Energiewandler

Arbeitsbereich

Im Fokus des Arbeitsbereiches Energiewandler stehen Technologien und Konzepte, um die Antriebssysteme der maritimen Industrie aber auch anderer Branchen umweltfreundlicher zu gestalten und so einen positiven Beitrag zur gesamtgesellschaftlichen Klimabilanz zu leisten.

© Fraunhofer IGP / alpha3

Im Fokus der geplanten Aktivitäten stehen dabei Technologien und Konzepte, um die Antriebssysteme der maritimen Industrie aber auch anderer Branchen umweltfreundlicher zu gestalten und so einen positiven Beitrag zur gesamtgesellschaftlichen Klimabilanz zu leisten. Dabei sollen Antriebssysteme auf den Prüfständen entwickelt und modifiziert werden, in dem unterschiedliche Betriebsstrategien, innovative Komponenten und insbesondere alternative, klimafreundlichere Kraftstoffe eingesetzt und erprobt werden. Beispiele hierfür sind die Evaluierung von unterschiedlichen Einspritzstrategien zur Methanschlupfreduzierung, Testung alternativer Injektorgeometrien zur Verbesserung des Brennverhaltens oder Umrüstung einer gesamten Kolbenmaschine auf den Betrieb z. B. mit Methanol. Der Einsatz und die Erprobung des Betriebs von Energiewandlern mit alternativen Kraftstoffen ist hierbei nochmal als explizites Kernthema hervorzuheben. Dabei handelt es sich zum jetzigen Kenntnisstand um Wasserstoff und die Derivate Methanol und Ammoniak. Diese sollen perspektivisch als Beimischung zum Marine Diesel aber auch als alleiniger Kraftstoff Anwendung finden. Auch die Brückentechnologie LNG wird am Standort betrachtet. 

Leistungen

Themencluster I: Brennverfahrensoptimierung am Vollmotor für neue Kraftstoffe (LNG, Methanol, Ammoniak, Wasserstoff)

  • Bewertung und Klassifizierung von PtX-Kraftstoffen
  • Auswirkungen von PtX-Kraftstoffen auf Motorbauteile: Kolben, Liner, Injektoren, Turbolader, Pumpen, Ventile, Sensorik
  • Untersuchungen zu Wechselwirkungen zwischen Kraftstoff - Schmieröl

Themencluster II: Schmieröl und Tribologie im Gesamtsystem

  • Entwicklung und Test maßgeschneiderter Schmieröle
  • Motor-Dauerlauftests (z. B. zur Eruierung unterschiedlicher Schmieröle & Additive)
  • Verschleißtests mit Bauteilvermessung

Themencluster III: Komponentenfunktionalität im System

  • Untersuchungen von Komplettsystemen an Vollmotoren (z. B. Abgasnachbehandlung, Einspritzsysteme usw.)
  • Tests von neuartigen Beschichtungssystemen an Motorenkomponenten
  • Materialtests an Motorenkomponenten (z. B. am Kraftstoffsystem)

Themencluster IV: Hybride Antriebssysteme

  • Lastregelung im Hybridsystem mit Motoren (Elektro- + Kolbenmotor), Batterie und Brennstoffzelle
  • Neigbare Plattform zur Testung der Leistungsfähigkeit von Systemen und Komponenten bei Schiffbewegungen
  • Testfeld für maritime Brennstoffzellen
  • Untersuchung von neuartigen Technologien zur Wandlung und Nutzung von Wasserstoffderivaten an Bord (Generatoren, Plasmalyse, Reformer, Cracker)
  • Praktische und modellbasierte Nachbildung von Referenzszenarien zur Unterstützung der Entscheidung zur Auslegung hybrider Antriebssysteme

Themencluster V: Prüfung / Tests / Sicherheit

  • Entwicklung neuer Prüfmethoden (Labor/Technikum) als Grundlage für die Normung/Spezifikation
  • Entwicklung von Sicherheitssystemen, bei Anwendung neuer Kraftstoffe
  • Durchführung von Abnahmeläufen
  • Freifahren von Bauteilen (bei Lieferantenwechsel, Änderungen durch Regularien)

Informationen zu Ausstattung, Kraftstoffe etc. finden Sie hier: FuE-Infrastruktur

 

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