Erster E-Bus in Fürth
Von außen sieht er aus wie die anderen Busse der infra verkehr auch. Doch der "Solaris Urbino" ist der erste [...]
VAG nimmt ersten E-Bus in Betrieb
Nürnbergs erster E-Bus steht am Start: Nach erfolgreichen Testfahrten ohne Fahrgäste wird ihn die VAG Verkehrs-Aktiengesellschaft in der nächsten Woche [...]
Innovativer Antrieb für die Automotive-Branche – Welche Produkte kommen aus der Metropolregion Nürnberg?
Nürnberg hat eine lange Tradition als Verkehrsdrehscheibe mit europäischer Dimension und als Raum für innovative Verkehrstechnik und Verkehrskonzepte. Hier entstehen Mobilitätslösungen, die auch bundesweit Modellcharakter haben. Mobilität ist einer der Impulsgeber und Treiber für Innovationen am Standort und stellt ein wesentliches Fundament von Wachstum, Wohlstand und Arbeit dar. Das Verkehrsgeschehen von morgen wird jedoch zunehmend …
3Ccar FuE-Projekt: Integrierte Komponenten zur Reduktion der Komplexität in kostengünstigen Elektrofahrzeugen
Motivation Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken auf den Gebieten Automobil-, Energie-, Industrie- und Sicherheitselektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien. Ziele und Vorgehen Ziel des Forschungsvorhabens 3Ccar, in dem 11 deutsche Partner mit 38 europäischen Partnern zusammenarbeiten, ist eine Steigerung der Leistungsdichte, Effizienz und Zuverlässigkeit von Elektroniksystemen für Elektrofahrzeuge. Hierbei sollen die Funktionalität und der Integrationsgrad wichtiger Komponenten für die Einsatzbereiche Antrieb, Bordnetz und Energiespeicher gesteigert werden, beispielsweise durch den Einsatz neuer Halbleitermaterialien in der Leistungselektronik. Auf Systemebene wollen die Partner mit Hilfe optimierter elektrischer Netzarchitekturen und leistungsfähiger Steuergeräte gleichzeitig die Komplexität und den Entwicklungsaufwand senken. Innovationen und Perspektiven Die in 3Ccar erforschten Technologien können die Energieeffizienz und damit auch die Reichweite von Elektrofahrzeugen steigern und so die Akzeptanz und den Markterfolg der Elektromobilität erhöhen. Die angestrebte Systemvereinfachung ermöglicht deutschen Fahrzeugherstellern und Zulieferern zudem, Skalierungseffekte zu nutzen, Entwicklungsaufwände zu senken und so ihre Wettbewerbsfähigkeit weiter zu steigern. Die im Projekt untersuchten zuverlässigen Systemdesigns könnten langfristig in weiteren Anwendungsbereichen mit höchsten Sicherheitsanforderungen, wie etwa der Luftfahrt, genutzt werden. Europäische Partner Österreich: AVL List GmbH, Infineon Technologies Austria AG, TTTEch Computertechnik AG, Kompetenzzentrum – Das Virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH, Technical University Graz, Tschechien: Brno University of Technology, Institut mikroelektronickych aplikaci s.r.o., ON Design Czech s.r.o., Frankreich: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS, STMicroelectronics (Grand Ouest) SAS, Valeo Systèmes de Contrôle Moteur SAS, Commis-sariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives CEA, Hutchinson SA (assoziiert), Rumänien: Infineon Techno-logies Romania and Co. Societate in Comandita Simpla, Institutul National de Cercetare Dezvoltare Pentru Microtehnologie, Belgien: ON Semiconductor Belgium BVBA, Tenneco Automotive Europe BVBA, Vereinigtes Kö-nigreich: QinetiQ Limited, Niederlande: NXP Semiconductors Netherlands BV, Technische Universiteit Eindhoven, Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek, Lettland: Elektronikas un datorzinātņu institūts, Finnland: Teknologian tutkimuskeskus VTT, Murata Electronics Oy, Okmetic Oyj, Spanien: Fundación Tecnalia Research & Innovation, Advanced Automotive Antennas S.I., Fico Triad S.A., IXION Industry & Aerospace SL, Italien: Ideas & Motion S.r.l., Torino E-District Consorzio, Solbian Energie Alternative SRL, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Interactive Fully Electrical Vehicles, University di Pisa, Litauen: Vilnius Gediminas Technical Universi-ty, UAB Metis Baltic
FuE-Projekt: Sichere Komponenten und Schnittstellen für automatisierte Elektrofahrzeuge
