Dé-

posé dans le sol, il emmagasine eau et nutriments, les émet

en cas de besoin, réduit donc l’utilisation d’engrais et la

consommation d’eau. Des essais avec du chou chinois

montrent une meilleure croissance de la plante (ill. 4). Le sol

enrichi de greenCarb profite à long terme d’une biologie du

sol meilleure et plus stable. Si des sols altérés redeviennent

fertiles grâce au greenCarb, un supplément de biomasse

est produit, le bilan de CO2 est donc négatif. Le procédé

HTC peut également être utilisé pour préparer et évacuer

des déchets biologiques contaminés ou obtenir du com-

bustible. Comme source d’énergie, le greenCarb fait partie

des sources d’énergie de CO2 renouvelables neutres.

Le processus HTC offre la possibilité d’éliminer les gaz à

effet de serre CO2 de l’environnement et de les stocker de

manière sûre. Les sols altérés sont refertilisés avec le green-

Carb, l’excédent de biomasse est ensuite valorisé en green-

Carb par HTC et remis dans le sol ; le cycle C est ainsi bou-

clé. Le projet greenCarb est une réalisation-témoin de l’aide

que peut apporter l’Europe aux pays en voie de développe-

ment et nouvellement industrialisés pour résoudre des pro-

blèmes quotidiens pratiques avec des technologies intelli-

gentes. C’est également un des buts que l’Institut pour la

recherche sur l’énergie et la mobilité ( IEM ) de la HESB

s’est fixé.

Contact :

> kurt.graf@bfh.ch

> Infos : www.greenCarb.ch

ill. 2: Installation pilote HTC 100 de 100 litres.Photo : HESB-TI

22 hitech 2 /2011

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

La forme des études et le plan des cours du Master of

Science in Engineering ( MSE ) sont très flexibles. Norma-

lement, les études durent trois semestres, mais elles peu-

vent également se faire en cours d’emploi ; elles s’étendent

alors sur cinq ou six semestres. Les étudiant-e-s particuli-

èrement doué-e-s peuvent être engagés, à temps partiel et

sur une période de deux ans, comme collaborateur-trice-s

scientifiques par la Master Research Unit ( MRU ) de la

HESB-TI, responsable de la formation de master. Pendant

qu’ils effectuent leurs études de master, ils travaillent sur un

projet de recherche défini par la MRU et un partenaire in-

dustriel. Dans le cas d’un Industry Sponsored Master, il est

possible qu’études et emploi soient financés par l’industrie.

Au début des études, les étudiant-e-s de master fixent avec

leur Advisor – généralement un enseignant impliqué dans la

recherche – les modules théoriques et de savoirs contextu-

els. Chaque plan d’études est donc spécifique et résulte du

choix de la spécialisation et de la convention d’études pro-

pre à l’étudiant-e.

Prof. Dr Andrea VezziniProfesseur d’électronique industrielle Photo : www.arteplus.ch

Qui termine son Bachelor avec une très bonne note a la possibilité d’entreprendre la

filière d’études Master of Science in Engineering ( MSE ). Cette filière offre une

formation pointue en technique et technologie de l’information et prépare les diplômé-e-s

motivé-e-s à un poste à responsabilité. En étroite collaboration avec l’industrie, l’Institute

for Energy and Mobility Research ( IEM ) propose les orientations « Energy Systems »

et « Transportation ».

Parés pour l’avenir grâce au rapport avec la pratique

Étudiant-e-s MSE à l’IEM L’Institute for Energy and Mobility Research ( IEM ) offre

aux intéressé-e-s une formation technique approfondie,

coordonnée avec d’autres hautes écoles spécialisées suis-

ses. Elle est dispensée dans six cours complémentaires

par la / le meilleur-e enseignant-e de la branche. Comme

les cours ont lieu sur le site de l’enseignant-e, l’infrastructure

à disposition est excellente.

La spécialisation Energy Systems propose des cours

dans les domaines : photovoltaïque, simulation et calcul

de réseau, conception de moteurs électriques et

l’application piles à combustible ainsi qu’accumulateurs

électriques. Une offre similaire existe pour la spécialisa-

tion Transportation ; l’accent y est mis sur la technique de

construction et les moteurs alternatifs.

