Die BTU al. Forschung an der BTU Cottbus - Senftenberg zu den Antrieben der Zukunft. Future Mobilitiy Summit am 9. April 2018

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1 Die BTU al Forschung an der BTU Cottbus - Senftenberg zu den Antrieben der Zukunft Future Mobilitiy Summit am 9. April 2018 MATCH Future Mobilitiy was ist der Antrieb der Zukunft Stand: 04/2018 1

2 Forschung an der BTU Cottbus - Senftenberg zu den Antrieben der Zukunft Antriebe der Zukunft Energieträger Diesel Benzin LPG Wasserstoff Strom Antriebe Steuerung Technische Umgebung des Zylinders etc. 2

3 Antriebe der Zukunft: Energieträger Wasserstoff Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe (Prof. Berg) BTU-Innovation TEF1.0 (TEFC= Turbo Fuel Cell) Luftgelagerter Turbosatz in Verbindung mit industrialisierten SOFTC-Stacks TFC1.0 startet mit 68% (elektrischer Wirkungsgrad) und das Potential liegt bei fast 80% / quasi keine Emissionen Maschine hat eine relativ kleine Baugröße für 270kW elektrische Leistung 3

4 Antriebe der Zukunft: Energieträger Strom Fachgebiet Energieverteilung und Hochspannungstechnik/ Prof. Schwarz Fachgebiet Dezentrale Energiesysteme N.N. Ein- und Rückspeisung Energierückspeisung aus der Fahrzeugbatterie ins Netz Fähigkeit zum bidirektionalen Laden Speicherung von Elektroenergie bzw. Wärme Sektorkopplung zur Nutzung regenerativ erzeugter Elektroenergie in anderen Energiesektoren bzw. Kraft-Wärme- Kopplung 4

5 Antriebe der Zukunft: Antriebe - Steuerung - Verbrauch Fachgebiet ABWL und Besondere der Organisation, des Personalmanagement sowie der Unternehmensführung Forschungsprojekt Eco-Drive (Dr. Thommes, Dr. Halilovic, Dr. Hoffmann) Wie kann am effizientesten und nachhaltigsten auf das Fahrverhalten eingewirkt werden? Erhebliche Kraftstoffeinsparungen durch Anpassung des Fahrverhaltens möglich (PKW bis zu 25%, LKW bis zu 10%) Pre-Test mit den Dienstautos der IHK- Cottbus: Fahrer mit Nudge ( Anstubser, z.b. Feedback) erreichten eine signifikante Reduktion des Verbrauchs um 1 Liter/100km 5

6 Antriebe der Zukunft: Antriebe - Steuerung - Kommunikation Fachgebiet für drahtlose Systeme/ Prof. Kraemer Trend zu drahtlosen Systemen in Fahrzeugen Die Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern und der Umgebung und die intelligente Verwertung dieser Informationen im Antrieb Antriebe können über Fahrzeuge hinweg untereinander synchronisiert werden (Platooning). Verkehrssituation können entstehen in denen nur durch schnelle Koordination der Antriebe unterschiedlicher Fahrzeuge Unfälle vermieden werden können. Parameter der Umgebung können bei der Antriebssteuerung berücksichtigt werden um besonders Energiesparende Betriebsmodi einzustellen Die Kommunikation mit dem Antriebshersteller (oder dem Fertiger des Fahrzeugs) zur optimalen Abstimmung des Antriebs Fahrzeugantriebe werden immer stärker Softwaregesteuert sein. Dies ermöglichst es dem Hersteller neue Software einzuspielen oder Verschleißbedingte Optimierungen vorzunehmen. Auch die drahtlose Diagnose der Antriebe ist eine Möglichkeit in der Zukunft. Fachgebiet Allgemeine Elektrotechnik und Messtechnik / Prof. Kölpin Sensoren für automatisiertes Fahren 6

