DE102007062598A1 - Nutzung einer Verlustwärme einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung, die eine Fördereinheit zur Verdichtung eines zumindest weitgehend flüssigen Arbeitsmediums von einem unteren Prozessdruck Pu auf einen oberen Prozessdruck Po, mehrere parallel verschaltete Wärmetauscher zur Erwärmung des Arbeitsmediums von einer Temperatur T2 auf eine Temperatur T3 unter Ausnutzung einer Verlustwärme der Verbrennungskraftmaschine, wobei das Arbeitsmedium von einem zumindest weitgehend flüssigen Aggregatzustand in einen zumindest weitgehend gasförmigen Aggregatzustand überführbar ist, eine Expansionsvorrichtung zur Expansion des Arbeitsmediums auf den unteren Prozessdruck Pu und ein Kondensator zur Abkühlung des Arbeitsmediums von und einer Temperatur T4 auf eine Temperatur T1, wobei das Arbeitsmedium von einem zumindest weitgehenden gasförmigen Aggregatzustand in einen zumindest weitgehend flüssigen Aggregatzustand überführbar ist, umfasst. Die Fördereinheit, die parallel angeordneten Wärmetauscher, die Expansionsvorrichtung und der Kondensator sind in einem Kreislauf verschaltet. Erfindungsgemäß ist mehreren Wärmetauschern (1, 2) jeweils eine separate Pumpe (3) zugeordnet, mit deren Hilfe dem jeweiligen Wärmetauscher (1, 2) das Arbeitsmedium (AL2) zuführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung. Die Wärmerückgewinnungsvorrichtung umfasst eine Fördereinheit zur Verdichtung eines zumindest weitgehend flüssigen Arbeitsmediums von einem unteren Prozessdruck Pu auf einen oberen Prozessdruck Po. Die Wärmerückgewinnungsvorrichtung umfasst weiterhin mehrere parallel verschaltete Wärmetauscher zur Erwärmung des Arbeitsmediums von einer Temperatur T2 auf eine Temperatur T3 unter Ausnutzung einer Verlustwärme der Verbrennungskraftmaschine, wobei das Arbeitsmedium von einem zumindest weitgehend flüssigen Aggregatzustand in einen zumindest weitgehend gasförmigen Aggregatzustand überführbar ist. Außerdem beinhaltet die Wärmerückgewinnungsvorrichtung eine Expansionsvorrichtung zur Expansion des Arbeitsmediums auf den unteren Prozessdruck Pu und einen Kondensator zur Abkühlung des Arbeitsmediums von und einer Temperatur T4 auf eine Temperatur T1, wobei das Arbeitsmedium von einem zumindest weitgehenden gasförmigen Aggregatzustand in einen zumindest weitgehend flüssigen Aggregatzustand überführbar ist, umfasst. Die Fördereinheit, die parallel angeordneten Wärmetauscher, die Expansionsvorrichtung und der Kondensator sind in einem Kreislauf verschaltet.
  • Heutige Verbrennungskraftmaschinen weisen einen Wirkungsgrad von bis zu 40 Prozent auf. Die Verluste werden überwiegend als Wärme an ein Kühlmittel und als Abgaswärme abgegeben.
  • Im Stand der Technik existieren Verfahren und Vorrichtungen, mittels derer aus der Abgaswärme und/oder der Kühlmittelwärme elektrische und/oder mechanische Energie gewonnen wird.
  • Aus "Ho Teng, Gerhard Regner and Chris Cocaland (AVL Powertrain Engineering, Inc.): Waste Heat Recovery of Heavy-Duty Diesel Engines by Organic Rankine Cycle Part 1: Hybrid Energy System of Diesel and Rankine Engines; in SAE TECHNICAL PAPER SERIES 2007-01-0537; 2007 World Congress, Detroit Michigan, April 16–19, 2007" ist eine Vorrichtung bekannt, die aus der Abgasabwärme eines Dieselmotors Energie gewinnt. Dabei wird in einem Clausius-Rankine-Kreisprozess ein flüssiges Arbeitsmedium mittels einer Pumpe einem Ladeluftkühler und einem Abgasrückführungskühler zugeführt, wobei das flüssige Arbeitsmedium derart erwärmt wird, dass es verdampft. Der Dampf wird unter hohem Druck eingangsseitig einer Turbine zugeführt und expandiert, wobei an einer Ausgangswelle der Turbine mechanische Arbeit abnehmbar ist. Der expandierte Dampf wird anschließend einem Kondensator zugeführt, so dass der Dampf kondensiert und als flüssiges Arbeitsmedium eingangsseitig für den Clausius-Rankine-Kreisprozess vorliegt.
