ResearchIng

Aus der Grundlagenentwicklung generieren wir unser Know-how und unsere Erfahrung für die spannenden Zukunftsthemen unserer Kunden.

Innovatives Gesamt-Energiesystem für ein elektrisches Kommunal­fahrzeug am Beispiel einer Kompaktkehrmaschine (InnoEKom)

Kommunalfahrzeuge zählen zu der Sparte „nicht vermeidbarer Verkehr“, wodurch der gesetzlich regulierte Höchstwert für NOX und das damit verbundene Fahrverbot für dieselbetriebene Kommunalfahrzeuge ein Hindernis für deren zukünftige Arbeitseinsätze im innerstädtischen Bereich darstellen. Die Städte fordern lokal emissionsfreie Fahrzeuge. Der Wandel der Antriebstechnik erfolgt weg vom Diesel- hin zum Elektroantrieb. Die Herausforderung bei der Elektrifizierung dieser Fahrzeuge besteht in der Komplexität der Antriebsarchitektur und den damit verbundenen Energieflüssen.

Stellvertretend für diese Kommunalfahrzeuge wird ein komplexes Antriebssystem einer Kompaktkehrmaschine untersucht. Zusätzlich zur lokalen Emissionsfreiheit ermöglicht die Vollelektrifizierung von Fahrantrieb, Sauggebläse und Besenantriebe sowie Hydraulik, den Wirkungsgrad des Fahrzeugs signifikant zu verbessern. Es werden verschiedene Systemarchitekturen untersucht und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bei Energieeffizienz, Kosten und Verschleiß bewertet.

Innovative Predictive High Efficient Thermal Management System (InnoTherMS)

Transportfahrzeuge zeichnen sich durch hochdynamische Fahrprofile in Kombination mit häufigen Stop-and-Go-, Stillstands-, Aufheiz- bzw. Abkühlphasen aus. Zum Heizen und Kühlen der Fahrzeuge wird die Energie aus der Traktionsbatterie genutzt, wodurch die Reichweite drastisch reduziert wird. Im Fokus von InnoTherMS steht die effiziente Nutzung von Energiepotenzialen, die ansonsten ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden. Ziel ist die Konzeption, Entwicklung und Erprobung eines innovativen Thermomanagementsystems mit dem Energiepotenziale effizient genutzt werden.

Ansatzpunkte dabei sind:

  • Vermeidung von auftretenden Verlusten
  • Effiziente Nutzung und intelligente Verteilung der Abwärme
  • Bereitstellung einer optimalen thermischen Umgebung für maximale Komponenteneffizienz
  • Erhöhung der Rekuperation

 

Des Weiteren wird eine intelligente und vorausschauende Energieflusssteuerung auf der Grundlage von Car2X-Info entwickelt.
Das Projekt ist Teil der Internationalisierungsstrategie des Clusters Elektromobilität Süd West.

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Hybrid lightweight Technology for Cabin Compartments – Multimaterialsysteme für gewichts- und kosten optimierte Nutzfahrzeugkabinen

Im Projekt werden neue Lösungsansätze für eine funktionsintegrierte Nutzfahrzeug-kabinenstruktur produktions- und kostenoptimiert mit folgenden Schwerpunkten erforscht:

  • materialhybrider Einsatz faserverstärkter Kunststoffbauteile mit metallischen Strukturen
  • einfache Produktionsmethoden mit hoher Funktionsintegration
  • Abdeckung der Varianz im Nutzfahrzeug
  • Einbindung in vorhandene Produktionsinfrastruktur

 

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Bidirektionale, induktive Ladesysteme wirtschaftlich im Energienetz

Elektrofahrzeuge sind umweltfreundlich, wenn sie mit erneuerbarem Strom geladen werden. Sie müssen daher ihre Ladeleistung an die fluktuierende Erzeugung anpassen können. Weiteres Potential spielen Elektrofahrzeuge aus, wenn sie durch kurzfristige Rückspeisung zur Stabilität des Stromnetzes beitragen. In diesem Zusammenhang gilt es, eine Lösung zu entwickeln, mittels derer Elektrofahrzeuge möglichst oft und möglichst lange mit dem Stromnetz verbunden sind. Währenddessen sollen die Speicher der Elektrofahrzeuge mit einer möglichst hohen Leistung nicht nur Strom beziehen, sondern auch rückspeisen können.

