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DLR kooperiert mit Yamaha Corporation bei der Entwicklung Thermoelektrischer Fahrzeugsysteme

Mittwoch, 1. Februar 2017

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  • DLR%2dWissenschaftler mit Kooperationspartnern aus Japan
    DLR-Wissenschaftler mit Kooperationspartnern aus Japan

    Die Entwicklung von fahrzeugtauglichen Thermoelektrischen Generatoren ist ein Schwerpunkt des DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte. Mit im Bild: Forschungsfahrzeug Opel Ampera und erste Version des Thermoelektrischen Generators.

  • Prototypisches Thermoelektrisches Modul in fahrzeuggerechter Bauweise
    Prototypisches Thermoelektrisches Modul in fahrzeuggerechter Bauweise

    Form, thermische und elektrische Eigenschaften wurden speziell für für den Einsatz im Fahrzeugbereich hin entwickelt

  • Gemeinsam mit dem japanischen Unternehmen Yamaha Corporation arbeitet das DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte an thermoelektrischen Fahrzeugsystemen.
  • Im Zentrum der Kooperation stehen sogenannte thermoelektrische Module, die elementare Bestandteile eines Thermoelektrischen Generators sind.
  • Thermoelektrische Generatoren nutzen Abwärme, zum Beispiel von Verbrennungsmotoren, um daraus Strom zu erzeugen. Vielversprechendes Anwendungsgebiet ist der Automobilbereich.

Das Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt gemeinsam mit der japanischen Firma Yamaha Corporation spezielle Fahrzeugsysteme auf Basis thermoelektrischer Effekte. Ziel der Zusammenarbeit ist, neuartige Module für den Einsatz in der Restenergienutzung von Straßen- und Schienenfahrzeugen prototypisch herzustellen. Ein vielversprechendes Anwendungsgebiet dieser Technologie ist vorrangig der Automobilbereich. Die japanische Firma bringt vor allem ihr Know-how bei der Materialbeschaffung und Fertigung der aus Halbleitermaterialien bestehenden Thermoelektrischen Module ein, das DLR sein breites Wissen bei Entwurf, Fahrzeugkonzepten sowie Auslegung und Optimierung von Fahrzeugenergiesystemen.

Abwärme nutzen, um Strom zu erzeugen

Verbrennungsmotoren beispielsweise von Fahrzeugen nutzen nur rund ein Drittel der im Kraftstoff gebundenen Energie für den Antrieb, die restlichen zwei Drittel gehen als Abwärme verloren. Thermoelektrische Generatoren nutzen diese Wärme und wandeln sie in Strom um. Der Strom kann dann im Fahrzeug für Steuergeräte oder Komfortelektronik eingesetzt werden und entlastet so die Lichtmaschine, die sonst diesen Strom eigens generieren muss. In Hybrid- und Range-Extender-Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor kann der mit einem Thermoelektrischen Generator gewonnene Strom direkt in die Batterie eingespeist werden. Zielsetzung der DLR-Wissenschaftler ist es, mit Hilfe Thermoelektrischer Generatoren den Kraftstoffverbrauch um drei bis fünf Prozent zu verringern.

Entwicklung fahrzeuggerechter Thermoelektrischer Module

Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung hat das Stuttgarter DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte in den letzten Jahren bereits erste Systemintegrationen auf Basis Thermoelektrischer Generatoren entwickelt und erfolgreich im Auto getestet. Bisher waren industriell hergestellte Thermoelektrische Module nur sehr begrenzt verfügbar. Die Ingenieure mussten deshalb bisher auf Module zurückgreifen, die nicht speziell für diesen Einsatzzweck konzipiert waren. "Gemeinsam mit unserem japanischen Partner entwickeln wir nun fahrzeuggerechte Module für die nächste Generation von Thermoelektrischen Generatoren nach unserem Entwurf", erklärt DLR-Forscher Mirko Klein Altstedde, der die Zusammenarbeit initiiert hat. "Was Form, thermische und elektrische Eigenschaften, maximale Einsatztemperaturen und Zyklenfestigkeit betrifft, wurden diese speziell auf unsere Anforderungen hin entwickelt. Gleichzeitig hat unser Partner bei der Kooperation auch die Fertigungstechnik im Blick, damit die Module in Zukunft möglichst effizient und kostengünstig für die Automobilindustrie hergestellt werden können", so Klein Altstedde weiter. Aktuell liegen die ersten Forschungsdemonstratoren vor, sie werden im Labor getestet, um weitere Details hinsichtlich Fahrzeugeignung und Effizienz zu optimieren.

Zuletzt geändert am:
01.02.2017 12:13:16 Uhr

Kontakte

 

Denise Nüssle
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Kommunikation Stuttgart

Tel.: +49 711 6862-8086

Fax: +49 711 6862-636
Mirko Klein Altstedde
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Fahrzeugkonzepte, Alternative Energiewandler

Tel.: +49 711 6862-692

Fax: +49 711 6862-258