  • Weiterhin ist aus der US 2006 201 154 A1 ein Clausius-Rankine-Kreisprozess bekannt, bei dem in einem Verdampfer Wasser unter Nutzung von Abgaswärme eines Motors erwärmt und somit Wasserdampf erzeugt wird. Eine Turbine wandelt thermische Energie des Wasserdampfes in mechanische Energie. Weiterhin enthält der Clausius-Rankine-Kreisprozess eine Verteilungsanordnung zur Beeinflussung einer dem Verdampfer zugeführten Wassermenge, um eine Temperatur des Wasser dampfes, der der Turbine anhand des Verdampfers bereitgestellt wird, so zu steuern, dass sie einer Temperatur-Sollvorgabe entspricht. Die Verteilungsanordnung steuert ein Verteilungsverhältnis zwischen einer an dem Eingang des Verdampfers bereitgestellten Wassermenge und einer Wassermenge, die dem Verdampfer in einem Teilstück zwischen dem Eingang und dem Ausgang zugeführt wird, wodurch eine Überschreitung der Solltemperatur des Wasserdampfes infolge eines plötzlichen Anstiegs der thermischen Energie des Abgases vermieden wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Nutzung einer Verlustwärme einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der Wärmerückgewinnungsvorrichtung liegt der Clausius-Rankine-Prozess als thermodynamischer Prozess zugrunde. Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ist mehreren Wärmetauschern jeweils eine separate Pumpe zugeordnet, mit deren Hilfe dem jeweiligen Wärmetauscher (1, 2) das Arbeitsmedium in zumindest weitgehend flüssigem Aggregatzustand (AL2) zuführbar ist. Dadurch ist es möglich, den parallel verschalteten Wärmetauschern jeweils unterschiedliche Mengen des Arbeitsmediums zuzuführen und insbesondere auch Strömungsverhältnisse in den Wärmetauschern und ihren Zu- und Ableitungen zu beeinflussen.
  • In einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist ein Massenstrom des Arbeitsmediums durch einen Wärmetauscher mittels der dem Wärmetauscher zugeordneten Pumpe einstellbar und an einen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine anpassbar. Dadurch ist es möglich, mittels der Pumpen Massenströme des flüssigen Arbeitsmediums durch die parallel geschalteten Wärmetauscher an einen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine anzupassen. Insbesondere ist es bei dieser Ausgestaltungsform möglich, Teilmassenströme des Arbeitsmediums durch die einzelnen Wärmetauscher individuell für jeden Wärmetauscher einzustellen.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Wärmetauscher als Abgaswärmetauscher, Abgasrückführungswärmetauscher und/oder Kühlmittelwärmetauscher ausgeführt. Diese Wärmetauscher ermöglichen eine besonders effektive Nutzung einer Verlustwärme der Verbrennungskraftmaschine. Bei einer Parallelschaltung unterschiedlicher Wärmetauscher, beispielsweise eines Abgaswärmetauschers und eines Abgasrückführungswärmetauschers, ist die Zuordnung von separaten Pumpen zu jedem Wärmetauscher besonders vorteilhaft, da auf diese Weise Massenströme des Arbeitsmediums durch die einzelnen Wärmetauscher derart einstellbar sind, dass sich stromabwärts der Wärmetauscher weitgehend identische Drücke und/oder Dichten ergeben. Dadurch ist die Gefahr einer Zirkulation des Arbeitsmediums über die Leitungsstränge zwischen den Wärmetauschern verringert.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind ein Abgaswärmetauscher und ein Abgasrückführungswärmetauscher parallel verschaltet. Hierdurch ist eine weitere Prozessoptimierung gegeben, da in den jeweiligen Wärmetauschern eine Temperaturdifferenz zwischen dem einströmenden Abgas und dem Arbeitsmedium maximal ist. Die Ausgestaltungsform ist dabei nicht auf genau zwei parallel verschaltete Wärmetauscher beschränkt. Vielmehr können weitere Wärmetauscher beliebiger Bauart parallel und/oder in Reihe zu den bereits genannten Wärmetauschern angeordnet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Expansionsvorrichtung als Turbine oder Kolbenexpansionsmaschine ausgeführt. Das mittels der Wärmetauscher erzeugte dampfförmige Arbeitsmedium, z. B. Wasserdampf, wird in der Expansionsvorrichtung entspannt, wobei eine thermische und/oder eine kinetische Energie des dampfförmigen Arbeitsmediums in eine mechanische Energie, z. B. eine Rotationsenergie, umgewandelt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Expansionsvorrichtung mit einer elektrischen Generator-/Motoreinheit gekoppelt, mittels der die mechanische Energie in eine elektrische Energie umwandelbar ist. Die Generator-/Motoreinheit kann zusätzlich oder alternativ auch direkt anhand einer mechanischen Verbindung mit einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbunden sein und somit direkt die Verbrennungskraftmaschine unterstützen. Hierdurch wird die Verlustwärme der Verbrennungskraftmaschine derart genutzt, dass eine Kraftstoffersparnis der Verbrennungskraftmaschine und somit eine Reduzierung der Abgase und der Kosten erreicht werden.
