Bundesweite Auszeichnung

Studierender der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft gewinnt Studienpreis des Deutschen Kälte- und Klimatechnischen Vereins (DKV)

Die diesjährige Deutsche Kälte- und Klimatagung fand vom 21. bis 23. November 2013 in Hannover statt. 703 Teilnehmer verfolgten 117 Fachvorträge in den 5 Arbeitsabteilungen: Kryotechnik, Grundlagen und Stoffe der Kälte- und Wärmepumpentechnik, Anlagen und Komponenten der Kälte- und Wärmepumpentechnik, Kälteanwendung, Klimatechnik und Wärmepumpenanwendung.
Der DKV-Studienpreis wird für herausragende Studien- oder Abschlussarbeiten auf den Arbeitsgebieten des Vereins vergeben. Diese Jahr wurde der Preis an zwei Studierende verliehen.

Frank Humpfer, Absolvent des Masterstudiengangs Maschinenbau der Hochschule Karlsruhe, konnte den mit 500€ dotierten Studienpreis des DKV entgegennehmen. Er wurde damit für seine herausragende Abschlussarbeit „Erhöhen des Kühlvermögens von Spot-Verdampfern bei hohen Wärmestromdichten durch Erzeugung einer Drallströmung“ geehrt.

Herr Humpfer hat an unserer Hochschule den Akademischen Grad Bachelor of Engineering im Fach Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Kälte-, Klima- und Umwelttechnik erworben. Anschließend wählte der den Masterstudiengang Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Rechnerintegrierte Produkt- und Prozessentwicklung und arbeitete parallel zu seinem Studium in Teilzeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institute of Materials and Processes (IMP) - Abteilung Fertigungstechnik und Produktion im Fachgebiet "Kältetechnik und Wärmeübertragung" seit Oktober 2013 in Vollzeit.

Die Arbeit von Herrn Humpfer wurde am Institute of Materials and Processes (IMP) durchgeführt und von Tobias Knipping, M.Sc. (IMP) und Prof. Dr. Michael Arnemann (Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik) betreut. Seit Jahren arbeiten die Institute IMP und IKKU erfolgreich auf dem Arbeitsgebiet der Kühlung produktionstechnischer Prozesse zusammen.

„Die aktuelle Auszeichnung von Frank Humpfer zeigt einmal mehr das hohe Ausbildungsniveau an der Hochschule Karlsruhe auch in dieser Disziplin.“, so Prof. Dr.-Ing. Michael Arnemann aus der Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik der Hochschule Karlsruhe und Betreuer der Abschlussarbeit.
Der Deutsche Kälte- und Klimatechnische Verein e. V. ist der einzige deutsche technisch-wissenschaftliche Verein für die Kälte-, Klima- und Wärmepumpen-technik. Er wurde im Jahr 1909 in Berlin gegründet und zählt heute 1 435 Mitglieder.

Im Verlauf der Tagung hat Herr Humpfer die Ergebnisse seiner Abschlussarbeit "Erhöhen des Kühlvermögens von Spot-Verdampfern bei hohen Wärmestromdichten durch Erzeugung einer Drallströmung" im Rahmen eines Fachvortrags präsentiert.

Spot-Verdampfer sind Verdampfer zur punktuellen Kühlung bei hohen Wärmestromdichten in kleinen Bauräumen. Anwendungsgebiete sind die Kühlung von Kunststoffspritzgusswerkzeugen, Leistungselektronik bzw. Antriebstechnik. Die Funktionsweise beruht auf der Kombination einer Spraykühlung mit einer gewöhnlichen Rohrströmung. Die Spraykühlung erreicht auch bei in Rohrströmungen überkritischen Wandüberhitzungen hohe Wärmestromdichten. Im Rohrströmungsteil hingegen treten die bekannten Phänomene einer Siedekrise beim Überschreiten der kritischen Wärmestromdichte auf.
Um im Rohrströmungsteil der Spot-Verdampfer hohe Wärmestromdichten bei hohen Wandüberhitzungen zu erreichen, soll die kritische Wärmestromdichte durch geeignete Maßnahmen erhöht werden. Nach Abwägung verschiedener Methoden wird auf die Erzeugung einer Drallströmung im Rohrströmungsteil zurückgegriffen. Grundlegende Geometrieparameter wurden aus theoretischen Betrachtungen abgeleitet. Zwei Methoden zur Erzeugung der Drallgeometrie wurden experimentell untersucht, wobei eine durch den Einsatz kostengünstiger Normteile darstellbar ist.
Die experimentellen Untersuchungen ergaben Steigerungen der gemittelten kritischen Wämestromdichte der Spot-Verdampfer mit Drallgeometrie um bis zu 33 % gegenüber Spot-Verdampfern ohne Drallerzeugung.

Bei der Preisverleihung

v. l.: Dr.-Ing. Josef Osthues, Vorsitzender des DKV, Prof. Dr.-Ing. Michael Arnemann, Betreuer der Abschlussarbeit an der Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik der Hochschule Karlsruhe, Frank Humpfer M.Sc. und Dr.-Ing. Ullrich Hesse, stellv. Vorsitzender des DKV.

Foto: DKV