www.autokon.de l April

2015

Automobil Konstruktion Fachwissen für Entwicklungsingenieure

Schwerpunkt

Elektromobilität

Antrieb Direkteinspritzung bei Ottomotoren: Wohin geht die Reise? Elektronik + Software Gerätedesigner entdecken den Drehknopf wieder Fahrwerk Aktive Kinematikkontrolle nach dem Baukastenprinzip

Wir specken ab – für Ihre Effizienz! Wir stellen uns gern Herausforderungen – auch auf der Waage. Deshalb haben wir unseren Produkten eine Schlankheitskur verordnet. Mit innovativen Technologien erfüllen wir Kunden- und Marktanforderungen genauso wie gesetzliche Vorgaben. Weniger Pfunde sorgen für weniger Kraftstoffverbrauch, verminderten CO2-Ausstoß und eine verlängerte Lebensdauer. Unser Erfolgsrezept aus hochwertigem Komponentendesign, einsatzspezi schen Beschichtungen und komplexen Herstellungsverfahren reduziert Reibung, ermöglicht ein höchst ef zientes Downsizing und erweitert die Möglichkeiten konventioneller Werkstoffe. Erfahren Sie unter www.federalmogul.com, wie wir Gewicht einsparen und damit die Leistung von Antriebskomponenten nachhaltig steigern.

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EDITORIAL Computer auf Rädern „Breaking News: Apple übernimmt Daimler!“ Im ersten Moment zog ich eine Augenbraue hoch, als diese Nachricht über den Bildschirm tickerte. Als ich mir dann das aktuelle Datum – den 1. April – ins Gedächtnis rief, musste ich schmunzeln. Denn der Scherz spielte offensichtlich auf eine Äußerung des Daimler-Chefs Dieter Zetsche an. Dieser hatte sinngemäß gesagt, der Einstieg Apples ins Automobilgeschäft würde ihn nicht beunruhigen, genausowenig wie der Computerriese beunruhigt wäre, wenn die Stuttgarter plötzlich Smartphones entwickeln würden. Schließlich habe Daimler das Automobil erfunden, und Erfahrung sei in diesem Geschäft mitentscheidend. Dieser zur Schau gestellten Coolness zum Trotz wird Zetsche sicher sehr genau verfolgen, was im Silicon Valley vor sich geht. Denn Apple ist bekannt dafür, alte Denkweisen über Bord zu werfen und die Welt mit Produkten zu überraschen, die ganze Märkte durcheinander wirbeln können. Gerade einmal acht Jahre ist es her, dass das iPhone auf den Markt gebracht wurde. Heute sind die kleinen Computer, mit denen man auch telefonieren kann, aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Und Nokia, der 2007 noch weltweit größte Handyhersteller, taucht heute in den Marktanteilsstatistiken nur noch unter „Sonstige“ auf. Ist ein ähnliches Szenario auch in der Automobilbranche denkbar? Oder bleibt Daimler an der Spitze der Innovationstreiber? Mit dem Mercedes F 015 Luxury in Motion stellte das Unternehmen auf der CES in Las Vegas immerhin eine viel beachtete autonom fahrende Limousine vor. Die aber noch immer aussieht wie ein Auto. Man darf davon ausgehen, dass Apple – wie übrigens auch Google – nicht aus Jux und Dollerei ins Automobilgeschäft einsteigt. Seine gewaltigen Kapitalreserven versetzen den Konzern in die Lage, bei der Entwicklung des Autos der Zukunft nicht nur zu kleckern, sondern zu klotzen. Gerade vor dem Hintergrund der zunehmenden Vernetzung von Software, Hardware und Services dürften die Kalifornier der Vision vom autonomen Fahren ein völlig neues Leben einhauchen. Möglicherweise ist in einigen Jahren das Auto nicht mehr das, was wir uns heute darunter vorstellen. Sondern ein Computer, mit dem man auch fahren kann.

Jens Peter Knauer, Chefredakteur

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INHALT

16 ELEKTROMOBILITÄT

28

38

ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG

CAD + SIMULATION

FOTO: DELPHI

FOTO: EXTEND3D

FOTO: TUD/ILK

46 FAHRWERK FOTO: ACE

ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG www.autokon.de l April

2015

Automobil Konstruktion Fachwissen für Entwicklungsingenieure

Schwerpunkt

Antrieb Direkteinspritzung bei Ottomotoren: Wohin geht die Reise?

