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Alt 27.02.2007, 18:02     #1
Hermann   Hermann ist offline
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EU unterstützt Wasserstoffmotor als Technik der Zukunft

EU HyICE-Projekt führt zur ersten erfolgreichen transatlantischen Wasserstoff-Kooperation.

München/Brüssel/Washington.
Drei Jahre nach Projektstart haben zehn europäische Partner das HyICE-Projekt – Optimierung des Verbrennungsprozesses in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugantrieben – abgeschlossen. Die von der EU-Kommission geförderte Initiative führte zur Entwicklung eines wasserstoffbetriebenen Verbrennungsmotors, der im Hinblick auf Leistung und Kosten deutliche Vorteile gegenüber anderen Antriebssystemen bietet. Zum Projektteam zählen Unternehmen der Automobilbranche, ihre Zulieferer sowie zwei Universitäten. Im Rahmen des von der BMW Group Forschung und Technik koordinierten Projekts wurden zwei Methoden der Gemischbildung entwickelt, die dann für Motoren in Pkw und Stadtbussen freigegeben wurden. Auch die erforderlichen Schlüsselkomponenten wurden entwickelt. Zusätzlich wurden die entsprechenden Simulationswerkzeuge an die Wasserstoffverbrennung angepasst, um den Entwicklungsprozess zukünftiger Serienmotoren zu unterstützen. Darüber hinaus tauschten die führenden europäischen Wasserstoffexperten ihre Ergebnisse regelmäßig mit Forschern der US-Energiebehörde Department of Energy (DOE) aus. Damit ist HyICE das erste Projekt dieser Art innerhalb der EU-Kommission.

Der EU-Kommissar für Wissenschaft und Forschung, Janez Potočnik, bestätigte: "Das HyICE-Projekt zeigt die Schlüsselrolle der EU-Forschung beim Abbau der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Dies ist ein Beispiel für eine erfolgreiche Investition der EU in die Vorwettbewerbsforschung, deren potenzielle Auswirkungen weit über die europäischen Grenzen hinausgehen. Die Ergebnisse, die man mit einem Wasserstoffverbrennungsmotor erreicht hat, sollten die Industrie anspornen, diese Form der Mobilität weiterzuentwickeln. Es handelt sich hier um einen Schlüsselbeitrag zum Schutz der Umwelt und zur Sicherung der führenden Rolle Europas im globalen Wettbewerb."

Im März 2003 beschlossen der damalige EU-Kommissar für Forschung, Philippe Busquin, und der US- Staatssekretär für Energie, Spencer Abraham, Forschungsergebnisse intensiver zwischen den beiden Kontinenten auszutauschen. Für die EU war das Ziel dieses Projekts die Förderung der Zusammenarbeit zu Themen wie Klimawandel und Energie im Sechsten Rahmenprogramm und die Entwicklung von Visionen zu wasserstoffbasierten Energiequellen und alternativen Antrieben.

Mit einer Leistung von 100 kW pro Liter Hubraum haben die HyICE-Experten gezeigt, dass der Wasserstoffmotor eine Technik der Zukunft ist, die sich in punkto Leistung mit herkömmlichen Motoren messen kann. Zum ersten Mal waren Forscher in der Lage, sich ausschließlich auf den Wasserstoffverbrennungsmotor zu konzentrieren und damit die spezifischen Eigenschaften von Wasserstoff vollumfänglich zu nutzen. Bisher wurden Wasserstoffverbrennungsmotoren angesichts einer fehlenden Wasserstoffinfrastruktur sowohl für Benzin- als auch für Wasserstoffverbrennung ausgelegt. Mit der neuen Technik lässt sich die Nutzung von Wasserstoff nun optimieren.


Die Technische Universtität Graz, Hoerbiger Valve Tec, MAN Nutzfahrzeuge, Volvo Technology sowie BMW Group Forschung und Technik haben zu diesem Zweck zwei Arten der Gemischbildung entwickelt und getestet: Direkteinspritzung und externe Gemischbildung. Bei beiden Methoden konnte die Leistung bei gleichzeitiger Senkung des Verbrauchs verdoppelt werden.

Gemeinsam mit BMW Group Forschung und Technik entwickelte das schwedische Unternehmen Mecel Engine Systems ein Zündsystem, das genau auf die weit auseinander liegenden Zündgrenzen von Wasserstoff abgestimmt ist. Um die Eigenschaften von Wasserstoff für die zukünftige Serienentwicklung transparenter zu machen, entwickelten das französische IFP (Institut Français du Pétrole) und die Universität der Bundeswehr zwei Simulationsmodelle für Wasserstoffverbrennung im Zylinder. Mit Hilfe des optischen Motors der Technischen Universität Graz konnten die Forscher das Verbrennungsverhalten von Wasserstoff beobachten und die rechnergestützten Kalkulationsmodelle prüfen. Diese wurden dann in die Berechnungssoftware Ansys CFX von Ansys Germany integriert.

