Konferenz

3. VDI-Fachkonferenz Thermische Rekuperation in Fahrzeugen

Ihre Vorteile

  • Lernen Sie, wie Sie die strengen CO2-Vorgaben der EU mittel thermischer Rekuperation einhalten und mögliche Strafzahlungen vermeiden.
  • Erfahren Sie, warum trotz niedriger Energiepreise die Investition in Wärmerückgewinnungsverfahren ökonomisch sinnvoll ist.
  • Tauschen Sie sich mit führenden Experten aus dem Bereich der Thermischen Rekuperation aus.
  • Knüpfen Sie neue Kontakte und erweitern Sie Ihr bestehendes Netzwerk.
Thermische Rekuperation in Fahrzeugen - VDI-Konferenz

Die Konferenz „Thermische Rekuperation in Fahrzeugen“ beschäftigt sich mit der Abwärmenutzung in Pkw und Nfz. Durch die Nutzung der Abwärme des Verbrennungsmotors können Sie den Kraftstoffverbrauch und somit CO2-Ausstoß senken und mögliche Strafzahlungen vermeiden. Im Fokus der Konferenz stehen die 3 Kerntechnologien der thermischen Rekuperation: Organic Rankine Cycle (ORC), Thermoelektrik und Wärmespeicher sowie deren aktueller Stand.

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Programmablauf der Konferenz

Mittwoch, 25. Januar 2017

08:15

Begrüßungskaffee/-tee

08:45

Eröffnung der Konferenz durch den Konferenzleiter

09:00

Regulatorische und fahrzeugtechnische Randbedingungen für zukünftige thermische Rekuperationssysteme

  • CO2-Emissionsgebungen in den Fokusmärkten EU, US und Off-Cycle Regulation Trends
  • Aktuelle Randbedingungen und zukünftige Fahrzeugstrukturen
  • Auswirkungen und Konsequenzen für thermische Rekuperationssysteme
  • Ableitung Technologiefokus und Darstellung einer möglichen Gesamtapplikation

Dr.-Ing. Lena Ebner, System Engineer Energy Harvesting, Continental Automotive GmbH, Regensburg

Thermoelektrische (TE) Systeme zur Abwärmenutzung

09:40

Thermoelektrische Materialien in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft – Eigenschaften, Design und Herausforderungen

  • Historischer Rückblick auf Verwendungen thermoelektrischer Materialien und deren Herstellung
  • Aktuelle Material- und Materialtechnologieentwicklungen
  • Zukünftige Anforderungen an Materialeigenschaften und Materialherstellung

Dipl.Phys. Reinhard Sottong, Institut für Werkstoff-Forschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Köln

10:20

Kaffeepause

10:50

Thermoelectrics on the way to mass production: cost considerations

  • Module fabrication
  • Reproducibility and stability
  • Cost considerations

Dr. Jan König, Gruppenleiter/Stellv. Abteilungsleiter, Thermoelektrische Energiewandler, Fraunhofer IPM, Freiburg

11:30

Leistungsdichten moderner TEG-Systeme – Aktueller Überblick und Auslegungsvarianten

  • TEG in hochintegrierte Bauweise
  • Überblick über aktuelle Leistungsdichten
  • Auslegungsvarianten

Dipl.-Ing. Martin Kober, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Fahrzeugkonzepte, Stuttgart

12:10

Mittagspause

13:10

Ein massenproduktionstauglicher Herstellungsprozess für TE-Materialien und die thermische Ankopplung von TEGs

  • Kaltgepresst oder Heißgepresst: Vergleich aktueller Sinterprozesse in der Forschung und Industrie
  • Innovativer Prozess zur Herstellung von TE-Materialien (FeSi2, SiGe und Mg2Si)
  • Weiterverarbeitung zu funktionstüchtigen TEGs
  • Modulentwicklung für die Integration kommerziell erhältliche TEGs und flexible Applikation des Gesamtsystems in bestehende Industrieprozesse

Dipl.-Ing. Marcel Schönhoff, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Co.-Autor: Prof. Dr. Ulrich Hilleringmann, Fachgebiet Sensorik, beide Universität Paderborn

Organic Rankine Cycle (ORC) Systeme zur Abwärmenutzung

13:50

Kombinierte Nutzung von Abgaswärmestrom und Turboladerabwärme mittels eines Restwärmenutzungssystems nach Rankine an einem Ottomotor

  • Reell umgesetzter Rankine-Kreislauf an einem Motorenprüfstand mit seriennahen Komponenten
  • Umfangreiche Voruntersuchung zu den Vorteilen der Nutzung von Kühlmittelwärme
  • Erstmalige Untersuchungen zur Nutzung der Abwärme des Turboladers