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu Elektroniksystemen für automatisiertes, vernetztes und elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Damit Autos auch in komplexen Umgebungen wie der Stadt hochautomatisiert fahren können, ist eine effiziente und zuverlässige Integration von Sensorik und Elektronik zur Erfassung, Auswertung und zum Austausch von Daten unerlässlich. Durch eine Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen, unterschiedliche Datenqualität und herstellerspezifischen Systemen ist dies immer noch sehr aufwändig. Ziele und Vorgehen Das Vorhaben iKoPA zielt auf eine zuverlässige Automatisierung von Elektrofahrzeugen über sichere Elektronikkomponenten mit einheitlichen Schnittstellen. Gegenstand der Arbeiten sind zum einen zuverlässige Chips, die heterogene Daten fahrzeugintern verarbeiten und in Echtzeit für Fahrerassistenz-Funktionen bereitstellen. Zum anderen Komponenten für die sichere Kommunikation über existierende und neue externe Übertragungskanäle (digitales Radio, Car-to-X-Kommunikation, Mobil-funk). Hierbei werden auch Aspekte wie Datenschutz und die Anbindung an Mobilitätsdienste berücksichtigt. Die Stärken der neuen Komponenten und Schnittstellen sollen u.a. anhand von optimierten Fahr-, Park- und Ladefunktionen von Elektrofahrzeugen mit hohem bis vollem Automatisierungsgrad nachgewiesen werden. Innovationen und Perspektiven Die geplanten Arbeiten ermöglichen die Verzahnung von fahrzeugzentrierter Umfelderfassung mit externen Daten und Mobilitätsdiensten. Sie schließen so wichtige Lücken im automatisierten elektrischen Fahren. Das Vorhaben erleichtert nicht nur das automatisierte Energie- und Reichweitenmanagement, sondern kann auch die Ver-kehrssicherheit und -effizienz steigern. Die definierten Schnittstellen werden speziell für die am Projekt beteiligten KMU die Markteintrittshürden senken und ihre Innovationskraft stärken.
FuE-Projekt: Elektronisches Längs- und Querführungssystem für automatisierte Fahrmanöver
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Elektrisch angetriebene Fahrzeuge können gegenüber konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmaschinen bei automatisierten Fahrfunktionen, die deutlich über den Stand der Technik wie bspw. Einpark- oder Überholassistenten hinausgehen, spezifische Vor-teile bieten und durch ihre Leistungsfähigkeit überzeugen. Ziele und Vorgehen Das Projekt OmniSteer geht mit seiner Zielsetzung hinsichtlich neuartiger, automatisierter Fahrmanöver deutlich weiter als heutige Systeme. Durch die Integration des elektrischen Antriebs in die einzelnen Räder ergeben sich Vorteile, die bisher nicht realisiert werden konnten. Fahrmanöver in beengten Situationen werden so zeitlich wie auch energetisch effizienter. Beispielsweise im Zustelldienst kann der Zeit- und Energiebedarf deutlich reduziert werden, da sogar kontinuierlich aus der Fahrt heraus ein Einparken quer zur Fahrrichtung möglich ist (ominidirektional) und somit kleinste Parklücken effizient genutzt werden können. Erst die Radintegration des elektrischen Antriebsstranges ermöglicht diese Innovation. Im Projekt entsteht ein verkleinertes Demonstrationsfahrzeug, das schnell und kostengünstig umgesetzt werden kann. Das Fahrzeug kann mit Sensoren das Umfeld erkennen, den bestmöglichen Fahrweg errechnen und dann Manöver eigenständig ausführen. Der Fahrer wird den Vorgang mit Hilfe einer eigens entwickelten Anzeige im Fahrzeug nachvollziehen können und behält so jederzeit die Kontrolle über das Fahrzeug. Innovationen und Perspektiven Die neuartige Kombination aus einzeln elektrisch angetriebenen und lenkbaren Rädern führt zu völlig neuen automatisierten Fahrfunktionen, welche die Manövrierfähigkeit und somit das Leistungsspektrum von Fahrzeugen erhöht. Darüber hinaus werden Energie- und somit die Betriebskosten gesenkt. Mit innovativen Fahrzeugen, die neue automatisierte Fahrfunktionen für den mobilen Menschen nutzbar wird die Position Deutschlands als Leitanbieter für E-Fahrzeuge gestärkt.
