iTherNet – Intelligentes Thermisches Netzwerk

Projektziel

Durch die zunehmende Elektrifizierung aller Flugzeugsysteme im Allgemeinen und dem Antriebsstrang im Speziellen entsteht ein steigender Bedarf an verteilter Kühlleistung innerhalb eines Verkehrsflugzeugs. Diese Verteilte Leistung und die enge Kopplung der benötigten Leistung elektrischer Verbraucher mit der anfallenden Kühlleistung legt eine flugzeugweite Optimierung des Betriebs alle elektrifizierten Systeme und des Kühlsystems nahe. Im Rahmen des Projektes sollen daher anhand einer gegebenen elektrischen Systemarchitektur und einer zuvor optimierten thermischen Systemarchitektur fehlertolerante und thermisch optimale Betriebskonzepte erforscht werden. Voraussetzung dafür ist die Evaluation verfügbarer und neuer Technologien, die genaue Analyse aller relevanten elektrischen, pneumatischen, mechanischen und ggf. schon existierenden kommunikationstechnischen Kopplungen der Systeme und die Erstellung geeigneter Modelle, die alle relevanten Systemfunktionalitäten und Kopplungen stationär und dynamisch abbilden. Speziell auf Seiten des elektrischen Energiesystems sind im Detail die Verslustleistungen der elektrischen Komponenten und deren Effizienzsteigerungspotential zu untersuchen. Im Ergebnis liefert das Vorhaben somit neben optimalen Betriebskonzepten auch multifunktionale Gesamtsystemmodelle, welche für weitere betriebliche Optimierungen genutzt werden können. Gegenwärtig liegt der Fokus im Projekt auf der Betrachtung des Antriebsstrangs. Eine Brennstoffzelle als primärer Energielieferant bildet dabei zusammen mit einem elektrischen Motor und einem leistungselektronischen Umrichter das Gesamtantriebssystem.

Tools

Es wird zunächst angestrebt, einen Großteil der für die Forschung anfallenden Simulationen mit Modellica (Dymola) durchzuführen.

Ansprechperson

Nick Muhsal

Laufzeit

01.08.2020 bis 31.10.2023

Förderung

Partner

Institut für Flugzeugsystemtechnik (TUHH)

Institut für Technische Thermodynamik (TUHH)

DLR

Airbus