DiSKo-HT

Das vorliegende Projekt ist auf die Minimierung von Verlusten bei Hochtemperatur-Wärmepumpen (HTWP)- relevanter Antriebs- und Verdichterleistung durch den Verzicht auf ein Getriebe fokussiert. Um dieses Ziel zu erreichen, werden neue schnelldrehende Motoren durch die SciMo - Elektrische Hochleistungsantriebe GmbH entwickelt und direkt mit einem Turboverdichter der Kompressorenbau Bannewitz GmbH verbunden. Das Konsortium wird die Leistungsskalierung der schnelldrehenden Motoren auf 300 kW durch ein Stacking demonstrieren und untersuchen. Um diese Aufgabe realistisch durchzufuhren, muss der gestackte Antrieb mit einem entsprechenden Verdichter verbunden werden und die gesamte Maschine als ein Aggregat entwickelt werden. Basierend darauf können die grundlegenden Untersuchungen zum Schwingungsverhalten und zur Rotordynamik durch den Lehrstuhl Strukturmechanik und Fahrzeugschwingungen der Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg vorgenommen, Problemfelder identifiziert sowie Lösungsansatze entwickelt werden. Ausgangspunkt der Entwicklung des Verdichters in diesem Projekt ist ein Radialverdichter aus einem in Serie hergestellten Turboladers für mittelschnelllaufende Großmotoren der Firma KBB. Im Projekt soll weiterhin die Turbine des Abgasturboladers durch einen elektrischen Direktantrieb ersetzt werden. Somit lassen sich ausgehend von dem Serienprodukt mit kleineren anwendungsbezogenen Anpassungen relativ geringe Stückkosten erzielen. Aufgrund der einsatztypischen maximalen Verdichtungsendtemperaturen von etwa 200 °C wird bei Abgasturbolader-Verdichterrädern für Großmotoren serienmäßig eine spezielle Aluminiumlegierung eingesetzt. Im Projekt hingegen sind Verdichtungsendtemperaturen von 300°C angestrebt. Für diese Anforderungen sind Aluminiumlegierung nicht mehr einsetzbar. Aus diesem Grund ist eine Materialsubstitution auf eine deutlich robustere Titanlegierung erforderlich. Unabhängig davon, ob der verdichternahe Lagerbock die Axiallagerung enthält oder nicht, muss dieser neben der Aufnahme der Kräfte und Momente weitere Funktionen erfüllt. Unter anderem werden die Motoren durch die zwischenliegenden Lagerung thermisch vom Verdichter entkoppelt. Darüber hinaus müssen die verschiedenen Kühl- und Schmiermedien zu- bzw. abgeführt werden. Das resultierende Verdichtungssystem wird zum Ende des Projekts in die bereits existierende Pilotanlage des DLR in Cottbus eingebaut und getestet. Damit wird ein weiterer Schritt für die Technologiereife des entwickelten Aggregats gemacht