Energieeffiziente Antriebe

Antriebsseitig setzt das IEEM auf ein gesamtheitliches Konzept. Neben neuen Technologien wie die Entwicklung eines Reichweitenmanagements für E-Fahrzeuge, werden auch neue alternative Kraftstoffe auf regenerativer Basis für Verbrennungsmotoren untersucht, um Antriebe emissionsneutral zu gestalten. Dabei rückt Wasserstoff als Energieträger immer mehr in den Fokus. Die Schwerpunkte setzt das IEEM auf folgende Themenfelder:

Technische Akustik

Im Bereich der technischen Akustik bietet das IEEM Möglichkeiten zur schalltechnischen Untersuchung. Während der Entwicklungsphase sowie nach Produktfertigstellung können z. B. Komponenten und Prototypen bzgl. ihres Körperschallverhaltens und Schallemissionsverhaltens untersucht werden. Die Auswertung der Körperschallsignale kann zur Regelung von Prozessen und zur Fehlervorhersage genutzt werden.

Die Forschungen im Bereich der Gasmotorentechnik finden am IEEM (seit 2012) sowie am IKKU (seit 2010) statt. Im Folgenden werden die Forschungschwerpunkte übersichthaft dargestellt:

• Entwicklung innovativer und alternativer Zündsysteme, wie z.B. Vorkammerzündsysteme
• Forschungsaktivitäten wie z.B. die Untersuchung von alternativen Kraftstoffen als erneuerbare Energieträger haben das Ziel, den Wirkungsgrad zu steigern und Emissionen zu reduzieren.
• Entwicklung eines Abgasemissionssensors für Messungen der HC-Konzentration auf der Straße (nicht nur auf dem Prüfstand). Mangels Messtechnik wird diese Schadstoff-Komponente aktuell noch nicht auf der Straße gemessen. (HKA-patentiert)
• Brennverfahrensentwicklung für erneuerbare Kraftstoffe und Wasserstoff
• Forschung im Bereich Wasserstoff in Kombination mit Kraft-Wärme-Kopplung zur Verbindung der Sektoren Strom, Wärme & Mobilität.
• Entwicklung eines Energiemanagements als cyberphysikalisches System zur Kopplung der Sektoren Energie und Mobilität, wie u.a. Einbindung der E-Mobilität in einen Energiemanager.
• Untersuchungen von Motorgeräten bei verschiedenen Umweltbedingungen: Das IEEM bietet einen einzigartigen Klima- und Höhensimulationsprüfstand für handgehaltene Motorgeräte.  Mittels einer IoT-basierten Fernbedienung - mit den Funktionen einer menschlichen Hand - lassen sich die Prüfobjekte im Prüfstand fern- und automatisiert steuern. Prüfobjekte können bei verschiedenen Temperaturen und Höhenlagen hinsichtlich ihrer Funktionalität und ihrem Betriebsverhalten untersucht werden.
• Modellbildung und Simulation: Neben experimentellen Untersuchungen an Motoren-Prüfständen kommen unter anderem moderne Simulationsmethoden zu Thermodynamik, Gasdynamik und Reaktionskinetik als auch Motormechanik-Simulation sowie FEM-Software zur thermischen Simulation von Bauteilen zum Einsatz. Diese virtuelle Abbilder, sogenannte digitale Zwillinge, werden von realen Versuchsträgern in verschiedenen Modellierungsstufen für die prototypenfreie Entwicklung erstellt und zur Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellung verwendet.

Weitere Informationen zum GenLab