  • Nach einer Expansion des dampfförmigen Arbeitsmediums in der Expansionsvorrichtung wird das entspannte dampfförmige Arbeitsmedium einem Kondensator zugeführt, in welchem das Arbeitsmedium von einem dampfförmigen in einen flüssigen Aggregatzustand überführt wird. Das kondensierte flüssige Arbeitsmedium wird wiederum den Pumpen zugeführt, welche die jeweils zugeordneten Wärmetauscher mit dem flüssigen Arbeitsmedium beaufschlagen.
  • Zusammenfassend ermöglicht es die Erfindung in vorteilhafter Weise, Dichten des dampfförmigen Arbeitsmediums an Ausgängen der Wärmetauscher mittels der Einstellung und Steuerung der zugeführten Mengen des flüssigen Arbeitsmediums zu beeinflussen. Insbesondere ist durch die Erfindung eine Gefahr einer Zirkulation des Arbeitsmediums zwischen den Ausgangsseiten der Wärmetauscher vermindert. Dadurch wird als Vorteil der Erfindung eine Wirkungsgradsteigerung des Clausius-Rankine-Kreisprozesses erreicht und durch die Nutzung der Verlustwärme wird im Weiteren der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine erhöht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung mit in Reihe verschalteten Wärmetauschern nach dem Stand der Technik,
  • 2 schematisch eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung mit parallel verschalteten Wärmetauschern nach dem Stand der Technik, und
  • 3 schematisch eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsvorrichtung mit parallel verschalteten Wärmetauschern.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 stellt eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung einer nicht gezeigten Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Stand der Technik mit einem ersten Wärmetauscher 1 und einem in Reihe dazu verschalteten zweiten Wärmetauscher 2 dar. Dabei wird in einem Clausius-Rankine-Kreisprozess CR ein flüssiges Arbeitsmedium AL1 mittels einer Pumpe 3 unter einer adiabatischen, isentropen Druckerhöhung als flüssiges Arbeitsmedium AL2 dem ersten Wärmetauscher 1 zugeführt.
  • In dem ersten Wärmetauscher 1 wird unter konstantem Druck das flüssige Arbeitsmedium AL2 derart erwärmt, so dass es verdampft. In dem zweiten Wärmetauscher 2 wird das dampfförmige Arbeitsmedium AD1 auf eine Temperatur erwärmt, die über einer Verdampfungstemperatur des Arbeitsmediums liegt, um eine Wirkungsgradsteigerung des Clausius-Rankine-Kreisprozesses CR zu erreichen.
  • Das unter hohem Druck stehende dampfförmige Arbeitsmedium AD1 wird einer Expansionsvorrichtung 4 zugeführt und in einer adiabatischen Expansion entspannt.
  • Nach der Expansion wird das dampfförmige Arbeitsmedium AD2 einem Kondensator 5 zugeführt, in welchem das dampfförmige Arbeitsmedium AD2 isobar und isotherm kondensiert und somit in einen flüssigen Aggregatzustand überführt wird, so dass der Pumpe 3 eingangsseitig wiederum das flüssige Arbeitsmedium AL1 zuführbar ist.
  • Die Verschaltung des zweiten Wärmetauschers 2 in Reihe zu dem ersten Wärmetauscher 1 ist bei der Erwärmung des flüssigen Arbeitsmediums AL1 nachteilig, da das flüssige Arbeits medium AL2 bereits nach dem ersten Wärmetauscher 1 erwärmt ist. Somit ist es nicht möglich, in dem zweiten Wärmetauscher 2 eine zur Verfügung stehende Erwärmungsenergie vollständig zu nutzen.