En outre, pendant les trois semestres, les étudiant-e-s

s’engagent dans des projets de recherche de l’Institut –

travail de projet 1 et 2, thèses de master –, qui comportent,

de préférence, un rapport direct avec l’industrie. Par le

contact étroit avec des partenaires industriels et le niveau

très élevé de la formation technico-scientifique offerts,

ainsi que par les problématiques exigeantes des travaux

de projet et des thèses de master, la filière d’études MSE

devient un tremplin véritable vers une carrière industrielle.

Orientation internationale idéale Les contacts de l’IEM avec la communauté internationa-

le de chercheurs sont dynamiques dans le monde entier.

Alors que, traditionnellement, le secteur Transportation

est en relation étroite avec l’industrie européenne et

américaine de l’automobile, celui des systèmes énergé-

tiques est axé sur des entreprises et organisations

académiques d’Europe centrale, d’Asie, d’Australie et

des USA.

Au cours des dernières années, la collaboration avec les

pays en voie de développement et nouvellement indus-

trialisés s’est intensifiée. Dans ce secteur, on mise sur

une distribution d’énergie la plus efficace et avantageuse

possible pour les besoins quotidiens les plus simples,

tels que lumière et eau – sujet qui interpelle fortement les

jeunes.

Kontakt :

> andrea.vezzini@bfh.ch

> Infos : www.ti.bfh.ch/master

Michael Christ commencera, à l’automne 2011, des études MSE. Après avoir travaillé

deux ans en tant qu’ingénieur de projet dans l’industrie, il réoriente sa carrière en

approfondissant le domaine Energy Systems à la HESB-TI.

Photo : HESB-TI

Icherzeuge

Energie.

Von Turbinenhalle bis Proberaum: Als Mitarbeitende/r der BKW-Gruppe fliesst Ihre Energie an vielen Orten. Und mit klimafreund-lichem Strom aus Wasser, Wind, Sonne, Kernkraft und Biomasse lassen Sie täglich mehr als eine Million Menschen daran teil-haben – unterstützt von 2’800 kompetenten Kolleginnen und Kollegen.

Die BKW-Gruppe entwickelt und realisiert die Energieinfrastruktur von heute und morgen. Realisieren Sie bisher ungenutztes Energiepotenzial und steigern Sie die Effizienz unserer Anlagen, zum Beispiel bei unseren Projekten in der Wasserkraft. Für Ingenieurinnen und Ingenieure gibt es bei uns viel zu tun! Bewerben Sie sich jetzt – Informationen und aktuelle Stellenangebote finden Sie auf der zentralen Stellenbörse unserer Webseite:

www.bkw-fmb.ch/karriere

Ueli Kramer: At Solar Impulse you are responsible for prototyping and testing electrical units and sup-porting flight operations. What is your most exciting challenge in your present job?Dealing with new problems every day and playing an active

part in a team with some of the best engineers. It’s also very

exciting, of course, to work hand in hand with Claude Nicol-

lier during the flight operations.

The realization of such an outstanding solar aircraft is only possible within an interdisciplinary cooperati-on. Do you think the UAS has equipped you mentally for your current ambitious tasks?UK: Studying electronics means moving in a complex and

very wide field. So from the start you learn how to think in an

interdisciplinary manner. Being adaptable and having an in-

terdisciplinary approach are the most important skills.

SB: In an international project like Solar Impulse different lan-

guages and cultures present a huge challenge. The bilingual

studies at the UAS and my time spent in Biel greatly helped

me to develop a feel for French-speaking people. If you want

to read between the lines, you need rather more than just a

common language like English!

Contact :

> Stefan.Broennimann@solarimpulse.com

Ueli.Kramer@solarimpulse.com

> Infos: www.solarimpulse.com

Solar Impulse – given wing by the sun

It was a fatal error of Icarus to approach the sun with his wings of feather and wax,

but it is this very sun that is now giving wing to the Swiss solar airplane Solar Impulse.

The team working on the circumnavigation of the earth in 2012 includes two alumni

of the Bern University of Applied Sciences (UAS) in Biel, the electrical engineers

Stefan Brönnimann and Ueli Kramer.

