Neuer Prüfstand für den Range Extender

„Die Arbeiten an unserem Reichweitenverlängerer waren bislang erschwert, da uns keine adäquate Prüfinfrastruktur zur Verfügung stand. Daher haben wir uns entschlossen, den bestehenden Prüfstand aus den späten 1990er Jahren zu modernisieren und an die aktuellen Sicherheitsstandards anzupassen“, sagt Laborleiter Prof. Dr. Rainer Haas.

Brandschutz und Messtechnik

Dazu wurde etwa eine neue Feuerlöschanlage installiert, die den Versuchsstand im Notfall mit einem feinen Wassernebel füllt. Dies löscht Brände schnell und effektiv, ohne empfindliche technische Komponenten durch übermäßige Wassermengen zu beschädigen. Zudem verfügt das System jetzt über eine neue umweltfreundliche Frischluftkonditionierung, die für eine reproduzierbare und kontrollierte Prüfumgebung sorgt.

Die neue Messtechnik überwacht kontinuierlich Temperatur, Drehzahl, Drehmoment und Zylinderinnendruck. Gemeinsam mit der Erfassung der Leistung ermittelt das Team so den optimalen Betriebspunkt des Motors. „Unser Prüfstand hat optisch noch immer den Charme der 90er-Jahre, verfügt aber über eine hochmoderne Steuerungstechnik. Diese außergewöhnliche Konfiguration verdanken wir der Zusammenarbeit mit dem Team von Prof. Smajic vom Labor für Automatisierungstechnik“, so Haas.

Vielfältiger Einsatz für Range Extender

Ebenfalls das Ergebnis mehrere Bachelor- und Masterarbeiten ist die Optimierung eines Zweitakt-Rangeextender-Motors. Neueste Anpassungen sind etwa eine Wasserkühlung und längere Laufleistungen, so dass Testläufe von rund 150 Stunden möglich sind. Die Maschine war ursprünglich konzipiert worden, damit Elektrofahrzeuge kleinere Batterien mit einer Reichweite von rund 100 Kilometern nutzen können. Für weitere Distanzen sollten sie auf den Verbrennungsmotor als Generator zurückgreifen. Dies reduziert das Fahrzeuggewicht und spart Ressourcen bei der Batterieproduktion.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten sieht Haas bei mobilen Feuerlöschpumpen, wo der Zweitakter mit seiner hohen Leistungsdichte bei geringem Gewicht und seiner robusten sowie zuverlässigen Arbeitsweise überzeugen könnte. Auch als tragbares Notstromaggregat könnte das System eine Rolle spielen. Derzeit läuft der Motor mit klassischem Kraftstoff, E90 und Bio-Ethanol. „Aktuell entwickeln wir einen weiteren Motor auf Wasserstoffbasis mit einer vergleichbaren Leistung und  befinden uns dabei in einer ersten Konstruktionsphase“, erläutert Haas.

Mehrwert für die Lehre

Die Motivation des Professors geht dabei über die reine Motorenentwicklung hinaus. „Wir haben mit diesem langjährigen Entwicklungsprojekt mehreren Studierendengenerationen die Möglichkeit gegeben, Studienprojekte oder Abschlussarbeiten an einem realen Objekt durchzuführen und mit ihren Ergebnissen einen echten Mehrwert zu schaffen. Das ist in ein Alleinstellungsmerkmal unserer Lehre, das ich auch künftig anbieten möchte“, so Haas. Zudem unterscheide sich der Prüfstand bezüglich seiner Funktionen, der verwendeten Software, der digitalen Umgebung und Messtechnik nicht von der Technik, die in der Industrie auch genutzt wird, was den Studierenden ermöglicht, früh berufsrelevante Erfahrungen zu sammeln.