V.l.: Stefanie Ulrich (Personalleiterin Audi-Werk Neckarsulm), Prof. Jürgen Schröder (Rektor HHN) und Jürgen Königstedt (Audi) bei der Einweihung des Antriebsprüfstands
Hochschule Heilbronn
Die Hochschule Heilbronn hat kürzlich einen Prüfstand für elektrifizierte Antriebe von Kraftfahrzeugen am Campus Sontheim eingeweiht, wie die Hochschule bekannt gibt. Dieser ermöglicht im Vollbetrieb das Testen von Elektromotoren und -systemen, deren Einsatz von Leichtbausparmobilen bis hin zum E-Sportwagen reicht.
Der Prüfstand kann nach Angaben der Hochschule Heilbronn (HHN) die große Vielfalt von elektrischen Subsystemen testen: Von eher kleinen Maschinen in sogenannten Mild-Hybrid-Systemen über potente Motoren eines elektrischen Achsantriebs bis zu kompakten Hochdrehzahl-Konzepten können elektrische Maschinen unter gleichen Belastungen wie im Kraftfahrzeug betrieben werden. Von zentraler Bedeutung sei dabei, dass nicht die E-Maschine alleine, sondern das gesamte Antriebssystem mit Leistungselektronik, Steuergeräten, Vernetzung und nicht zuletzt Energiespeichern wie Akkus oder Supercaps geprüft werde. Man spricht von Testen "in-the-loop", wobei die Umgebung des Antriebssystems vom Prüfstand simuliert wird bis zur Möglichkeit, virtuell an der Hochschule Heilbronn die Nürburgring-Nordschleife in Rekordzeit zu umrunden.
Zentrale Elemente des Prüfstands sind zunächst die drei elektrischen Belastungsmaschinen: zwei identische Exemplare mit jeweils 120 KW / 1500 Nm max. bilden ab, welche Leistungen und Drehmomente von den Rädern einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges auf die Straße übertragen werden. Neben üblichen Fahrfunktionen wie Beschleunigung, elektrischem und konventionellen Bremsen, Steigungen und Maximalgeschwindigkeiten könne auch die Drehmomentverteilung rechts/links als Torque Vectoring variiert werden. Dadurch ließen sich die Fahrdynamik steigern und die Fahrsicherheit verbessern, indem ein ESP erweiterte Funktionen bietet. Die dritte Lastmaschine erlaube Drehzahlen bis zu 20.000/min, wodurch elektrische Antriebsmaschinen leichter und kompakter dargestellt werden könnten. Die dann notwendige Übersetzung eröffnet zusätzliches Potenzial, wenn zum Beispiel ein Stufengetriebe eine Anpassung des Betriebskennfeldes erlaubt.
Über die Antriebshardware hinaus nimmt es in der Automobilentwicklung einen immer größeren Raum ein, Funktionen im System darzustellen, was in engerem Sinne Sensorik sowie Software und Daten in Steuergeräten umfasst, erklärt die Hochschule. Auch für dieses Aufgabenfeld sei der Prüfstand einsetzbar. Als Beispiele nennt die Hochschule hier ein unter allen Fahrbedingungen sicheren Übergang zwischen elektrisch rekuperierendem und hydraulischen Bremsen oder die Zusatzmöglichkeiten elektrischer Antriebe bei vorausschauenden Fahrerassistenzsystemen oder dem (teil-) autonomen Fahren sowie optimierte Betriebsstrategien moderner Leistungselektronik, Batteriesysteme, aber auch Verbrennungsmotoren.
Finanziert wurde der Antriebsprüfstand aus Mitteln des Landes Baden-Württemberg (600.000 Euro), aus Eigenmitteln der Hochschule mit der Fakultät für Mechanik und Elektronik (400.000 Euro) und Audi (500.000 Euro). Nach öffentlicher Ausschreibung errichtete die AVL Deutschland GmbH die Anlage als Generalunternehmer.