Um aus den Arbeiten auf beiden Seiten des Atlantiks maximalen Nutzen zu ziehen, baute das Ford Forschungszentrum in Aachen die transatlantischen Brücken und koordinierte den Ergebnisaustausch zwischen den EU-Forschern und den Wasserstoffspezialisten in den USA. Neben dem HyICE-Projekt fördert die US-Energiebehörde ein von Ford (USA) initiiertes Projekt zu Wasserstoffmotoren. Mit der Durchführung wurden zwei nationale Laboratorien in Illinois und Kalifornien sowie nordamerikanische Universitäten beauftragt.


Zusammenfassend stellt Prof. Raymond Freymann, Geschäftsführer der BMW Group Forschung und Technik fest: "Der Verbrennungsmotor ist eines der am stärksten entwickelten Industrieprodukte. In seine Entwicklung wurden mehr als hundert Jahre investiert. Er zeichnet sich aus durch hohe Leistung und Variabilität, geringe Kosten und einfache Wartung im täglichen Gebrauch. Bei Nutzung von Wasserstoff bietet er eine gut entwickelte technische Lösung für nachhaltige Mobilität. Wir sind überzeugt, dass mit dem Wasserstoffverbrennungsmotor die individuelle Mobilität auch in Zukunft eine attraktive Verkehrsmethode bleiben wird."

ANSYS, Inc. , gegründet 1970, entwickelt und vermarktet weltweit Simulationssoftware und -technik für die Konstruktion, die von Ingenieuren und Entwicklern der verschiedensten Branchen eingesetzt wird. Das Unternehmen hat sich auf die Entwicklung offener und flexibler Lösungen spezialisiert, mit denen die Anwender Konstruktionen direkt am Desktop analysieren können. Damit bietet ANSYS eine gemeinsame Plattform für die schnelle, effiziente und kostenbewusste Produktentwicklung vom Konzeptentwurf bis zu Abschlussprüfungen und Validierung. ANSYS hat weltweit rund 1400 Mitarbeiter und unterstützt CAE-Werkzeuge wie ANSYS FEM, ANSYS CFX und Fluent, die als Markt- und Technologieführer gelten. Als Mitglied des HyICE-Projekts waren die Hauptziele von ANSYS die Integration moderner Verbrennungsmodelle in ANSYS CFX als gemeinsame CFD-Plattform, die sich für zuverlässige Simulationen von wasserstoffbetriebenen Verbrennungskraftmaschinen eignet.

BMW Forschung und Technik GmbH ist eine 100%ige Tochter der BMW AG. Seit 2003 war das Unternehmen für folgende Forschungsthemen der BMW Group zuständig: VehicleTechnology, CleanEnergy (Wasserstofftechnik), EfficientDynamics (intelligentes Energiemanagement/alternative Antriebe), ConnectedDrive (Fahrerassistenz/aktive Sicherheit) und ITDrive (IT-Architektur und Kommunikationstechnologie). Die Gesellschaftsform der GmbH bietet rechtliche Unabhängigkeit und gibt Raum für Entwicklungsarbeit und maximale Flexibilität. Der weltweite Zugang zu Trends und Technologien wird durch ein international etabliertes Netzwerk mit den Stützpunkten Palo Alto und Clemson (USA), Tokio (Japan) und Sophia Antipolis (Frankreich) sichergestellt.

HOERBIGER ist weltweit führend auf den Gebieten Kompressortechnik, Automatisierungstechnik und Antriebstechnik. Im Jahr 2005 erwirtschaftete das Unternehmen mit 4700 Mitarbeitern einen Umsatz von rund 650 Millionen Euro. Die Kernkompetenzen von HOERBIGER liegen in den Bereichen Systeme, Komponenten und Serviceleistungen für Kompressoren und Erdgasmotoren, Pneumatik- und Hydraulikkomponenten für die Automobilindustrie und den Maschinenbau sowie Systeme zum Schalten und Kuppeln von Antriebsträngen in Personenwagen und Nutzfahrzeugen.

IFP entwickelt als internationale Forschungs- und Bildungseinrichtung die Verkehrsenergien des 21. Jahrhunderts. Es bietet öffentlichen Einrichtungen und der Industrie innovative Lösungen für eine reibungslose Umstellung auf die Energien und Materialien von morgen – effizienter, wirtschaftlicher, sauberer und nachhaltig. Hierzu hat sich das IFP fünf ergänzende strategische Prioritäten gesetzt: Erweiterung der Öl- und Gasforschung und -förderung – Umwandlung von größtmöglichen Rohmaterialmengen in Verkehrsenergie – Entwicklung sauberer, kraftstoffeffizienter Fahrzeuge – Diversifizierung von Kraftstoffquellen – Auffangen und Lagerung von CO2 zur Bekämpfung des Treibhauseffekts. Die Graduiertenschule für Ingenieure bildet einen festen Bestandteil des IFP und bereitet künftige Generationen darauf vor, diese Herausforderungen zu meistern.

