Das Projekt "KMU-innovativ - Klimaschutz: Energierückgewinnung bei Werkzeugmaschinen nach dem Stirlingprinzip (EWeSt), Teilvorhaben 4: Regelungssystem und Bohrwerksintegration" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: UNION Werkzeugmaschinen GmbH Chemnitz.UNION Werkzeugmaschinen GmbH verfolgt mit dem Projekt das Ziel, die Technologieführerschaft im Energieverbrauch und somit den Betriebskosten für Bohrwerke auszubauen. Mit Hilfe eines Niedertemperatur-Stirlingmotors soll eine optimal an die Fertigungsbedingungen von Bohrwerken abgestimmte Lösung erarbeitet werden, welche den Maschinenutzern einen energiearmen Betrieb ermöglicht. Durch eine Einsparung von wenigstens 12.000 kWh je Kalenderjahr im Einschichtbetrieb soll dadurch ein Maßstab innerhalb der Norm ISO 14955 gesetzt werden. Um dies zu erreichen, werden neue Herstellungstechnologien für spezielle Bauteile des Stirlingmotors entworfen, konstruiert und hergestellt, innovative Regelungsprinzipien für den Betrieb des Stirlingmotors und dessen Integration in das Bohrwerk erarbeitet sowie Steuerungskonzepte für einen kontinuierlichen Informationsaustausch mit betrieblichen Planungsinstrumenten, wie PPS-Systemen, geschaffen. Im ersten Schritt erfolgt eine Analyse des Technikstandes im Bereich Werkstoffe, neuer Fertigungsverfahren sowie der technischen Randbedingungen in Produktionsunternehmen. Darauf aufbauend werden dann Informationen hinsichtlich zeitlicher und energetischer Abhängigkeiten zusammengeführt sowie wesentliche Konzepte für die Regelung und die Bauteilfertigung erarbeitet. Weiterführend bilden die Erarbeitung und Bewertung von möglichen Gestaltungsvarianten den Tätigkeitsschwerpunkt. Abschließend erfolgt die Versuchsdurchführung im geschaffenen Versuchsfeld bei UNION Werkzeugmaschinen GmbH.
Das Projekt "KMU-innovativ - Klimaschutz: Energierückgewinnung bei Werkzeugmaschinen nach dem Stirlingprinzip (EWeSt)^Teilvorhaben 4: Regelungssystem und Bohrwerksintegration, Teilvorhaben 3: Simulationsrechnungen und Optimierung der Energierückgewinnung bei Werkzeugmaschinen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Chemnitz, Institut für Physik, Professur für Theoretische Physik, insbesondere Computerphysik.Die TU Chemnitz wird im Verbundprojekt die Modellbildung und Simulation des Niedertemperatur-Stirling-Motors übernehmen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden Untersuchungen und Simulationen über die physikalischen Abläufe in den einzelnen Schritten des realen Stirling-Kreislaufes durchgeführt. Dabei soll insbesondere auf alle wesentlichen Quellen von Dissipationen eingegangen werden. Solche Untersuchungen sind für ein grundlegendes Verständnis und Bewertung der 'EWeSt'-Technologie unentbehrlich. Auf Grundlage des Modells können dann Optimierungen diverser Leistungskriterien - wie Energieeffizienz und erbrachte Leistung - bei Variation geometrischer und regelungstechnischer Parameter durchgeführt werden. Die Ergebnisse dieser Optimierung fließen dann in die Auslegung und das Steuerungskonzept des Stirling-Motors ein. Aufbauend auf einer ausführlichen Literaturrecherche werden erste Modelle für den Niedertemperatur-Stirling-Motor aufgestellt. Nach Abstimmung der Modellparameter mit den Projektpartnern können Randbedingungen für die Simulationsrechnungen klassifiziert werden. Die Implementierung entsprechender Modellgleichungen erfolgt dann mittels geeigneter Algorithmen. Danach erfolgt eine Interpretation der Simulationsresultate mit anschließenden Abgleich mit den experimentellen Werten. Durch eine Anpassung der Modellgleichungen können eventuelle Unterschiede vermindert werden. Abschließend werden die Ergebnisse in adäquater Form dargestellt.
