Alternative Antriebe (IIW)

• BA 

• MA

SoSe

Prof. Dr.-Ing. K. Steindorff

Deutsch

• Pflichtmodul

• Wahlpflichtmodul

• Wahlmodul

1 Semester, jährlich

Gesamtzeit: 150 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 56 h

Online-Kontaktzeit: 00 h

Selbststudium: 94 h

Immatrikulation, empfohlen: Antriebstechnik (BA WIW), Mechanische Getriebe und Antriebssysteme (BA MB) oder vergleichbare Fächer aus anderen Studiengängen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden …

• Technologien im Bereich der alternativen Antriebe für mobile Anwendungen beschreiben und deren Systemzusammenhänge erläutern.
• allgemeine Anforderungen an Fahrzeugantriebe sowie spezielle Eigenschaften, Vor- und Nachteile alternativer Antriebstechnologien darstellen.
• auf Basis von Einsatzprofilen und Lastenheften geeignete Antriebstechnologien auswählen und auslegen.

• Fachkompetenz

• Sozialkompetenz

• Methodenkompetenz

• Selbstkompetenz

Präsentationsskripte, Arbeitsblätter mit Abbildungen, Diagrammen und Übungsaufgaben, Simulationssoftware, Exkursionen

3 SWS Seminaristische Vorlesung

1 SWS Übung/Praktikum

• Einführung und historische Entwicklungen
• Mobilität – Anforderungen und Szenarien
• Aktuelle Trends und Herausforderungen auf der Straße, Offroad und der Schiene
• Antriebsstrang allgemein und konkrete Beispiele aus den Bereichen PKW, NKW, Schienenfahrzeuge, Bau-, Land- sowie Sondermaschinen
• Alternative Wärmekraftmaschinen
• Alternative Kraftstoffe (Erdgas, LPG, Alkohole, Wasserstoff, Pflanzenöle, Dimethylether, eFuels)
• Erzeugungswege für Kraftstoffe und well-to-wheel-Bilanzen
• Elektrische Antriebe
• Brennstoffzellen
• Energiespeicher (Elektrochemisch, elektrisch, mechanisch)
• Hybridantriebe (Definition, Hybridklassen, Varianten und Ausführungsbeispiele)
• Plug-In Hybridantriebe
• Energiemanagement im Antriebs- und Energieerzeugungssystem sowie Betriebsstrategien
• Verfahren zur Effizienzbewertung von Antriebskonzepten
• Standardzyklen (Lastprofile) für PKW, LKW, Bus, Schiene zur Bewertung
• Auslegungsberechnungen
• Zukunftsszenarien aus der Forschung

Projektbericht und Präsentation

Interdisziplinäre Ingenieurwissenschaften (M. Eng.); Wahlpflichtmodul

• Stan, C.: Alternative Antriebe für Automobile, 4. Auflage, Springer Berlin Heidelberg New York, 2015
• Hilgers, M.: Alternative Antriebe und Ergänzungen zum konventionellen Antrieb, Springer Berlin Heidelberg New York, 2016
• Kirchner, E.: Leistungsübertragung in Fahrzeuggetrieben – Grundlagen der Auslegung, Entwicklung und Validierung von Fahrzeuggetrieben und deren Komponenten, Springer Berlin Heidelberg New York, 2007
• Klell, M.; Eichsleder, H.; Trattner, A.: Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik – Erzeugung, Speicherung, Anwendung. 4. Auflage, Springer Berlin Heidelberg New York 2018
• Naunheimer, H.; Bertsche, B.; Lechner, G.: Fahrzeuggetriebe – Grundlagen, Auswahl, Auslegung und Konstruktion. 2. Auflage, Springer Berlin Heidelberg New York, 2007

Alternative drive systems

• Introduction and historical developments
• Mobility – requirements and scenarios
• Current trends and challenges on the road, off-road, and for railway applications
• Drive trains in general and specific examples of passenger cars, commercial vehicles, rail vehicles, construction machinery, agricultural machinery, and special-purpose machinery
• Alternative combustion engines
• Alternative fuels (natural gas, LPG, alcohols, hydrogen, vegetable oils, dimethyl ether, eFuels)
• Fuel production methods and well-to-wheel balances
• Electric drives
• Fuel cells
• Energy storage (electrochemical, electrical, mechanical)
• Hybrid drives (definition, hybrid classes, variants, and design examples)
• Plug-in hybrid drives
• Energy management in drive and energy generation systems and operating strategies
• Methods for evaluating the efficiency of drive concepts
• Standard cycles (load profiles) for cars, trucks, buses, and rail for evaluation
• Design calculations
• Future scenarios