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Feierliche Einweihung des Prüfstands für elektrifizierte Antriebe

20.10.2014 - (idw) Hochschule Heilbronn

- Investition von 1,5 Mio. EUR wird getragen durch Landesmittel, Hochschule und AUDI AG
- Kooperationsprojekte der angewandten Forschung angestrebt mit Industriepartnern Heilbronn, Oktober 2014. Feierlich konnte die Hochschule Heilbronn nach vier Jahren Verhandlungen, Planungen und Installation ihren Prüfstand für elektrifizierte Antriebe von Kraftfahrzeugen am Campus Sontheim einweihen. Dieser ermöglicht nun im Vollbetrieb das Testen von Elektromotoren und -systemen, deren Einsatz von Leichtbausparmobilen bis hin zum hochdynamischen E-Sportwagen reicht. Dies ist ein weiterer wichtiger Schritt für die Hochschule Heilbronn und ihren Studien- und Forschungsschwerpunkt Automotive Systems Engineering, betonte Rektor Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schröder in seiner feierlichen Begrüßung der Gäste. Wir freuen uns sehr, dass aus einer ersten Idee im Jahr 2010 diese komplexe und vielseitige Anlage entstanden ist, die wir unseren Professoren, Studierenden aber auch Industriepartnern der Automobilindustrie zu Forschungs-, Lehr- und Projektzwecken zur Verfügung stellen können.

Finanzierung durch Landesmittel, Hochschule und AUDI AG
Finanziert wurde der Antriebsprüfstand aus Mitteln des Landes Baden-Württemberg (600.000 EUR), aus Eigenmitteln der Hochschule mit der Fakultät für Mechanik und Elektronik (400.000 EUR) und der AUDI AG (500.000 EUR). Nach öffentlicher Ausschreibung errichtete die AVL Deutschland GmbH, führend im Markt der automobilen Prüfstandstechnik, die Anlage als Generalunternehmer.

Stefanie Ulrich, Personalleiterin AUDI AG Werk Neckarsulm, begründete das Engagement der AUDI AG dabei wie folgt: AUDI engagiert sich stark in Wissenschaft und Forschung. An dem Prüfstand an der Hochschule Heilbronn können wir im Hochschulumfeld an Zukunftsthemen wie der Elektromobilität arbeiten. Gleichzeitig kommen wir mit qualifizierten und interessierten Studierenden in Kontakt und leisten einen Beitrag zum Wissensaustausch in der Region für uns eine Win-win-Situation.
AUDI arbeitet weltweit mit 31 wissenschaftlichen Einrichtungen zusammen. Zu den Kooperationsformen zählen Stiftungsprofessuren, Promotionsprojekte, die Vortragsreihe AUDI Kolloquium sowie das Engagement von AUDI-Mitarbeitern in der Hochschullehre.

Prüfung von gesamten Antriebssystemen und ihren Konzepten möglich
Keineswegs beschränkt sich das Arbeitsgebiet des Prüfstands auf batterieelektrische Fahrzeuge, deren Markt zwar noch sehr klein, aber durch erhebliche Wachstumsraten ausgezeichnet ist. Vielmehr erlaubt der Prüfstand die große Vielfalt von elektrischen Subsystemen zu testen: von eher kleinen Maschinen in so genannten mild-hybrid Systemen über potente Motoren eines elektrischen Achsantriebs bis zu kompakten Hochdrehzahl-Konzepten können elektrische Maschinen unter gleichen Belastungen wie im Kraftfahrzeug betrieben werden. Von zentraler Bedeutung ist dabei, dass nicht die E-Maschine alleine, sondern das gesamte Antriebssystem mit Leistungselektronik, Steuergeräten, Vernetzung und nicht zuletzt Energiespeichern wie Akkus oder sogar Supercaps geprüft wird. Man spricht von Testen in-the-loop, wobei die Umgebung des Antriebssystems vom Prüfstand simuliert wird bis zur Möglichkeit, virtuell an der Hochschule Heilbronn die Nürburgring-Nordschleife in Rekordzeit zu umrunden.