FuE-Projekt: Hocheffiziente und skalierbare Elektronikbausteine für Antrie-be von Elektrofahrzeugen
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu innovativen Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Die benötigte hochkomplexe Leistungselektronik muss derzeit für Fahrzeuge unterschiedlicher Leistungsklassen jeweils neu entwickelt werden. Ein skalierbares, breiter einsetzbares Baukastensystem, das zugleich auf neuen Halbleiterbauelementen gesteigerter Leistung aufbaut, kann erhebliche Vorteile für eine leistungsgesteigerte und kosteneffiziente Elektromobilität erschließen. Ziele und Vorgehen Im Projekt HoskA sollen neue Komponenten für skalierbare Umrichterbausteine für den Einsatz in Antrieben von Elektrofahrzeugen entwickelt werden. Diese erlauben es, höchste Wirkungsgrade sowie eine Leistungssteigerung deutlich über dem heutigen Stand der Technik zu erreichen. Realisiert wird dies durch den Einsatz von schnellschaltenden Halbleitern sowie neuartiger niederinduktiver Chip-Kontaktierungs-Technologie auf Folien-Basis und hochfrequenter Kondensatoren. So wird es möglich, höhere Fahrzeug-Bordnetzspannungen und damit eine Reduktion der Ströme und der Wärmeverluste zu realisieren. Die Kombination der Entwicklungen wird zu einer weiteren Effizienzsteigerung im Antrieb beitragen. Innovationen und Perspektiven Durch die Flexibilität des Baukastens kann die benötigte Elektronik schnell und kostengünstig an neue Anwendungen angepasst werden. Der entwickelte leistungsgesteigerte Umrichter kann sowohl in Elektrofahrzeugen als auch darüber hinaus in Anwendungen wie z. B. einem luftgelagerten Brennstoffzellen-Kompressor mit integrierter Leis-tungselektronik zum Einsatz kommen.
FuE-Projekt: Elektroniksysteme für die Sensordatenfusion beim automatisierten elektrischen Fahren
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu innovativen Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, vernetztes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beträge. Eine konkrete Herausforderung ist es dabei, Daten zum Fahrzeugum-feld aus unterschiedlichen Quellen in einem zentralen Steuergerät im Fahrzeug zu einem digitalen Modell der Umgebung zu verschmelzen, um verschiedene automatisierte Fahrfunktionen zu ermöglichen. Ziele und Vorgehen Im Projekt OFP wird ein neuartiges elektronisches Steuergerät für automatisierte Fahrzeuge entwickelt, das Daten aller derzeit gängigen Automobilsensoren über offene Schnittstellen einlesen und komplexe Sensordatenfusionen durchführen kann. Damit ist das System in der Lage, verschiedene Fahrfunktionen von Fahrerassistenz bis zum hochautomatisierten Fahren zu unterstützen bzw. komplett auszuführen. Die zu entwickelnde Hardware sowie darin eingebettete Algorithmen fusionieren die Daten aus Kameras, Radarsensoren, digitalen Karten und aus der drahtlosen Fahrzeugkommunikation zu einem dreidimensionalen Umgebungsmodell und übernehmen die Planung der Fahrzeugbewegung. Sie genügen dabei den hohen Sicherheitsanforderungen des Automobilsektors. Im Projekt wird als beispielhafte Anwendung das autonome, induktive Laden und anschließende Umparken von Elektrofahrzeugen auf einem Parkplatz technisch umgesetzt. Innovationen und Perspektiven Die entwickelte Fusionsplattform vereint neuartige, bisher nicht verfügbare Sicherheitsfunktionen mit rechenstarken Prozessoren. Aufgrund ihrer offenen Schnittstellen wird sie allen OEM und Zulieferern zur Entwicklung automatisierter Fahrfunktionen zur Verfügung stehen. Die damit ermöglichten hohen Stückzahlen sowie die Verwendung gängiger Sensorik erlauben eine kostengünstigere Umsetzung verschiedener automatisierter Fahrfunktionen. Zudem wird die Plattform Forschern und Entwicklern in Hochschulen, Instituten und Industrie als Referenzarchitektur zur Integration neuer Hard- und Software im Kontext des automatisierten Fahrens die-nen. Damit trägt OFP dazu bei, die führende Rolle der deutschen Forschung und Industrie im Automobilbereich weiter auszubauen.
