TY - CHAP A1 - Berg, Peter A1 - Himmelberg, Axel A1 - Malenky, Uwe A1 - Meincke, Marie A1 - Soontornpasatch, Tosaporns T1 - Hybrides Turbo Compound Fan Triebwerk T2 - Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, Braunschweig N2 - Der Weg zum elektrischen Fliegen ist abhängig von der Entwicklung hochleistungsfähiger, kompakter und vor allem leichter Energiespeicher. Als mittelfristige, umweltschonende Überganglösung bieten sich, insbesondere für Flugtriebwerke mittlerer Leistungsklassen, Hybridsysteme aus Turbo-Compound-Kreiskolbenmotoren und Elektromaschinen für die Start- und Steigphasen an. Vorgestellt werden auf dem HSD-Konzept (HSD=Hybrid Super-Drive, vgl. [1]) beruhende luftfahrtechnische Anwendungen für unterschiedliche parallelhybride Flugantriebe. Die Basistechnologie stützt sich auf eine in der Produktion befindliche, vielstofffähige Wankeltriebwerksfamilie. Das HSD-Konzept legt hierbei ein Kammervolumen von 650ccm zu Grunde. Der Leistungsbereich (0,8 bis 1,36MW) wird mit einem innovativen elektrischen parallel-hybriden Turbo-Compound-Konzept abgedeckt. Hierbei kommt zur Aufladung der Kreiskolben-Verbrennungsmaschine eine neuartige luftgelagerte Turbomaschine mit integrierter E-Maschine zum Einsatz. Als Vortriebstechnologie trägt das Counter-Rotating-Fan (CRF)-Konzept, welches am Beispiel eines Flugzeugtechnologieträgers (Light-Jet) dargestellt wird, zur weiteren Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems bei. Der vorliegende Artikel basiert auf den in [1] beschrieben Grundlagen und stellt eine weiterführende Diskussion im Rahmen des DLRK dar. KW - Hyrides Fliegen KW - Luftfahrtantriebe Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:101:1-201610075510 PB - Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V CY - Bonn ER - TY - GEN A1 - Dückershoff, Roland A1 - Berg, Peter A1 - Kleissl, Marko A1 - Himmelberg, Axel T1 - TURBO fuel cell as a bridging technology for decentralised power generation using hythane T2 - AIP Conference Proceedings N2 - The TURBO fuel cell is a hybrid combination of a micro-gas turbine (MGT) and solid oxide fuel cells (SOFC). With its high electrical efficiency and low line losses, it will contribute to an environmentally friendly, reliable and affordable energy supply in residential areas. Thanks to its high efficiency, it enables greater independence from fossil fuels. Furthermore, by choosing a fuel cell type that is embedded in a turbomachinery process, hybrid technology maximises fuel flexibility and ultimately enables the transition from the existing fossil natural gas economy to a hydrogen economy. Power-to-X" products from renewable energies can be converted into electrical energy with maximum efficiency. In this way, it contributes to stopping CO2 emissions by 2050. The turbo fuel cell supplies energy in a decentralised manner and therefore exactly where it is needed. The waste heat generated by the principle can be used for building air conditioning (heating or cooling). Thanks to the condensing technology, an overall efficiency of over 96% can be demonstrated. It also contributes to grid stability thanks to its high flexibility and cluster capability. When natural gas or green methane is used as a fuel gas in a TURBO fuel cell, a synthesis gas is produced from a CH4 partial flow via an integrated pre-reformer according to the principle of vapour reforming. This synthesis gas is fed to the high-temperature fuel cell for conversion into electricity. If a high proportion of hydrogen is added to this fuel gas, it is referred to as hythane. It is shown that when hythane is used in the turbo fuel cell up to a hydrogen content of 50 %, the very high efficiency of electricity generation by the TURBO fuel cell is maintained. The introduction of this technology can drive forward the decarbonisation of the energy industry. This demonstrates how important this technology is for the introduction of a hydrogen economy utilising existing infrastructures. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1063/5.0237467 SN - 1551-7616 SN - 0094-243X VL - 3236 (2024) IS - 1 SP - 080009-1 EP - 080009-8 PB - AIP Publishing ET - 1 ER -