Hannover Messe

Die ICM-Nachwuchsgruppe "Sensorbasierte Entwicklung von H2-Brennstoffzellen" präsentiert eine ganze Wasserstoffwelt. Anhand von Exponaten aus unterschiedlichen Projekten bilden die Forschenden große Teile der Prozesskette ab, die in einem Brennstoffzellensystem abläuft. So wird Besucherinnen und Besuchern das Zusammenspiel der der verschiedenen Komponenten und die Bedeutung für die Auslegung und Konstruktion verständlich demonstriert. Im Zentrum der Wassersstoffwelt steht ein neu entwickeltes Brennstoffzellenkonzept, das erstmals in dieser Form auf der Hannover Messe ausgestellt wird. Design und Formgebung sind so ausgelegt, dass die Forscherinnen und Forscher Sensorik in die Hauptkomponente, die Bipolarplatte, integrieren können.

Im Projekt RoboCable erforschen vier Partnerinstitute des ICM neuartige KI-Methoden für die robotergestützte Manipulation von biegeschlaffen Bauteilen wie Kabel oder Kabelbäumen. Ihre bisherigen Ergebnisse demonstrieren sie auf der Hannover Messe mit einem Roboter, der mit optischen Sensoren die Lage der Stecker detektiert und sie automatisch mit Kabeln bestückt. Bahnbrechend ist hierbei der schnelle und effiziente KI-Ansatz zur räumlichen Detektion der Steckerpositionen, der die übrigen Automatisierungsschritte erst ermöglicht.

Unter dem Dach des ICM erforschen führende Institute aus Baden-Württemberg innovative Antriebssysteme wie die induktiv elektrisch erregte Synchronmaschine (IEESM). Der effiziente Elektromotor benötigt keine Permanentmagnete aus Seltenerdmetallen. Stattdessen erzeugt eine Spule das Rotormagnetfeld, die durch einen induktiven Übertrager kontaktlos mit Strom versorgt wird. An diesem Punkt setzt das ICM-Projekt GIKEES (Glasfaserintegrierte Kontaktlose Energieübertragung für Elektrisch Erregte Synchronmaschinen) an. Die Wissenschaftler des Instituts für Elektrische Energiewandlung (iew) und des Instituts für Flugzeugbau (IFB) der Universität Stuttgart haben eine hybride Rotorhohlwelle aus Stahl und glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) entwickelt. Da das Leichtbaumaterial keine elektromagnetischen Wechselwirkung hat, kann der induktive Energieübertrager wesentlich kompakter in die Rotorhohlwelle integriert werden. Das Kühlkonzept des induktiven Übertragers in der Rotorhohlwelle wurde vom Institut für Produktentwicklung (IPEK) des KIT entwickelt.

Der Publikumsmagnet des ICM, das Versuchsträgerfahrzeug "DeVee", hat schon auf der vergangenen Hannover Messer großes Interesse geweckt. Die Komponenten des leichten Einsitzers sind Ergebnisse aus unterschiedlichen ICM-Forschungsprojekten: Reluktanzmaschinen ohne Seltenerdmetalle, ein kompaktes Brennstoffzellensystem, additiv gefertigte Radkaufhängungen und eine optimierte elektrische/elektronische Architektur.

Ein herausragendes Beispiel additiv-substraktiver Fertigung ist den Partnerinstituten des ICM mit ihrer Konstruktion einer Transversalflussmaschine gelungen. Nicht nur aufgrund des hochmodernen Fertigungsverfahrens, sondern auch wegen des innovativen Designs. Gezielt eingearbeitete Schlitze auf dem Stator reduzieren die störenden Wirbelströme und steigern damit die Leistungsdichte. 

Ein Team des Karlsruher Institut Technologie und des Start-Ups MoThor Batteries hat im Rahmen der ICM Innovation Challenge einen Akkupack mit lösbarer mechanischer Zellkontakten entwickelt. Defekte Einzelzellen können so sogar vom Mechaniker im Fahrradgeschäft nebenan ausgetauscht werden. Ursprünglich für einen E-Bike-Akku konzipiert, wird das Projekt nun unter dem Namen BattereVee für größere Akkus weiterentwickelt.

Zwei ICM-Projekte stellen ihre Ergebnisse im Ausstellungsbereich der Universität Stuttgart aus. Die Time-Gated Single Pixel Camera (TGSPCam) ist ein neuartiges Sensorkonzept zur Objekterkennung bei suboptimalen Wetterbedingungen wie Schnee oder  Nebel. Im Rahmen des Projekts HyLine hat die Materialprüfungsanstalt der Universität ihre neuartige Rühreibschweißzange an einem Industrieroboter erprobt.