The Solar Impulse project is a real challenge: The airplane takes off and flies autonomously, propelled exclusively by solar energy. Can such a «crazy idea» stimulate developments in the energy sector?SB: I mainly see new developments in low weight applica-

tions. But the greatest benefit for the energy sector is de-

monstrating the potential of renewable energies to the public

at large. If it is possible to fly day and night without any fuel,

many other things may be possible as well.

Stefan Brönnimann: You joined Solar Impulse in 2007 and are now in charge of development prototyping up to full production. What motivated you to work in a group that is constantly pushing back the envelope?It was an amazing experience to be part of the project that

began with an empty hangar and resulted in an airplane that

actually flies. As the electrical team was rather small, there

was considerable job variety. Although there were many ex-

hausting moments – the more you are involved, the more

you cannot wait to see it fly!

Ueli Kramer: Have your acquired certain skills at the UAS in Biel which will now prove useful in your career?I gained a lot of theoretical knowledge during the lessons.

But much more important was to apply this theory in my

bachelor’s thesis. This experience greatly improved my skill

in the practical application of electronics.

Stefan BrönnimannPhoto: Solar Impulse

Vor genau 20 Jahren wurde Sputnik Engineering AG in Biel gegründet. In der Überzeugung, dass sich nachhaltige Energieproduktion und Renta-bilität keineswegs ausschliessen, setzte das Unternehmen auf die damals noch in den Kinderschuhen steckende Branche Solarenergie.

Und der Erfolg blieb nicht aus. Unter der Marke SolarMax entwickeln, produzieren und vertreiben wir weltweit Wechselrichter für jedes Einsatz-gebiet – von Photovoltaiksystemen auf Einfamilienhäusern mit wenigen Kilowatt Leistung bis zu megawattstarken Solarkraftwerken.

Unsere stark wachsende Firma sucht konstant nach intelligenten Lösun-gen und hellen Köpfen. Interessiert? Dann werfen Sie einen Blick auf unsere Jobangebote unter www.solarmax.com.

Sputnik Engineering AGHöheweg 85 I CH-2502 Biel/Bienne I SchweizTel: +41 32 346 56 00 I info@solarmax.com

Die Technologie der Zukunft

Ueli KramerPhoto: Solar Impulse

2 /2011 hitech 25

2 /2011 hitech 2726 hitech 2 /2011

Solar Impulse joue le rôle de vitrine des technologies du futur. Des étudiant-e-s de la HESB-TI collaborent au développement de solutions adéquates pour cet avion solaire dans le cadre de leurs thèses de bachelor. Lire interview p. 25. Photo : Solar Impulse

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

hitech : Actuellement, le thème Cleantech est très en vogue. Quel est votre point de vue de politicien et d'ingénieur ? Christian Wasserfallen : Mon attitude vis-à-vis de Clean-

tech est très positive ; il s’agit sans nul doute d’un secteur

important de l’économie. Il est vrai que quelques cercles

politiques veulent ancrer Cleantech dans la société par

d’énormes subventions étatiques. Ma philosophie est la

suivante: si les personnes et les entreprises reconnaissent

les avantages économiques et écologiques de ces tech-

nologies, elles seront naturellement prêtes à s’y investir.

Une réorientation se dessine pour l’obtention de courant : les énergies renouvelables gagnent du terrain. Comment doit réagir la politique ?Nous vivons dans un pays qui dispose d’une riche expé-

rience en énergies renouvelables dans le domaine du

courant. Nous couvrons près de 60 % de nos besoins en

électricité grâce à l’énergie hydraulique. S’y ajoutent

Christian Wasserfallen Méc.-Ing. Dipl. HES Collaborateur scientifique à l’Institut des systèmes mécatroniques,Conseiller national - Berne Photo : www.sandrofiechter.ch

Cleantech désigne une économie ménageant les ressources et donc durable. Ce terme regroupe

les technologies, processus de fabrication et prestations de services contribuant à la protection

et au maintien des ressources et systèmes naturels. Christian Wasserfallen explique pourquoi le

potentiel de croissance du domaine Cleantech lui semble grand.

