Die Teams, die sich am 10. September 2015 in Bamberg am Chemcar-Wettbewerb beteiligen wollen, haben noch bis zum 06. April 2015 Zeit, ihre Konzepte einzureichen.

Die Regeln des Chemcar-Wettbewerbs

• Antrieb muss auf einer oder mehreren (bio)chemischen Reaktion beruhen
• Elektrische Regelung ist nicht erlaubt
• Neu: Die Teams müssen ein Sicherheitskonzept für Ihr ChemCar erstellen, was in die Bewertung eingeht
• Bewertet werden neben dem Rennergebnis, die Innovation, das Sicherheitskonzept sowie eine Posterpräsentation des ChemCar-Konzepts
• Ziel: Ausgeloste Strecke zwischen 8 m und 17 m muss mit bis zu 30 % Zusatzgewicht möglichst präzise gefahren werden
• Gesamtpreis für die Gewinner: 3500 €

Zur Einstimmung auf den diesjährigen ChemCar-Wettbewerb berichten wir nachfolgend über die Vorjahres-Gewinner und ihr Konzept. Für sich entschieden hat den Wettbewerb, der Ende September auf der ProcessNet Jahrestagung in Aachen ausgetragen wurde, das Team HydRotor von der RWTH Aachen. Sie verwiesen damit die Teams aus Berlin, Braunschweig, Clausthal, Dortmund, Karlsruhe, Köln, Łódź, und Münster auf die hinteren Plätze.
Das Ziel des Wettbewerbes war, ein Fahrzeug zu bauen, das durch eine chemische Reaktion angetrieben und ausschließlich durch Auslaufen dieser Reaktion zum Stillstand kommt. Am Wettbewerbstag werden die zu fahrende Strecke sowie ein Zusatzgewicht von 0 - 30 % des Fahrzeuggewichtes gelost. Gewinner ist das Team, dass unter diesen Umständen die Zielstrecke möglichst exakt zurücklegt und die Jury mit einer Poster Präsentation des Konzeptes überzeugt. Veranstalter sind die kreativen jungen Verfahrensingenieure (kjVI), die VDI-GVC und die Dechema. Sponsoren waren die Firmen BASF, Bayer, Evonik Industries, Inburex, InfraServ Knapsack, Lanxess, Lonza und Merck.

Das Team HydRotor
Das Team HydRotor bestand aus zehn motivierten Studentinnen und Studenten der Fachrichtungen Verfahrens- und Fahrzeugtechnik. Zum ersten Mal traf sich das Team im Februar 2014. Nach mehreren Brainstormings und verworfenen Ideen entstand das finale Konzept. Das Prinzip wurde an einem Prototyp erfolgreich getestet und konnte daraufhin weiter verfolgt werden. Betreut wurde das Team von Prof. Dr.-Ing. Matthias Wessling, Dipl.-Ing. John Linkhorst, Jan-Bernd Vennekötter M.Sc. und Stefanie Kriescher M.Sc.

Konzept
Angetrieben wird der HydRotor durch die katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff. Zur Beschleunigung der Reaktion bei Raumtemperatur wird hier eine Kaliumiodidlösung als Katalysator eingesetzt. Um einen sicheren Umgang des ChemCars zu gewährleisten, werden Edukt und Katalysator in zwei getrennten Behältern aufbewahrt. Durch Öffnen eines Ventils, welches sich zwischen den beiden Behältern befindet, kann ein kontrollierter Massenstrom Wasserstoffperoxid in die Katalysatorlösung geleitet werden. Dies gewährleistet den sicheren und kontrollierten Ablauf der Reaktion.
Das entstehende Gas wird in einen Wassertank geleitet. Der sich aufbauende Druck wird genutzt um das Wasser durch einen Rotor zu fördern, welcher ähnlich wie ein Rasensprenger aufgebaut ist. Der Impuls des durch die Düsen austretenden Wassers wird genutzt um den Rotor in Bewegung zu setzen. Mittels einer mechanischen Übersetzung wir das so erzeugte Moment auf die Antriebsachse übertragen.

Sicherheitskonzept
Die stark exotherme Reaktion setzt eine Kühlung des Reaktors voraus. Dafür wird das aus dem Rotor strömende Wasser aufgefangen und über die Reaktorhülle geleitet. Das ständig nachfließende Wasser ermöglicht somit eine sichere Betriebstemperatur. Die beiden Reak­tionsbehälter sind mit einem Druckausgleichsrohr verbunden und mit einem Sicherheitsventil gegen Überdruck gesichert. Die Auslegung des Ventils erfolgte auf den theoretischen Extremfall, dass das Wasserstoffperoxid bei unendlicher Reaktionsgeschwindigkeit in dem Behälter zersetzt wird. Der hierbei entstehende Druck kann innerhalb einer Sekunde abgebaut werden. Im normalen Betriebsfall wird das Ventil zum Eintropfen des Wasserstoffperoxids so geöffnet, dass ein Eintropfen in die Katalysatorlösung erfolgt und der Druck unterhalb des Auslösedrucks des Sicherheitsventils bleibt.

Wettbewerb - Ablauf
Die erste Etappe des Wettbewerbs stellte die Posterpräsentation dar, bei der die Teams ihre Konzepte vorstellen konnten. Nach der Bewertung der Jury lagen die Teams auf Augenhöhe. Die Entscheidung brachte somit der zweite Tag des Wettbewerbs mit dem direkten Vergleich der ChemCars. Das Los bestimmte die Strecke und die Zuladung. Bei einem Zusatzgewicht von 20 % sollte eine Strecke von 12 m zurückgelegt werden. Das Team HydRotor eröffnete den Wettkampf und legte bei der ersten Fahrt eine Strecke von 12,70 m zurück und war damit im ersten Lauf der Ziellinie am nächsten. Die Teams der FH Münster und der FH Köln waren mit 10,33 m und 13,74 m die engsten Verfolger. Im zweiten Lauf konnte sich das Team der RWTH Aachen mit 12,42 m sogar noch verbessern und somit den Wettbewerb für sich entscheiden.