Struktur der Abluftströme (Ausschnitt Gießerei Volkwagen Werk Kassel). Bild: Jan-Jakob Otto (B. Eng.)
Energierückgewinnung in der Gießerei des Volkswagen Werks Kassel
Die Volkswagen AG und die DIPLOMA Hochschule verbinden viele gute Studierende und das Bestreben, Themen rund um die Nachhaltigkeit im Umgang mit Ressourcen zu erreichen. Als Teil der strategischen „Go to Zero“ Initiative von Volkswagen unterstützt der Konzern unterschiedliche Klimaschutzprojekte. Eines davon ist die Energierückgewinnung aus der Luftversorgung der Gießerei des Volkswagen Werks in Kassel.
In Abstimmung zwischen Volkswagen und DIPLOMA wurde daraus eine Abschlussarbeit zur Bewertung verschiedener Methoden zur Wärmerückgewinnung aus Abluft für die Gießerei abgeleitet. Der frischgebackene Absolvent Herr Jan-Jakob Otto, Bachelor of Engineering (B. Eng.) und Meister Mechanik Zentralwerkstätten bei Volkswagen, konnte mit einer ausgezeichneten Leistung einen Durchbruch bei der Umsetzungsplanung erzielen. Beim Einbau des ausgearbeiteten Kreislaufverbundsystems sind bis zu etwa 10.000 Tonnen CO2-Einsparungen pro Jahr möglich. Aus einer Analyse verschiedener Systeme zur Wärmerückgewinnung wurde ein geeigneter Ansatz ausgearbeitet und dessen Wirksamkeit nachgewiesen. Neben CO2-Einsparungen entstehen zusätzlich auch signifikante Vorteile bei der Energieeffizienz bzw. den Energiekosten, da täglich viele Megawattstunden eingespart werden können.
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E-Logistik: Nachhaltiger Lieferdienst (09/21 – 09/23)
Projekttitel:Etablierung eines Lieferdienstes mittels E-Mobilität für den Werra-Meißner-Kreis
Projektpartner:
- WebSolutions GmbH
- Wirtschaftsförderungsgesellschaft Werra-Meißner-Kreis mbH
Projektförderung: HA Hessen Agentur
Projektleitung: Carole Scheible
Zusammen mit der ConRat WebSolutions GmbH und der Wirtschaftsförderungsgesellschaft Werra-Meißner-Kreis mbH wurden die Chancen und Möglichkeiten untersucht, einen Lieferdienst für regionale Produkte mit Hilfe eines Elektrofahrzeuges in der Modellregion Werra-Meißner-Kreis zu etablieren. Über die von ConRat WebSolutions entwickelte digitale Bestellplattform UseMe konnten Kunden von Anbietern aus dem gesamten Kreis Waren bestellen und sich nach Hause liefern lassen. Dazu wurde ein Lieferfahrzeug mit Elektroantrieb verwendet, um dessen Chancen in der Logistik im ländlichen Bereich zu untersuchen. Die Auslieferfahrten wurden mit Hilfe einer intelligenten Routenoptimierung geplant und so der Energieverbrauch des Fahrzeugs reduziert. Der Lieferservice konnte erfolgreich umgesetzt werden. Die fehlende Infrastruktur für Elektrofahrzeuge in Kombination mit fehlender Akzeptanz führten allerdings zu der Erkenntnis, dass ein solcher Lieferdienst im ländlichen Raum derzeit nicht wirtschaftlich etabliert werden kann.
Das Projekt konnte zum November 2023 erfolgreich abgeschlossen werden. Die wissenschaftlichen Ergebnisse wurden am 16.02.2024 dem Land Hessen vorgestellt und sind in nachfolgender Präsentation zusammengefasst:
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Fahrradsimulator: A) Modifizierte Scheibenbremse, B) Ausschnitt aus dem virtuellen Szenario
Entwicklung eines Fahrradsimulators mit virtueller Umgebung (Kooperation mit dem DLR)
Das Fahrrad ist längt als komplexes mechatronisches System zu sehen. Es ist ein beliebtes Verkehrsmittel, Freizeitgerät und findet im Hochleistungssport seinen Platz. Jede Sekunde werden weltweit ca. 4 Fahrräder verkauft, was sich dann weltweit zu etwa 130 Millionen Fahrrädern pro Jahr summiert. Fahrräder sind daher in allen Situationen zu finden und werden zukünftig auch ein Teil der intelligenten Städte, wobei smarte Technologie den abgestimmten Verkehrsfluss und die Sicherheit optimiert. Viele Gründe, um sich einem komplexen Fahrradsimulator zu widmen, der einerseits das reale Rad auf einer Versuchsplattform nachbildet, andererseits den Probanden:innen mittels virtueller Realität ein realistisches Fahrszenario vermittelt. So können reale Fahrsituationen aussagekräftig erlebt, aber auch messtechnisch und per Interview ausgewertet werden.
Um Vorgänge im Rahmen der Verkehrsinfrastruktur abbilden zu können, sind beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt Simulatoren im Einsatz. Im Rahmen einer Kooperation mit der DIPLOMA Hochschule wurden die Längs- und die Querdynamik dieser Simulationsanlage weiterentwickelt und getestet. Dazu gehörten auch z.B. die Genauigkeit der Geschwindigkeitserfassung zu erhöhen, die Verzögerungswerte an der Bremsanlage zu verbessern sowie das querdynamische Verhalten einem realen Fahrrad-Dynamikmodell anzugleichen. Übergeordnet wurde in einer Probandenstudie Fragestellungen hinsichtlich Akzeptanz und Realitätsgrad beantwortet, um Rückschlüsse auf die Simulationsgüte zu erhalten.
Abbildung A zeigt die modifizierte Scheibenbremse des Fahrradsimulators und Abbildung B gibt einen Blick in das Fahrszenario bzw. Fahrerlebnis mittels virtueller Realität und VR-Brille. Um die Eindrücke noch realistischer zu gestalten, wurde sogar der Fahrtwind (geschwindigkeitsabhängig) mit einem Gebläse simuliert.
Für den Fachbereich Technik der DIPLOMA fertigten Frau Véronique Janssen und Herr Dennis Jacobi ausgezeichnete wissenschaftliche Arbeiten im Studiengang Mechatronik (B.Eng.) jeweils für die Quer- und Längsdynamik an.