Cleantech, une chance pour les hautes écoles spécialisées

maintenant le photovoltaïque, l’énergie éolienne, la bio-

masse, la géothermie et d’autres nouvelles énergies re-

nouvelables ayant un grand potentiel. Nous devons, cer-

tes, garder une attitude critique envers l’énergie nucléaire,

mais aussi envers les autres technologies énergétiques.

Quelles sont les possibilités ? Quels sont les inconvé-

nients, et les risques ? Une politique de jubilation n’est pas

indiquée. Plus l’offre en énergies est diversifiée, plus nous

serons indépendants.

Bien des questions sont encore sans réponse, même en mobilité durable. À votre avis, lesquelles se trou-vent au premier plan ?En mobilité, on peut s’attendre au passage des véhicules à

entraînement fossile aux voitures électriques. Toutefois,

comme nous n’avons pas d’industrie automobile producti-

ve, nous ne pouvons pas dire de manière autarcique à quoi

devrait ressembler notre mobilité. De plus, d’importantes

questions d’infrastructure, telles que les stations de re-

charge, doivent être clarifiées et ne peuvent être résolues

que par l’Europe dans son ensemble. Les questions des

réseaux de distribution, y compris l’intégration dans les

Smart Grids ( « réseaux électriques intelligents » ), jouent un

rôle important dans la négociation du traité de commerce

électrique entre la Suisse et l’UE. Ce sont des thèmes pour

lesquels nous nous devons de lutter ensemble avec achar-

nement.

Par ailleurs, un déplacement gigantesque de fonds y est

lié. Actuellement, nous connaissons la taxe sur l’essence

et les taxes sur les véhicules à moteur que nous classons

en partie selon les cylindrées. Si nous prenons de plus en

plus la direction de la mobilité électrique, la question fon-

damentale suivante va se poser : d’où viendra l’argent

quand nous n’aurons pratiquement plus besoin d’essence

et qu’il n’y aura plus de cylindrées ? En fin de comptes, il

s’agit de milliards, qui ne concernent pas seulement les

transports individuels, mais aussi les transports publics,

car ces flux financiers sont étroitement liés entre eux.

Quel rôle jouent les hautes écoles spécialisées dans le domaine Cleantech ?L’orientation vers la pratique et la recherche appliquée

sont une caractéristique des hautes écoles spécialisées.

C’est pourquoi elles représentent pour moi la clé du suc-

cès pour la diffusion de nouvelles technologies. On attend

des produits de haute qualité avec un bon rapport qualité-

prix et si possible aussi avec un design attractif. Le fait

que le peuple accepte à une large majorité les nouvelles

technologies motive les jeunes à entreprendre des études

dans l’orientation correspondante.

La Haute école spécialisée bernoise, Technique et infor-

matique a une longue tradition en recherche sur l’énergie

et la mobilité. La fondation de ce nouvel Institut IEM re-

présente un pas vers le futur, car il permet de concentrer

différentes activités. Il s’agit de collaborer avec des entre-

prises leaders pour faire de la recherche appliquée et du

développement, et de développer des produits innovants

capables de s’affirmer sur le marché. La Haute école spé-

cialisée bernoise a un énorme potentiel dans ce domaine.

Est-ce que Cleantec constitue également un thème dans votre activité d’ingénieur ?En mécanique, les entreprises sont de plus en plus atten-

tives à utiliser moins de ressources et plus de matériaux

écologiques, tout en visant à l’augmentation de la pro-

ductivité des machines. Avec une quantité d’énergie iden-

tique, on veut pouvoir raboter, fraiser et limer plus ; mais

aussi terminer plus rapidement le processus, afin de pro-

duire un plus grand nombre de pièces avec la même

quantité d’énergie.

Vos conclusions ?Pour moi Cleantech n’est pas seulement un projet poli-

tique ou social, c’est un thème transversal clair. Clean-

tech ne signifie pas installer quelques panneaux photo-

voltaïques sur des toits ou générer un bouquet électrique

si possible « carbone neutre ». Il s’agit bien plus d’une thé-

matique qui s’occupe globalement ( aussi ) de questions

d’énergie et de mobilité et qui s’infiltre ainsi dans toutes

les sphères de la vie – de la grande centrale électrique au

sèche-linge à haut rendement énergétique. Nous ne de-

vons pas trop nous focaliser sur certains aspects, mais

nous devons toujours être attentifs aux rapports écolo-

giques et économiques.

