Technische Universität Wien
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TU Wien auf der Hannover Messe 2019 | 1. bis 6. April 2019 | Halle 3, Stand H20

Grüne Kraftstoffe aus biogenen Abfällen
Flexible Produktion wertvoller Energieträger aus diversen Reststoffen
  • Umwandlung einer Vielfalt von biogenen und industriellen Reststoffen zu Treibstoffen, Elektrizität oder Wärme
  • flexible Treibstoffherstellung mit Systemwirkungsgraden von 50, 65% bis 80 %: Treibstoff, Wasserstoff, Synthesegas
  • durch Zweibett-Wirbelschicht-Dampfvergasung
  • erfolgreicher Betrieb einer Pilotanlage mit 100 kW
  • Reihe von eigenentwickelten Modellierungs- und Simulationstools verfügbar
  • Lizenznehmer gesucht
  • Know-how bzw. Ausstattung für Validierung von Konzepten, Labortests, Bau und Betrieb von Pilotanlagen, Betrieb und Optimierung von Demonstrations- und Industrieanlagen
  • 30 Jahre Erfahrung mit thermo-chemischer Umwandlung von biogenen Brennstoffen in verschiedene Energieträger und -formen
  • neue Technologie basiert u.a. auf der erfolgreichen Realisierung von 6 Industrieanlagen (8 - 32 MW)
Innovationsgrad:
  • mehrfacher Patentschutz
  • Messeneuheit
Zielgruppen und Anwender:
  • Energieversorger
  • Anlagenbauer
  • Produzenten in Agrar-, Lebensmittel- und Forstindustrie
  • Alt- und Reststoffverwertung
  • regionale Forschungs- und Entwicklungspartner – auch universitäre – von aktuellen und potenziellen Anlagenbetreibern
  • Entscheidungsträger in Politik und Verwaltung

Zur Erreichung der UN-Klimaziele und für die Umsetzung des Paris-Abkommens sind folgende Schritte unabdingbar:
-50% Reduktion der fossilen CO2-Emissionen alle 10 Jahre,
+100% Zuwachs an CO2-freier Energieversorgung alle 5 Jahre
(Rockström J. in: Science, Nr. 6331, 2017)
Die Innovationen der TU Wien können einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung von Energieversorgung, Produktion und Mobilität weltweit leisten.  


 



Kompakte Hochleistungswärmespeicher
Hochdynamisch und einfach handhabbar: Solid heat
  • hoch effizient, kostengünstig, kompakt
  • kostengünstige Materialien
  • einfach in der Handhabung
  • hohe Zyklenbeständigkeit
  • hohe Energiedichte
Für Abwärme mit 150°C bis 400°C :
  • erster hochdynamischer Speicher – in wenigen Sekunden auf Spitzentemperatur
  • als Langzeitspeicher geeignet – mehrere Monate möglich
Für Abwärme mit bis 850°C:
  • voll integrierbar in industrielle Prozesse
  • kurze Reaktionszeit zwischen Be- und Entladevorgang (wenige Minuten)
  • Wärmeleistung entkoppelt von Speicherkapazität
  • höchste Wirkungsgrade
Zielgruppen und Anwendungsgebiete:
  • Energieversorger, produzierende Industrie, Anlagenbauer
  • Vermeidung von Kaltstarts bei Verbrennungsmotoren


 



Epoxidharz mit Selbsthärtungstechnologie
Umweltfreundliche, hocheffiziente on-demand Härtung von Kunststoffen
  • besonders zeit- und energieeffiziente Härtungstechnologie
  • umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Harzsystemen
  • Einkomponenten-System: leicht zu verarbeiten, exzellente Lagerstabilität
  • rasche, tiefe und vollständige Aushärtung durch einen lokalen Licht- oder Wärmeimpulses
  • für beliebige, auch komplexe Strukturen
  • für Faser- und Partikelkomposite, Formteile, Rissfüllungen, Verklebungen, Tränkharze und Vergussmassen
  • auch geeignet für Anwendungen unter Wasser
  • Produkteigenschaften wie bei herkömmlichen Epoxidharz-Polymeren hoher Qualität (E-Modul: 3800 MPa, Zugfestigkeit: 64 MPa, Schlagzähigkeit: 10,64 kJ/m2, Glasübergangstemperatur: 160°C)
Innovationsgrad:
  • erstes vielfältig einsetzbares Einkomponenten-Epoxidharz System mit monatelanger Lagerungsbeständigkeit und Selbsthärtungstechnologie
  • basierend auf der neuen Technologie der Frontalpolymerisation, die in dieser Form weltweit einzigartig ist
  • Messeneuheit
Zielgruppen und Anwendungsgebiete:
  • Automobilbau
  • Luft- und Raumfahrt
  • Bauwesen
  • Kunststofftechnik, Verbundwerkstoffe
  • Bootsbau, Hightech-Sportgeräte
  • Elektro- und Elektronikindustrie
Videos:
https://www.youtube.com/watch?v=tPLFmZaApqE
https://www.youtube.com/watch?v=zPmsTINRiwk  


 



Multiphysikalische Simulations Software
Für Maschinen und Bauteile mit komplexen physikalischen Eigenschaften
  • für Strömungstechnik, Elektromagnetismus, mechanische Belastungen, Akustik u.a. – sowie deren Verknüpfungen und Rückkoppelungen
  • multiphysikalische Problemstellungen in höchster Güte und kürzester Zeit
  • graphische Benutzeroberfläche leicht adaptierbar durch Python
  • integrierte hochwertige Visualisierung
  • nutzbar auf allen gängigen Plattformen (Windows, MacOSX, Linux)
  • kostenlose freie Lizenz (LGPL) – ngsolve.org
  • Umsetzung anspruchsvollster physikalischer Aufgabenstellungen mit gekoppelten nichtlinearen Effekten in ein hocheffizientes Finite Elemente Programm (in modernem C++)
  • parallele Algorithmen auf dem Stand der aktuellen mathematischen Forschung
  • Unterstützung durch TU Wien bei: Integration in bestehenden Workflow und bei Simulation hochkomplexer Aufgabenstellungen
  • 25 Jahre Erfahrung mit hocheffizienter Netzgenerierung und Finite Element Simulation
  • erfolgreicher Netzgenerator Netgen hat in zahlreiche Softwarepakete für technische Modellierung und Simulation Eingang gefunden (FreeCAD, Salome, Z88 u.a.)
  • Anwendungen von NGSolve u.a. bei SIEMENS (Transformatoren), Schlumberger (Bohrlochsensorik), Endress+Hauser (Elektromagnetische Durchflussmessung), Toyota Central R&D Labs (Formoptimierung)
Innovationsgrad:
  • erstmals öffentliche Vorstellung von NGSolve für Industriepublikum
  • Messeneuheit
  • auf dem neuesten Stand der mathematischen Forschung
Zielgruppen und Anwender:
  • industrielle Konstruktions-, Entwicklungs- und Forschungsabteilungen
  • Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Elektrotechnik und Elektronik, Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Sensorik, Mess- und Prüftechnik




 



2-in-1 Lasersonde
Für neuartige Geschwindigkeits- und Konzentrationsmessung
  • berührungsloses Messen von Geschwindigkeits- und Konzentrationsverteilungen über einen Querschnitt mittels eines Laserstrahles
  • hochauflösende Beobachtung von laminaren und turbulenten Mischvorgängen und chem. Reaktionen
  • für Flüssigkeiten
  • kann mit entsprechender Laserleistung auch für Gasströmungen eingesetzt werden
  • synchronisierte Strömungs- und Konzentrationsmessungen, die idente Punkte in der Strömung erfassen – beide Messwerte stammen immer gesichert vom gleichen Fluidelement in Strömung
  • Durchmischungs- und Konzentrationsfluktuationen mit hoher zeitlicher Auflösung
  • für Qualitätskontrolle in Fließstrecken oder Behältern
  • eine Vielzahl an Messpunkten im Strömungsfeld automatisiert erreichbar – über ein Traversierungssystem, das die Messoptik bewegt Gerät kann für Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen adaptiert werden, da nur optischer Zugang zur Strömung erforderlich - ATEX konform nur ein optischer Zugang zur Strömung erforderlich für den Anregungslaser und für die Signalaufzeichnung - keine Störungen der Strömung durch die Messsonde, kein zusätzlicher Reinigungsaufwand
  • präzise Untersuchungs- und Kontrollmöglichkeit für kritische Prozesse, wie Mischvorgänge, Schlierenbildung, chemische Reaktionen, Segregation und Phasentrennung
Innovationsgrad:
  • Prototyp für industrielle Messtechnik, die erstmals gleichzeitige Bestimmung von Geschwindigkeit und Konzentration in Flüssigkeiten (und auch Gasen) erlaubt
  • elegante Verknüpfung zweier bewährter Messverfahren (Laser-Doppler Geschwindigkeitsmessung und Raman-Spektroskopie)
  • im Vergleich zu Vorgängermodell nur noch ein Messkopf mit leistungsfähigem Signalfilter
  • erstmalige öffentliche Vorstellung – Weltneuheit
Zielgruppen:
  • Hersteller laseroptischer Messtechnik
  • Apparate- und Anlagenbauer für Bioprozesstechnik, Lebensmittel-, Pharma-, Chemie-, Erdölindustrie
  • Forschungseinrichtungen in Wirtschaft und Wissenschaft




 



Neuartiger industrieller Elektro-Antrieb
Planetenmotor – für höhere Leistungsdichte und verringerte Kosten
  • erhöhte Leistungsdichte - bis zu 50% mehr Leistung als Motoren herkömmlicher Bauart
  • höchste Energieeffizienz über gesamten Einsatzbereich
  • extrem kompakte bzw. flache Bauweise möglich
  • elektrischer Motor mit Multirotorstruktur (ein Stator mit vier/ sechs/ acht/ … Rotoren)
  • Rotoren sind mechanisch über zwei oder mehr Zahnräder gekoppelt
  • bei vier Rotoren: doppelte Leistung gegenüber einer konventionellen Maschine mit gleicher Rotorquerschnittsfläche
  • gleichzeitig reduzierter Materialbedarf für den Stator
  • als Permanentmagnet- oder Reluktanzmotor (ohne Seltenerdmetalle) möglich
  • Regelung kann mittels INFORM®-Regelung sensorlos und damit ausfallssicher und mit nochmals reduziertem Volumen erfolgen
  • ausfallssicher durch Wegfall von Sensoren
  • höherer Wirkungsgrad bei geringeren Herstellungskosten
  • alle Kontaktierungen und Leistungselektronik in Stirnseite gegenüber Antriebswelle einfach integrierbar
  • hoher Automatisierungsgrad in der Fertigung möglich und damit weitere erhebliche Kostenreduktion
  • Prototyp mit integrierter 1:10-Untersetzung zeigt Klemmenverhalten einer klassischen dreisträngigen Drehstrommaschine, die von einem konventionellen Umrichter betrieben wird
  • 30 Jahre Erfahrung in der Konstruktion von sensorlos geregelten Synchronmotoren
  • basierend auf der bewährten INFORM®-Regelung, die sich in zigtausend Systemen am Markt findet – zum Beispiel in Medizintechnik und Luftfahrt
Innovationsgrad:
  • Weltneuheit - weltweit erstmalige Vorstellung eines Prototypen für den industriellen Einsatz
  • Patentschutz
Zielgruppen und Anwendungen:
  • eMobiliy, Automotive
  • Luft- und Raumfahrt
  • Baumaschinen
  • Produktions- und Werkzeugmaschinen
  • Trommelantriebe
  • Robotergelenksantriebe


 



