Ziel der Entwicklung
Durch Rahmengesetzgebungen der Europäischen Union erhöhen sich die Umweltanforderungen an Kälteanlagen und insbesondere mobile Klimatisierungssysteme erheblich. Neben der notwendigen Umstellung des Kältemittels auf ein Global-Warming ist die Dichte von Kälteanlagen durch Einsatz von Hermetikverdichtern zu erhöhen. Für diese elektrisch direkt angetriebenen Verdichter mussten neue Messverfahren, Standards und Prüfapparaturen für alle Materialien und Kältemittel entwickelt werden. Als kritisch gelten hierbei insbesondere die Isoliermaterialien der Rotor- und Statorwerkstoffe. Die Grundidee und Zielstellung besteht in der Entwicklung einer komplexen Alterungs- und Prüfmethodik in Verbindung von chemischen Belastungstests und effizienten Prüftests der elektrischen Materialeignung in Bezug auf Isolationswiderstände, Durchschlagsfestigkeit sowie thermisch-elektrische Lebensdauer am Frequenzumrichter mit Aussagen zu möglichen Wechselwirkungen der Kältemittel-, Kälteöl- und Isoliersysteme.
Vorteile und Lösungen
Der Nutzen der Projektergebnisse für den Kunden besteht in der entwickelten hocheffizienten Untersuchungsmethodik, die aus einer komplexen chemisch-thermisch-elektrischen Alterung und Prüfung besteht. Materialinkompatibilitäten können frühzeitig erkannt, Wechselwirkungen zwischen den Medien der Kältetechnik und Funktionsmaterialien aufgeklärt und optimierte Materialpaarungen ausgewählt werden. Ein Vorteil der als Dienstleistung angebotenen Prüfungen im ILK Dresden besteht in den vielfältigen Alterungsparametern und chemischen Analysen verbunden mit hocheffizienten automatisierten Koronaprüfplätzen für thermisch-elektrische Alterung von 60 Lackdraht-Prüflingen am Frequenzumrichter. Damit können bei Kunden und weiteren Anwendern eine Reihe von Nutzeffekten erzielt werden wie Sicherheit, Langlebigkeit und Ausfallsicherheit von Hermetikverdichtern, Entwicklung neuer, sicherer und ökoeffizienter Kompressoren, Umweltfreundlichkeit durch Verwendung von Low-GPW-Kältemitteln, Dichtheit und Emissionsreduktion, Beiträge zur Energieeffizienz und zum effizienten Kraftstoffverbrauch von Kfz und zur Entwicklung der Elektromobilität. Unabhängig vom Bereich der mobilen Kälte können die Ergebnisse nutzbringend im Bereich der allgemeinen Elektro-, Wicklungs- und Antriebstechnik mit und ohne Medienbeeinflussung angewendet werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Vorhabensergebnisse werden bereits mit der Projektbearbeitung und konzentriert nach Projektabschluss umgesetzt. Das betrifft sowohl Material-Kompatibilitätsuntersuchungen im Bereich der mobilen Kältetechnik (zum Teil in internationalen Programmen), als auch materialorientierte Lebensdauerprüfungen im Bereich spezieller Isolationslacke. Das ILK Dresden verfügt dazu bei den angewandten Werkstofftechnologien für die Kältetechnik und ähnlichen Technikbereichen über spezielle Erfahrungen und Ressourcen. Das Marktvolumen für ingenieurtechnische Dienstleistungen in diesem Segment wird auf Grund der Komplexität der Thematik und des Einsatzes neuer Medien weiter wachsen und unter anderem Mess- und Prüfverfahren, FuE-Leistungen für kundenspezifische Systeme und die Weiterentwicklung von Mess- und Prüfmethodiken beinhalten. Mit der Umsetzung der Erfahrungen aus dem Hermetikverdichter-Projekt wird die Kompetenz des ILK weiter gesteigert und es ergeben sich neue Ansatzpunkte für die weitere Forschungstätigkeit, z.B. auf dem Gebiet der Sensorik für die Kältetechnik.