Das Projekt "CoolSteam - Kombiniertes Heiz-, Kühlaggregat für batterie-elektrische Fahrzeuge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Kraftfahrzeuge durchgeführt. Die Tagesdurchschnittstemperaturen in Deutschland liegen auch in den Sommermonaten vor allem nachts unter der nach DIN 1946-2 als angenehm empfundenen Temperatur von 22 C; eine Heizung ist also erforderlich. Neben den Komfortanforderungen ist für den sicheren Betrieb von Kraftfahrzeugen eine Heizung zur Vermeidung von Beschlag und Vereisung für eine unbehinderte Sicht durch die Fahrzeugverglasung notwendig. Für die Heizung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren kann die Motorabwärme verwendet werden, die Klimatisierung erfolgt durch einen kurbelwellenangetriebene Klimakompressor. Der Verbrauchseinfluss des Klimakompressor ist aufgrund des differenziellen Wirkungsgrads und durch den Tank als grossen Energiespeicher vglw. wenig bedeutend. Bei einem Elektrofahrzeug steht die Abwärme nicht zur Verfügung und der Betrieb des Klimakompressor hat durch den energetisch kleinen Energiespeicher einen großen Reichweiteneinfluss. Die Traktionsbatterie (Lithium-Ionen-Batterie) eines Elektrofahrzeugs benötigt einen dem Fahrgastraum ähnlichen Temperaturbereich, sodass durch sie weiterer Heiz- und Klimatisierungbedarf entsteht. Im Projekt CoolSteam sollen folgende drei Problemstellungen durch ein Klimatisierungsgerät gelöst werden: - Reichweitenverlust durch elektrisch angetriebene Heizung bis zu 40 Prozent - Reichweitenverlust durch elektrisch angetriebene Klimatisierung bis zu 30 Prozent - Temperierung der Batterien, insbesondere auch im Stand. In Kooperation mit Amovis und Invensor soll eine ORC-Mikrodampfmaschine zur Wärme- und Stromerzeugung mit einer Adsorptions-Kälteanlage gekoppelt und zu einer einzelnen, hoch integrierten Einheit kombiniert werden. Es erfolgt zunächst eine Recherche zur Erstellung eines Lastenhefts für das Heiz- und Klimaggregat. Innovationen die den Heiz- und Klimatisierungsbedarf zukünftiger Fahrzeuge senken können, werden dabei ebenso berücksichtigt wie der Energiebedarf zur Wärmekonditionierung der Traktionsbatterie. Dampfmaschine und Adsorptionskältemaschine werden auf eine für Pkw verwendbare Größe miniaturisiert. Anschließend wird die Anlage in ein Fahrzeug verbaut um Funktion und Package zu verifizieren.
Das Projekt "Optimierung einer Kolbendampfmaschine mit interner Flashverdampfung (Folgephase)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ElfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Weiterentwicklung einer Kolbendampfmaschine, die einen neuartigen, hocheffizienten thermodynamischen Kreisprozess verwirklicht. Dreiecksprozesse erlauben theoretisch eine im ca. 50Prozent verbesserte Nutzung von Niedertemperaturwärme im Vergleich zu den gängigen Prozessen wie Clausius-Rankine-Cycle, Organic-Rankine-Cycle oder Kalina-Prozess. Die Funktion der Abscheidung im Flashzyklon als Hauptbestandteil des Prozesses konnte eindeutig anhand von Simulationen und Abscheideversuchen nachgewiesen werden. (Abscheidegrad mit 99,98Prozent deutlich über 98Prozent). Ein zufrieden stellender Lauf der Maschine wurde nicht erreicht. Es wird angenommen, dass das Ausschieben des Wassers noch nicht funktioniert. Hier können weitergehende Arbeiten ansetzen. In Folgeprojekten sollten die bisherigen Erkenntnisse vertieft die konstruktiven Lösungen verbessert und die neue Technologie für alle denkbaren (Ab-)Wärmemärkte verfügbar gemacht werden.
Das Projekt "Optimierung einer Kolbendampfmaschine mit interner Flashverdampfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ElfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV durchgeführt. Weiterentwicklung einer Kolbendampfmaschine, die einen neuartigen, hocheffizienten thermodynamischen Kreisprozess verwirklicht. Dreiecksprozesse erlauben theoretisch eine um ca. 50Prozent verbesserte Nutzung von Niedertemperaturwärme im Vergleich zu den gängigen Prozessen wie Clausius-Rankine-Cycle, Organic-Rankine-Cycle oder Kalina-Prozess. Die Umsetzung von Niedertemperaturwärme bis ca. 350 Grad Celsius ist mit dem Dreiecksprozess machbar. In Folgeprojekten sollten die bisherigen Erkenntnisse vertieft die konstruktiven Lösungen verbessert und die neue Technologie für alle denkbaren (Ab-)Wärmemärkte verfügbar gemacht werden.