Contact :

> christian.wasserfallen@bfh.ch

> Infos : www.cewe.ch

Interview : Diego Jannuzzo

Bild fehlt noch

Actuel : recherche sur l’énergie et la mobilité

La banque de données des projets de la Haute école spécialisée bernoise contient une série

impressionnante de projets actuels du domaine de recherche Énergie, Transport, Mobilité.

28 hitech 2 /2011 2 /2011 hitech 29

I N S T I T U T E F O R E N E R G y A N D M O B I L I T y R E S E A R C H ( I E M )

Simulateur de formation GKBUn simulateur de formation est installé sur l’automotrice de Graz-Köflacher-Bahn GKB.

Chef de projet : Hansjürg Rohrer

Coque de siège ergonomique avec mouvement actif pour chaises roulantesLes sièges conventionnels des chaises roulantes peuvent provoquer des douleurs, des escarres

et des crises spastiques aux utilisateurs. Une coque de siège ergonomique avec mouvement ac-

tif pour chaises roulantes est en cours de développement afin d’y remédier.

Chef de projet : Kurt Hug

DynaSim IIILes centrales électriques reliées déterminent le comportement dynamique d’un réseau d’appro-

visionnement en électricité. Des modèles pour examiner le comportement du réseau suite à des

perturbations sont développés pour les plus importantes centrales électriques de Suisse.

Chef de projet : Michael Höckel

Moteur électrique avec densité de performance élevée pour planeurs sans pilote En raison de la capacité de charge élevée, de la faible vitesse et de la petite utilisation d’énergie, un

planeur sans pilote conviendrait très bien pour surveiller la surface des mers.

Chef de projet : Andrea Vezzini

EU PV-ServitorFrais d‘électricité solaire moindres grâce à un nettoyage régulier des grandes installations photo-

voltaïques (PV) par des robots de nettoyage autonomes.

Chef de projet : Heinrich Häberlin

Event Data Recorder and Event Analyzer for MotorcyclesEDR's for four-wheel vehicles influence drivers behaviour positively and deliver important informa-

tion for crash reconstruction in case of injuries. For the same reasons, there is a need to develop

EDR's also for two-wheel vehicles.

Chef de projet : Kurt Hug

IHPoS-E, système de pile à combustible modulaire Un système de pile à combustible (PME) construit et dirigé sous forme modulaire doit être amené

à maturité et intégré dans une application de niche existante.

Chef de projet : Michael Höckel

IPS Integrated Power Solutions LtdLa société IPS vise l’industrialisation de paquets d’énergie basés sur les batteries lithium-ion. Avec

un système de gestion de batteries développé par IPS et un appareil de recharge, ce paquet

d’énergie remplace les systèmes de batteries traditionnels.

Chef de projet : Andrea Vezzini

Research of Toxicity of Exhaust GasesThe French method of exposure of living cells to the exhaust gas was extended to the exposure of

an advanced model of the lung surface. A special exposure chamber was constructed and manu-

factured.

Chef de projet : Jan Czerwinski

Sputnik Engineering AGDans le cadre d’un programme de master sponsorisé, Sputnik Engineering AG finance un étudiant

master MSE. But du projet: évaluer et développer de nouvelles topologies de convertisseurs pour

les convertisseurs solaires reliés au réseau.

Chef de projet : Andrea Vezzini

Swiss2GDes installations PV sont installées et des voitures électriques stationnées dans des réseaux à diffusion

choisis dans l’Oberland bernois et au Tessin. On cherche à optimiser les voitures électriques et les utili-

sateurs locaux selon les critères économiques, en relation avec une production à base photovoltaïque.

Chef de projet : Michael Höckel

Ultra Fast Charging of Electric VehiclesPour que les voitures électriques soient davantage utilisées, il faut repousser les limites de

l’autonomie. Une possibilité consiste à améliorer la capacité de recharge rapide des batteries.