Elektromobilität

Elektronik + Software Gerätedesigner entdecken den Drehknopf wieder Fahrwerk Aktive Kinematikkontrolle nach dem Baukastenprinzip

Titelbild: REM-Elektromotorkonzept – die permanenterregte Synchronmaschine mit Einzelzahnwicklung ist auf eine hohe Leistungsdichte und Effizienz ausgelegt. Seite 22 Foto: Markus Schiefer

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Ottomotoren: Wohin geht die Reise?

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Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer, Schaeffler-Gruppe, über die Beschichtung von Bauteilen

36

Produkte

CAD + SIMULATION 38

Mobiles Lasersystem projiziert alle Arten von CAD-Daten präzise auf Baugruppen

16

SCHWERPUNKT ELEKTROMOBILITÄT

40

VW treibt den digitalen 3D-Druck mit Metall voran

Mit neuartigen Integralbauweisen zu

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Produkte

kosteneffizientem Systemleichtbau 18

Sinnvolle Wärmequelle für den Innenraum

20

Mobile-Baukasten spart Platz im ersten

FAHRWERK 46

deckel-Heber auch in die Pedalerie passt

vollelektrischen Flughafenbus 22 24

Innovationscluster REM 2030 entwickelt Antrieb für

48

Aktive Kinematikkontrolle nach dem Baukastenprinzip

die urbane Mobilität der Zukunft

50

Produkte

Produkte

AUS DER FORSCHUNG 26

FEV erweitert im Gemeinschaftsprojekt Oscar Fahrzeugfunktionen durch gezielte Cloud-Integration

4

Studentisches Projekt zeigt, dass der Kofferraum-

AutomobilKonstruktion 2/2015

ELEKTRONIK + SOFTWARE 43

Produkte

44

Gerätedesigner entdecken den Drehknopf als Bedienelement wieder

62 TESTEN + PRÜFEN

57 KAROSSERIE + INTERIEUR

FOTO: KEYENCE

FOTO: BASF

KAROSSERIE + INTERIEUR 52

Leuchtende Textilien, heizende Stoffe und nie mehr Schmutz

54

Ian Briggs, BAC: „Wir ändern einfach die CAD-Datei und im nächsten Wagen ist das dann drin“

57

Neues Bindemittel für den automobilen Leichtbau

58

Produkte

TESTEN + PRÜFEN 60

Werkzeughersteller profitieren von kombinierten Messverfahren

62

Lasersysteme versehen Bauteile aus Metall oder Kunststoff mit QR-Codes und Designelementen

64

Produkte

COMPOSITES EUROPE 22. – 24. Sept. 2015 | Messe Stuttgart 10. Europäische Fachmesse & Forum für Verbundwerkstoffe, Technologie und Anwendungen

RUBRIKEN 3

Editorial

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Aus der Branche

12

Engineering Campus

13

Neues auf autokon.de

14

Social Media: Web-Monitoring contra Marktforschung

67

„Wir berichten über“ und Impressum

www.composites-europe.com

Partners

Organised by

AUS DER BRANCHE Zuschnitt von Hochlagen-Textilien für Sitzbezüge

Automobilelektronik

Johnson Controls erweitert Partnerschaft mit Lectra

Gigatronik und Sitronic kooperieren Produktion von Autositzen mit Lectras Zuschnittlösungen Bild: Johnson Controls

Lectra, Anbieter von Technologien für Industriezweige, die biegweiche Materialien - wie Stoff, Leder oder Verbundsstoffe verarbeiten, hat den Partnerschaftsvertrag mit Johnson Controls um drei Jahre verlängert. Demnach wird der

Komplettanbieter von Autositzen alle Zuschnittlösungen zur Produktion von Sitzbezügen und die damit verbundenen Service-Dienstleistungen exklusiv von Lectra beziehen. Die Partnerschaft beider Unternehmen besteht bereits seit

zehn Jahren. In dieser Zeit hat Lectra Johnson Controls weltweit beim Wandel in den Zuschnittabteilungen für Sitzbezüge unterstützt: Traditionelle Stanzen wurden aufgegeben und durch flexiblere, automatische Zuschnittsysteme ersetzt. Das Unternehmen hat heute mehr als 180 Vector-Lösungen installiert. Diese sind besonders geeignet für den Hochlagenzuschnitt einer großen Bandbreite an Materialien für Autositze. www.johnsoncontrols.com www.lectra.com

