Automobile Antriebstechnologien

31 Millionen Euro für neues Forschungszentrum

18. Juli 2022, 15:07 Uhr | Kathrin Veigel
Uni Magdeburg Forschungszentrum Automotive
Computervisualisierung des künftigen Forschungszentrums Center for Method Development (CMD) der Universität Magdeburg
© Roschke, Franzen und Partner beratende Ingenieure VDI

An der Universität Magdeburg ist am vergangenen Freitag der Grundstein für ein neues Forschungszentrum gelegt worden. Im Center for Method Development (CMD) sollen ab 2023 im Technologiepark Ostfalen neue virtuelle Entwicklungsmethoden und Verfahren für eine nachhaltige Mobilität erforscht werden.

Die Kompetenzen aus den universitären Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik, Naturwissenschaften und Informatik werden im Center for Method Development (CMD) intensiv miteinander vernetzt. Durch die permanente Gegenüberstellung von Real- und Simulationsverhalten sollen hier Entwicklungsmethoden generiert und getestet werden.

Ziel ist es, die Entwicklungszeiten nachhaltiger Antriebsformen deutlich zu verkürzen und neuartigen Fahrzeugkonzepten und innovativen Komponenten einen schnelleren Zugang zu Märkten zu ermöglichen. Das CMD wird auch Projektpartnern aus der Wirtschaft sowie kooperierenden Wissenschaftseinrichtungen zur Verfügung stehen. Transferleistungen sollen vor allem in regionale KMUs des Landes Sachsen-Anhalt fließen.

Die Kosten des Forschungszentrums belaufen sich auf insgesamt 31 Millionen Euro. 11 Millionen Euro für Planung, Grunderwerb und Bau trägt das Land. Weitere 20 Millionen Euro für die Einrichtung und Ausstattung des CMD kommen aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung EFRE.

Die Entwicklung der Automobilbranche werde aktuell von den Themen CO2-Neutralität, Vernetzung, autonomes Fahren und neue Mobilitäts-Geschäftsmodelle beherrscht, so der Rektor der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan. Jede Aufgabe für sich allein sei bereits anspruchsvoll, die gleichzeitige Bewältigung dieser Herausforderungen erfordere effiziente neue Methoden.

»Künftige Fahrzeuge mit innovativen Antriebssystemen und autonomen Funktionen sind hochkomplexe Systeme. In solchen Fahrzeugen greifen unterschiedlichste Entwicklungsdomänen – Motor, Getriebe, Fahrwerk, Reifen, Bremsen, Lenkung, Elektrik/Elektronik und vieles andere mehr – ineinander. Weitere Disziplinen wie die Künstliche Intelligenz werden dazu beitragen, dass technische Systeme immer leistungsfähiger werden. Die Entwicklung dieser Systeme kann nicht mehr aus dem Blickwinkel einer einzelnen Fachdisziplin betrachtet werden.« Die etablierten an Fachdisziplinen orientierten Methoden stießen hier an ihre Grenzen, da sie nicht ausreichend das Zusammenwirken aller beteiligten Bereiche betrachteten.

Zukünftig, und da setze das CMD an, werden viele Systemkomponenten simulativ abgebildet und gleichzeitig mit real vorhandenen Komponenten verknüpft. Damit entstehen hybride Entwicklungsumgebungen, in der durch nahezu beliebig viele Parametervariationen und gegebenenfalls unterstützt durch geeignete Methoden die gewünschten Lösungen schnell gefunden werden. Dies erfordert zwingend die Verfügbarkeit von unterschiedlichen und vor allem vernetzten Prüfständen. 

Freigabeprozeduren nach altem Muster auf der Straße seien künftig für die genannten Themenblöcke zu aufwendig in Komplexität, Zeit und Kosten. Wichtig sei daher, für die Zukunft agile Entwicklungs- oder Projektmanagementmethoden zu entwickeln und diese dann auch in industrielle Anwendungen zu überführen.

Vernetzung von Wissenschaft und Wirtschaft

Die geplanten Kapazitäten ergänzen und erweitern das Leistungsspektrum des bereits vor Ort etablierten Instituts für Kompetenz in Mobilität und der Universität Magdeburg sowohl quantitativ als auch inhaltlich, so dass Synergien zu erwarten sind. 

Den Kern des zweistöckigen Neubaus des CMD werden bis zu neun Prüfstände bilden, unter anderem für Batterien, Brennstoffzellen, Elektromotoren und Antriebsstränge. Ein Kombinationsprüfstand für Gesamtfahrzeug oder Antriebsstrang (Power Train) bietet eine komplette Inhouse-Gesamtfahrzeugerprobung unter realen Fahrbedingungen. Der PowerPack-Prüfstand erlaubt Verbrennungsmotoren mit alternativen Kraftstoffen (e-fuels) inklusive Wasserstoff bis zur Nutzfahrzeuggröße zu betreiben.

Elektromotoren-Prüfstände werden zur Entwicklung von Methoden für die Fehlerdiagnose bei der Abnahme, dem Betrieb und für die Wartung eingesetzt. Batterieprüfstande ermöglichen das Betriebs- und Alterungsverhalten der Batterie unter realen und kritischen Umgebungsbedingungen zu testen. Ein Brennstoffzellen-Labor dient der Optimierung der Fahrstrategie von Batterie beziehungsweise Brennstoffzelle und der Auslegung des komplexen Brennstoffzellensystems.

Mit dem Batteriesimulator kann das Verhalten realer Batteriesysteme (Lade- und Entladevorgänge) beziehungsweise Energiespeicher funktionell und elektrisch nachgebildet werden. Im Labor für Festigkeit und Korrosion können künftig Eigenschaften der Werkstoffe, von Bauteilen oder Baugruppen der zukünftigen Antriebssystemen getestet werden.

Auf dem Dach wird eine 130-kWp-Photovoltaik-Anlage zur Energieversorgung errichtet, die Wärmeversorgung ist am zentralen Fernwärmenetz des Technologieparks angeschlossen.


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