Elektromotorenkonzepte für Nutzfahrzeuge und ein Radnabenmotor sind nur zwei Beispiele für Forschungsergebnisse, die am 2. März 2016 auf der Abschlussveranstaltung der Effizienzfabrik präsentiert wurden.
50 Partner aus Industrie und Wissenschaft haben in den sieben Verbundprojekten dreieinhalb Jahre an der Entwicklung von serienflexiblen Antriebstechnologien für Elektrofahrzeuge gearbeitet. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hatte sie dabei mit über 20 Millionen Euro unterstützt. Die Ergebnisse dieser Arbeiten präsentierten sie am 2. März 2016 beim VDMA im Rahmen der Abschlussveranstaltung der Effizienzfabrik. In Vorträgen und in der Ausstellung präsentierten die Projektpartner den 120 Teilnehmern innovative Lösungen und Technologiekonzepte.
Ein wichtiges Thema stellt die Herstellung von Blechpaketen dar. Aus diesen Paketen sind Rotor und Stator – Hauptkomponenten des Elektromotors – aufgebaut. Im Verbundprojekt AnStrom stand die Entwicklung einer Auswahlhilfe für Technologien zur Herstellung von Blechpaketen im Fokus. Die Auswahl basiert auf einem mehrdimensionalen Bewertungsmodell, das geometrische und elektrische Eigenschaften ebenso wie Kosten-, Ressourcen- und Umweltaspekte berücksichtigt.
Die Partner im Projekt ProStaR hatten sich von vornherein auf das Klebepaketieren als Herstelltechnologie für Blechpakete festgelegt. Die Innovation besteht in der Integration dieser Technologie in den Stanzprozess, sodass eine vollflächige Einzelblechverklebung im Stanztakt möglich ist. Dazu wurden ein Klebepaketierwerkzeug und ein wärmeaktivierbarer Klebstoff entwickelt.
Das geringe Gewicht, die kleine Bauform und die hohe Leistungsdichte zeichnen den Transversalflussmotor aus. Im Projekt GroAx ist es den Partnern gelungen, durch die Überarbeitung der kostentreibenden Schlüsselkomponenten (Rotor, Magnete, Stator und Kühler) die Basis für eine großserientaugliche Fertigung zu schaffen.
Als Ergebnis von SeRiel steht ein Radnabenmotor zur Verfügung, der als Prototyp erfolgreich in einen Serien-Pkw integriert wurde. Dazu mussten eine robuste Leistungselektronik sowie eine innovative Lager- und Dichtungstechnik entwickelt werden.
Die Präsentation von ESKAM über den erfolgreichen Test eines neuen Antriebsmoduls für elektrische Nutzfahrzeuge stieß ebenfalls auf großes Interesse. Die Projektpartner haben einen skalierbaren und kostengünstigen Antrieb – hochintegriert mit Motor, Getriebe und Elektronik – entwickelt. Dazu gehören auch großserientaugliche Technologien zu dessen Fertigung.
Die automatisierte Montage, die Isolierung und die Kontaktierung von Kupferleitungen sind Ergebnisse des Verbundprojekts HeP-E. Als Referenzmaschine diente der BMW i3 Motor, an dem die Anforderungen an Produkt und Prozess definiert wurden.
Die Projektpartner von PriMa3D konnten zeigen, dass sich der 3D-Siebdruck zur Fertigung von Magnetkreisen eignet. Diese zeichnen sich durch eine verbesserte Magnetisierbarkeit und damit durch höhere Leistungsdichten gegenüber konventionellen Komponenten aus.
Neben den Grußworten von MinDir Prof. Dr. Wolf-Dieter Lukas, Abteilungsleiter Schlüsseltechnologien – Forschung für Innovationen im BMBF und von Hartmut Rauen, Stellvertretender Hauptgeschäftsführer des VDMA, gaben weitere Gastredner wertvolle Impulse.
Ralf-Michael Franke, CEO Factory Automation bei der Siemens AG zeigte die Chancen auf, die sich aus Industrie 4.0 für die Elektromobilität ergeben. Er machte deutlich, dass auch in einer digitalisierten Produktion der Mensch die entscheidende Rolle spielt. So habe sich beispielsweise die Anzahl der Mitarbeiter im Siemens-Werk in Amberg trotz konsequenter Ausrichtung auf Industrie 4.0 in den letzten 25 Jahren nicht geändert – nur das Qualifikationsprofil habe sich gewandelt.
Technologische Anforderungen an die Entwicklung und Produktion von Antrieben für die Elektromobilität standen im Fokus des Vortrags von Volker Hansen, Geschäftsführer der EM-motive GmbH. Seines Erachtens stellt die Hybridisierung eine notwendige Brücke dar, über die der Weg zur elektromobilen Zukunft führt.
In seinem Abschlussvortrag verschob Prof. Dr. Jörg Franke vom Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Universität Erlangen-Nürnberg noch einmal die Perspektive. Er postulierte, dass die Energiewende ist nur durch die Elektromobilität möglich sei. Diese These untermauerte er mithilfe mehrerer anschaulicher Rechenbeispiele.
Die Forschung für Elektromobilität „Made in Germany“ wird auf jeden Fall weitergehen – das BMBF hat im Januar dieses Jahres die Förderbekanntmachung „Serienflexible Technologien für elektrische Antriebe von Fahrzeugen 2 (E-Antriebe2)“ veröffentlicht.
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