Der Engineeringpartner Gigatronik und der Fertigungsdienstleister Sitronic kooperieren künftig bei der Entwicklung und Fertigung von Fahrzeugelektronik. Die strategische Partnerschaft ermöglicht den beiden Stuttgarter Unternehmen, große Entwicklungsprojekte mit anschließender Serienproduktion für Kunden zu realisieren. Gigatronik ist seit rund 15 Jahren einer der führenden Partner für Elektronik- und IT-Entwicklungen in der Automobilindustrie. Das Unternehmen Sitronic produziert für die Automobilbranche an zwei deutschen Standorten Hochleistungsbauteile im Bereich Elektronik, Sensorik und Elektrotechnik. www.gigatronik.com

Ehemalige ZF Lenksysteme GmbH mit neuem Namen

Kompakt AGR-Ventil für Ottomotoren

Bosch Automotive Steering jetzt im Handelsregister

Innovation geht in den USA in Serie

Die ehemalige ZF Lenksysteme GmbH heißt jetzt Robert Bosch Automotive Steering GmbH. Der entsprechende Handelsregistereintrag ist erfolgt. Zuvor hatte Bosch die Übernahme des 50%Anteils der ZF Friedrichshafen AG am bisherigen Gemeinschaftsunternehmen vollzogen. Auch die Tochtergesellschaften der Robert Bosch Automotive Steering GmbH im In- und Ausland werden in den kommenden Wochen umfirmieren. Das Unternehmen wird als eigenständiger Geschäftsbereich mit dem Namen Automotive Steering in der Bosch-Gruppe geführt. Als führender Hersteller von moder-

Das kompakte AGR-Ventil

Das Zukunftsfeld Elektrolenkung ist Basistechnologie für automatisiertes Fahren, für effizientere Fahrzeuge und auch für Elektroautos Bild: ZF Lenksysteme

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AutomobilKonstruktion 2/2015

nen, kraftstoffsparenden elektrischen Lenksystemen erweitert die Robert Bosch Automotive Steering GmbH die Systemkompetenz der Bosch-Gruppe im Unternehmensbereich Mobility Solutions. Elektrolenkungen bieten ein Einsparpotential von bis zu 0,8 Litern Kraftstoff pro 100 Kilometer Fahrstrecke und sind eine Basistechnologie für Fahrerassistenzsysteme, automatisiertes Fahren und Elektroautos. Damit leisten sie zugleich einen wichtigen Beitrag für mehr Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz beim Autofahren. bosch-automotive-steering.com

ist auch für Ottomotoren einsetzbar Bild: KSPG

Die Pierburg GmbH hat ein neues, kompaktes AGR-Ventil entwickelt, das auch für Ottomotoren einsetzbar ist. Es wird ab 2016 für einen namhaften amerikanischen OEM am Pierburg-Produktionsstandort in South Carolina produziert. Die Auftragserteilung für die Serienproduktion erfolgte bereits im Sommer 2014. Das neu entwickelte Ventil trägt durch seine vergleichsweise kleine und kompakte Bauweise der kontinuierlichen Reduzierung des Motor-Bauraums aktueller Fahrzeugmodelle Rechnung. International gesehen, er-

reicht die jährliche Produktionsmenge an AGR-Ventilen und -Modulen bei Pierburg bereits die Höhe von sechs Millionen Stück. Einen besonderen Rekord feierte kürzlich die Pierburg S.A. im spanischen Baskenland: Dort lief das 75-millionste Abgasrückführventil aus der Produktionsstraße. Außer in den USA und Spanien stellt das Unternehmen die Ventile auch in seinen Werken in Deutschland, Tschechien sowie in Indien und China her. www.kspg.com

preh.com

MMI all-in-touch Bediensystem für Audi Q7

Spürbar Pre(h)mium Ein perfekt abgestimmtes System aus Aktuatorik, Kraftsensorik und Software: Beim MMI all-in-touch erlebt man das spürbare und hörbare Feedback jedes Eingabeelements als zum Verwechseln ähnlich – ob Touchpad, Dreh-/Drück-/Schiebesteller oder Wipp-Schalter. Dazu haben die Preh-Ingenieure alle Register modernen Haptikdesigns gezogen. Mehr Informationen finden Sie auf preh.com

