Versuchsträger-Fahrzeug DeVee
In dieses Kleinfahrzeug bauen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedene Teilsysteme für ein Fahrzeugkonzept der Zukunft ein, zum Beispiel neuartige E-Motoren ohne Seltene Erden, die sie eigens entwickelt haben. Das Konzept entspricht einem flexibel einsetzbaren Leichtfahrzeug, das zum Beispiel als Teil einer autonomen Carsharing-Flotte zur nachhaltigen und vernetzten Mobilität beiträgt.
An DeVee beteiligte Projekte
Allgemein
Um die Anwendbarkeit der entwickelten Module in einem realen Fahrzeugkonzept der Zukunft demonstrieren zu können und die Projektergebnisse auf Ausstellungen der Fachwelt, den Medien sowie der Öffentlichkeit erlebbar zugänglich zu machen, wurden die entwickelten Teilsysteme im gemeinsamen Versuchsträger "DeVee" zusammengeführt.
Antriebe
Um das Fahrzeug fahrbereit zu machen, wurden in diesem Projekt die Traktionsmaschinen mit den gewünschten Fahrleistungen als Randbedingung ausgelegt und prototypisch als Motor-Getriebe-Einheit aufgebaut. Dieses Teilsystem wurde mittels einer modularen Schnittstelle ins Gesamtfahrzeug integriert.
In diesem Projekt erfolgte die mechanische Adaption der Komponenten eines Brennstoffzellenantriebssystems. Zusätzlich wurde das Brennstoffzellensystem und die Antriebe elektrisch integriert. Für die Darstellung der Fahrfunktion wurd außerdem eine Steuerungssoftware im Fahrzeug umgesetzt.
Ziel dieses Projektes ist es, die für den Aufbau einer hocheffizienten Transversalflussmaschine relevanten Komponenten mit weitestgehend automatisierten additiv-subtraktiven Prozessketten in Multi-Materialbauweise herstellen zu können. Mit den neu gestalteten Prozessketten soll eine deutlich effizientere Herstellung von Transversalflussmaschinen mit höherer Leistungsdichte und Qualität ermöglicht werden.
Im Projekt wurde ein neuartiges Konzept erforscht, um die Leistungsdichte und Effizienz der SRM (Synchronen Reluktanzmaschine) zu steigern. Dadurch könnte die SRM für den Traktionsbereich zu einer Alternative zu elektrischen Maschinen mit seltenen Erden werden, deren Gebrauch ökologisch und politisch äußerst bedenklich ist.
Mehr zum Projekt ReMoS (Phase 1)
In der 2. Phase wurde der Aufbau der Prototypen geplant. Hierzu wurden die getroffenen Annahmen über die Grenzflächenfestigkeit zwischen Elektroband und faserverstärktem Polymer experimentell untersucht, die Rotorgeometrie entsprechend der Ergebnisse angepasst, Werkzeuge zum Einspritzen des Polymers in die Flussbarrieren ausgelegt und die vorliegenden Rotor-und Statorkonzepte durch Aufbauten und Messungen validiert.
Chassis und Fahrzeugkomponenten
Ziel des Vorhabens war die Konzeption und Konstruktion sowie der Aufbau eines Chassis für den Versuchsträger bei gleichzeitiger Bewahrung der Ziele von BUP4 zur Unterbringung von Prototypen der verschiedenen Teilprojekte des ICM. Hierzu wurde die bereits existierende Rahmenstruktur des Versuchsträgers als Ausgangspunkt für die Herstellung neuer Chassisansätze durch die 3D-Freiformfaserwickeltechnik verwendet. Diese Technik erlaubt es lasttragende Strukturen ausschließlich dort zu erzeugen wo sie benötigt werden, bei gleichzeitiger maximaler Ausnutzung des Leichtbaupotentials.
Bereits während der Auslegung und Konstruktion müssen die Produktion, aber auch das spätere Recycling und die Materialtrennung nach Lebensdauerende mitgedacht werden. Auf Basis von nachhaltigen, hybriden Naturfaserverbundwerkstoffen werden Komponenten dafür lastspezifisch ausgelegt, numerisch optimiert und gefertigt. Außerdem verbessert die Nutzung von Naturfaserverbundwerkstoffen zudem das Leistungsgewicht und den Fahrkomfort, während durch den Leichtbau gleichzeitig die bewegte Masse verringert wird.
Im Projekt wurden Grundlagenuntersuchungen zur additiv-substraktiven Prozesskette durchgeführt, mit dem Ziel eine endkonturnahe und funktionsgerechte Herstellung von Bauteilen zu realisieren. Als additive Fertigungsverfahren wurden das Laserauftragsschweißen mit metallischem Draht (directed energy deposition– DED-LB) und das pulverbettbasierte Laserschmelzen (Laser powder bed fusion - LPBF) sowie das keramische Verfahren LCM (abgewandeltes SLA-Verfahren) angewandt. Bauteilgenauigkeit und -eigenschaften der Zielbauteile wurden durch die Prozessparameter und -kinematik des additiven Fertigungsverfahrens primär beeinflusst und bei der spanenden Nachbearbeitung endgültig festgelegt.
Software
Ziel dieses Projektes ist es, die bestehende eVee-Fahrzeugflotte mit einer universellen E/E-Architektur (elektrisch-elektronische Architektur) aufzurüsten, um Forschungsergebnisse und zukünftige Fragestellungen aus dem Bereich des automatisierten und autonomen Fahrens integrieren zu können. Mit der universellen E/E-Architektur können in Zukunft wichtige Fragestellungen der automatisierten und autonomen Mobilität wie bspw. Drive-By-Wire, Car2X und Over-The-Air Updates adressiert und am Demonstratorfahrzeug getestet werden.
Im Projekt soll ein Virtual-Reality-Fahrsimulator auf Basis des Versuchsträgers entwickelt werden, um Fahrfunktionen wie autonomes Fahren zu validieren. Simulationen ermöglichen eine virtuelle Optimierung der Fahrdynamik und der Auswirkungen von Sensoren und Aktuatoren, bevor ein physischer Prototyp erstellt wird.
Projektziel ist der Aufbau einer mobilen Sensorplattform, die dank verschiedener Montagemöglichkeiten, z.B. auf einem Pkw-Dachträger, auf dem Demonstratorfahrzeug "DeVee" oder auf einem Plattformwagen, vielseitig einsetzbar ist. Die mobile Sensorplattform soll als Forschungs- und Lehrlabor genutzt werden und Konzepte und Technologien für das autonome Fahren interaktiv und anschaulich erlebbar machen.
Till Falco Böse
Transfermanager