E-Mobility: Elektroantriebe flexibel in Großserie produzieren

Eine Million Elektrofahrzeuge sollen 2020 auf dem deutschen Markt sein, heißt es in den Zielsetzungen des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität der Bundesregierung. Der Bedarf an Elektro- und Hybridfahrzeugen wird in den nächsten Jahren stark ansteigen und damit auch der Bedarf an elektrischen Antrieben. Eine wirtschaftliche Produktion von Großserien ist bisher nicht möglich, da die automatisierte Herstellung von Antriebskomponenten für E-Fahrzeuge noch in den Kinderschuhen steckt.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Verbundprojekt »Epromo« mit 1,8 Millionen Euro. »Epromo« ist Teil des Spitzenclusters »Elektromobilität Süd-West«, der mit rund 80 Akteuren aus Industrie und Wissenschaft als einer der bedeutendsten regionalen Verbünde auf dem Gebiet der Elektromobilität gilt.

Zum Projektende im September 2015 wird gemeinsam eine Lösung für ein prozessmodulares Fertigungskonzept für Elektromotoren vorgestellt: Dabei wird die Fertigung stückzahlenflexibel konzipiert, sodass sie von der Klein- bis zur Großserie ausbaufähig ist; mit ihr sollen verschiedene Antriebsvarianten produziert werden können und sie soll sich mit wenig Aufwand an technologische Neuentwicklungen anpassen lassen.

»Das Fraunhofer IPA erarbeitet technische Lösungen zur Gestaltung eines stückzahl- und variantenflexiblen Prozessbaukastens«, erläutert Martin Naumann, Leiter der Gruppe Montagerobotik. Herrschen bei hohen Stückzahlen, z. B. bei Scheibenwischermotoren, bisher starr verkettete, unflexible Lösungen für Elektromotoren vor, erlauben die Neuentwicklungen die wirtschaftliche Fertigung von Elektromotoren für Elektromobilitätsanwendungen in unterschiedlichen Varianten und sich ändernden Stückzahlen mit nur geringen Anpassungskosten. Die Anforderungen der Automobilindustrie in Bezug auf Prozessqualität, Taktzeiten und Kosten können gegenüber der bei kleinen Stückzahlen noch vorherrschenden manuellen Fertigung deutlich gesteigert werden. Dies wird durch einen an die aktuelle Stückzahl angepassten und bei steigenden Stückzahlen einfach zu steigernden Automatisierungsgrad erreicht.

Das Projektteam, geleitet von teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH, setzt sich neben Mitarbeitern des Fraunhofer IPA aus Mitarbeitern des Fraunhofer IAO, der Daimler AG, Faude Automatisierungstechnik GmbH, MAG Europe GmbH und Wittenstein cyber motor GmbH zusammen.

Für die optimale Vernetzung der verschiedenen Clusterpartner aus den Bereichen Fahrzeugtechnologie, Energietechnologie, Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sowie dem Querschnittsfeld Produktionstechnologie sorgt die Landesagentur für Elektromobilität und Brennstoffzellentechnologie (e-mobil BW GmbH), die als Clustermanagement alle Aktivitäten koordiniert.

Das Spitzencluster wird vom BMBF im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung über einen Zeitraum von fünf Jahren mit 40 Millionen Euro gefördert. Ziel der Spitzenclusterförderung ist es, regionale Potenziale entlang der gesamten Innovations- und Wertschöpfungskette zu bündeln, damit Ideen und Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung schneller in marktfähige Produkte umgesetzt werden.