AUS DER BRANCHE Continental produziert fünfmillionstes DSM für Automatikgetriebe

Power-Stack-Technologie

Fehlerquote null

AB Mikroelektronik erhält Verena-Förderpreis Das DSM ist ein Kernelement des Shift-byWire-Systems Bild: Continental

Bei Continental in Bebra ist das fünfmillionste Direktschaltmodul vom Band gelaufen. Das DSM ist ein Kernelement des sogenannten Shift-by-Wire-Systems, bei dem die PRND-Gangvorwahl nicht mehr durch mechanische, sondern durch elektrische Impulse an das Getriebe übertragen werden. Daher kann der Fahrer die Fahrstufen anwählen, ohne die Hände vom Steuer zu nehmen – zum Beispiel mit Lenkradhebeln oder Schaltwippen. Zu den Pluspunkten des Systems gegenüber der herkömmlichen mechanischen Lösung gehören neben dem Komfort für den Fahrer und dem Raumgewinn in der Mittelkonsole für andere Ausstattungselemente auch zusätzli-

che Sicherheitsfunktionen. So kann das DSM zum Beispiel bei einem Unfall das Getriebe automatisch entkoppeln. Continental produziert dieses Hightech-System, das neben dem Komfort auch die Sicherheit erhöht, seit 2004 in der hessischen Kleinstadt. Die lange Erfahrung, die das dortige Werk mit dieser Technologie hat, schlägt sich in der Fertigungsqualität nieder. Ein zentraler Indikator dieser Qualität ist die Fehlerrate, die in der Automobilindustrie in ppm (parts per million) gemessen wird – und bei der die DSMProduktion in Bebra im Gesamtjahr 2014 einen eindrucksvollen Wert vorzuweisen hatte: null. www.continental.de

Schwellenländer tragen das Wachstum

Mann+Hummel steigert Umsatz auf 2,8 Mrd. Euro Der Umsatz der Mann+Hummel-Gruppe mit Sitz in Ludwigsburg ist im Geschäftsjahr 2014 um nominal 4,5 % auf 2,8 Mrd. Euro gestiegen. „Unser Kerngeschäft hat sich durchweg zufriedenstellend entwickelt“, erklärt Alfred Weber, Vorsitzender der Geschäftsführung. In den vergangenen Jahren seien das weltwirtschaftliche Wachstum wie auch das Wachstum der Automobilmärkte maßgeblich von

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AutomobilKonstruktion 2/2015

den Schwellenländern und hier vor allem von China getragen worden, heißt es weiter. Betrachte man die Automobildichte pro Kopf, so blieben auch die mittelfristigen Zeichen auf Wachstum gerichtet: Während in den etablierten Industrienationen auf 1000 Einwohner etwa 500 Pkw kämen, liege die Versorgung in Russland und Brasilien bei um die 200, in China bei 50 und Indien noch weit darunter. www.mann-hummel.com

Sieger des diesjährigen VerbundE-Novation Award – kurz Verena – sind das Salzburger Unternehmen AB Mikroelektronik und die Universität Salzburg für das Projekt „Vertical Integrated Chip-Stack Power Module“. Den beiden Kooperationspartnern ist es gelungen, das weltweit erste Verfahren zu entwickeln, das Löten von Elektronikkomponenten auf Aluminium möglich und damit die Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen noch umweltfreundlicher und günstiger macht. Die Power-StackTechnologie ist eine Aufbau- und Verbindungstechnik, die die zweiseitige Kühlung von aktiven Halbleiterkomponenten erlaubt. Das Power-Stack-Modul hat keine