Sensorlose Magnetlager
Für höchste Sicherheit und Dynamik bei geringen Systemkosten
  • erhöhte Prozesssicherheit durch Wegfall von fehleranfälliger Sensorik und Verkabelung
  • wartungsfrei
  • auch für höchste Drehzahlbereiche geeignet
  • reduzierte Kosten durch Wegfall der Sensoren und Reduktion der Steuerelektronik (i.d.R von drei auf zwei Wechselrichter)
  • reduzierte Größe des Bauraums von Magnetlagern
  • eliminierte Produktions- und Wartungsfehler bei der Verbindung zwischen Sensor und Controller
  • Eliminierung von Signalrauschen und daraus folgender Vibration des Rotors – durch Ausschaltung von Analogstrecken des Sensors
  • vereinfachte Inbetriebnahme von Rotoren und Systemen
  • indirekte Bestimmung der Position bzw. Exzentrizität durch Informationen aus aufgenommenem Strom
  • Unwucht kann erfasst und kompensiert werden
  • Drehzahlgrenze nur durch Werkstofflimits vorgegeben
  • für herkömmliche Magnetlager: Verfahren zur redundanten Regelung, zur Erhöhung der Sicherheit
  • alle Vorteile herkömmlicher Magnetlager: keine Lagerreibungsverluste, keine Schmiermittel nötig, einstellbare Lagercharakteristik
  • Testserien im Labor an der TU Wien haben bewiesen: auch bei mechanisch schwierigen Systemen – mit kritischen Resonanzen, Unwucht etc. – gleiche Regelqualität wie sensorbasierte Systeme
  • schnelle Umstellung bestehender Magnetlagersysteme auf sensorlosen Betrieb möglich
  • basierend auf der INFORM®-Regelung, die sich bereits in zigtausend Systemen am Markt bewährt hat – zum Beispiel in Medizintechnik und Luftfahrt
Innovationsgrad:
  • Patentschutz
  • weltweit einzigartig dynamisches, adaptives und kostengünstiges Magnetlager
  • erstmals neuartige Maschinenkomponenten mit geringstem Platzbedarf und für hohe Drehzahlen möglich – durch den Ersatz von Kugel- und Wälzlagern
Zielgruppen und Anwendungen:
  • Fahrzeug-, Maschinen-, Anlagenbauer
  • Energieversorger
  • Hochgeschwindigkeitsantriebe und Spindeln
  • Turbomaschinen, Pumpen, Gasturbinen
  • Antriebssysteme in Vakuum
  • Lüftung und Klimatechnik
  • Schwungräder und mechanische Energiespeicher
 



Energiesparen mit sensorlosen Antrieben
Kostengünstige PM- und Reluktanzmotoren durch sensorlose Regelung
  • sensorlose Regelung für Antriebe höchster Zuverlässigkeit
  • bei geringeren Kosten in Produktion und Wartung
  • mit Reluktanzmotoren: kein Bedarf an Seltenerdmetallen, kein Magnetfeld im stromlosen Zustand – vorteilhaft für spezielle Funktionen, wie z.B. Magnetlagerung
  • für höchste Effizienzansprüche (IE4)
  • ohne mechanische Geber – wie z.B. Rotorlagegeber und Tachogeneratoren
  • höchstmögliches Drehmoment –vom Stillstand weg
  • hochdynamische Drehzahl- und Drehmomentregelungen
  • kein außer Tritt Fallen, keine bleibenden Winkelfehler– auch nicht bei Überlast oder geringen Drehzahlen
  • kein Rotorlagegeber: Reduktion des Bauraums, Wegfall der Sensorkabel und Steckverbindungen
  • bei Montage und Reparatur: Abgleich zwischen Sensor zur Lageerfassung und Position der Magnete im Motor entfällt; Verdrahtungs- und Wartungsfehler in Verbindung Sensor - Regler ausgeschlossen.
  • für sicherheitskritische Anwendungen geeignet
  • für bestehende Anwendungen als redundante Positions- und Drehzahlbestimmung geeignet
  • 30 Jahre Erfahrung in der Konstruktion von sensorlos geregelten Synchronmotoren
  • basierend auf bewährter INFORM®-Regelung mit zigtausend Systemen am Markt – z.B. in Medizintechnik und Luftfahrt
Innovationsgrad:
  • erstmals energiesparende, höchsteffiziente Synchronantriebe zu günstigen Systemkosten
  • bereits in verschiedenen Serienanwendungen erfolgreich im Einsatz, zum Beispiel in Medizintechnik und Luftfahrt
Zielgruppen und Anwendungen:
  • eMobiliy, Automotive
  • Luft- und Raumfahrt
  • Medizintechnik
  • Werkzeugmaschinen, Produktionstechnik, Automatisierung
  • Bau- und Hebemaschinen
  • Notaggregate
  • Konsumgüter
  • von wenigen Watt bis in den Megawatt-Bereich
  • als Ersatz für Asynchronmotoren attraktiv
  • auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen höchste Energieeffizienz (IE4) und Zuverlässigkeit – z.B. kein Einfrieren oder Korrodieren von Sensoren
 



Kontakt

Dipl.-Ing. Peter Heimerl
Leiter Forschungsmarketing
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