Prägende Elemente des Prüfstands sind zunächst die drei elektrischen Belastungsmaschinen: zwei identische Exemplare mit jeweils 120 KW / 1500 Nm max. bilden ab, welche Leistungen und Drehmomente von den Rädern einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges auf die Straße übertragen werden. Neben üblichen Fahrfunktionen wie Beschleunigung, elektrischem und konventionellen Bremsen, Steigungen und Maximalgeschwindigkeiten kann auch die Drehmomentverteilung rechts/links als so genanntes Torque Vectoring variiert werden. Dadurch kann die Fahrdynamik gesteigert und die Fahrsicherheit verbessert werden, indem ein ESP erweiterte Funktionen bietet. Die dritte Lastmaschine erlaubt Drehzahlen bis zu 20 000 1/min, wodurch elektrische Antriebsmaschinen leichter und kompakter dargestellt werden können. Die dann notwendige Übersetzung eröffnet zusätzliches Potenzial, wenn z. B. ein Stufengetriebe eine Anpassung des Betriebskennfeldes erlaubt.
Über die Antriebshardware hinaus nimmt es in der Automobilentwicklung einen immer größeren Raum ein, Funktionen im System darzustellen, was in engerem Sinne Sensorik sowie Software und Daten in Steuergeräten umfasst. Auch für dieses Aufgabenfeld stellt der Prüfstand eine flexible Plattform für Lehre und Forschung dar. Als Beispiele seien hier ein unter allen Fahrbedingungen sicherer Übergang zwischen elektrisch rekuperierendem und hydraulischen Bremsen oder die Zusatzmöglichkeiten elektrischer Antriebe bei vorausschauenden Fahrerassistenzsystemen oder dem (teil-) autonomen Fahren sowie optimierte Betriebsstrategien moderner Leistungselektronik, Batteriesysteme, aber auch Verbrennungsmotoren genannt.

Expertise und Knowhow für Industriepartner
Fachlich beteiligt an diesem Labor sind gleich vier Professoren der Hochschule, die ihr Wissen und ihre Expertise zur Verfügung stellen. Neben Prof. Dr.-Ing. Hermann Koch-Gröber (Fachgebiet Antriebe im KFZ) aus dem Studiengang Automotive Systems Engineering, der auch als Projektleiter des Prüfstands fungiert, handelt es sich um die Professoren Dr.-Ing Markus Harke (Fachgebiet Elektrische Maschinen im Studiengang Maschinenbau), Dr.-Ing. Rainer Uhler (Fachgebiet Leistungselektronik im Studiengang Elektronik und Informationstechnik) und Dr.-Ing. Raoul Zöllner (Fachgebiet Informatik im KFZ Fahrerassistenzsysteme). Komplettiert wird das Team durch die Betriebsingenieurin Bettina Lampe, die den Prüfstand entsprechend betreut.
Projektleiter Koch-Gröber skizzierte in seinen Ausführungen die mögliche Vorgehensweise bei kooperativen Forschungsprojekten: Im Sinne der angewandten Forschung sehen wir Projekte mit Industriepartnern, wie z.B. bereits praktiziert mit der AUDI AG, aber auch mit der mittelständischen Automobilzulieferindustrie oder innovativen Technologiefirmen, die selbst über keine entsprechende Prüfvorrichtung verfügen. Typischerweise stellen uns diese ein elektrisches Antriebssystem zur Verfügung und beauftragen uns mit entsprechenden Fragestellungen z.B. zur optimalen Betriebsstrategie oder Einflussfaktoren auf Geräuschentwicklung oder Schwingung.

Gern stellen wir Ihnen auf Anfrage entsprechendes Bildmaterial zur Verfügung.
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Hochschule Heilbronn Kompetenz in Technik, Wirtschaft und Informatik
Mit mehr als 8.200 Studierenden ist die staatliche Hochschule Heilbronn die größte Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Baden-Württemberg. 1961 als Ingenieurschule gegründet, liegt heute der Kompetenz-Schwerpunkt auf den Bereichen Technik, Wirtschaft und Informatik. Angeboten werden an den drei Standorten Heilbronn, Künzelsau und Schwäbisch Hall und in sieben Fakultäten insgesamt 48 Bachelor- und Masterstudiengänge. Die enge Kooperation mit Unternehmen aus der Region und die entsprechende Vernetzung von Lehre, Forschung und Praxis werden in Heilbronn großgeschrieben.

Weitere Informationen: Prof. Dr.-Ing. Hermann Koch-Groeber, Studiengang Automotive Systems Engineering, Hochschule Heilbronn, Max-Planck-Str. 39, 74081 Heilbronn, Telefon: 07131 504-6680, E-Mail: hermann.koch-groeber@hs-heilbronn.de, Internet: https://www.hs-heilbronn.de/4575231/Pruefstand


Pressekontakt Hochschule Heilbronn: Heike Wesener (Kommunikation und Marketing), Max-Planck-Str. 39, 74081 Heilbronn, Tel.: 07131 504-499, Telefax: 07131 504-559,
E-Mail: heike.wesener@hs-heilbronn.de, Internet: http://www.hs-heilbronn.de
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