Zur Navigation springen Zum Inhalt springen

Erforschung und Entwicklung eines Schraubenmotors (Ziel ETZ Projekt Nr. 90)

Hintergrund und Motivation

Ein wichtiges Instrument zur Steigerung der Energieeffizienz thermischer Prozesse ist die Weiterverwertung bislang ungenutzter Abwärmeströme. Für die Nutzung sogenannter Niedertemperaturabwärme (Wärme, die auf so niedrigem Temperaturniveau anfällt, dass konventionelle Technologien zu geringe Ausbeute versprechen) empfiehlt sich die Nutzung eines organischen Arbeitsmediums, welches mit der Abwärme verdampft wird und einen Generator antreibt — der Prozess wird daher Organic Rankine Cycle (ORC) genannt.

Für die Übertragung der Energie aus dem verdampften Arbeitsmedium auf den Generator wird eine Maschine benötigt, welche das Arbeitsmedium entspannt und mit der frei werdenden Energie eine rotierende Welle antreibt. Am häufigsten werden Turbinen eingesetzt, allerdings verspricht der sogenannte Schraubenmotor im Leistungsbereich bis zu 1,5 MW einen Effizienzvorteil.

Das Ziel des Projekts ist die Stärkung grenzübergreifender F&I-Aktivitäten — dies soll durch gemeinsame Erforschung und Entwicklung eines solchen Schraubenmotors erzielt werden. Dieser Schraubenmotor soll mittels ORC-Prozess (Arbeitsmedium: R245fa) die bisher nicht genutzte Abwärme industrieller Prozesse oder die Verbrennungswärme nachwachsender Rohstoffe nutzen. Die vom Schraubenmotor gelieferte mechanische Arbeit kann zur Stromerzeugung oder als direkter Antrieb für Arbeitsmaschinen genutzt werden. Die Nutzung von Abwärme verbessert die Energieeffizienz des jeweiligen Gesamtprozesses und entlastet die Umwelt. Ein Output des Projekts ist somit eine effiziente, laufruhige, kostengünstige und in der Konstruktion einfachere Einheit als die bisher in diesem Leistungsbereich benutzten Turbinen. Der Informationsaustausch zwischen den Institutionen wird in 12 (teilweise öffentlichen) Workshops erfolgen, die abwechselnd in Amberg und Pilsen stattfinden.

Projektpartner

Das Forschungskonsortium von Projekt 90 setzt sich aus zwei öffentlichen Einrichtungen und einem Unternehmen zusammen:

  1. Westböhmische Universität Pilsen (WBU — Gesamtleitung, Link)
    1.  Fakultät für Energietechnik
    2.  Fakultät für Maschinenbau
  2. ATMOS vývoj s.r.o. (Link)
  3. OTH Amberg-Weiden (Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik)

Die WBU hat nicht nur die Gesamtleitung des Projektes inne, sondern leistet auch den Hauptteil der Berechnungs- und Simulationsarbeit. Dabei wird die WBU durch die OTH Amberg-Weiden unterstützt, welche für die Planung und Durchführung der Messungen verantwortlich zeichnet — maßgeblich beteiligt ist hier das Kompetenzzentrum Kraft-Wärme-Kopplung (KoKWK) an der OTH, welches neben Expertise auch Prüfstandskapazitäten und Messtechnik zur Verfügung stellt.

Das Herzstück der Anlage bildet der Schraubenmotor, welcher von der tschechischen Fa. ATMOS entwickelt und bereitgestellt wird. Das Kerngeschäft von ATMOS sind die Herstellung und der Vertrieb von Kompressoren, vor allem in Kolben- und Schraubenausführung.

Die WBU pflegt eigene Internetauftritte in Tschechisch (Link) und Englisch (Link) zu dem Projekt.

Ansprechpartner

Bayern

Seidler, Julius
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
OTH Amberg-Weiden
Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik
Kaiser-Wilhelm-Ring 23
92224 Amberg

 

Mail: ju.seidler@oth-aw.de
Tel: +499621/482-3430
Fax: +499621/482-4430
Mob: +49173/1529721

Tschechien

Richter, Lukáš
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Westböhmische Universität Pilsen
Fakultät für Energietechnik
Univerzitní 22
30614 Plzeň
Česká republika

Web: www.kke.zcu.cz
Mail: richterl@kke.zcu.cz
Mob: +42060/5025141

Projekt- und Abschlussarbeiten

Das Projekt gliedert sich in eine Vielzahl einzelner Arbeitspakete, in welche sich die Studierenden der Hochschule im Rahmen Ihrer Projekt- und Abschlussarbeiten einbringen können. Aktuell sind folgende Themen zu vergeben oder in Bearbeitung:

Offene Arbeiten:
Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Herrn Prof. Dr. Taschek oder Herrn Julius Seidler (siehe Ansprechpartner)

Weiterführende Links

Es freut uns sehr an dieser Stelle darauf hinweisen zu können, dass das Fachgebiet Fluidtechnik an der TU Dortmund sich entschieden hat die Inhalte ALLER vergangenen Veranstaltungen der Reihe "International Conference on Screw Machines" online zur Verfügung zu stellen. Die PDFs der einzelnen Fachbeiträge finden Sie auf der Veranstaltungshomepage (Link) unter dem Reiter "Past Conferences".

Danksagungen

Ohne die finanzielle Förderung wäre die Durchführung dieses Projektes nicht möglich — die Projektleitung bedankt sich bei der Europäischen Union (Link) und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung EFRE (Link).

Die im Rahmen des Projektes durchgeführten Arbeiten stützen sich in großen Teilen auf Free and Open Source Software (FOSS). Daher soll die Arbeit der zahlreichen Freiwilligen, die an den jeweiligen Software-Projekten mitarbeiten, nicht unerwähnt bleiben. Leider kann aufgrund der großen Anzahl keine vollständige Auflistung erfolgen:

  • FreeCAD (Link)
  • git (Link) und git-cola (Link)
  • GNU/Linux (speziell Debian (Link), Ubuntu (Link) und Linux Mint (Link))
  • Inkscape (Link)
  • JabRef (Link)
  • KiCad EDA (Link)
  • LaTeX (speziell der DANTE e.V. (Link), sowie die Editoren TeXstudio (Link) und Texmaker (Link))
  • LibreOffice (Link)
  • WebPlotDigitizer (Link)
Nach oben