Für lineare und rotatorische Bewegungen sind verschiedene Antriebstechnologien verfügbar, deren wirtschaftlicher Einsatz von Faktoren wie Investitions- und Betriebskosten abhängt. Vor dem Hintergrund der Herausforderungen des Klimawandels gewinnt die Energieeffizienz darüber hinaus aus ökologischer Perspektive an Bedeutung. Hydraulische und Pneumatische Aktoren, in der Gesamtheit als fluidtechnische Antriebe bezeichnet, sind weitverbreitet und setzen große Mengen Energie um. Anzahl und Nutzung hydraulischer und pneumatischer Antriebssysteme sowie ihr Energieumsatz in Deutschland sind bislang nicht bekannt. Die Studie analysiert Verbreitung und Nutzung fluidtechnischer Antriebe und liefert eine Einschätzung des deutschlandweiten Energiebedarfs für die drei Bereiche Drucklufttechnik, Mobilhydraulik und Stationärhydraulik. Mit der Entwicklung immer leistungsfähigerer mechanischer Aktoren stellt sich die Frage in welchen Applikationen und unter welchen Randbedingungen ein Ersatz von Hydraulik- und Pneumatikaktoren durch elektrisch-mechanische Aktoren technisch möglich und energetisch vorteilhaft sein könnte. Die Studie analysiert die Nutzung der Technologien nach Wirtschaftsbereichen aus Literatur- und Wirtschaftsdaten und nimmt eine Schätzung des Energiebedarfs für stationäre und mobile Hydraulikanwendungen sowie für die Drucklufttechnik und die pneumatische Antriebstechnik als Teilgebiet für den Bilanzraum Deutschland vor. Aufbauend darauf stellt die Technologiestudie Einsparpotentiale in den Bereichen Steuerungs- und Regelungstechnik, Technologieupdate und -substitution vor und analysiert darauf aufbauend energetisch wichtige Industrieanwendungen auf ihr Einsparpotential. Die Ergebnisse zeigen erhebliche Einsparpotentiale, für deren Umsetzung Maßnamenvorschläge entwickelt werden. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Nr. 1.1.3 Präzise Pneumatische Messtechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen durchgeführt. Ziel des Projekts ist die präzise Messung von Strömungen mithilfe der klassischen pneumatischen Sondenmesstechnik. Hierfür soll die Rückwirkung von Sonden auf die Strömungsmessung festgestellt werden, um mit dieser Kenntnis den systematischen Einfluss zu korrigieren. Dies soll ein genaues Verständnis der komplexen Strömungsfelder, wie sie in modernen Verdichtern herrschen, liefern. Zunächst ist eine Optimierung der Messtechnik und Traversiermechanismen am Freistrahl-Kalibrierkanal vorgesehen, damit für die zu untersuchenden Sonden hochwertige Messergebnisse sichergestellt werden können. Im Rahmen dieser Arbeiten wird ein mehrachsiger Roboter zum Traversieren der Sonden installiert und in Betrieb genommen. Dieser eignet sich zur Traversierung von Sonden konventioneller Bauart sowie skalierten Sonden. Gleichzeitig wird das laseroptische Messsystem PIV in Betrieb genommen, um eine flächige Vermessung der Sondenkopfumströmung im Freistrahl zu ermöglichen sowie um eine Referenzmessung der Strömung ohne Sondeneinfluss zu liefern. Anschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse auf die turbomaschinenähnliche Strömung im ebenen Gitterwindkanal übertragen. Durch eine systematische Variation von Parametern sollen zwischen den identifizierten charakteristischen Einflussgrößen Abhängigkeiten erkannt werden und die Definition der Einsatzgrenzen der Sondenmesstechnik erfolgen. Dafür müssen konstruktive Änderungen am ebenen Gitterwindkanal vorgenommen werden, die eine für die Lasermesstechnik geeignete mehrachsige Traversierung ermöglichen. Die begleitenden laseroptischen Messungen dienen zur Visualisierung der Umströmung des Sondenkopfes. Der Schwerpunkt aller Untersuchungen liegt auf dem Einfluss der unterschiedlichen Betriebspunkte auf die geänderte Nachlaufströmung des ebenen Gitters und damit auf der Rückwirkung der Sonde auf die zu messenden Strömungsgrößen.