Wie sieht die Mobilität der Zukunft aus? Wie verändert sich die Industrie? Auf der Hannover Messe 2022 vom 30. Mai bis 2. Juni präsentieren Institute und Forschungseinrichtungen der Universität Stuttgart Highlights aus ihrer Forschung.
Fahrzeugplattform FlexCAR, Echtzeit-Dashboard und digitaler Kabelbaum
Vertreter*innen der ARENA2036 präsentieren am Stand des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) die Fahrzeugplattform FlexCAR. Der Prototyp ist etwa zwei auf vier Meter groß und sieht wie ein Auto ohne Karosserie aus. Das Besondere am FlexCAR ist, dass er modular aufgebaut ist und offene Hard- und Softwareschnittstellen hat. So können die Entwickler*innen unterschiedliche Aufsätze für das Fahrzeug produzieren, wobei sie nicht auf einen Automobilteilezulieferer angewiesen sind, sondern Bauteile flexibel auch mit kleineren Firmen entwickeln können. Dadurch sinkt der Entwicklungsaufwand neuer Fahrzeugkomponenten. Der FlexCAR ist eine Plattform für moderne Mobilität. Sobald die Entwicklung des Prototyps abgeschlossen ist, soll er eine Brücke zwischen der realen Welt und virtueller Realität schlagen. Für neue Fahrzeugkonzepte müssen die Forschenden dann nicht jedes Mal haptische Prototypen bauen, sondern sie können sich die Modelle in der virtuellen Realität ansehen. An der Universität Stuttgart beteiligen sich das Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT), Institut für Fahrzeugtechnik (IFS), Institut für Flugzeugbau (IFB) und Institut für Elektrische Energiewandlung (IEW) an dem Projekt.
Am Baden-Württemberg International-Stand zeigt ein Partner-Start-up der ARENA2036 ihr Projekt „Peakboard“. „Peakboard“ ist eine Visualisierungsmöglichkeit für Unternehmensdaten. Das Start-up entwickelt Echtzeit-Dashboards, auf denen wichtige Informationen, beispielsweise Daten aus einer Produktionshalle, zusammenlaufen und auf einen Blick sichtbar sind.
Auf dem Stand Plattform Industrie 4.0 ist unter anderem das Projekt „Verwaltungsschale für den Leitungssatz“ (VWS4LS) vertreten. In diesem Projekt wollen Forschende den Leitungssatz, also den Kabelbaum im Auto, in eine Art digitalen Zwilling gießen. Mithilfe der digitalen Verwaltungsschale können Prozessschritte automatisiert werden. Auf der Messe zeigen die Aussteller*innen einen ausgebreiteten Kabelbaum, an dem die Besuchenden sehen können, welche Kabel alle in einem Auto verbaut sind.
Vernetzte Mobilität
Der InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) der Universität Stuttgart und des KIT zeigt im Baden-Württemberg-Pavillon ein Modell eines Einsitzers für kleine, effiziente Stadtfahrzeuge. Er dient als Versuchsträger zur Erprobung von neuartigen Technologien wie additive Fertigung, Leichtbau mit Fasermaterialien oder neuartige Antriebskomponenten. Solche Fahrzeuge sollen auch in autonomen Car-Sharing-Flotten zur vernetzten Mobilität der Zukunft beitragen.
Darüber hinaus präsentiert der ICM einen Laufband-Demonstrator des Partners ITIV, der die Darstellung von realistischen Verkehrsszenarien mit Modellfahrzeugen im Maßstab 1:14 ermöglicht. Über Sensoren erkennen die Fahrzeuge ihre Umgebung und reagieren auf diese.
Kontaktlose elektrische Energieübertragung
Das Institut für Elektrische Energiewandlung (IEW) konzentriert sich auf zwei Forschungsschwerpunkte: elektrische Maschinen und kontaktlose Energieübertragung. Die Wissenschaftler*innen forschen an der Konstruktion von Elektromotoren mit hoher Drehmomentdichte und lagetoleranten induktiven Ladesystemen.
Dieses Jahr stellt das IEW auf der Hannover Messe einen rotierenden, induktiven Übertrager aus, der für die kontaktlose elektrische Energieübertragung in rotierenden Systemen genutzt werden kann. Die Forschenden des IEW haben den Übertrager für den Einsatz in einer elektrisch erregten Synchronmaschine konzipiert, die mit einer Spitzenleistung von 120 Kilowatt ideal für den Einsatz in einem kompakten Elektrofahrzeug ist. Der induktive, rotierende Übertrager besteht aus zwei rotierenden Spulen, einer Vollbrücke auf der Primärseite sowie einem aktiven Royer-Gleichrichter auf der rotierenden Sekundärseite. Das Spulensystem wurde so konzipiert, dass es nahtlos und platzsparend in die hohle Welle des Elektromotors integriert werden kann. Mit einer Übertragungsfrequenz von 350 Kilohertz kann zudem eine hervorragende Effizienz von bis zu 95 Prozent erreicht werden. Dank des fehlenden Kontakts bei der Übertragung der elektrischen Energie ist der induktive, rotierende Übertrager wartungs- und geräuscharm.
Rekonfigurierbare (Echtzeit-) Anwendungen
Das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart präsentiert in Halle 5, Stand F54 das Forschungsprojekt FabOS, welches vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert wird. Das Exponat Rekonfigurierbare (Echtzeit-) Anwendungen fokussiert sich auf den Spezialfall der Service-Inbetriebnahme in echtzeitfähigen TSN-Netzwerken (Time-Sensitive Network). Hierbei werden mit Hilfe der Verwaltungsschale Kommunikationsinformationen einer Anwendung beschrieben und bei der Inbetriebnahme berücksichtigt. Dies beinhaltet das Ableiten von Scheduling-Vorgaben für die TSN-Schnittstellen im lokalen Netz.
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