Im Projekt wird untersucht, wie Ladesysteme für Elektrofahrzeuge als intelligente Infrastruktur mit hoher Verfügbarkeit im Energienetz genutzt werden können. Dabei wird ein induktives Ladesystem mit maximalem Komfort für Netzdienstleistungen und Rückspeisung erforscht. GreenIng leitet hierbei die Umsetzungsphase inkl. Konstruktion und Packaging der Komponenten im Gesamtfahrzeug. Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms Elektropower II vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und vom Spitzencluster Elektromobilität Süd-West unterstützt.

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Innovative Produktionstechnologien für die Herstellung demontagegerechter Lithium-Ionen Batteriespeicher (InnoDeLiBatt)

Im Projekt werden Lösungsansätze für einen optimierten, automatisierten Montageprozess und innovative Fertigungsverfahren für demontagegerechte Batteriemodule erforscht.

GreenIng ist Projektkoordinator und konzeptioniert ein demontagegerechtes Batteriemodul. Zudem erforscht GreenIng eine intelligente Zellsensorik mit funkbasierender Kommunikation, welche höchste Batteriesicherheit und innovative Diagnosefunktionen ermöglicht.

Optimierte Design- und Produktionskonzepte für die Fertigung von Lithium-Ionen-Batteriegehäusen (OptiFeLio)

Im Projekt werden Lösungsansätze zur Reduktion von kostenintensiven Produktionsprozessen bei der Fertigung von Zellgehäusen für Lithium-Ionen-Batterien erforscht.

Hier wird einerseits an der Vereinfachung der Fertigungsprozesse von Zellen und Gehäusen, andererseits an einem Design mit funktionsintegrierter Sensorik gearbeitet. Zellnahe Sensorik kann die Lebensdauer und die Sicherheit zukünftiger Batteriesysteme deutlich erhöhen.

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Thermisch optimierter Range Extender

Variable Wandlung und Speicherung von Abwärme eines Range Extenders im elektrifizierten Antriebsstrang.

Mit den Projektpartnern wird ein Thermoelektrischer Wandler, Thermischer
Speicher und ein „Heat-to-cool“ System erforscht.

GreenIng leitet hierbei die Umsetzungsphase inklusive Konstruktion und Packaging der Komponenten im Gesamtfahrzeug mit den Schwerpunkten „Adiabater Grundmotor“, Aggregatekapselung, Ölwanne mit integriertem Wärmespeicher, Hitzeschutz zur Trennung von Motorraum und Energiespeicher mit Flüssigkeitskühlung.

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Innovative Regenerative On-Board-Energiewandler zur Reichweitenverlängerung (InnoROBE)

Ziel ist die lokale Bereitstellung von elektrischer und thermischer Energie im Fahrzeug durch kompakte, mit regenerativen Kraftstoffen (Methan und Wasserstoff) gespeisten Energiewandlersysteme.

Im Projekt werden ein On-Board-Ladesystem mit Brennstoffzelle, sowie einem Verbrennungsmotor erforscht. Die On-Board-Ladesysteme werden konzeptionell entwickelt, ausgelegt, auf ihre Einsatzeignung hin charakterisiert und exemplarisch untersucht. Dies beinhaltet die Bauraumuntersuchung mit Verbrennungsmotor, Hochtrieb, Generator, Leistungselektronik und Methanspeicher, die Optimierung der Packageanordnung, die Konzeption der Tragstruktur mit Wechselkonzept, den Entwurf von Luftführung, Kühlmittelverschlauchung und Abgasverrohrung, sowie die Einbauuntersuchung im Gesamtfahrzeugmodell.

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