Über das Projekt
Energie dort erzeugen, wo sie gebraucht wird – das ist die Leitidee hinter eTrail-Ing. Das Masterprojekt entwickelt einen mobilen Energieanhänger, der mithilfe von Photovoltaik, zwei Batteriespeicher-Modulen und einer Wasserstoff-Brennstoffzelle eine autarke und emissionsarme Stromversorgung für mehrere Tage ermöglicht, vollkommen unabhängig vom öffentlichen Stromnetz.
Herzstück des Anhängers ist die integrierte Kühl- und Heißeinheit, die Lebensmittel, medizinische Produkte oder Labormaterialien zuverlässig auf Temperatur hält, unabhängig davon, ob gekühlt oder erwärmt werden muss. Damit eignet sich der Anhänger besonders für den Einsatz bei Veranstaltungen, in der Lebensmittel- und Logistikbranche sowie für medizinische oder wissenschaftliche Anwendungen.
Darüber hinaus stellt das System zusätzlich elektrische Energie über 230-V-Steckdosen und USB-Anschlüsse bereit. So können auch klassische Verbraucher wie Licht, Werkzeuge oder Arbeitsplätze betrieben werden – eine flexible Ergänzung, die den Anhänger noch vielseitiger macht, etwa in Forschungseinsätzen oder in der Notfallversorgung nach Krisen.
Hinter dem scheinbar einfachen Prinzip steckt ein komplexes technisches System, das von Studierenden geplant, umgesetzt und kontinuierlich weiterentwickelt wird. Im Team werden Herausforderungen wie die Dimensionierung der Teilsysteme, Lade- und Entladestrategien, Sicherheits- und Erdungskonzepte, die Integration der Brennstoffzelle sowie die mechanische Konstruktion und der Innenausbau bearbeitet.
Neben der technischen Entwicklung stehen auch Nachhaltigkeit, Kommunikation und die Zusammenarbeit mit Industriepartnern im Fokus. So entsteht nicht nur ein funktionales Produkt, sondern auch eine Plattform für Wissenstransfer und angewandte Ingenieurausbildung. Dies ist das wichtigste Ziel des Projekts, die Ausbildung junger Ingenieure.
Kenndaten des Projekts
| Autarker Betrieb: | bis zu 7 Tage |
| Brennstoffzelle: | 2500 W |
| Photovoltaik-Leistung: | 3915 W (STC*) |
| Kühl-/Heizvolumen: | 6,76 m³ |
| Temperaturbereich des Kühlraums: | 4 °C bis 20 °C |
| Anschlüsse: |
230 V-Steckdosen, USB-Lademöglichkeiten |
* STC bedeutet Standard Test Conditions und beschreibt die unter Normbedingungen (1000 W/m² Einstrahlung, 25 °C Modultemperatur, AM** 1.5) gemessene Spitzenleistung von Photovoltaikmodulen.
** AM steht für Air Mass und beschreibt den Weg des Sonnenlichts durch die Atmosphäre. AM 1.5 entspricht dabei typischen Einstrahlungsbedingungen auf der Erdoberfläche.
Stand des Projekts
Der Energieanhänger befindet sich derzeit in einer Aufbau- und Testphase. Die elektrischen Komponenten, darunter die Systemeinheiten, der Batteriespeicher und die Brennstoffzelle, werden bereits getestet und für den späteren Einbau vorbereitet. Parallel dazu entsteht der mechanische Rahmen, der die Basis für die gesamte technische Integration bildet.
Die sicherheitstechnische Betrachtung ist abgeschlossen. Auf Grundlage dieser Analyse wird nun an der Umsetzung der ermittelten Schutzmaßnahmen gearbeitet. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem sicheren Umgang mit Wasserstoff und elektrischen Komponenten, unter anderem durch den Einsatz eines SPS-Systems zur Überwachung und Steuerung kritischer Prozesse.
Die Sicherheitsstandards des Systems liegen deutlich über denen üblicher Haussysteme. Das ergibt sich unter andrem aus den strengeren Vorschriften des Verkehrsbereichs, die beim Bau eines mobilen Systems zwingend einzuhalten sind.
Das System ist für einen autarken Betrieb von bis zu sieben Tagen ausgelegt. Durch den Austausch der Wasserstoffflaschen im Feld kann diese Betriebszeit jedoch beliebig verlängert werden. So lässt sich der Energieanhänger unbegrenzt einsetzen, ein entscheidender Vorteil gerade für die Versorgung in Krisengebieten.
Ein weiterer Pluspunkt ist, dass sich die Kühlanforderungen und die Sonneneinstrahlung zeitlich ergänzen. An heißen Sommertagen liefern die Photovoltaikmodule besonders viel Energie, die direkt zum Kühlen genutzt werden kann. In der Nacht oder bei geringer Sonneneinstrahlung sorgen Batteriespeicher und Brennstoffzelle für eine stabile Versorgung.
Dank
Die Finanzierung des Projekts erfolgt vollständig durch den Fachbereich Maschinenbau. Das gesamte Team möchte sich an dieser Stelle herzlich für die Unterstützung bedanken, die die Umsetzung des Projekts erst möglich macht.
