Experten der TU Dresden präsentieren modulares
Energiespeichersystem für das Fahrzeug der Zukunft
Am Institut für Automobiltechnik Dresden arbeiten
Wissenschaftler an innovativen Fahrzeugsystemen für die
Zukunft. Neuartige Technologien für die Energiespeicherung im
Automobil fordern dabei besonders den Erfindergeist und den
Forscherdrang des jungen Teams um Professurinhaber Prof.
Bernard Bäker heraus.
Während die zunehmende Elektrifizierung nahezu aller
Funktionen im Fahrzeug konventionelle Bleienergieträger
zunehmend an ihre Leistungsgrenzen bringt, setzen die
Wissenschaftler der Professur für Fahrzeugmechatronik auf die
Lithuim-Ionen-Technologie und entwickeln auf dieser Grundlage
eine modular aufgebaute 4-Zellen-Li-Ionen-Batterie für
Fahrzeuge. Der Prototyp dieser Batterie ist nicht nur
wesentlich leistungsfähiger als herkömmliche Batterien, auch in
Sachen Lebenserwartung und Gewicht punktet die Neuentwicklung
aus Dresden unübersehbar. Ein modernes
Batterie-Management-System sorgt dafür, dass die Vorzüge des
neuen Speichersystems auch effektiv ausgenutzt werden können.
Dipl.-Ing. Norman Winkler entwickelte im Rahmen seiner
Diplomarbeit dafür die entsprechenden Algorithmen. Die
erforderliche Hardware wurde in Form eines
Steuerungsgerätes gleich mit entworfen und gebaut.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die
Fraunhofer Gesellschaft würdigten kürzlich die Leistungen des
jungen Fahrzeugmechatronikers bei der Entwicklung
klimaneutraler Antriebssysteme mit einem 2. Preis im
Rahmen des DRIVES-E- Studienpreises.
Die weltgrößte Industriemesse in Hannover werden die
Forscher des Instituts für Automobiltechnik Dresden nutzen, um
dem fachkundigen Publikum ihre zukunftsweisende
Batteriespeicher-Technologie vorzustellen und in der
Fahrzeugindustrie potenzielle Partner für die weitere
praktische Umsetzung zu finden.
Gemeinschaftsstand FORSCHUNG FÜR DIE ZUKUNFT Halle 2,
Stand C 37
Information für Journalisten:
Fakultät Verkehrswissenschaften "Friedrich List",
Institut für Automobiltechnik Dresden,
Professur für Fahrzeugmechatronik,
Prof. Bernard Bäker, Dipl.-Ing. Lutz Morawietz,
Tel.: 0351 463-33351, Fax:-32866,
morawietz@iad.tu-dresden.de,
http://tu-dresden.de/fzm
Autor: Eva Wricke
Von biegsamer Keramik und anpassungsfähigen
Flüssigkeiten
Materialforschung ist erfinderisch: Biegsame
Keramikbauteile, hochbelastete Maschinenteile, die sogar ohne
Schmierstoff auskommen können oder Flüssigkeiten, die von einem
Moment auf den anderen fest, zäh und gleich wieder flüssig
werden. Vieles ist möglich. Der Sächsische Exzellenzcluster
"ECEMP - European Centre for Emerging Materials and Processes
Dresden" stellt auf der Hannover Messe seine Projekte vor.
Keramiken sind hoch belastbar, resistent gegen hohe
Temperaturen und sehr verschleißfest. Aber sie sind auch spröde
und teuer. Im ECEMP-Teilprojekt CeraDuct gehen Keramiken und
Metalle eine feste Bindung ein. So lassen sich die Vorteile des
Metalls - gute Duktilität - mit denen der Keramik - hohe
Festigkeit und Härte - verbinden. Zudem entstehen auf diese
Weise Bauteile, die sowohl elektrisch leitend sind als auch
isolierend wirken. Das ist zum Beispiel in der Medizintechnik
gefragt. Denn in der Chirurgie werden Gefäße geöffnet und mit
Hilfe von elektrischem Strom wieder geschlossen. Die
Isolationswirkung der Keramik stellt sicher, dass der Strom nur
lokal fließt. Ein Vorteil für den Maschinenbau ist, dass sich
Bauteile aus Metall einfach in Maschinen integrieren lassen und
das Keramik-Metall-Verbundbauteil einfach eingeschweißt oder
-geschraubt werden kann.
