Der Einsatz von thermoelektrischen Generatoren (TEG) erlaubt, Teile der bisher verlorenen Abgasexergie künftig zur Konvertierung in elektrische Energie zu nutzen. Nach der Analyse der fahrzeugseitigen Anforderungen wurden in den letzten Jahren mehrere TEG-Generationen prototypisch entwickelt, aufgebaut und getestet. Ziel der Darstellung ist die Untersuchung etwaiger Auswirkungen der thermoelektrischen Energiewandlung auf das Gesamtfahrzeug. Das rechnerische Potenzial zur Verbrauchsreduzierung liegt im Prozentbereich. Die Leistungsfähigkeit des TEG hängt in hohem Maß von der anliegenden Temperaturdifferenz sowie dem zugeführten Wärmestrom ab, weshalb Einbauorte mit hohem Exergiepotenzial zu bevorzugen sind. Aus diesem Grund konzentrieren sich die Forschungsarbeiten im Hinblick auf eine automobile Anwendung schwerpunktmäßig auf die TEG-Integration in die Abgasanlage. Allerdings stellen die hier herrschenden Fahrzeugrandbedingungen auch hohe Anforderungen an den TEG. Zur hohen thermischen Belastung der Bauteile kommen korrosive Einflüsse durch aggressives Abgaskondensat von innen sowie Salzlösungen(Tausalz) von außen. Aber auch Schläge, Erschütterungen und Schwingungen, die in Fahrzeugabgasanlagen auftreten, dürfen den TEG nicht beeinträchtigen und müssen bei der Entwicklung berücksichtigt werden. Bei der Wahl des Einbauorts in der Abgasanlage muss streng darauf geachtet werden, dass der Warmlauf der Abgasnachbehandlungskomponenten nicht negativ beeinträchtigt wird, wobei hier unterschiedliche Strategien denkbar sind. Die Entwicklung von TEG mit Simulationsmodellen und weiteren Entwicklungsschritten sowie die Fahrzeugintegration wird vorgestellt. Die Nutzung der Abgasenthalpie mit Hilfe thermoelektrischer Generatoren (TEG) verbessert die Energieeffizienz von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Durch die Integration von thermoelektrischen Modulen in den Abgasstrang und in die Energiearchitektur eines BMW 535i US gelang dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einem Forschungsdemonstrator bei einem TEG-Wirkungsgrad von 2.0 % die Bereitstellung von 200 W elektrischer Leistung.
Strom aus Abgasen - fahrzeuggerechte Entwicklung thermoelektrischer Generatoren
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 112 , 4 ; 292-299
2010
7 Seiten, 10 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Strom aus Abgasen - fahrzeuggerechte Entwicklung thermoelektrischer Generatoren
Kraftfahrwesen | 2010
|THERMOMANAGEMENT - Strom aus Abgasen — Fahrzeuggerechte Entwicklung thermoelektrischer Generatoren
Online Contents | 2010
|Strom aus dem Abgas - thermoelektrischer Generator
Kraftfahrwesen | 2008
|