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Entwicklung und Optimierung eines alternativen Antriebskonzeptes

Entwicklung und Optimierung eines alternativen Antriebskonzeptes
TLG-036 2020 Alexander Nagl

Ziele/Ideen

Grundsätzlich soll eine alternative Mobilitätslösung für die Zukunft geschaffen werden, welche einen möglichst geringen negativen Einfluss auf die Umwelt hat. Da die Zahl der Kraftfahrzeuge auf Österreichs Straßen jährlich steigt und somit auch die Treibhausgasemission immer mehr ansteigen, muss in Zukunft der Anteil an Verbrennungsmotoren deutlich zurück gehen und durch umweltfreundliche Mobilitätslösungen ersetzt werden. Da die Elektromobilität einen deutlich besseren Wirkungsgrad aufweist, als eine Verbrennungskraftmaschine und dabei keine Treibhausgase während des Betriebes ausstößt haben wir uns für ein Konzept mit einem Elektromotor entschieden. Im Gegensatz zu einem rein elektrischen Konzept soll dieses System mit einem möglichst kleinem auf den Anwendungsfalloptimierten „Puffer-Akku“ entschieden und als Sekundärenergieträger dient Wasserstoff, welcher mit einer Brennstoffzelle verstromt wird.

Kurzbeschreibung

Das Herzstück unseres Antriebskonzeptes ist eine Wasserstoff-PEM-Brennstoffzelle, welche einen Elektromotor antreibt. Als Pufferspeicher dient ein kleiner Akkumulator, um Spitzenlasten abzudecken und zurückgewonnene Energie speichern zu können. Das Zusammenspiel der optimierten Komponenten und der passenden Komponentengröße ergibt für die verschiedenen Anwendungsfälle (Fahrzeuggröße, Fahrzeugtyp, Reichweite, ...) den effizientesten Antrieb. Dieses Projekt sollte unserem Projektteam das nötige Knowhow vermitteln, um in Zukunft dieses Wissen an die Studierenden der FH OÖ weitergeben zu können.
Durch optimale Simulation und Auslegung des Systems sollte für unterschiedliche Anwendungsgebiete der effizienteste Antrieb errechnet werden. So werden je nach Anwendungsfall unterschiedliche Komponenten verbaut, um den minimalsten Komponenten- bzw. Materialeinsatz und den besten Gesamtwirkungsgrad zu erreichen.

Resultate

Wir haben unser Antriebskonzept bereits auf ein Liegefahrrad aufgebaut und auch getestet. Der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieb ist während des Betriebes emissionsfrei. Der Wasserstoff für den Antrieb wird bei uns am Campus Wels der Fachhochschule OÖ mit einem Elektrolyseur selbst hergestellt und der Strom kommt dabei aus unserer Photovoltaik-Anlage. Das heißt, dass auch die Erzeugung absolut umweltschonend abläuft.
Dieses Projekt sollte auch zeigen wie das gesamte Konzept von der Herstellung des Wasserstoffs, über die Betankung eines Fahrzeugs bis hin zum Fahrkomfort aussehen kann. Es ist momentan sicherlich die umweltfreundlichste Kraftfahrzeugvariante, wenn man das gesamte Fahrzeug betrachtet hinsichtlich CO2 Bilanz und Umweltverträglichkeit.

Einreicher

Herr Alexander Nagl
4710 Grieskirchen

Partner

Fachhochschule OÖ/ Fakultät für Technik und Angewandte Naturwissenschaften: Projektbetreuung

Fachhochschule OÖ/ Fakultät für Technik und Angewa: Projektbetreuung

Fachhochschule OÖ/ Fakultät für Technik und Angewa: Projektbetreuung

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