Reibung bedeutet Verschleiß und Energieverlust, und für
Fahrzeuge geht das immer mit einem höheren Spritverbrauch
einher. Das gilt sowohl für den Rollwiderstand der Reifen auf
der Straße als auch für alle beweglichen Motorenteile. Die
Wissenschaftler des ECEMP-Teilprojektes NanoCarbCoat entwickeln
nanoskalig strukturierte, selbstschmierende
Kohlenstoffschichten, um die Reibungsverluste bewegter
Motorenteile deutlich zu minimieren und diese verschleißfester
zu machen. Die Schichten bleiben auch unter den hohen
Belastungen im Fahrzeugmotor stabil und minimieren den
Spritverbrauch und damit den CO2-Ausstoß. Würden alle in Frage
kommenden Motorenteile wie Kolbenringe, Nockenwelle,
Kolbenbolzen mit derartigen Schichten versehen, könnte das zu
einer Verminderung der CO2-Emission zwischen fünf
und zehn Prozent führen.
Flüssigkeiten können entweder dünn- oder dickflüssig oder
auch zäh sein, aber nicht alles auf einmal. Magnetorheologische
Flüssigkeiten (MR-Fluide) - Suspensionen magnetischer Mikro-
beziehungsweise Nanopartikel in einer Trägerflüssigkeit - sind
anders. Durch die Wechselwirkung der Partikel mit einem
Magnetfeld ändert sich die Viskosität der Flüssigkeit -
stufenlos und von einem Augenblick zum anderen. Diesen Effekt
nutzt man schon seit längerem beispielsweise in
Stoßdämpfern. Denn verwendet man statt eines Dämpfungsöls ein
MR-Fluid, kann der Stoßdämpfer je nach Bedarf stufenlos auf die
erforderlichen Bedingungen - starke Dämpfung, zähes Öl oder
schwache Dämpfung, dünnflüssiges Öl - reagieren. Ähnliches
planen die Forscher im ECEMP-Teilprojekt SwitchComp. Allerdings
sollen hier nicht Flüssigkeiten sondern Festkörper durch das
Anlegen eines Magnetfeldes ihre Festigkeit verändern. Das kann
man zum Beispiel erreichen, indem man MR-Fluide in
Polyurethanschaum einbringt, der dann, je nach Magnetfeld, mal
weich, mal hart wird (Halle 2, Stand E53).
ECEMP - Vom Atom zum komplexen Bauteil
Das "ECEMP - European Centre for Emerging Materials and
Processes Dresden" ist ein Sächsischer Exzellenzcluster, in
dessen Rahmen Wissenschaftler Mehrkomponentenwerkstoffe mit den
zugehörigen Technologien für die Zukunftsfelder Energietechnik,
Umwelttechnik und Leichtbau entwickeln. Die verwendeten
Materialien gehören zu den drei Werkstoffklassen: metallisch
(Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan), nichtmetallisch-organisch
(Kunststoffe, Naturstoffe) und nichtmetallisch-anorganisch
(Keramik, Glas). Das ECEMP umfasst 14 Teilprojekte, an denen 37
Professuren der TU Dresden, der HTW Dresden sowie der TU
Bergakademie Freiberg beteiligt sind und wird wesentlich durch
deren interdisziplinäre Verknüpfung gestützt. Es wird
finanziert aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE) und des
Freistaates Sachsen.
ECEMP-Sprecher:
Prof. Werner Hufenbach,
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik,
ilk@ilk.mw.tu-dresden.de,
Tel.: 0351 463-38142, Fax: -38143,
ECEMP-Pressestelle, Dr. Silke Ottow,
silke.ottow@ilk.mw.tu-dresden.de,
Tel.: 0351 463-38447, Fax: -38449
Leichtbau und Elektromobilität in Symbiose
Leichtbausystemlösungen für die Elektromobilität der Zukunft
präsentieren das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
(ILK) der TU Dresden und die Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH
(LZS) gemeinsam auf der Hannover Messe 2010.