  • 2 zeigt eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine mit parallel verschalteten Wärmetauschern 1, 2 gemäß dem Stand der Technik, mittels dem der Nachteil einer unvollständigen Nutzung der Erwärmungsenergie des zweiten Wärmetauschers 2 bei einer Reihenschaltung der Wärmetauscher 1, 2 überwunden wird.
  • Dabei wird beiden Wärmetauschern 1, 2 das flüssige Arbeitsmedium AL2 mittels einer Pumpe 3 zugeführt, in den Wärmetauschern 1, 2 zu dem dampfförmigen Arbeitsmedium AD1 verdampft und einer Expansionsvorrichtung 4 zugeführt. Anschließend wird das dampfförmige Arbeitsmedium AD2 in dem Kondensator 5 in einen flüssigen Aggregatzustand überführt.
  • Nachteilig an der gezeigten Anordnung nach dem Stand der Technik ist jedoch, dass aufgrund unterschiedlicher Temperaturen des dampfförmigen Arbeitsmediums AD1 nach den Wärmetauschern 1, 2 unterschiedliche Dichten des dampfförmigen Arbeitsmediums AD1 vorliegen, wodurch es zu einer Zirkulation des dampfförmigen Arbeitsmediums AD1 zwischen den Ausgangsseiten der Wärmetauscher 1, 2 kommt. Somit stellen sich undefinierte und wirkungsgradnachteilige Zustände in dem Clausius-Rankine-Kreisprozess CR ein.
  • 3 stellt eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit parallel verschalteten Wärmetauschern 1, 2 dar. Jedem Wärmetauscher 1, 2 ist dabei jeweils eine Pumpe 3 zugeordnet, mit deren Hilfe dem jeweiligen Wärmetauscher 1, 2 das flüssige Arbeitsmedium AL2 individuell einstellbar zuführbar ist. Bei den Wärmetauschern 1, 2 handelt es sich dabei bevorzugt um einen Abgaswärmetauscher, einen Abgasrückführungswärmetauscher und/oder einen Kühlmittelwärmetauscher, mit deren Hilfe eine Verlustwärme in Form einer Abgaswärme und/oder einer Wärme eines Kühlmittels der Verbrennungskraftmaschine nutzbar ist, um das flüssige Arbeitsmedium AL2 zu erwärmen und zu verdampfen.
  • In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform sind mehr als zwei Wärmetauscher parallel und/oder in Reihe verschaltet, wobei bei einer Parallelschaltung von Wärmetauschern mehreren Wärmetauschern jeweils mindestens eine Pumpe zugeordnet ist, über die ein Massenstrom des Arbeitsmediums durch den jeweiligen Wärmetauscher einstellbar ist. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform sind Vorrichtungen zu einer oder mehreren Zwischenüberhitzungen des dampfförmigen Arbeitsmediums AD1 vorgesehen, mit deren Hilfe ein Wirkungsgrad des Clausius-Rankine-Kreisprozesses sich weiter verbessern lässt. Die Expansionsvorrichtung 4 ist bevorzugt als Turbine ausgeführt und mit einem in 3 nicht näher dargestellten Generator gekoppelt, mit dessen Hilfe elektrische Energie erzeugbar ist, die wiederum in einer Batterie gespeichert werden kann. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung besonders zum Einsatz in einem Hybrid-Fahrzeug geeignet, da die aus der Verlustwärme der Verbrennungskraftmaschine gewonnene elektrische Energie zum Betrieb eines Elektromotors des Hybrid-Fahrzeugs einsetzbar ist.
  • In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Expansionsvorrichtung jedoch auch als Kolbenexpansionsvorrichtung ausgeführt sein.
  • In wiederum einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform ist die Expansionsvorrichtung mechanisch mit einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verbunden. Auf diese Weise lässt sich mittels der in der Expansionsvorrichtung erzeugten mechanischen Energie direkt eine Vortriebskraft für das Fahrzeug erzeugen. Die Verbindung zwischen der Expansionsvorrichtung und dem Antriebsstrang kann beispielsweise in Form einer Welle und/oder eines Getriebes ausgeführt sein.
  • Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass jedem Wärmetauscher 1, 2 mittels jeweils einer ihm zugeordneten Pumpe 3 ein individuell einstellbarer Massenstrom des flüssigen Arbeitsmediums AL2 zuführbar ist. Insbesondere ist es möglich, die Teilmassenströme des Arbeitsmediums durch die einzelnen Wärmetauscher an Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine anzupassen. Zur Erfassung der Betriebszustände ist bevorzugt eine in 3 nicht dargestellte Steuereinheit vorgesehen, über die auch die Pumpen 3 bevorzugt individuell ansteuerbar sind.
