Effiziente elektrische Antriebe: TU Graz startet Christian Doppler Labor

Der weltweite Energiebedarf steigt stetig, gleichzeitig gelten besonders für die Industrie immer strengere Umweltschutzauflagen. Es gilt, elektrische Energie möglichst effizient zu nutzen, und zwar nicht nur in größeren Hauptantrieben.

„Auch Hilfsantriebe eines Fahrzeugs brauchen große Mengen an Energie, beispielsweise Ventilatoren für den Kühler, Hydraulikpumpen für die Servolenkung oder Antriebe für die Sitz- und Fensterverstellung. Das betrifft ebenso Haushaltsgeräte und diverse Hilfsaggregate in anderen Anwendungen.

Dafür eignen sich besonders sogenannte integrierte bürstenlose Antriebe, die wir im Rahmen des neuen CD-Labors gemeinsam mit der Mechatronics Systems GmbH hinsichtlich mehrerer Kriterien deutlich optimieren wollen“, schildert Annette Mütze vom Institut für Elektrische Antriebstechnik und Maschinen der TU Graz. Sie leitet das „Christian Doppler Labor für bürstenlose Antriebe für Pumpen- und Lüfteranwendungen“, das heute, Montag, den 26. September, an der TU Graz eröffnet wurde.

BMWFW fördert Innovation

„Effiziente Hilfsantriebe für energieeffiziente Autos – dieser Herausforderung müssen sich auch heimische Autozulieferer stellen“, so Wissenschafts-, Forschungs- und Wirtschaftsminister Vizekanzler Dr. Reinhold Mitterlehner. „Neues Wissen aus dem CD-Labor führt zu neuen Lösungen und stärkt Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmenspartners. Davon profitiert der Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Österreich, und insbesondere die Region Südsteiermark durch neue und hochwertige Arbeitsplätze.“

Wirkungsgrade verbessern

Viele der Systeme, in denen elektrische Antriebe eingesetzt werden, reifen technisch immer weiter aus und werden ältere Systeme ersetzen – sofern sie bei gleichbleibenden Komfort auch zu akzeptablen Preisen angeboten werden können. Annette Mütze führt aus: „Hydraulische Komponenten, oder Pumpen und Lüfter, die durch Drosseln des Leistungsflusses reguliert werden, werden zunehmend durch elektrische Systeme ersetzt. Das setzt aber voraus, dass ausreichend elektrische Energie im System verfügbar ist und effizient genutzt wird – wir müssen also die Wirkungsgrade dieser Komponenten wesentlich verbessern. Gewicht, Volumen und Materialverbrauch sind dabei wichtige Hebel.“

Konkret erstellt das Team des CD-Labors im ersten Schritt analytische Modelle für bürstenlose Antriebe mit signifikant erhöhtem Wirkungsgrad und optimierter Drehzahl- und Drehmomentdichte. In weiterer Folge werden Skalierungsregeln erarbeitet und Kostenfaktoren berücksichtigt, damit der Unternehmenspartner das im CD-Labor gewonnene Grundlagenwissen auch auf die Realproduktion übertragen kann.

Spezialisiertes KMU als Partner

Mit der Mechatronics Systems GmbH ist ein KMU mit Sitz im südsteirischen Wies mit an Bord des neuen CD-Labors. 2005 gegründet, entwickelt und produziert das Unternehmen mechatronische Komponenten und Systeme. Zur Website des Unternehmens: http://www.mechatronic-systems.at/

Fördermodell Christian Doppler Labor

In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende Wissenschafterinnen und Wissenschafter kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel. Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW).

An der TU Graz ist dieses CD-Labor im Field of Expertise „Mobility & Production“ verankert, einem von fünf strategischen Forschungsschwerpunkten.

Kontakt:
Annette MÜTZE
Univ.-Prof. Dr.-Ing.
Institut für Elektrische Antriebstechnik und Maschinen
TU Graz
Inffeldgasse 18, 8010 Graz
Tel.: 0316 873 7240
E-Mail: muetze@tugraz.at