„nachhaltige technologien 3|2016"

Dazu wurden zwei Systeme entworfen. System 1 spei- chert auf der kalten Seite, und hat z.B. den Vorteil, dass die Antriebsenergie für den Verdichter nicht gespei- chert werden muss. System 2 speichert die Abwärme der Anlage, die dann in definierten Streckenabschnit- ten an die Umgebung abgeführt wird. Zusätzlich ist bei System 2 ein spezieller PCM-Speicherverdampfer eingebaut, um den Teillastbetrieb zu optimieren. Die Speicher bestehen aus unterschiedlich geformten Behältern, die mit Aluminiumschaum gefüllt und mit PCM- Materialien infiltriert werden. Optimierung eines Air-Cycle-Cooling Systems (ACS) Die ACS Technologie hat Ihren Ursprung in der Luft- fahrtindustrie und verwendet Umgebungsluft als Kältemittel. Diese Luft wird in einem offenen Unter- druckprozess über eine Turbine auf Unterdruck, bei gleichzeitiger Temperaturabsenkung, expandiert. An einem Wärmetauscher findet der Energieaustausch zwischen der zu konditionierenden Zuluft für den Wagen und der Prozessluft statt. Nach der Verdich- tung auf Umgebungsdruck wird die heiße Prozessluft wieder der Umgebung zugeführt. Der Wirkungsgrad einer ACS-Klimanlage kann durch die Verwendung getrockneter Luft am Turbineneintritt angehoben werden. Dazu werden neue Verfahren zur Lufttrocknung z. B. mittels neuer Zeolithe (Molekularsiebe) entwickelt. Das am Prozessluftaustritt getrocknete Material wird zur Entfeuchtung der Prozesszuluft verwendet. An einem skalierten Prüfaufbau werden derzeit unterschiedliche Materialien auf unterschiedlichen Trägerstrukturen hinsichtlich ihrer Entfeuchtungs- leistung untersucht. Für die beiden Systeme existieren bereits abgeschlos- sene Dokumentationen der Randbedingungen und Systemanforderungen. Nach einer durch Messungen und Systemsimulationen begründeten Materialwahl erfolgt die Komponentenentwicklung und Adaptie- rung der Anlagen. Für beide Anwendungen sollen am Ende der Projektlaufzeit Demonstrationsanlagen zur Verfügung stehen, die die Basis für weitere industri- elle Entwicklungen darstellen werden. Systementwurf 1 mit Kältespeicher (links) Systementwurf 2 mit Abwärmespeicher und Speicherverdampfer (rechts) Quelle: ViF Kompetenzzentrum das virtuelle Fahrzeug Forschungs GmbH Dipl.-Ing. Hilbert Focke an der FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH im Fachbereich Wärmesysteme tätig. Hilbert.Focke@fh-wels.at Testaufbau an der FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH zur Untersuchung verschiedener Materialien hinsichtlich ihrer Entfeuchtungsleistung Quelle: FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH Probenkörper für Ermittlung von Werkstoffeigenschaften eines mit Phasenwechsel- material infiltrierten Aluschaums Foto: i2m Unternehmensentwicklung GmbH 19 18 SCHWERPUNKTTHEMA THERMISCHE SPEICHER