Emissionsfreie Antriebe Mit Produktionstechnik zur nachhaltigen Mobilität

Der Innovationscampus Mobilität der Zukunft strebt ein klareres Bild der notwendigen Innovationen für die Mobilität von übermorgen an.
Der Innovationscampus Mobilität der Zukunft strebt ein klareres Bild der notwendigen Innovationen für die Mobilität von übermorgen an.

Die nachhaltige Mobilität ist eine der Zukunftsfragen – von der urbanen Pendelstrecke bis zur Handelsschiffsroute auf dem Ozean. Um Mobilität trotz Verstädterung, Ressourcenknappheit und Klimawandel zukunftsfest zu machen, bündeln die Uni Stuttgart und das KIT ihre Forschungskompetenzen.

Die Universität Stuttgart und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kooperieren im Innovationscampus »Mobilität der Zukunft« (ICM). Ziel des ICM ist es, in den Bereichen Mobilität und Produktion neue, bahnbrechende Technologien hervorzubringen. Die ersten beiden Schwerpunkte befassen sich mit emissionsfreien Antrieben und der Additiven Fertigung, also dem Einsatz von 3D-Druckern nicht nur für hochwertige und einsatzfähige (Leicht-)Bauteile, sondern auch für Bauteile mit neuartigen Funktionen. Hierfür bündeln das KIT und die Universität Stuttgart ihre Kompetenzen, um neue Formen der Mobilität, flexible Produktionstechnologien und zukünftige Wertschöpfungsnetzwerke vorauszudenken und interdisziplinär zu erforschen. Der ICM adressiert den Transformationsprozess der Mobilität und schafft durch exzellente Grundlagenforschung und neue Innovationsprozesse disruptive Technologien und Sprunginnovationen in den Strategiefeldern »Advanced Manufacturing« und »Emissionsfreie Mobilität«.

Eine flexibel einsetzbare Universalmaschine

»Die Mobilität von übermorgen stellt enorme gesellschaftliche Herausforderungen dar und ist mit vielen Erwartungen verknüpft: Sie soll komfortabel, sicher und kostengünstig sein, vernetzt und nachhaltig, verfügbar und schnell, autonom und robust«, fasst der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka, zusammen. »Das KIT und die Universität Stuttgart arbeiten nun gemeinsam an Konzepten und Technologien für die zukünftigen Fahrzeuge und für die dafür erforderlichen Produktionssysteme, um diese Herausforderungen zu lösen.«

Das KIT und die Universität Stuttgart starten in die erste Phase des ICM mit den Forschungsschwerpunkten Additive Fertigung sowie Emissionsfreie Antriebe.

Der Rektor der Universität Stuttgart, Professor Wolfram Ressel, sagt: «Der Innovationscampus Mobilität der Zukunft steht ganz im Sinne der Stuttgarter Vision Intelligente Systeme für eine zukunftsfähige Gesellschaft der Universität Stuttgart. Zusammen mit dem KIT werden wir auf der gemeinsamen Technologieplattform interdisziplinäre Spitzenforschung für intelligente Mobilitätslösungen betreiben. Dies geschieht unter anderem in Form einer flexibel einsetzbaren Universalmaschine, die heute getrennt ablaufende serielle Fertigungsprozesse in einer einzigen Anlagentechnik integriert.«

Phase Eins: Additive Fertigung und Emissionsfreie Antriebe

ICM startet in die erste Phase mit den Forschungsschwerpunkten Additive Fertigung sowie Emissionsfreie Antriebe. Im Fokus steht einerseits die Vision einer dezentralen Produktion, die durch eine vollumfänglich flexibel einsetzbare Fertigungstechnik – die Universalmaschine – getragen wird. Durch sie werden nur noch die Fertigungsdaten digital übertragen. Dagegen lassen sich Produkte vor Ort bei Bedarf kurzfristig, hochwertig, günstig und in beliebig kleinen Stückzahlen herstellen, anstatt sie in Lagern vorzuhalten und über aufwendige, Verkehr verursachende Logistikketten zu verteilen. Dies verlangt jedoch einen Technologiesprung in der Fertigungstechnik.

Auf der anderen Seite können neue Produktionstechniken auch Antriebe und Fahrzeuge emissionsärmer machen, indem sie Gewicht, Bauraum, Material und Energie sparen helfen oder Funktionalitäten verschiedener Bauteile zusammenführen. Im ICM sollen daher auch Konzepte für kleine Fahrzeuge und die dazugehörigen Komponenten erarbeitet werden, die speziell auf die Anforderungen der  sogenannten First & Last Mile“-Mobilität zugeschnitten sind, also die bedarfsgerechte Verknüpfung von individuellen und öffentlichen Verkehrssystemen. Anhand von Prototypen – beispielsweise von sicheren, smarten, komfortablen Pendler-Mobilen für die Kurzstrecke – sollen die Konzepte der ersten Phase geprüft und demonstriert werden. Emmisionsfreie Fahrzeuge und Mobilitätskonzepte, die die Digitalisierung ausnutzen, führen zu mehr Effizienz bei Ressourcen und Verkehrsraum. Die Schwerpunkte der weiteren Phasen will man zusammen mit den beteiligten Wissenschaftlern und externen Experten im Rahmen eines Think Tanks bilden.

Der Innovationscampus Mobilität als gemeinsame Initiative des KIT und der Universität Stuttgart will bahnbrechende Ideen und Innovationen ermöglichen. Dazu setzt er auf ein wettbewerbliches, transparentes Verfahren zur Projektauswahl und auf schnelles und flexibles Erproben gänzlich neuer Ansätze, welches nach dem Motto »fail fast and often« auch das zeitweise Beschreiten von sich später als fehlerhaft erweisenden Wegen ermöglicht – unter der Prämisse, dass man auch aus Fehlern etwas lernt. Der ICM wird dabei Zukunftsfelder identifizieren, Kooperationsorte, Innovations- und Gründungskultur schaffen, Nachwuchs fördern und die Forschungsstandorte in Baden-Württemberg vernetzen.

Im »Innovationscampus Mobilität der Zukunft – Forschung für die nachhaltige Mobilität für übermorge«“ arbeiten Karlsruher und Stuttgarter Professoren aus den Gebieten Fahrzeugtechnik, Produktentwicklung, Produktionstechnik, Chemie, Werkstoffe, Elektrotechnik, Flugzeugbau und Werkzeugmaschinen zusammen. Darüber hinaus können themenabhängig, in Kooperation weitere baden-württembergische Hochschulen und Forschungseinrichtungen sowie kleinere und mittlere Unternehmen in Baden-Württemberg mit gemeinsamen Projekten integriert werden. Das Ministerium für Wissenschaft und Kunst des Landes Baden-Württemberg fördert den ICM mit zehn Millionen Euro über fünf Jahre. Ergänzend wird die Einrichtung von Nachwuchsgruppen, einer Professur Laseranlagentechnik an der Universität Stuttgart und einer Professur Digitalisierung der Material- und Prozessentwicklung für Additive Fertigung am KIT für zehn Jahre nach dem Fiebiger-Modell unterstützt.