Dipl.-Ing. Thomas Matousek, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Prof. Dr. sc. techn. Thomas Koch, Leiter des Instituts für Kolbenmaschinen, beide Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe

14:30

Kaffeepause

15:00

Abwärmenutzung für Nutzfahrzeuge: Herausforderungen und Ergebnisse von Fahrzeugversuchen

  • Organic Rankine Cycle mit Ethanol
  • Fahrzeugversuche auf öffentlichen Straßen
  • Verbrauchsreduktion, Regelung und Herausforderungen
  • Richtung Serienentwicklung

Dipl.-Ing. Michael Glensvig, AVL List GmbH, Österreich, Graz

15:40

Rankine System mit Ruths-Speicher zur Abwärmerekuperation im PKW

  • Optionen zur Effizienzsteigerung im PKW-Antriebsstrang
  • Potenzialbewertung des Systems als effizienzsteigernde Maßnahme in PKW-Zertifizierungszyklen
  • Simulations- und Messergebnisse

Dipl.-Ing. Ivica Kraljevic, Leiter Forschungsbereich Konventionelle Antriebe, Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Karlsruhe

16:20

Endotherme Reformierung, thermo-chemische Rekuperation zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren

  • Vorstellung des Konzeptes
  • Prozesssimulation
  • Wirkungsgradsteigerung an einer Mikrogasturbine

Dr.-Ing. Ralph-Uwe Dietrich, Fachgebietsleiter Alternative Brennstoffe, Institut für Technische Thermodynamik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

17:00

Ende der Vorträge am ersten Konferenztag

17:10

Abfahrt zum Forschungsrundgang im Institute für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

Folgende Forschungsprojekte werden Ihnen vorgestellt:

  • Primärenergiewandler: Freikolbenlineargenerator der nächsten Generation
  • Einsatz von thermoelektrischen Generatoren
  • Modularer Baukasten für elektrische Antriebe
  • Speicherung thermischer Energie zur Reichweitenverlängerung
  • Hochtemperatur- PEM-BZ-Rex, als Nachrüstsatz für batterieelektrische Fahrzeuge
  • A/C-APU, ein innovatives Klimaaggregat auf Wasserstoffbasis zur Reichweitenerhöhung von Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeugen
  • Prüfstand für Komponententests von Reformierungsprozessen
20:00

Get-together

Zum Ausklang des ersten Veranstaltungstages lädt Sie das VDI Wissensforum zu einem Get-together ein. Nutzen Sie die entspannte Atmosphäre mit Kollegen und Referenten, um bestehende Kontakte zu vertiefen, neue Kontakte zu knüpfen und Erfahrungen persönlich auszutauschen.

Donnerstag, 26. Januar 2017

Organic Rankine Cycle (ORC) Systeme zur Abwärmenutzung

08:30

Systematische Entwicklung von Förderpumpen für mobile Rankinekreisläufe

  • Anforderungen und Randbedingungen durch geschlossene Rankine Kreisläufe mit mehreren Wärmequellen im Pkw
  • Verdrängerpumpen als Lösungsweg
  • Ersatzmodellbildung des Kreislaufs zur experimentellen Untersuchung

Dipl.-Ing. Frank Stahl, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Co.-Autor: Prof. Dr. sc. techn. Thomas Koch, Leiter des Instituts für Kolbenmaschinen, beide Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe

09:50

Optimierung des Gesamtsystems: Wechselwirkungen zwischen Abwärmenutzung und Verbrennungsmotor

  • Auslegungskonzepte von Nutzfahrzeugmotoren
  • Modellierung von Kühlkreislauf, Luftpfad und Brennverfahren
  • Wechselwirkungen im Gesamtsystem

Dr.-Ing. Michael Grill, Leiter 0D/1D-Simulation, FKFS, Stuttgart

10:30

Kaffeepause

Wärmespeicher Systeme zur Abwärmenutzung

11:00

Thermohybride Wärmespeichersysteme

  • Thermische Energiespeicherung mittels metallischer Phase Change Materials (mPCM)
  • Potenziale und Herausforderungen hinsichtlich zukünftiger Fahrzeuganwendungen
  • Verwendung von mPCM im Thermoelektrischen Generator (PCM-TEG)
  • Innovativer Wärmespeicher für die Elektromobilität

M.ENG. Mirko Klein Altstedde, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt, Stuttgart