Bonddrahtverbindungen und besitzt keine Leiterplatten, welches die beste Kühlung von Luft und Flüssigkeiten ermöglicht, da alle elektrischen Strukturen direkt auf Aluminiumgrundplatten gedruckt werden. Das Modul ist kompakt und liefert dennoch eine hohe Kraftübertragungsleistung für die elektrische Mobilität. Es verfügt über Einsatzmöglichkeiten in einer Vielzahl von elektrisch betriebenen Fahrzeugen, einschließlich Fahrrädern, Roller und Autos und kann für das Batteriemanagement, automatische Getriebe und andere Hilfs- Stromversorgungssysteme verwendet werden. www.abelektronik.de

536 Neuprodukteinführungen von Ferodo

Federal-Mogul Motorparts erweitert Hydraulik-Sortiment Federal-Mogul Motorparts, Geschäftsbereich der Federal-Mogul Holdings Corporation, erweitert das Hydraulikkomponentenprogramm von Ferodo. Mit den neuen Applikationen deckt das Unternehmen eigenen Angaben zufolge alle gängigen Pkw-Modelle mit passenden Hydraulikkomponenten ab. Die Ankündigung markiert den Auftakt einer Serie von Ferodo-Produkterweiterungen, in der bis Juni 2015 insgesamt noch einmal mehr als 2000 Artikel folgen werden. Die 536 Neuprodukteinführungen umfassen Bremsschläuche (399), Hauptbremszylinder (65), Kupplungsgeber-

Ferodo-Kupplungsgeberzylinder Bild: Federal-Mogul

(18) und Kupplungsnehmerzylinder (20), Radzylinder (29) und Druckventilregler (5). Allein bei den Radbrems- und Hauptbremszylinder bietet Ferodo mehr als 4000 Anwendungen. Weitere im Laufe des Jahres verfügbare Produktlinien werden Brems- und Kupplungszüge sowie Bremssättel und -trommeln umfassen. Alle neuen Hydraulikkomponenten sind auf Lager und bestellbar. Zu sehen sind die Teile unter TecDoc, dem E-Katalog auf Ferodo.com und bei FMeCat. www.ferodo.com

Handling und Transport in einer Lösung

Volkswagen kürt Schunk zum Nominated Supplier Volkswagen hat die Schunk GmbH & Co. KG zusammen mit Servus Intralogistics zum Nominated Supplier ernannt. Der Auszeichnung als Top-Ten-Unternehmen der Produktionslogistik war ein umfangreicher Scouting-Prozess durch das Institut für Produktionsmanagement IPM aus Hannover vorausgegangen. Bei der prämierten Lösung handelt es sich um ein mobiles Handhabungs- und Transportsystem, das eine automatisierte Verkettung von Lager, Fertigung und Montage ermöglicht. Zentrale Elemente sind die aufgrund ihrer integrierten Elektronik und ihrer Akkutauglichkeit mobil einsetzbaren Leichtbauarme Schunk Powerball Lightweightarm LWA 4P, die sowohl einzelne Bau-

teile als auch komplette Trays handhaben können. Schienengeführte Servus-Transportshuttles verfahren die Leichtbauarme inklusive der Trays mit den Bauteilen flexibel zwischen Kanban-Lager, Kommissionierung sowie den Fertigungs- beziehungsweise Montagestationen. Das System ermöglicht die Integration von Handling- und Transportaufgaben in einen einzigen Prozessschritt. Während des Transports kann das Bauteil zusätzlich beispielsweise veredelt oder Prüfprozeduren unterzogen werden. Der flexible Einsatz der Leichtbauarme erhöht deren Nutzungsgrad, senkt den Anlageninvest und steigert die Wirtschaftlichkeit in der Intralogistik. www.schunk.com

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2/2015 AutomobilKonstruktion

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AUS DER BRANCHE LEUTE Frank Müller, TrelleborgVibracoustic Zum 1. Juni dieses Jahres wird Frank Müller (49) neuer CEO von TrelleborgVibracoustic. Er übernimmt die Position von Hans-Jürgen Goslar (64), der das Unternehmen weiterhin beraten wird, bevor er 2016 in Ruhestand geht. Müller ist seit 2009 Vice President & General Manager bei TRW Automotive Global Occupant Safety Systems.

Wolf-Henning Scheider, Mahle Wolf-Henning Scheider (52) hat die Bosch-Gruppe zum 31. März verlassen, um zur Mahle GmbH zu wechseln. Dort wird er vom 1. Juli an den Vorsitz der Geschäftsführung übernehmen. Scheider war seit 2010 Mitglied der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH und Sprecher des Unternehmensbereichs Kraftfahrzeugtechnik.

