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In aktuellen Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird ca. 1/3 der chemischen Kraftstoffenergie in Form von Abgasabwärme ungenutzt an die Umgebung abgegeben. Um einen möglichst großen Teil dieser Verlustenergie nutzbar zu machen, werden am Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt Thermoelektrische Generatoren (TEG) entwickelt, mit deren Hilfe die Abwärme in elektrische Nutzenergie gewandelt werden kann.

Der Abgaswärmestrom konventioneller verbrennungsmotorisch betriebener Kraftfahrzeuge zeigt im realen Fahrbetrieb ein hoch transientes Verhalten, was die Auslegung und den Betrieb von TEG maßgeblich beeinflusst. Eine attraktive Möglichkeit das Wärmeangebot zu vergleichmäßigen besteht in dem Einsatz latenter Wärmespeichermaterialien.

In der Arbeit sollen vor dem Hintergrund der geometrischen und thermodynamischen Fzg.-Randbedingungen unterschiedliche Designvarianten der Integration von Phasenwechselmaterialien in fahrzeuggerechte Thermoelektrische Generatoren ausgearbeitet sowie wärmetechnisch ausgelegt werden. Anschließend sollen mittels einer technischen Bewertung diejenigen Designkonzepte identifiziert werden, mit denen bei den unterschiedlichen Fzg.-Randbedingungen jeweils die höchsten technischen Wertigkeiten erreicht werden.

Schwerpunkte der Arbeit mit dem Titel: "Konzeptionelle Ausarbeitung und wärmetechnische Simulation unterschiedlicher Designvarianten der Integration von Phase Change Material in fahrzeuggerechte Thermoelektrischen Generatoren"

• Darstellung der Fahrzeugrandbedingungen (Bauräume, Thermodynamische Randbedingungen des Abgases)
• Konzeptausarbeitung unterschiedlicher fahrzeugtauglicher Integrationsvarianten
• Wärmetechnische Simulation der Integrationsvarianten mittels der dynamischen Simulationsumgebung Dymola (Modelica)
• Technische Bewertung und Identifikation der technisch wertvollsten Lösung