Alternative Energiewandler

Elektromotoren-Prüfstand

Was treibt uns in Zukunft an?

Wie geht E-Mobilität ohne seltene Erden? Wie bekommen wir mehr E-Busse auf die Straße? Wie bremsen wir, ohne Feinstaub zu produzieren? Wie nutzen wir Energie in Verkehr und Industrie, die wir bisher nicht nutzen konnten? Und wie holen wir aus alternativen Kraftstoffen das Maximum heraus? Neue Energiewandler sorgen dafür, dass immer weniger Emissionen ausgestoßen und Ressourcen verbraucht werden – und dennoch bezahlbar bleiben. In unserer Abteilung arbeiten wir an den Energiewandlern der Zukunft, wie E-Antriebssystemen, Abwärmenutzungssystemen, Thermischen Hochleistungsspeichern sowie Hybrid-Antriebssträngen auf Basis alternativer Kraftstoffe – und machen somit klimaschonende Mobilität möglich.

Die Mobilität der Zukunft muss mehrere zentrale Kriterien erfüllen: Sie soll sowohl Klima als auch Ressourcen schonen und trotzdem bezahlbar sein. Energie muss effizient und dabei vor allem emissionsarm umgewandelt und transportiert werden. In vier zentralen Bereichen arbeiten wir darum an den relevanten Fragestellungen zum Thema Alternative Energiewandler.

Innovative Antriebsysteme

Wie bremsen wir, ohne Feinstaub zu produzieren? Wie geht Elektromobilität ohne seltene Erden? Wie werden E-Antriebe für den Einsatz im Real Live Cycle optimiert? Wie werden elektrische Antriebssysteme (E- Motoren, Leistungselektronik, …) noch effizienter? Wir sorgen dafür, dass elektrische in mechanische Energie immer effizienter, ressourcenschonender und bezahlbarer umgewandelt wird. Und das in Anwendungen vom Kleinstfahrzeug über Personenkraftwagen, Peoplemover, Nutzfahrzeuge und der Bahnen bis hin zu Anwendungen in Flugzeugen.

Primärenergiewandler

Wie nutzen wir alternative Kraftstoffe möglichst effizient und Emissionsarm oder gar Emissionsfrei? Wie sieht ein Freikolbenverdichter für eine Gasturbine aus? Von seriellen Hybriden über synthetische und regenerative Kraftstoffe bis zu modernen Brennverfahren – bei den Primärenergiewandlern arbeiten wir an der Schnittstelle von chemischer und elektrischer Energie.

Sekundärenergienutzung

Sie haben Wärme? Wir machen daraus Strom – und zwar günstig. In der Sekundärenergienutzung beschäftigen wir uns mit der Frage: Wie wandeln wir thermische in elektrische Energie um, sodass keine Energie verschwendet wird? Mit unserer Arbeit schonen wir die Umwelt und das Portemonnaie – zuverlässig und wartungsfrei. Die Technologie ist im mobilen Bereich vielseitig einsetzbar, vom PKW über Busse und den Schwerlastverkehr bis hin zum Schiffen. Durch den Einsatz unsere Thermoelektrischen Generatoren (TEG), in Anwendungen im stationären Bereich (Industrie, Energie, BHKW,…), könnte in Deutschland mehr Strom aus erzeugt werden, als aus Wasserkraft. Und sogar in der eigenen Heizung zu Hause schlummern Potentiale.

Thermische Hochleistungsspeicher

Ob Bus oder Zug: Wie bekommen wir zuverlässige und kostengünstige Elektromobilität im ÖPNV – ohne Reichweitenverlust im Winter? Wie sorgen wir kostengünstig, platz-, ressourcen- und nutzlastschonend für Ihr Wohlfühlklima im ÖPNV? Voraussetzung dafür sind thermische Hochleistungsspeicher. Darum arbeiten wir an der ganzheitlichen Entwicklung der Technologie metallischer Phasenwechselmaterialien – von den Grundlagen bis hin zum Einsatz im Fahrzeug.

Mit unseren Partnern am gesamten Entwicklungsprozess aktiv

Wir arbeiten in allen Feldern am gesamten Entwicklungsprozess: vom Konzept über die Simulation, die Konstruktion, die Optimierung und den Aufbau bis hin zur Integration und der Prüfung der Komponenten. Um den Forschungs- und Entwicklungsaufgaben von morgen innovativ und effizient begegnen zu können, setzen wir Werkzeuge ein, wie:

  • Matlab/Simulink
  • Maxwell3D
  • Simplorer
  • Catia
  • Ansys
  • KI-Methoden
  • Dymola/MODELICA

Wir weisen die Leistungsfähigkeit der entwickelten Komponenten mit Hilfe einer hochmodernen, einzigartigen Prüfstandumgebung nach. Die Erkenntnisse der Vergangenheit kombinieren wir täglich mit neuem Wissen. Das ermöglicht uns gewinnbringend zu forschen – sowohl im Institut als auch mit Partnern aus Forschung und Industrie.

Kompetenzbereiche:

  • Innovative Antriebssysteme
  • Sekundärenergienutzung
  • Range-Extender
  • Thermische Hochleistungsspeicher

Referenzen und Publikationen

Aktuelle Publikationen der Abteilung finden Sie hier.

Interesse? Jetzt Kontakt aufnehmen

Sie interessieren sich für die aktuelle Entwicklungen rund um alternative Energiewandler? Dann kontaktieren Sie uns hier:

Kontakt

Dr. Frank Rinderknecht

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Fahrzeugkonzepte
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart