Abwärmekraft treibt Hubschraubermotorteile an
Wärme aus Motorabgas abzufassen und in Strom umzuwandeln, ist heute ein heißes Thema. Die Umwandlung einer Temperaturdifferenz zwischen zwei Materialien in Strom ist das wichtigste Prinzip, das der thermoelektrischen Energieerzeugung zugrunde liegt. Bis jetzt hat die thermoelektrische Energie nur eine sehr begrenzte Marktaktivität - vor allem im Zusammenhang mit Spielzeug und Unterhaltungselektronik. Bei THETAGEN (Thermoelectric generator for engine control system) versuchten die Forscher die Anzahl der Anwendungen, die das thermoelektrische Phänomen nutzen, zu erweitern und fokussierte sich dabei auf Flugzeugsysteme. Ein großer Teil der Wärme, die von Flugzeugen erzeugt wird, wird derzeit rund um den Motor und Kühler verschwendet. Flugzeuganwendungen, die Thermoelektrik nutzen, sind zahlreich, aber die Forscher untersuchten, wie sich genügend Wärmeenergie aus dem Wellentriebwerk sammeln lässt und diese in Elektrizität umgewandelt wird, um das Motorsteuergerät mit Strom zu versorgen. Auf diese Weise wird die Motorsteuereinheit autonom sein - also unabhängig von dem elektrischen Stromsystem des Flugzeugs. Der Hauptvorteil eines thermoelektrischen Generators ist, dass es eine Systemwiederherstellung ermöglicht, wenn das elektrische Hauptsystem ausfällt. Im Gegensatz zu anderen Generatoren, senken sie auch nicht die Motorleistung. Obwohl THETAGEN Flugzeughersteller und Forschungsinstituten zusammengeführt hat, hat es keinen Generatordemonstrator entworfen. Der Grund dafür ist, dass thermoelektrische Generatoren nicht an die Maschinenumgebung angepasst werden können. Bei künftigen Wellentriebwerken müssen mehrere Entwicklungen bei Entwurf berücksichtigt werden: Verankerungsvorrichtungen an der Verbrennungskammer oder den Verdichtern, die den Kraftstoffkreislauf oder den Kraftstofftank kühlen und den Ölkreislauf verbessern. Darüber hinaus ist es notwendig, praktische Wärme- und Kühlquellen zu finden. THETAGEN war das erste Projekt, das versucht, thermoelektrische Phänomene in Hubschraubern auszunutzen. Auch wenn seine Ziele nicht erreicht wurden, hat es mehrere technische Punkte aufgezeigt, die Konstrukteure für zukünftige Produkte berücksichtigen müssen.
Schlüsselbegriffe
Abwärme, Hubschrauber, thermoelektrik, THETAGEN, Generator, Motorsteuerung
