Die neue Reihe #Hochschule_Inside gibt ab sofort alle 14 Tage spannende und interessante Einblicke in die Hochschule Esslingen. Im Fokus stehen dabei Labore, Professorinnen und Professoren, studentische Gruppen, Forschungsprojekte und viele weitere Geschichten aus der Hochschule. Heute geht es los mit der Vorstellung des Labors für Elektrotechnik der Fakultät Mechatronik und Elektrotechnik am Campus Göppingen.
„Einer unserer Schwerpunkte im Bereich ‚elektrische Antriebe‘ hier am Campus Göppingen ist die Forschung an der Hybridisierung von Verbrennungsmotoren,“ erzählt Professor Ulrich Ammann von der Fakultät Mechatronik und Elektrotechnik. „Der Trend ist eindeutig dahingehend, dass in Zukunft viele Verbrennungsmotoren beispielsweise mit 48-Volt-Hybridantrieben ausgestattet sein werden. Unser Ziel ist, die Performance dieser elektrischen Antriebe zu optimieren.“ So gesehen arbeiten die Professoren und Doktoranden im wahrsten Sinne des Wortes am Limit, denn: „Das ist für die Hersteller von E-Mobilität von größter Bedeutung. Auch das kleinste bisschen Wirkungsgrad, das am Antrieb herausgeholt werden kann, lässt sich direkt an der Batterie als Kapazität wieder einsparen – und das bedeutet eine größere elektrische Reichweite.“
Weitere Schwerpunkte sind die Forschung an multiphasigen Maschinen und an der 48-Volt-Technik als Traktionsvollantrieb für kleinere Autos. „Außerdem beschäftigen wir uns natürlich mit Sensorik, die zum Antrieb gehört, also Drehzahl-Sensorik, Strom- und Temperatur- Sensorik.“
Motorvermessung für namhafte Hersteller aus der Region
Derzeit arbeiten im Labor für Elektrotechnik in Göppingen unter dem organisatorischen Dach des Instituts für nachhaltige Energietechnik und Mobilität (INEM) sechs Doktoranden an verschiedenen Projekten, dazu gehören sowohl öffentlich geförderte Projekte als auch die Auftragsarbeit für namhafte Erstausrüster (OEMs) aus der Region.
An vier Prüfständen werden Elektromotoren vermessen, von denen drei auf die Drehzahl von Verbrennungsmotoren mit etwa 8000 bis 9000 Umdrehungen pro Minute ausgerichtet sind, einer für Traktionsmotoren mit bis zu 18000 Umdrehungen. Die Geschwindigkeit, in der die Motoren der Hersteller vermessen werden, ist ein Alleinstellungsmerkmal des Labors.
„Es gibt an unserem Prüfstand eine Automatisierung, um die elektrischen und magnetischen Eigenschaften eines E-Motors zu bestimmen. Dadurch vermessen wir den Motor sehr viel schneller als der Hersteller selbst es könnte: Wir brauchen nur wenige Stunden, um zu bestimmen, welche elektrischen und magnetischen Parameter der Motor hat, also wie viel Strom er beispielsweise braucht, um ein bestimmtes Drehmoment zu erreichen. Um die gleichen Daten zu erhalten, bräuchte der Hersteller selbst mindestens einen Tag, wenn nicht sogar eine ganze Woche.“ In einem zweiten Schritt wird dann die gemessene Performance des Antriebs ausgewertet.
In Göppingen geht’s technisch in die Tiefe
Während man sich auf dem Campus in Esslingen vor allem auf die Konzeptionierung und Entwicklung ganzer Fahrzeuge konzentriert, liegt der Fokus der Fakultät Mechatronik und Elektrotechnik in Göppingen eher auf den einzelnen Komponenten eines E-Antriebs, wie Leistungselektronik, Maschine oder DC/DC-Wandler. Prof. Ammann führt aus: „Wir beschäftigen uns mit den Komponenten bis ins kleinste technische Detail, und das sowohl im Hochvolt-Bereich als auch im Bereich der Kleinspannung, wo wir sehr nah an der Industrietechnik dran sind. Das ist unsere Stärke.“
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