Dr. Martin Jung, BASF Zum Jahreswechsel hat Dr. Martin Jung die Leitung des Geschäftsbereichs Fahrzeugserienlacke Europa im Unternehmensbereich Coatings der BASF in Münster übernommen. Er folgt auf Dr. Alexander Haunschild, der mit der Leitung der Geschäftseinheit Pigmente & Harze Europa eine neue Funktion in der BASF-Gruppe innehat.

Hubert Terhaar, Reiff Elastomertechnik Seit 1. Februar dieses Jahres verstärkt Hubert Terhaar (54) als Leiter Qualitätsmanagement das Team der R.E.T. Reiff Elastomertechnik in Reutlingen. Er war bereits 25 Jahre bei verschiedenen produzierenden Unternehmen in leitender Funktion als Qualitätsmanager tätig, 20 Jahre davon in der Automotive-Branche.

Franz Nigitz, ZKW Beim Lichtsysteme-Spezialisten ZKW zeichnet Franz Nigitz jetzt für den Bereich Konzerneinkauf mit 80 Mitarbeitern verantwortlich. Der 49-Jährige war zuvor Leiter Supply Chain Management und Qualität bei Magna Steyr Battery Systems. Davor sammelte er wertvolles Know-how im Bereich Beschaffung bei Siemens.

Nick Rogers, Jaguar Land Rover Dr. Wolfgang Ziebart tritt bei Jaguar Land Rover von seiner Position als Vorstand Technik zurück. Diese Rolle für das globale Engineering von Jaguar Land Rover übernimmt Nick Rogers. Er arbeitet seit mehr als 30 Jahren für das Unternehmen und verfügt über eine umfassende Erfahrung in den Bereichen Engineering, Produktion und Vertrieb.

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AutomobilKonstruktion 2/2015

Wachstum vor allem außerhalb Europas

Leoni meldet Rekordjahr Leoni, Anbieter von Kabeln und Kabelsystemen für die Automobilbranche und weitere Industrien, hat im Geschäftsjahr 2014 den Umsatz um fast 5 % auf den neuen Höchstwert von 4,1 Mrd. Euro gesteigert. Das Ergebnis vor Zinsen und Steuern legte um 12 % auf 182,5 Mio. Euro zu. „Wir haben insbesondere außerhalb Europas zugelegt“, sagt Dr. Klaus Probst, Vorstandsvorsitzender der Leoni AG. Für Sachanlagen und immaterielle Vermögenswerte hat das Unternehmen die Rekordsumme von 215,8 Mio. Euro aufgewendet. Es baute seine Kapazitäten in allen drei Weltregionen aus. Knapp zwei Drittel entfielen auf die Region EMEA (Europa, Mittlerer Osten und Afrika), und hiervon gut die Hälfte auf Osteuropa. www.leoni.com

Dr. Klaus Probst, Vorstandsvorsitzender von Leoni, ist mit der Bilanz zufrieden Bild: Leoni

Engineering

Testsysteme

In-tech übernimmt Mehrheit an Software-Spezialist c4c

D2T Powertrain Engineering gehört jetzt zu FEV

Der Fahrzeugelektronik-Spezialist In-tech hat die Mehrheit an dem Braunschweiger Software-Unternehmen c4c Engineering übernommen. Damit kann das Münchner Engineering-Unternehmen künftig den gesamten Produktentwicklungsprozess für Fahrzeugelektronik abbilden. In-tech übernimmt 90 % der Anteile an c4c und baut damit das Leistungsspektrum im Bereich Software und IT weiter aus: „Wir positionieren uns als Full-Service-Anbieter für die Entwicklung von Fahrzeugelektronik und -software. Gemeinsam mit c4c können wir nun auch Projekte mit hohem Software-Anteil durchführen und so alle Phasen der Produktentwicklung abbilden“, erklärt Christian Wagner, einer der beiden Gründer und Geschäftsführer von In-tech. www.in-tech.de www.c4cengineering.de

