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IAA 2015: Faurecia macht aus Abgas Strom

| Autor: Jan Rosenow

Ein erheblicher Teil der im Kraftstoff enthaltenen Energie geht als Abgaswärme verloren. Doch diese lässt sich auch in Form von Strom zurückgewinnen.

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EHPG: Der Wärmetauscher im Abgasrohr (oben) schickt heißen Dampf in die Turbine (Mitte).
EHPG: Der Wärmetauscher im Abgasrohr (oben) schickt heißen Dampf in die Turbine (Mitte).
(Foto: Faurecia)

Der Verbrennungsmotor ist kein besonders effektiver Energiewandler: Allein ein Drittel der im Kraftstoff enthaltenen Energie geht in Form von Abgaswärme verloren. Zwar lässt sich durch den Turbolader ein gewisser Teil davon zurückgewinnen, doch bewirkt dieser wiederum Nachteile durch den erhöhten Abgasgegendruck. Der französische Zulieferer Faurecia hat auf der IAA in Frankfurt nun ein System vorgestellt, das die fahrzeugeigene Abgaswärme in Elektrizität oder mechanische Energie umwandeln kann.

Das Exhaust Heat Power Generation (EHPG) genannte System funktioniert nach den Prinzipien des Rankine-Zyklus. EHPG erzeugt die Elektrizität ähnlich wie ein Kraftwerk mithilfe eines Wärmetauschers (Verdampfers), der in den Abgasfluss eingebaut wird. Die Wärmeenergie aus den Auspuffrohren wird im Wärmetauscher auf eine Flüssigkeit übertragen. Diese wandelt die Energie in Druckdampf um und treibt einen Expander bzw. eine Turbine an. Derzeit funktioniert das mit Wasser – es sind aber auch andere Betriebsflüssigkeiten denkbar.

Die Energie wirkt direkt auf die Welle oder einen Generator

Die Welle des Expanders bzw. der Turbine lässt sich mit dem Getriebe eines Lkws verbinden und treibt so die Räder direkt an. Bei Hybrid-Pkw kann der Expander mit einem Generator gekoppelt werden und Elektrizität erzeugen, die dann in der Batterie des Fahrzeugs gespeichert wird. Der Dampf wird daraufhin erneut kondensiert und seine Restwärme an das Kühlsystem des Fahrzeugs abgegeben.

EHPG erzeugt in Lkw 10 bis 15 kW mechanische Energie, was den Kraftstoffverbrauch laut Faurecia um fünf Prozent verringert. Bei Pkw mit Hybridmotor generiert EHPG ein bis zwei Kilowatt an elektrischer Energie. Der Kraftstoffverbrauch lässt sich so um etwa sieben Prozent senken.

Das Prinzip hat BMW bereits vor Jahren vorgestellt

Faurecia rechnet damit, ab 2020 erste Lkw mit diesem System auszurüsten. Die Variante für Hybrid-Pkw soll wenig später in Produktion gehen.

BMW hat das Prinzip des sogenannten Turbosteamers bereits vor einigen Jahren in einem Versuchsfahrzeug demonstriert. Auch zeigte der deutsche Autohersteller 2008 eine Möglichkeit auf, mittels thermoelektrischer Halbleiter auf direktem Wege Strom aus Wärme zu erzeugen.

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 Jan Rosenow

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, Redaktion AUTOMOBIL INDUSTRIE