7 Antriebe der Zukunft: Antriebe technische Umgebung - Motorsimulation Fachgebiet Thermodynamik/ Thermische Verfahrenstechnik/ Prof. Mauß Fachgebiet Fahrzeugtechnik und - antriebe/ N.N. Verbrennung Elementarprozess-Analyse der Verbrennung und Verwendung der modernen Analytik unter Verwendung laserinduzierter Fluoreszenz (LIF) Zylinder Turbolader Motorsimulation der Zukunft verschiedene Situationen der Umgebung 7

8 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT 8

9 Back-up

10 Dr. Thommes: Eco Drive ECO-MOBILITY Motivation Erhebliche Kraftstoffeinsparungen durch Anpassung des Fahrverhaltens möglich (PKW bis zu 25%, LKW bis zu 10%) Forschungsfrage Wie kann am effizientesten und nachhaltigsten auf das Fahrverhalten eingewirkt werden? 02 BACK-UP 10

11 Dr. Thommes: Eco Drive ECO-MOBILITY Lösungsansatz Vergleich von verschiedenen Methoden durch kontrollierte Feldexperimente Nudges (= Anstubser, z.b. Feedback) Anreize Apelle Strafen Vergleich verschiedener Feedbacks Vergleich Feedback versus monetäre Anreize Vergleich Feedback versus nicht-monetäre Anreize 02 BACK-UP 11

12 Dr. Thommes Eco Drive ECO-MOBILITY Status Rekrutierung von Unternehmen (laufend), aktuell: Busflotte, mehrere LKW-Flotten, Baumaschinen Pre-Test mit den Dienstautos der IHK- Cottbus, nach Kontrolle für Topografie, Straße, Fahrer mit Nudge eine signifikante Reduktion des Verbrauchs um 1 Liter/100km 02 BACK-UP 12

13 Prof. Berg: BTU-Innovation TFC1.0 3 BTU Patentanmeldungen stehen in Verbindung mit der TFC BTU Patentanmeldungen sind für die kompakte TFC-Bauweise absolut unumgänglich 02 BACK-UP 13

14 Prof. Berg: BTU-Innovation TFC1.0 3 BTU Patentanmeldungen stehen in Verbindung mit der TFC BTU Patentanmeldungen sind für die kompakte TFC-Bauweise absolut unumgänglich Fraunhofer Projektgruppe Pilzbasierte zellfreie Synthese-Plattformen (PZ-Syn) Kooperation mit Fraunhofer IZI-BB 02 BACK-UP 14

15 Prof. Kraemer: Fachgebiet drahtlose Systeme Die Antriebs Steuerung und Koordination Gibt es in zukünftigen Fahrzeugen einen Antrieb oder ein Antriebssystem? Bei Antriebssystemen müssen die einzelnen Teilantriebe mit Latenzzeiten von wenigen Nanosekunden aufeinander abgestimmt werden. Dies ist nötig um jede Art von Friktionen verursacht durch unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten auszuschließen Die Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern und der Umgebung und die intelligente Verwertung dieser Informationen im Antrieb Normalerweise ist ein Verkehrsteilnehmer nicht allein auf der Piste. Antriebe können über Fahrzeuge hinweg untereinander synchronisiert werden (Platooning). Verkehrssituation können entstehen in denen nur durch schnelle Koordination der Antriebe unterschiedlicher Fahrzeuge Unfälle vermieden werden können. Parameter der Umgebung können bei der Antriebssteuerung berücksichtigt werden um besonders Energiesparende Betriebsmodi einzustellen Die Kommunikation mit dem Antriebshersteller (oder dem Fertiger des Fahrzeugs) zur optimalen Abstimmung des Antriebs Fahrzeugantriebe werden immer stärker Softwaregesteuert sein. Dies ermöglichst es dem Hersteller neue Software einzuspielen oder Verschleißbedingte Optimierungen vorzunehmen. Auch die drahtlose Diagnose der Antriebe ist eine Möglichkeit in der Zukunft. 02 BACK-UP 15