PROJEKTE
Gemeinsame Unternehmungen, offizielle Beschlüsse
PJ#20130420
REDUKTION DES KRAFTSTOFFVERBRAUCHS BEI GLEICHZEITIGER VERRINGERUNG DER SCHADSTOFFEMISSIONEN VON VERBRENNUNGSMOTOREN
2013/05/17
2015/07/15
seit 2015/08/10
Projektstart durch Fachratsbeschluss
Erwerb eines geeigneten Motors für den Versuchsaufbau
Entwicklung geeigneter Messinstrumente
Vor dem Hintergrund des Klima­wan­dels und stetig steigender Energie­preise wird häufig diskutiert, Ver­brennungsmotoren durch elektrische bzw. teilweise elektrische Antriebe zu ersetzen. Mit den derzeit zur Verfü­gung stehenden Technologien scheint eine vollständige Elektrifizierung be­sonders im Bereich von Großmotoren mit ihrer hohen Leistungsdichte al­lerdings unrealistisch. Der Verbren­nungsmotor wird wohl auch in Zu­kunft wesentlicher Bestandteil mo­derner Antriebskonzepte bleiben – sei es in Form von Hybridantrieben oder als alleinige Antriebsquellen. Die Entwicklung emissionsarmer und effi­zienter Brennverfahren ist also auch weiterhin von zentraler Bedeutung. In diesem Zusammenhang bildet die Re­duktion des Kraftstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Verringerung der Schadstoffemissionen den Schwer­punkt des Projekts, (…)

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Vor dem Hintergrund des Klima­wan­dels und stetig steigender Energie­preise wird häufig diskutiert, Ver­brennungsmotoren durch elektrische bzw. teilweise elektrische Antriebe zu ersetzen. Mit den derzeit zur Verfü­gung stehenden Technologien scheint eine vollständige Elektrifizierung be­sonders im Bereich von Großmotoren mit ihrer hohen Leistungsdichte al­lerdings unrealistisch. Der Verbren­nungsmotor wird wohl auch in Zu­kunft wesentlicher Bestandteil mo­derner Antriebskonzepte bleiben – sei es in Form von Hybridantrieben oder als alleinige Antriebsquellen. Die Entwicklung emissionsarmer und effi­zienter Brennverfahren ist also auch weiterhin von zentraler Bedeutung. In diesem Zusammenhang bildet die Re­duktion des Kraftstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Verringerung der Schadstoffemissionen den Schwer­punkt des Projekts, das eine Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet der Effizienz­stei­gerung von Verbrennungsmotoren darstellt.

Ziel der Forschungs- und Ent­wick­lungs­arbeit ist das Erreichen einer Niedertemperaturverbrennung, wel­che als vielversprechender Ansatz zu sehen ist, da sie den bislang beste­henden Zielkonflikt zwischen gerin­gem Verbrauch und niedrigem Schad­stoffausstoß zu überwinden versucht. Bei dieser Art der motorischen Ver­brennung wird die stark mit Luft ver­dünnte Zylinderladung, die zuvor mit Oxyhydrogen angereichert wird, zur Zündung gebracht. Bedingt durch die im Brennraum an mehreren Stellen zu erwartende gleichzeitig beginnende Verbrennung im Zusammenspiel mit der so genannten thermischen Kopp­lung – also der Beschleunigung des Reaktionsfortschrittes an einer Stelle durch Wärmefreisetzung an einer an­deren –, ergeben sich schnelle Um­satzraten und eine kurze Brenndauer. Einerseits stellt dies eine Annähe­rung an den von Dieselmotoren be­kannten Vergleichsprozess mit dem höchsten thermischen Wirkungsgrad (dem Gleichraumprozess) dar, bedingt andererseits aber auch hohe Druck­anstiegsraten und damit verbunden eine hohe mechanische Belastung des Mo­tors. Die starke Verdünnung der La­dung wirkt dabei der Um­setz­ungs­ge­schwin­digkeit entgegen und kann so die Motorbelastung auf ein akzepta­bles Niveau senken. Parallel führt sie zu einer Reduzierung des Kraftstoff­bedarfs. Außerdem ergeben sich sehr geringe Ver­bren­nungs­tem­pe­ra­tu­ren, sodass die Bildung von thermischen NOx (Stickoxide) nahezu vollständig unterbunden werden kann. Im Ideal­fall kann auf eine Abgasnachbe­handlung verzichtet werden, wodurch sich weitere Ressourcen einsparen lassen.