MAN Nutzfahrzeuge AG ist einer der führenden internationalen Anbieter von Lkw, Bussen und Verkehrslösungen. MAN Lkw & Bus fertigt Lkw mit einem Gesamtgewicht von 6 bis 50 t, schwere Spezialfahrzeuge bis zu 300 t, Stadt- und Überlandbusse. Daneben entwickelt und fertigt MAN Diesel- und Gasmotoren für zahlreiche mobile und stationäre Anwendungen.

Mecel Engine Systems bietet technisch führende Dienstleistungen und Produkte im Bereich Verbrennungsüberwachung und -steuerung. Mecel Engine Systems kombiniert innovative Konstruktionen mit Qualität. So lieferte Mecel Engine Systems Produkte und Dienstleistungen für unterschiedlichste Anwendungen wie Ionenstrom-Messsysteme, Motorsteuerungssysteme, Zündsysteme und andere Fahrzeugelektronik.

UBWM – Universität der Bundeswehr – Fakultät für Luft- und Raumfahrt – Institut für Thermodynamik: Die Universität der Bundeswehr ist eine kleine Universität für rund 2500 Offiziere, Offiziersanwärter und zivile Studenten, die nach 3¼ Jahren Regelstudienzeit ihren Abschluss erreichen. Die Forschungsarbeit des Instituts für Thermodynamik (2 Professoren, 25 wissenschaftliche und technische Mitarbeiter) konzentriert sich auf mathematische und experimentelle Verbrennungsforschung, turbulente Wärmeübertragung, Aeroakustik und Aerothermodynamik der hypersonischen Strömung.

Volvo Technology Corporation (VTEC) ist ein Innovationsunternehmen, das neue Produkte und Geschäftskonzepte sowie Technologien für harte und weiche Produkte in der Verkehrs- und Fahrzeugindustrie auf Vertragsbasis erfindet, erforscht, entwickelt und integriert. Der Tätigkeitsschwerpunkt des Unternehmens liegt in den Schlüsselbereichen weiche Produkte, Fertigung, Fahrzeuge, Antrieb und alternative Antriebe, Elektronik und Methodik. Zu den wichtigsten Kunden zählen die Geschäftsfelder und Geschäftsbereiche der Volvo Group. VTEC hat fast 400 Mitarbeiter und Standorte in Göteborg sowie an den Volvo-Niederlassungen in Lyon, Frankreich und Greensboro, USA.

Kernziel des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik der Technischen Universität Graz (TUG) ist die innovative und international anerkannte Lehre und Forschung innerhalb des vernetzten Systems von Energie, Motor und Verkehr und insbesondere deren Auswirkungen auf die Umwelt. Der Bereich Innovative Combustion Systems erforscht neue Verbrennungssysteme für konventionelle Kraftstoffe wie Diesel und Benzin, die noch immer ein hohes Potenzial in Hinblick auf Teillasteffizienz und Senkung von Partikel- bzw. NOx-Emissionen bieten. Zudem gewinnen neue Verbrennungssysteme, die mit alternativen Brennstoffen (z.B. Erdgas) und Energieträgern (z.B. Wasserstoff) betrieben werden, zunehmend an Bedeutung. Allgemein konzentrieren sich diese Forschungstätigkeiten auf alle relevanten Ziele wie maximale Effizienz und Leistungsdichte sowie geringstmögliche Emissionswerte.

Ford Forschungszentrum Aachen: Innovative Ingenieurkunst; exzellente Fahrdynamik; individuelles Design; unsere automobile Forschung hat uns zu einem der größten Automobilhersteller der Welt gemacht. Rund 190 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter – 20 davon in Dunton (GB) – arbeiten im Ford Forschungszentrum Aachen GmbH an anspruchsvollen Technologien für die Fahrzeuggenerationen von morgen. Die Forschungsschwerpunkte liegen derzeit auf der Entwicklung neuer Dieselmotoren, Fahrdynamik, Telematik und Mobilitätsforschung, Entwicklung neuer Materialien, Fahrzeugelektronik, Energiemanagement und alternativen Antrieben.
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Viele Grüße Hermann

"Nur wer für den Augenblick lebt, lebt für die Zukunft"Heinrich von Kleist

Geändert von Martin (28.02.2007 um 07:35 Uhr)
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