Chef de projet : Andrea Vezzini

VEIN – Alimentation répartie dans le réseau à diffusion Quelles sont les répercussions des installations génératrices et des accumulations décentralisées

sur le réseau secondaire? Un grand nombre d’installations photovoltaïques (PV) et de centrales de

cogénération sont reliées au réseau à diffusion de l‘AEW Energie AG à Rheinfelden et les grandeurs

des réseaux sont enregistrées.

Chef de projet : Michael Höckel

Contact :

> markus.moser@bfh.ch

> Infos : projektdatenbank.bfh.ch/ti

du marketing et de la distribution, toutes les disciplines

existent maintenant. Ces nouveaux partenariats, associés

au savoir-faire en terme de développement de la maison,

engendrent une équipe gagnante idéale.

Avec cela, nous sommes convaincus d’avoir fait un pas

important vers le futur. Nous nous réjouissons de pouvoir

répondre à vos questions.

Contact :

> info@bozzio.ch

> infos: www.bozzio.ch

www.joysteer.ch

2 /2011 hitech 31

S U C C E S S S T O R y

joysteer® confirme les attentes élevées du marché

L’année 2011 a très bien commencé pour joysteer® et Bozzio SA. Les concessionnaires

formés ont pu s’attirer de nouveaux clients grâce aux excellentes qualités de roulement,

si bien qu’une importante et réjouissante quantité de commandes est arrivée. Par la

participation de sous-traitants stratégiques, de ressources marketing ainsi que du parte-

naire de distribution, Bozzio SA a pu fortifier sa position sur le marché.

STI - Wir unterstützen Innovationen

Die Stiftung für technologische Innovation gewährt Gründern von

Start-up-Firmen eine fi nanzielle Unterstützung in Form langfristiger

zinsloser Darlehen. Gefördert werden technologische Innovationen

mit wirtschaftlichem Potential.

STI - Nous soutenons les innovations

La Fondation pour l’innovation technologique alloue aux créateurs

d’entreprises une subvention fi nancière sous forme de crédits à long

terme exempts d‘intérêts. Les innovations technologiques économi-

quement prometteuses bénéfi cient de ce soutien.

www.sti-stiftung.ch

Von der innovativen Idee zum marktfähigen Produkt

D’une idée innovatrice à un produit compétitif

Produit joysteer® a été remanié technologiquement, de sorte que le

montage devienne plus facile et les modules plus com-

pacts. Le module d’alarme en particulier a pu être réduit

par le facteur 4, ce qui est très important à l’intérieur de

l’habitacle. La nouvelle génération sera livrable dès fin avril

2011.

Le retour de force dynamique dépendant de la vitesse sera

ajouté dans un futur proche, de sorte qu’à haute vitesse

également la conduite se fera de manière sûre et agréable.

Grâce à la fiabilité prouvée ( les capteurs importants pour

la sécurité sont quadruplés ) et à la modularité brevetée,

joysteer® est maintenant disponible officiellement pour

deux types de véhicules supplémentaires. Les papiers

d’homologations conformes pour les Mercedes Sprinter et

Vito sont établis.

CommercialisationLa vente de joysteer® se déroule de manière réjouissante,

entre autres grâce à notre partenaire de distribution Bever

Car Products B.V. Les adresses détaillées ainsi que nos

nouveaux concessionnaires sont visibles sur notre site in-

ternet. Un élargissement du réseau de concessionnaires,

particulièrement dans de nouveaux pays, va maintenant

être activé.

PartenariatsGrâce à la participation de partenaires stratégiques du

marché, Bozzio SA a pu s’établir. Du côté de la production,

Le joystick joysteer©-System permet de combiner conduite, freinage et accélération. La transmission

des signaux se fait à 100 % par une électronique très fiable.

Photo : Bozzio AG

joysteer®-Système de direction de véhicule Le produit joysteer® de l‘entreprise Bozzio SA permet aux personnes fortement handicapées physiquement de conduire une voiture en pleine autonomie. joysteer® est monté sur un véhicule traditionnel et permet à la personne handicapée de conduire, de freiner et d’actionner les gaz selon ses possibilités. La transmission de signal du conducteur aux roues passe à 100 % par une liaison électronique ( «by-wire» Technologie ) sans position mécanique de repli.Bozzio SA a bénéficié du soutien de la Fondation pour l’innovation technologique ( STI ).

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