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Entwicklung einer Wärmepumpe

Fragestellung:

Wie sieht eine Flugzeugküche mit maximaler Energieeffizienz aus? Welche Komponenten und welche Systeme brauchen wir dafür? Wie müssen die Aggregate verschaltet sein, um z. B. die Abwärme aus einem Gerät zum Vorwärmen eines anderen Gerätes zu nutzen? Wie kann eine effiziente Entwicklung einer Wärmepumpe aussehen?

Projektziel:

Systemtechnische Optimierung der Flugzeugküche per Simulation, danach Entwicklung einer Wärmepumpe und verschiedenen Küchengeräten als Prototyp, um die Ergebnisse zu validieren und in der Praxis zu demonstrieren.

Kunde:

Projektleiter, Flugzeugzulieferer

Problembeschreibung unseres Kunden:

Unser Kunde entwickelt und fertigt Flugzeugküchen. Die Technik ist teilweise sehr alt, da einerseits Robustheit gefragt ist, andererseits aber auch eine aufwändige Zertifizierung erforderlich ist.

Dennoch stellt sich auch dort die Frage, was der Kunde der Zukunft verlangt. Energieeffizienz ist sehr wichtig, da der benötigte Treibstoff mitgeführt werden muss und Gewicht und Bauraum kostet.

In diesem Projekt sollte überprüft und am Prototypen nachgewiesen werden, welche Optimierungsmöglichkeiten bestehen, um darauf ein Serienentwicklungsprojekt aufzusetzen.

Lösung:

In einem mehrjährigen Projekt haben wir gemeinsam mit dem Kunden für alle relevanten Szenarien Lösungen gesucht und gefunden.

Wichtig war, einen Schritt nach dem anderen zu gehen und so fokussiert auf das Optimum hinzuarbeiten. Es war klar, dass nicht aus jeder Idee eine Revolution werden würde. Aber dem Kunden war auch wichtig, alle Optionen sorgfältig zu prüfen und alle Ansätze sorgfältig zu bewerten und begründet weiterzuverfolgen oder zu verwerfen.

Es ergaben sich einige wenige systemtechnische Verschaltungen, die aufgrund der Simulation vielversprechend waren. Diese haben wir ausdetailliert und die entsprechenden Komponenten ausgelegt.

Die Kernkomponenten – v. a. die Wärmepumpe – haben wir anschließend konstruiert und in Zusammenarbeit mit einem Fertigungsbetrieb aufgebaut. Diese wurde auf unserem Prüfstand installiert und von uns im Detail vermessen.

Im abschließenden Vergleichstest gegen den Stand der Technik in einem realen Nutzungszyklus zeigte sich, dass unsere Lösung um 61% weniger Energie verbrauchte als die bisherige Lösung.