Labor für Mikro-Blockheizkraftwerke

Im Labor für Mikro-Blockheizkraftwerke (Mikro-BHKWs) werden technische Möglichkeiten zur Skalierung von mobilen Mikro-BHKWs untersucht. BHKWs erzeugen über das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung thermische und elektrische Energie mit einem hohen Wirkungsgrad. Ausgehend von einem Messemodell einer Power Conditioning Unit (PCU) der IAV GmbH sollen auf Basis von Modellierungen Funktionsmuster aufgebaut und im Labor überprüft werden. Die Ergebnisse sollen auf eine neue portable Variante zunächst theoretisch, dann auch konstruktiv übertragen und die Praxistauglichkeit exemplarisch für die Automobilindustrie an einem Prototypen überprüft werden. Neben der Ermittlung der Einsatzgrenzen unterschiedlicher Antriebstechnologien soll insbesondere eine geeignete Abstimmung der Systemkomponenten gefunden werden.

Aktuell stehen folgende Prüfstände im Labor zur Verfügung:

Der 15 kW PCU-Prüfstand ist ein erweiterter BHKW-Prüfstand zur Untersuchung des PCU-Konzeptes und der damit verbundenen unterschiedlichen Betriebsmodi/-strategien. Der Versuchsstand dient der Kennfeldermittlung der Haupt-komponenten Verbrennungskraftmaschine, Asynchron-motoren und PKW-Taumelscheibenkompressor. Mittels Riemengetriebe werden die benötigten Über- oder Untersetzungen der Nenndrehzahlen der Systeme realisiert. Die Besonderheit des Prüfstands stellt die Kombination von Komponenten aus dem Gebäude- und Automotive-Bereich (Stationäres BHKW + KFZ-Klimaanlage) dar. Aktuell dient der Versuchsstand zur Messwertaufnahme im Rahmen eines Promotionsvorhabens, eines fakultätsübergreifenden Projektes in Kooperation mit der Fakultät IV und weiterer Abschlussarbeiten. Der Aufbau von Laborversuchen im Rahmen des Hochschulbetriebes ist in Planung.

Der Fokus der portablen BHKW-Prüfstände im Leistungsbereich von 1 bis 4 kW liegt auf in den Bereichen Gewichtsoptimierung, optimale Anordnung der Komponenten im Package, CFD- und FEM-Analysen und Design. Des Weiteren soll eine geeignete Abstimmung der Systemkomponenten gefunden werden, bei der in diesem neuen Leistungsbereich eine optimale Energieeffizienz erreicht wird.

Aktuell dienen die Versuchsstände zur Messwertaufnahme im Rahmen zweier Promotionsvorhaben, fakultätsübergreifender Projekte in Kooperation mit der Fakultät III und weiterer Abschlussarbeiten.