Um den Verbrennungsprozess in Be­zug auf Druckanstieg, Umsetzungsge­schwindigkeit, Verbrennungs- und Spitzentemperatur analysieren zu können, werden im ersten Zylinder ei­nes 4-Zylinder Ottomotors mit 1299ccm, insgesamt vier Piezoelektri­sche Hochleistungs-Zylinderdrucksen­soren für thermodynamische Untersu­chungen eingelassen. Gleichzeitig fin­det eine permanente Messung der Schadstoffe im Abgas, Verbrauchs­messung sowie Aufzeichnung aller Systemrelevanten Stellglieder, Rand- und Umgebungsbedingungen statt.

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PJ#20130330
MOBILE PRÄSENTATIONSEINHEIT
2013/05/17
2015/06
2015/07
2016/02
Projektstart durch Fachratsbeschluss
Erhalt einer Elektrolyse-Einheit (Neuanfertigung)
Erhalt eines Einzylinder-Motors und einer Generatoreinheit (Fabrikneu)
Geplanter Beginn der Bauphase (Vorstudie)
Die Mobile Präsentationseinheit vereint grundlegende Auf­gaben unserer Organisation in einem Projekt – kurz gesagt: die Öffentlichkeitsarbeit, die Forschung und die Entwicklung. Völlig ortsunabhängig können wir hiermit zeigen und veröffentlichen, was zuvor entwickelt wurde – unmittelbar erfahrbar sowohl für interessierte Passanten als auch für eingeladene Experten. Im Vorfeld der Errichtung eines Kommunikationszentrums entspricht PJ#20130330 dem idealen Projekt, um unter der Prämisse » Praxis geht vor Theorie « frei und offen im Ergebnis zu zeigen, was möglich ist. An erster Stelle steht dabei eben die Installation eines mit Oxyhydrogen betriebenen Blockheizkraftwerks (BHKW). Die hierfür benötigten technischen Grundlagen werden mittels Vorstudie gewonnen, bei der das geplante BHKW-System im herabskalierten Maßstab erprobt wird. (…)

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Die Mobile Präsentationseinheit vereint grundlegende Auf­gaben unserer Organisation in einem Projekt – kurz gesagt: die Öffentlichkeitsarbeit, die Forschung und die Entwicklung. Völlig ortsunabhängig können wir hiermit zeigen und veröffentlichen, was zuvor entwickelt wurde – unmittelbar erfahrbar sowohl für interessierte Passanten als auch für eingeladene Experten. Im Vorfeld der Errichtung eines Kommunikationszentrums entspricht PJ#20130330 dem idealen Projekt, um unter der Prämisse » Praxis geht vor Theorie « frei und offen im Ergebnis zu zeigen, was möglich ist.

An erster Stelle steht dabei eben die Installation eines mit Oxyhydrogen betriebenen Blockheizkraftwerks (BHKW). Die hierfür benötigten technischen Grundlagen werden mittels Vorstudie gewonnen, bei der das geplante BHKW-System im herabskalierten Maßstab erprobt wird.

Die im Live-Betrieb befindliche Gerätschaft zur Strom-/ Wärme- und Betriebsmittelproduktion soll auf einfache Weise deinstallierbar sein, um auch andere Geräte im Bereich der innovativen Energietechnik flexibel präsentieren zu können.

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