[Kistler] – Die Gestaltung des weltweiten Wandels hin zur Elektromobilität ist eine der großen Zukunftsaufgaben des 21. Jahrhunderts. Dabei spielen Prüfstände von Kistler eine wichtige Rolle: Wer vollelektrisch oder sogar autonom fahren will, muss die Effizienz im Blick und die Technologie im Griff haben.
Noch hat die Elektromobilität auf der Straße kaum Fahrt aufgenommen: Lediglich 0,2 % der weltweit zugelassenen Fahrzeuge sind reine Elektromobile. Klar ist jedoch, dass sich die Elektromobilität auch auf der Straße durchsetzen wird – und mit ihr die Vorteile der weitgehenden Emissionsfreiheit, des höheren Wirkungsgrads und der vereinfachten Auslegung des Antriebsstrangs.
Eine Frage des Übergangs
All diese Vorteile kommen jedoch nicht von ungefähr, sondern setzen reife, entwickelte Technologien voraus. Kistler unterstützt die Automobilindustrie deshalb in verschiedenen Bereichen. Neben Systemen zur Prozessüberwachung und -optimierung, wie sie etwa beim Leichtbau zum Einsatz kommen, werden zum Beispiel in der Batteriefertigung die elektromechanischen Fügesysteme von Kistler eingesetzt.
Eine zentrale Rolle spielen Prüfstände für Elektromotoren – sowohl in Forschung und Entwicklung als auch während der Fertigung und bei der Endabnahme. Bereits heute verfügen moderne Fahrzeuge über elektrifizierte Komponenten zur Effizienzsteigerung und Energieeinsparung, wie elektronische Verdichter und intelligente Startergeneratoren. Je stärker es in Richtung vollelektrisches Fahren geht, desto größer werden auch die Prüfaufwände: Das betrifft zum Beispiel die 48-V-Startergeneratoren, die bei Hybridfahrzeugen nicht nur dazu dienen, das Starten des Motors zu optimieren, sondern auch Bremsenergie in die Batterie zurückzuspeisen (Rekuperation). Ein weiteres zentrales Anwendungsfeld sind Batteriesimulatoren, die dabei helfen, Fahrzeuge und Komponenten auf verschiedene Batterietypen in unterschiedlichen Betriebszuständen zu optimieren, ohne auf die eigentliche Batterie zurückgreifen zu müssen.
Das Ganze in den Blick nehmen
Beim vollelektrischen und erst recht beim autonomen Fahren rückt das Gesamtsystem aus Hauptantrieb und sämtlichen Nebentrieben im Fahrzeug verstärkt in den Fokus. Eine Gesamtfahrzeugsimulation ist unumgänglich, um die Motorenregelung für verschiedene Fahrprofile zu optimieren und ein effizientes Zusammenspiel aller Antriebskomponenten zu ermöglichen. Beim sogenannten Torque Vectoring geht es zum Beispiel darum, die Kraft des Elektroantriebs so auf die Räder zu verteilen, dass sichere Kurvenfahrten in allen erdenklichen Situationen gewährleistet sind. Eine weitere zentrale Anforderung – insbesondere für das autonome Fahren – ist die Redundanz der Bordsysteme, die wiederum große Auswirkungen auf den Betrieb und die Sicherheit des Gesamtsystems hat. Die Erprobung auf dem Prüfstand schafft somit die Voraussetzung für mehr Effizienz in der Entwicklung, ohne dass alles aufwendig auf der Straße getestet werden muss.
All diese Aufgaben erfordern eine Weiterentwicklung der entsprechenden Messtechnik. Kistler arbeitet in Sachen Prüfstände mit führenden Herstellern weltweit zusammen, um die Voraussetzungen für sichere und effiziente Elektrofahrzeuge zu schaffen. Während etwa in Deutschland noch weitgehend Skepsis herrscht, könnte insbesondere der chinesische Markt, wo seitens der Politik konkretere Vorgaben gemacht werden, mittelfristig auch technologisch eine Vorreiterrolle einnehmen.
Hört, hört!
Eine Applikation, der beim elektrischen Fahren besonders im Fokus steht, ist die Akustikprüfung: Durch den Wegfall des Verbrennungsmotors sinkt insbesondere im Innenraum die Schwelle zur Wahrnehmung von Geräuschen und Vibrationen drastisch. Damit werden jedoch Nebentriebe wie etwa Stellmotoren zu potenziellen akustischen Störquellen für die Insassen. Kistler integriert zu diesem Zweck spezielle NVH (Noise, Vibration, and Harshness)-Tests in seine Prüfstände, die auf Basis piezoelektrischer Beschleunigungssensoren eine optimierte Auslegung des Schwingungsverhaltens im Fahrzeug ermöglichen.
Auch bei der Prüfung von Elektromotoren geht die Entwicklung voran: Um insbesondere die Auditierung zu erleichtern und die Qualitätsanforderungen zu gewährleisten, wird eine stärkere Automatisierung angestrebt, also die direkte Integration von Prüfständen in die Fertigung der Fahrzeuge. Hierfür entwickelt Kistler in Zusammenarbeit mit führenden Automobilherstellern neue Technologien, zu denen aktuell insbesondere die Software für die End-of-Line-Prüfung gehört.
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