Große Erfolge feierten ILK und LZS zuletzt mit dem
Elektrofahrzeug eWolf E1 in Carbon-Hybridleichtbauweise. Der
Technologieträger wird derzeit von ILK und LZS weiter
entwickelt: Das neue Chassis ist auf der Hannover Messe im
Themenpark Leichtbau (Halle 6) zu sehen und mit 200 kg
gegenüber dem eWolf E1 um weitere 50 kg leichter.
Generische Leichtbausystemlösungen aus der
Innovationsschmiede ILK und LZS werden auf Grund ihres
einzigartigen Masseeinsparpotenzials zu Schrittmachern für die
metrourbane Elektromobilität. Weitere Beispiele für diese
Lösungen präsentieren ILK und LZS ebenfalls auf der Hannover
Messe, darunter Hochleistungsfaserverbund-Felgen für den
Einsatz im Rennsport, in PKW und Nutzfahrzeugen, ein
ultraleichtes Radträgersystem aus CFK und eine
Leichtbau-Sitzschale, ausgezeichnet mit dem
AVK-Innovationspreis 2009.
Prof. Werner Hufenbach, Direktor des ILK: "Durch die
effizientere Ausnutzung vorhandener und die Entwicklung
neuartiger Werkstoffe, Bauweisen und Technologien für
Leichtbauprodukte von morgen kann ein nachhaltiger Beitrag zum
Erhalt und Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit des
Industriestandortes Deutschland geleistet werden."
Produkte von morgen müssen mit den Ressourcen dieser Welt
sparsam umgehen. Dafür braucht es saubere und energieeffiziente
Technologien. "Grüne Fahrzeuge" treten zunehmend aus der Nische
heraus, wobei sich die Elektromobilität zu einer echten
Alternative entwickelt. Damit das Fahren die Anforderungen an
höchste Ressourceneffizienz erfüllt, muss in Zukunft noch
stärker auf den Leichtbau fokussiert werden. Denn intelligenter
Leichtbau ist eine nachhaltige Querschnittsdisziplin: maximale
Gewichtsreduktion unter ökologischen und ökonomischen Vorgaben
wird dabei kombiniert mit einer optimalen Funktionserfüllung
und einer inhärenten Material- und Energieeffizienz.
"Leichtbaulösungen aus einer Hand" ist Kern der Philosophie
von Professor Hufenbach und seinem Team. Seit vielen Jahren
wird hier das inzwischen als Benchmark etablierte Dresdner
Modell eines "Funktionsintegrativen Systemleichtbaus in
Multi-Material-Design" erfolgreich bis zum serienreifen Produkt
praktiziert und umgesetzt. Der komplexen Problemstellung von
intelligenter Leichtbauweise und alternativer Antriebstechnik
widmet sich am ILK ein interdisziplinäres Team von ca. 200
Mitarbeitern.
Die LZS GmbH ist eine Tochter der TU Dresden AG (TUDAG).
Deren Geschäftsführer Dr. Martin Lepper: "Wir sind
technisch-wissenschaftlicher Forschungs- und
Entwicklungspartner der Industrie auf dem Gebiet des Leichtbaus
und bündeln sehr effizient die vorhandenen Leichtbaukompetenzen
im Dresdner Raum. Die enge Zusammenarbeit mit dem ILK
gewährleistet uns die Einbeziehung aktuellster
Forschungsergebnisse."
Ausgestellt werden die Leichtbausystemlösungen auf der
Hannover-Messe in Halle 6, Stand A 16.11 und in Halle 2 am o.g.
Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft" (C 37).
Autoren: Dr. Silke Ottow/Anja Schüler Renner
Weitere Informationen für Journalisten:
bis Messebeginn:
Anja Schüler-Renner
Tel.: 0351 463-39471
as@ilk.mw.tu-dresden.de
auf der Hannover Messe:
Thomas Heber (Institut für Leichtbau und
Kunststofftechnik)
Tel.: 0172 9982183
Jens Werner (Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH)
Tel.: 0173 8456983
