Volle Kraft voraus: Elektroantriebslösung für den Verkehr an Land, auf See und in der Luft
E-Antriebssysteme sind jene Antriebsstränge, die für den elektrischen Antrieb von in vollelektrischen Fahrzeugen, Schiffen und Flugzeugen sorgen. Sie bestehen üblicherweise aus elektrischen Komponenten, elektronischen Leistungswandlern, Steuersystemen und Batterien, die erforderlich sind, um Fahrzeugen die Bewegung zu ermöglichen. Sollen Elektrofahrzeuge, welche die Umwelt weniger als mit fossilen Brennstoffen betriebene Autos verschmutzen, jemals überall einsetzbar werden, so müssen diese elektrischen Antriebssysteme effizienter werden als das derzeit der Fall ist. Um das für diese Anstrengungen erforderliche Expertenwissen zusammenzutragen, sollte das ADEPT-Projekt (ADvanced Electric Powertrain Technology) sowohl ein multidisziplinäres, im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme: Stipendium des Netzwerks für Erstausbildung der EU finanziertes Forschungsnetzwerk aufbauen und in Gang bringen als auch eine virtuelle Entwicklungsumgebung für E-Antriebssysteme erschaffen. Die Menschen und die Plattform Das ADEPT-Projekt erschuf ein Ausbildungsnetzwerk aus 12 Nachwuchsforscherinnen und -forschern (Early-Stage Researcher, ESR) sowie zwei erfahrenen Forschenden (Experienced Researcher, ER). Durch eine Zusammenarbeit, die angewandte Forschungsmethoden, Wissenstransfer, Unterstützung bei Veröffentlichungen, Abordnungen und Workshops anbot, wurde für die Netzwerkmitglieder ein individuelles Training entwickelt. Das Schulungsprogramm beinhaltete ein umfassendes Spektrum an Bereichen, darunter Fahrzeugeinbindung von E-Antrieben, Elektromagnetik, thermische, mechanische und vibroakustische Systeme sowie Fahrzeugsteuerungsanwendungen. Die über den Erfolg des Projekts nachdenkende Projektkoordinatorin Professorin Elena Lomonova führt einen Teil davon auf die „Professionalität des internationalen Teams, das umfassende Netzwerk und die Fähigkeit, sehr komplexe und herausfordernde Aufgaben gemeinsam anzugehen“ zurück. Zudem entwickelte das Projekt neben der Unterstützung der Talente, die den E-Antrieb auf die nächste Stufe bringen sollen, eine virtuelle Plattform zur vorausschauenden Analyse und Simulation vorgeschlagener Systeme, die den technischen Fachkräften die Erprobung von Szenarien ermöglicht, bevor sie sich zu deren Bau verpflichten. Diese Plattform steht nun öffentlich unter GitHub software zur Verfügung, und wie es Professorin Lomonova ausdrückt: „Sie kann von Ingenieuren und Wissenschaftlern genutzt werden, um die für Analyse, Design und Entwicklung von E-Antriebskomponenten erforderliche Zeit zu verkürzen und Kosten zu senken, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.“ Rolle des Verkehrssektors für unsere Energie-und Klimazukunft Die Energie- und Klimapolitik der EU beinhaltet Energieeffizienzziele für 2020. Zu diesen zählen neben den Zielen zur Senkung der Treibhausgasemissionen auch Alternativen zu fossilen Brennstoffen zur die Energiebereitstellung. Was etwa die Fahrzeuge betrifft, verfolgt die Green Vehicles Initiative der EU das Ziel, die Entwicklung neuer und nachhaltigerer Formen des Straßenverkehrs zu unterstützen. Neben der Untersuchung des Leistungsverhaltens und der Sicherheit von mit Biokraftstoff und Wasserstoff betriebenen Fahrzeugen und Infrastrukturen sucht die Initiative nach batteriebetriebenen Elektro- und Hybridinnovationen, die Alternativen zu Benzin und Diesel darstellen. ADEPT nimmt hier eine einzigartige Position ein, um zu diesen Anstrengungen beizutragen, da zum Projektkonsortium Industriepartner wie Siemens, MACCON und Triphase gehören, die gegenwärtig Antriebe produzieren. Des Weiteren merkt Professorin Lomonova an: „Mit Hilfe all der neuartigen Netzwerkschulungsmaßnahmen haben wir ein brillantes Team aus erstklassigen Ingenieuren und Spezialisten vorbereitet, die sich in den Hochschulen und Unternehmen der EU, auch der Automobil- und Windenergiebranche, durchsetzen werden.“ Um in der Arbeit weiterzukommen, nimmt das Team momentan Feinabstimmungen an der virtuellen Plattform vor, wodurch die Entwurfs- und Entwicklungszeit für die Fahrzeugkomponenten beträchtlich verkürzt wird. Auf diese Weise wird der ADEPT-Ansatz besser an die vorherrschenden Trends unter dem Stichwort Industrie 4.0 anzupassen sein, wo man Fortschritte in Bereichen wie beispielsweise Automatisierung, Big Data und Internet der Dinge (IoT) bestmöglich nutzen möchte.
Schlüsselbegriffe
ADEPT, E-Antrieb, Elektroantrieb, Elektrofahrzeuge, umweltfreundliche Energie, Klimawandel, Verkehr, Industrie 4.0, Autos, Schiffe, Flugzeuge, Antriebsstrang
