Noch hat das Elektroauto nicht seine endgültige Form für den Verkehrsalltag gefunden. Durch die Vielfalt der möglichen Antriebssystemlösungen benötigen Forschungsinstitute einen großen Satz an kostenintensiven Entwicklungswerkzeugen. Um hier Synergien zu nutzen und bestehende Infrastruktur zu vernetzen, starten fünf Partner gefördert vom Land Baden-Württemberg nun ein Labornetzwerk. Darin wird es auch möglich sein, räumlich getrennte Bauteile für Untersuchungen in Echtzeit zu koppeln.
„Mit diesem strukturierten Schulterschluss wird die Wettbewerbsfähigkeit baden-württembergischer Forschungseinrichtungen weiter verbessert“, unterstreicht Theresia Bauer, Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. „Das Labornetzwerk wird innovative Forschungsprojekte anstoßen und wertvolle Grundlagen für die Elektromobilität legen.“
„Lösungen für die gesellschaftlichen Herausforderungen der Zukunft entstehen nicht im stillen Kämmerlein einzelner Einrichtungen“, ist sich Prof. Thomas Hirth sicher, Vizepräsident für Innovation und Internationales des KIT. „Durch das Labornetzwerk wird der Forschungs- und Innovationsstandort Baden-Württemberg gestärkt und es werden Anknüpfungspunkte für innovative Partner geschaffen.“
„Durch die Vernetzung wird ein signifikanter Mehrwert für die gesamte Forschungslandschaft in Baden-Württemberg geschaffen“, freut sich Prof. Albert Albers vom KIT, Sprecher des Labornetzwerks XiL-BW-e. „Mit dem Labornetzwerk entsteht ein innovativer Entwicklungs- und Validierungsprozess für Elektroantriebe in Fahrzeugen.“
Im derzeitigen Wandel hin zur Elektromobilität lassen sich heutige Standards für konventionelle Antriebe nicht vollständig auf elektrische Antriebe übertragen oder adaptieren. Zur Umsetzung heutiger Lösungen für elektrische Antriebe liegen nur lose vernetzte Entwicklungswerkzeuge vor. Das Labornetzwerk XiL-BW-e (Frameworkbasiertes XiL-Labornetzwerk BW für Elektromobilität) wird die landesweite Infrastruktur für die Forschung an Elektromobilität vernetzen, wodurch innovative Fragestellungen bearbeitet werden können. Im Mittelpunkt steht das interaktive und dynamische Zusammenwirken von räumlich getrennten Prüfständen. Wo notwendig werden Forschungsinfrastrukturen ertüchtigt und ergänzt. Gemeinsame Schnittstellen, Routinen und Standardprozeduren werden erarbeitet.
Das Netzwerk wird vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert. Das Gesamt-Budget beträgt 10,3 Millionen Euro. Die Partner innerhalb von XiL-BW-e sind das KIT, die Universitäten Stuttgart und Ulm sowie die Hochschulen Aalen und Esslingen. Ziel ist mittelfristig die Öffnung des Prüfstandverbunds mit einem entsprechenden Zugangs- und Nutzungskonzept, um die bedarfsorientierte Partizipation aller einschlägigen Einrichtungen zu ermöglichen.
XiL: X-in-the-loop-Ansatz
Das komplexe Zusammenwirken von mechanischen, elektrischen und informationstechnischen Komponenten in modernen Fahrzeugen erfordert systematische und hoch integrative Entwicklungsprozesse und Entwicklungsumgebungen. Möglichst früh im Produktentstehungsprozess muss man in der Lage sein, einzelne Komponenten trotz fehlender Gesamtsystemprototypen in einer systemnahen Umgebung untersuchen zu können.
Dazu wurde unter anderem am KIT der X-in-the-loop-Ansatz (XiL) entwickelt. Die Validierung beispielsweise eines physisch vorhandenen Getriebesystems im Gesamtsystemzusammenhang wird hierbei durch die simulationsgestützte Kopplung erreicht. Nicht vorhandene Komponenten und Eigenschaften, wie des Motorverhaltens, der Fahrzeuglängsdynamik oder des Reifens, werden per hochdynamischer Aktuatoren mit spezifischen Modellen und Simulationen abgebildet. Durch diesen bei Bedarf Simulations- und Aktuator-gestützten Ansatz können sehr flexibel Parameter des Restsystems variiert und die Auswirkungen effizient analysiert werden oder Daten und Parameter von räumlich getrennten Prüfständen ausgetauscht werden.
Details zum KIT-Zentrum Mobilitätssysteme: http://www.mobilitaetssysteme.kit.edu
Zu Bild 1: Ministerin Theresia Bauer steuert virtuell das Fahrzeug, dass auf dem Prüfstand im Hintergrund real fährt. Dies ist ein mögliches Szenario des Labornetzwerks XiL-BW-e. Dieses verknüpft landesweit Forschungskapazitäten und -infrastrukturen für Elektromobilität, bis hin zur Kopplung von räumlich getrennten Prüfständen. (Bild: KIT/IPEK)
Zu Bild 2: Die Partner des Labornetzwerks XiL-BW-e um Koordinator Albert Albers (7.vl.) und Ministerin Theresia Bauer (8 v.l.) werden eine gemeinsame Infrastruktur für die Elektromobilitätsforschung aufbauen. (Bild: KIT/IPEK)
Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.