Untersuchung zur Dynamik neuer Lüftungssysteme in einer generischen Fahrzeugkabine und deren Einfluss auf den thermischen Komfort und die Energieeffizienz

Abstract

In den westlichen Industriestaaten entfällt ein wesentlicher Anteil der Nutzung von privaten Pkws auf die Fahrt zur Arbeit. Im Jahre 2008 betrug in Deutschland die durchschnittliche Strecke zur Arbeit 11,7 km und die tägliche Fahrtzeit 20,9 Minuten pro Wegstrecke. Um auch für die Kurzstrecken ein komfortables Kabinenklima zu gewährleisten, werden Belüftungssysteme mit einer schnellen Dynamik benötigt. Insbesondere vor dem Hintergrund der Elektromobilität und des autonomen Fahrens sind Belüftungskonzepte von vitalem Interesse, welche eine möglichst gute Dynamik aufweisen, effizient sind und den Anforderungen zukünftiger Fahrzeuge mit eventuell völlig neuem Design gerecht werden. Gegenstand der Untersuchungen zum Themenkomplex Pkw-Kabinenklimatisierung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Abteilung Bodengebundene Fahrzeuge BOA) in Göttingen ist die Entwicklung, Analyse und Evaluierung alternativer Belüftungskonzepte sowie die Bewertung hinsichtlich deren Potenzial für den Einsatz in der Fahrzeugbelüftung für die Automobile der Zukunft. Im letzten Jahr haben wir bereits die Ergebnisse einer Untersuchung zum thermischen Komfort, Lüftungseffizienz und Temperaturregeleffizienz für alternative Klimatisierungskonzepte bei statischen Bedingungen präsentiert. In diesem Jahr möchten wir die Ergebnisse einer Untersuchung zur Dynamik des Heiz- und Kühlverhaltens hin-sichtlich des thermischen Komforts und der Energieeffizienz für drei alternative Belüftungskonzepte vorstellen. Die zwei Grundkonzepte basieren auf den Prinzipien einer bodenseitige Verdrängungslüftung und einer Niedrigimpuls-Deckenlüftung. Die dritte Variante ist eine hybride Lüftung bestehend aus den zuvor genannten Lüftungskonzepten. Als Referenz zu den alternativen Lüftungssystemen dient eine vereinfachte Armaturenbrettlüftung. Zusätzlich zu den Ergebnissen der Kabinenventilation werden wir auch unser thermisches Menschmodell, als Messmittel zur Bestimmung des thermischen Komforts, vorstellen.