  • Die Erfindung ermöglicht aufgrund der parallelen Anordnung der Wärmetauscher eine weitgehende Nutzung der Wärmeenergie des Abgases und/oder des Kühlmittels der Verbrennungskraftmaschine, da in den Wärmetauschern jeweils eine große Temperaturdifferenz zwischen dem Abgas und/oder Kühlmittel und dem Arbeitsmedium anliegt. Darüber hinaus können die Strömungsverhältnisse durch die parallel angeordneten Wärmetauscher durch individuelle Ansteuerung der Pumpen so eingestellt werden, dass sich in den Leitungen stromabwärts der einzelnen Wärmetauscher weitgehend identische Strömungsverhältnisse einstellen. Insbesondere lässt sich durch eine entsprechende Ansteuerung der Pumpen erreichen, dass das Arbeitsmedium in den Leitungen ausgangsseitig der einzelnen Wärmetauscher einen weitgehend identischen Druck und/oder eine weitgehend identische Dichte aufweist. Auf diese Weise lassen sich definierte Strömungsverhältnisse in dem Leitungssystem stromabwärts der Wärmetauscher erzielen. Insbesondere ist die Gefahr eine Zirkulation des dampfförmigen Arbeitsmediums AD1 zwischen den Wärmetauschern 1, 2 verringert, was in einem verbesserten Wirkungsgrad resultiert. Die Zuordnung separater Pumpen zu den Wärmetauschern ist besonders vorteilhaft bei einer Parallelschaltung von Wärmetauschern unterschiedlichen Typs, beispielsweise eines Abgaswärmetauschers und eines Abgasrückführungswärmetauschers.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2006201154 A1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Ho Teng, Gerhard Regner and Chris Cocaland (AVL Powertrain Engineering, Inc.): Waste Heat Recovery of Heavy-Duty Diesel Engines by Organic Rankine Cycle Part 1: Hybrid Energy System of Diesel and Rankine Engines; in SAE TECHNICAL PAPER SERIES 2007-01-0537 [0004]

Claims (6)

  1. Verbrennungskraftmaschine mit einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung, umfassend – eine Fördereinheit zur Verdichtung eines zumindest weitgehend flüssigen Arbeitsmediums von einem unteren Prozessdruck Pu auf einen oberen Prozessdruck Po, – mehrere parallel verschaltete Wärmetauscher zur Erwärmung des Arbeitsmediums von einer Temperatur T2 auf eine Temperatur T3 unter Ausnutzung einer Verlustwärme der Verbrennungskraftmaschine, wobei das Arbeitsmedium von einem zumindest weitgehend flüssigen Aggregatzustand in einen zumindest weitgehend gasförmigen Aggregatzustand überführbar ist, – eine Expansionsvorrichtung zur Expansion des Arbeitsmediums auf den unteren Prozessdruck Pu und – ein Kondensator zur Abkühlung des Arbeitsmediums von und einer Temperatur T4 auf eine Temperatur T1, wobei das Arbeitsmedium von einem zumindest weitgehenden gasförmigen Aggregatzustand in einen zumindest weitgehend flüssigen Aggregatzustand überführbar ist, wobei die Fördereinheit, die parallel angeordneten Wärmetauscher, die Expansionsvorrichtung und der Kondensator in einem Kreislauf verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Wärmetauschern (1, 2) jeweils eine separate Pumpe (3) zugeordnet ist, mit deren Hilfe dem jeweiligen Wärmetauscher (1, 2) das Arbeitsmedium in zumindest weitgehend flüssigem Aggregatzustand (AL2) zuführbar ist.
  2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Massenstrom des Arbeitsmediums (AL2) durch einen Wärmetauscher (1, 2) mittels der dem Wärmetauscher (1, 2) zugeordneten Pumpe einstellbar und an einen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine anpassbar ist.
  3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher (1, 2) als Abgaswärmetauscher, Abgasrückführungswärmetauscher und/oder Kühlmittelwärmetauscher ausgeführt sind.
  4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgaswärmetauscher und ein Abgasrückführungswärmetauscher parallel verschaltet sind.
  5. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsvorrichtung (4) als Turbine oder als Kolbenexpansionsmaschine ausgeführt ist.
  6. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsvorrichtung (4) mit einer elektrischen Generator/Motoreinheit gekoppelt ist, mittels der die mechanische Energie in eine elektrische Energie umwandelbar ist.
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