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Prof. Dr.-Ing. Matthias Niessner
Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik
Abschlussarbeit oder Projektstudie
Abwärmenutzung von Dieselmotoren in Lokomotiven mit einem
STIRLING-Motor
Dieselmotoren in Schienenfahrzeugen liegen in der Leistungsklasse ab 750 kW bei Rangierloks bis 2500 kW bei Güterzugloks. Von der eingesetzten Primärenergie in Form von Dieselkraftstoff stehen für die mechanische Motornutzleistung ca. 30-35% zur Verfügung, siehe
Abbildung 1. Der Großteil der Verlustleistung fällt in Form von Abwärme in Abgas und der
Motorkühlung an. Diese Abwärme wird praktisch nicht genutzt. Eine Möglichkeit zur Umwandlung von Wärme in mechanische Energie ohne die Notwendigkeit eines Verbrennungsprozesses stellt der STIRLING-Motor dar. Der mit der Abwärme angetriebene STIRLING-Motor
kann dann einen Generator zur Stromerzeugung antreiben.
STIRLING-Motor
Abbildung 1: Abwärmenutzung mit STIRLING-Motor
Das Ziel der Abschlussarbeit ist es zu untersuchen, welches Potential sich für die Anwendung
von STIRLING-Motoren in den Diesellokomotiven V90 (dieselhydraulische Rangierlok) und
Class 66 (dieselelektrische Güterzuglok) ergibt. Im Einzelnen sind folgende Arbeitspunkte
vorgesehen:

Recherche über Bauformen von STIRLING-Motoren in der Leistungsklasse ab 50 kW

Abschätzung der erzielbaren elektrischen Leistung unter Referenzbetriebsszenarien.
Eine entsprechend zu erweiternde Fahrsimulation in MATLAB existiert.

Machbarkeit der konstruktiven Integration der Motoren in die Fahrzeuge
Zur Bearbeitung sind folgende Kenntnisse und Interessen erforderlich:

erste Programmiererfahrung mit MATLAB

Interesse an Fragen der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit

sorgfältiges und eigenständiges Arbeiten, Team- und Kommunikationsfähigkeit
Die Bearbeitung der Abschlussarbeit kann ab Juli erfolgen. Bitte nehmen Sie bei Interesse
Kontakt mit mir über [email protected] auf.
Prof. Dr.-Ing. Matthias Niessner
Mai 2016

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