11:40

Thermochemische Vorheizung eines Drei-Wege Katalysators

  • Speicherung von Abgaswärme
  • Vorheizung des Katalysators beim Kaltstart
  • Reduktion des Verbrauchs und der Emission
  • Einsatz von thermochemischen und thermophysikalischen Energiespeichern

Dipl.-Ing. Fabian Havlik, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institute für Fahrzeugantriebe & Automobiltechnik, Technische Universität Wien, Österreich

12:20

Fortschritte bei der Untersuchung eines Temperaturregulationssystems mit Latentwärmespeichern

  • Klimatisierung von Fahrgastzellen in Elektrofahrzeugen
  • Wärmepumpe und Latentwärmespeicher
  • Kombination von Kälte- und Kühlmittelkreisläufen
  • Wärmeeinspeisung und -auskopplung

Prof. Dr.-Ing. Stefan Rusche, Studienbereich Maschinenbau, Co-Autoren: Dipl.-Ing. Daniela Dimova, beide HS RheinMain, Institut für nachhaltige Mobilität und Energie (INME), Rüsselsheim, Dr.-Ing. Michael Sonnekalb, Konvekta AG, Schwalmstadt

13:00

Mittagspause

World Café – Diskussionsrunden zur Abwärmenutzung in Fahrzeugen

14:10

Hier diskutieren Sie in kleinen Gruppen gemeinsam mit unseren Referenten

Diskutieren Sie als Teilnehmer in kleinen Gruppen Ihre mitgebrachten Fragestellungen zu den Themen Thermoelektrik, ORC und Wärmespeicher. Die einzelnen Gruppen beschäftigen sich mit verschiedenen Themen und werden von Experten aus den jeweiligen Fachgebieten moderiert. Nutzen Sie diese Gelegenheit und diskutieren Sie über Ihre Probleme und Herausforderungen mit Experten und profitieren Sie von gemeinsamen Erkenntnissen.

15:30

Zusammenführung der Ergebnisse des World Café mit Abschlussdiskussion

16:00

Ende der Fachkonferenz

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CO2-Vorgaben einhalten mittels  thermischer Rekuperation

Ab 2020 gilt ein Grenzwert von 95g CO2/km für alle neu zugelassenen Pkw. Verbrennungsmotoren wandeln nur einen kleinen Teil der im Kraftstoff gespeicherten Energie in mechanischen Vortrieb um. Der größte Teil wird zu Wärmeenergie  und geht als Abwärme verloren. Daher forschen Tier-1-Zulieferer und Forschungseinrichtungen nach Wegen, wie die Wärmeenergie möglichst effizient in nutzbare Energie umgewandelt werden kann. Dabei haben sich 3 Technologien etabliert:

  • Thermoelektrische Generatoren (TEG), die thermische Energie mittels Halbleitermaterialien in Strom umwandeln.
  • Organic Rankine Cycle (ORC), bei dem mittels eines thermodynamischen Dampfkraftprozesses Wärmeenergie in mechanische Energie transformiert wird
  • Wärmespeicher, die Wärmeenergie über einen längeren Zeitraum speichern und für das Vorheizen von Katalysatoren oder Batterien in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen zur Verfügung stellen. Wärmespeicher können mit TEG- und ORC-Verfahren kombiniert werden.

Die 3. VDI-Fachkonferenz „Thermische Rekuperation in Fahrzeugen“ gibt Ihnen einen einmaligen Überblick über die verschiedenen Technologien sowie aktuelle Entwicklungen in diesem Bereich.

Inhalte der 3. VDI-Fachkonferenz „Thermische Rekuperation in Fahrzeugen“

Hören Sie Vorträge zu den folgenden inhaltlichen Schwerpunkten:

  • Randbedingungen für zukünftige thermische Rekuperationssysteme
  • Thermolektrische Energierückgewinnung im Nfz
  • Automatisierte Fertigungsverfahren für Thermoelektrische Generatoren
  • Wechselwirkungen zwischen Abwärmenutzung und Verbrennungsmotor
  • Ausblick auf die Serienfertigung von Rankine-Cycle im Nfz
  • Turboladerabwärme im Rankine-Cycle nutzen
  • Temperaturregulationssystem mit Latentwärmespeichern
  • Thermohydride Wärmespeicher

An wen richtet sich die Konferenz?

Die Fachkonferenz richtet sich an Führungskräfte, Entwickler, Ingenieure und Wissenschaftler, die:

  • bei Pkw- und Nfz-Herstellern/OEMs tätig sind
  • für Tier-1-Zulieferunternehmen arbeiten
  • an Hochschulen und Forschungseinrichtungen forschen

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25.01 - 26.01.2017 Sindelfingen verfügbar 1440 €

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