Auslegung und Konstruktion einer kryogenen Hochdruckpumpe mit Antriebseinheit für flüssiges Erdgas im Nutzfahrzeugbereich

Research output: ThesisMaster's Thesis

Bibtex - Download

@mastersthesis{e3d05bab1fb140968a3c50e353428a58,
title = "Auslegung und Konstruktion einer kryogenen Hochdruckpumpe mit Antriebseinheit f{\"u}r fl{\"u}ssiges Erdgas im Nutzfahrzeugbereich",
abstract = "Umweltverschmutzung und Ressourcenverknappung sind Themen, die uns zunehmend betreffen. Dies sind nur einige Gr{\"u}nde, warum die Zahl der am Markt erh{\"a}ltlichen alternativen und umweltschonenden Antriebe f{\"u}r Fahrzeuge stetig zunimmt. Eine Variante besteht darin, den konventionellen Dieselkraftstoff durch fl{\"u}ssiges Erdgas (LNG) zu ersetzen. Vorteilhaft hierbei ist die hohe Energiedichte im Vergleich zu gasf{\"o}rmigem Erdgas (CNG), welches beispielsweise in PKW Einsatz findet. Um einen zuverl{\"a}ssigen Betrieb von LNG-Systemen zu gew{\"a}hrleisten, sind jedoch noch zahlreiche technische Problemstellungen zu l{\"o}sen. Die F{\"o}rderung von LNG ist einer dieser Problempunkte und soll in dieser Arbeit abgehandelt werden. Das fl{\"u}ssige Erdgas soll bei Temperaturen zwischen -110°C und -170°C auf bis zu 500 bar gebracht und sicher gef{\"o}rdert werden. F{\"u}r niedrigere Dr{\"u}cke sind bereits Systeme am Markt erh{\"a}ltlich, allen gemein ist jedoch eine unzureichende Effizienz. Dar{\"u}ber hinaus sind die Bauraumausnutzung und Lebensdauer nicht zufriedenstellend. Durch Studium bisheriger L{\"o}sungen und Patente bzw. einschl{\"a}giger Fachliteratur konnten unterschiedlichste Herangehensweisen und Ausf{\"u}hrungsempfehlungen ermittelt werden. Auf Basis dieses Wissens wurden anschlie{\ss}end ein detailliertes Lastenheft und Designprinzipien definiert. Nach Ausarbeitung unterschiedlicher Varianten f{\"u}r Antrieb und Einbringung in den Tank wurden diese bewertet und ein ad{\"a}quates Konzept gew{\"a}hlt, ausgelegt und konstruiert.",
keywords = "LNG, kryogen, Erdgas, Hochdruckpumpe, LNG, cryogenic, high-pressure pump, natural gas",
author = "Christoph Gr{\"u}bler",
note = "gesperrt bis 22-10-2020",
year = "2015",
language = "Deutsch",

}

RIS (suitable for import to EndNote) - Download

TY - THES

T1 - Auslegung und Konstruktion einer kryogenen Hochdruckpumpe mit Antriebseinheit für flüssiges Erdgas im Nutzfahrzeugbereich

AU - Grübler, Christoph

N1 - gesperrt bis 22-10-2020

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Umweltverschmutzung und Ressourcenverknappung sind Themen, die uns zunehmend betreffen. Dies sind nur einige Gründe, warum die Zahl der am Markt erhältlichen alternativen und umweltschonenden Antriebe für Fahrzeuge stetig zunimmt. Eine Variante besteht darin, den konventionellen Dieselkraftstoff durch flüssiges Erdgas (LNG) zu ersetzen. Vorteilhaft hierbei ist die hohe Energiedichte im Vergleich zu gasförmigem Erdgas (CNG), welches beispielsweise in PKW Einsatz findet. Um einen zuverlässigen Betrieb von LNG-Systemen zu gewährleisten, sind jedoch noch zahlreiche technische Problemstellungen zu lösen. Die Förderung von LNG ist einer dieser Problempunkte und soll in dieser Arbeit abgehandelt werden. Das flüssige Erdgas soll bei Temperaturen zwischen -110°C und -170°C auf bis zu 500 bar gebracht und sicher gefördert werden. Für niedrigere Drücke sind bereits Systeme am Markt erhältlich, allen gemein ist jedoch eine unzureichende Effizienz. Darüber hinaus sind die Bauraumausnutzung und Lebensdauer nicht zufriedenstellend. Durch Studium bisheriger Lösungen und Patente bzw. einschlägiger Fachliteratur konnten unterschiedlichste Herangehensweisen und Ausführungsempfehlungen ermittelt werden. Auf Basis dieses Wissens wurden anschließend ein detailliertes Lastenheft und Designprinzipien definiert. Nach Ausarbeitung unterschiedlicher Varianten für Antrieb und Einbringung in den Tank wurden diese bewertet und ein adäquates Konzept gewählt, ausgelegt und konstruiert.

AB - Umweltverschmutzung und Ressourcenverknappung sind Themen, die uns zunehmend betreffen. Dies sind nur einige Gründe, warum die Zahl der am Markt erhältlichen alternativen und umweltschonenden Antriebe für Fahrzeuge stetig zunimmt. Eine Variante besteht darin, den konventionellen Dieselkraftstoff durch flüssiges Erdgas (LNG) zu ersetzen. Vorteilhaft hierbei ist die hohe Energiedichte im Vergleich zu gasförmigem Erdgas (CNG), welches beispielsweise in PKW Einsatz findet. Um einen zuverlässigen Betrieb von LNG-Systemen zu gewährleisten, sind jedoch noch zahlreiche technische Problemstellungen zu lösen. Die Förderung von LNG ist einer dieser Problempunkte und soll in dieser Arbeit abgehandelt werden. Das flüssige Erdgas soll bei Temperaturen zwischen -110°C und -170°C auf bis zu 500 bar gebracht und sicher gefördert werden. Für niedrigere Drücke sind bereits Systeme am Markt erhältlich, allen gemein ist jedoch eine unzureichende Effizienz. Darüber hinaus sind die Bauraumausnutzung und Lebensdauer nicht zufriedenstellend. Durch Studium bisheriger Lösungen und Patente bzw. einschlägiger Fachliteratur konnten unterschiedlichste Herangehensweisen und Ausführungsempfehlungen ermittelt werden. Auf Basis dieses Wissens wurden anschließend ein detailliertes Lastenheft und Designprinzipien definiert. Nach Ausarbeitung unterschiedlicher Varianten für Antrieb und Einbringung in den Tank wurden diese bewertet und ein adäquates Konzept gewählt, ausgelegt und konstruiert.

KW - LNG

KW - kryogen

KW - Erdgas

KW - Hochdruckpumpe

KW - LNG

KW - cryogenic

KW - high-pressure pump

KW - natural gas

M3 - Masterarbeit

ER -