FuE-Projekt: Galliumnitridbasierte Leistungselektronikmodule für effiziente Elektromobilität
Motivation Die Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie für die Energieeffizienz. Sie kommt vor allem in Branchen zum Einsatz, in denen Deutschland besondere Stärken hat: etwa in der Automobilindustrie, im Energiesektor und im Maschinen- und Anlagenbau. Innovationen auf Basis neuer Halbleitermaterialien bereiten jetzt den Weg zu Leistungselektroniksystemen der nächsten Generation mit gesteigerter Leistung, Effizienz und Robustheit. Darüber hinaus ermöglichen die neuen Halbleitermaterialien besonders kompakte Bauformen und niedrige Verlustleistungen, wodurch gänzlich neue Anwendungsszenarien erschlossen werden. Ziele und Vorgehen Im Vorhaben sollen wesentliche technologische Aspekte der Halbleiter-, Modul-, und Umrichter-entwicklung auf Galliumnitrid-Basis verbessert werden. Diese Entwicklungen sollen das Wide-Band-Gap-Material (Halbleiter mit großer Bandlücke) für die Leistungselektronik in der Elektromobilität verfügbar machen und höhere Arbeitstemperaturen ermöglichen. Schwerpunkt des Vorhabens ist es, einen niederinduktiven und hochintegrierten Umrichter zu entwickeln, der bei großer Zuverlässigkeit einen höheren Wirkungsgrad sowie eine höhere Leistungsdichte aufweist. Die Ergebnisse werden in einem Demonstrator veranschaulicht. Innovationen und Perspektiven Mit dem Umrichter, der auf schnellschaltender Galliumnitrid-Leistungselektronik basiert, stehen dann zuverlässige Bauelemente für die Elektromobilität zur Verfügung. Diese effiziente und kostengünstige Leistungselektronik steigert den Wirkungsgrad und reduziert die Schaltverluste, das Volumen und das Gewicht von Umrichtern. Die Erkenntnisse und Entwicklungen können in Zukunft in Nutzfahrzeugen, der Bahntechnik, der Luftfahrt sowie in der Lade-Infrastruktur für die Elektromobilität zum Einsatz kommen.
FuE-Projekt: Hochzuverlässige und intelligente Bordnetztopologien für automatisierte Fahrzeuge
Motivation Das automatisierte und vernetzte Fahren ist ein wesentlicher Bestandteil einer zukünftigen intelligenten und nachhaltigen Mobilität. Die Umsetzung automatisierter Fahrfunktionen hängt insbesondere auch von technologischen Fortschritten bei Elektronik und Sensorik ab. Dabei müssen nicht nur die einzelnen Komponenten, sondern das Gesamtsystem so ausfallsicher gemacht werden, dass jederzeit eine sichere Fahrt gewährleistet wird. Da beim vollautomatisierten Fahren auch im Fehlerfall der Mensch nicht mehr eingreift, muss das System bei unvorhergesehenen Ereignissen reagieren können und stets stabil bleiben. Ziele und Vorgehen Das Projekt HiBord erforscht zukünftige Bordnetztopologien für den Einsatz in hoch- und vollautomatisierten Fahrzeugen. Bordnetztopologien stellen die energetische, logische und räumliche Anordnung aller elektronischen Bauteile sowie deren Zusammenwirken im Fahrzeug dar. Um den Aufbau von vollständig redundanten Systemen zu vermeiden, soll ein intelligenter Verbund aller elektronischen Komponenten eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz des Bordnetzes ermöglichen. Die technischen Zielsetzungen umfassen dabei die dynamische Umleitung von Energieflüssen durch intelligente Schnittstellen, aktive dezentrale Energiespeicher zur kurzzeitigen Spannungsversorgung sicherheitskritischer Komponenten, Fehlerdetektion und Zustandsüberwachung der Kabel und Steckkontakte sowie Sof-ware- und Entwicklungswerkzeuge zum Entwurf intelligenter Bordnetzsysteme. Innovationen und Perspektiven Durch das intelligente Bordnetz können im Fehlerfall während der Fahrt automatische Fahrfunktionen gewährleistet werden, die das Fahrzeug in einen sicheren Zustand bringen. Dadurch wird die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Nutzerakzeptanz von automatisierten Fahrzeugen maßgeblich gesteigert.