Die FEV GmbH mit Stammsitz in Aachen übernimmt den französischen Test Systems- und Engineering-Dienstleister D2T Powertrain Engineering S.A. Die Akquise umfasst die Geschäfte von D2T in Frankreich, die Tochterunternehmen in Deutschland, China und den USA sowie die Beteiligungen in Südkorea und Japan. Mit diesem strategischen Schritt weitet FEV insbesondere seine Expertise im Unternehmenssegment TestSysteme aus. „D2T verfügt über Produkte und Services, die sich nahtlos in unser Leistungsspektrum einreihen“, erklärt Professor Dr. Stefan Pischinger, President und CEO der FEV Group. Mit der Übernahme erweitert die FEV ihre weltweiten Prüf- und Entwicklungskapazitäten, um der steigenden Nachfrage zu begegnen. www.fev.com www.d2t.com

Advertorial

Mit Hochleistungsstahl auf die Überholspur Per Autopilot unfallfrei, schadstoffarm und leise ans Ziel – das ist das Auto der Zukunft. Hohe Ingenieurskunst ist der Schlüssel, um diese Vision zu verwirklichen. Der Spezialstahlexperte SCHMOLZ + BICKENBACH beantwortet schon heute die Konstruktionsfragen von morgen.

Mit minimalem Kraftstoffeinsatz erzielt das Automobil optimale Leistung. Ausgeklügelte Assistenzsysteme sorgen für Komfort und Fahrsicherheit. Die anspruchsvolle Konstruktion ist auch auf lange Sicht prozesssicher. Folgenschwere Rückrufaktionen gehören der Vergangenheit an. Zukunftsmusik? Im Gegenteil: Mitentscheidend bei der Entwicklung zukunftsweisender Technologien sind Spezialstahl-Langprodukte. Bereits heute ist Stabstahl in jedem Fahrzeug verbaut: bis zu 300 kg Edelbaustahl und bis zu 10 kg Edelstahl. Spezialitäten für Automobilzulieferer Zulieferer tragen laut Verband der Automobilindustrie mit rund 70 Prozent entscheidend zum Fortschritt bei. Das Ziel ist, neue Bauteile wirtschaftlich und im Idealfall just in sequence an die Produktionsbänder der Hersteller zu liefern. Lösungen für die Mobilität der Zukunft entwickelt der Stahlhersteller SCHMOLZ + BICKENBACH in enger Zusammenarbeit mit den führenden Automobilzulieferern. Modernste Technologien in weltweit neun Stahlwerken und zehn Verarbeitungsanlagen sowie ein globales

Innovation ist kein Selbstzweck, sondern Teil der Kundenorientierung bei der internationalen SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe. Bereits heute sorgen individuelle Spezialstahllösungen für hohe Wirkungsgrade und Sicherheit im Automobil. © SCHMOLZ + BICKENBACH/iStockphoto

Sales- & Services-Netzwerk stellen die Weichen für anforderungsgerechten Spezialstahl. Höchste Qualität ist nicht nur der Anspruch, sondern gelebte Realität bei den produzierenden Tochterunternehmen des Stahlkonzerns. Fokus Kundennutzen Der warmfeste Stahl Thermodur® 2383 Supercool der Deutschen Edelstahlwerke zum Beispiel sorgt für kürzere Taktzeiten in der Fertigung von Blechbauteilen wie der B-Säule: Verwendet für Werkzeuge zum Presshärten kombiniert Thermodur® Warmformgebung und Wärmebehandlung – die Prozesskosten sinken. Um kompaktere Bauteile für den Verbrennungsmotor zu ermöglichen, maximiert SCHMOLZ + BICKENBACH per Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren unter Schutzgas die Reinheit und damit die Belastbarkeit des Stahls. Exzellente Reinheit zeichnet den Kunststoffformenstahl SF-2000® LQ40 von Sorel Forge aus. Dadurch ist er hochglanzpolierfähig: Scheinwerferlinsen erhalten eine glasklare Oberfläche und sind dauerhaft in hoher Qualität reproduzierbar.

Der Edelstahl UGIMA® von Ugitech ist durch gezielt eingestellte Oxideinschlüsse sehr gut zerspanbar und verfügt gleichzeitig über hervorragende mechanische Eigenschaften. Das Resultat: beste Oberflächenqualität am Bauteil und ein markanter Produktivitätsgewinn in der Fertigung. Zukunftssichere Mobilität Zusammen mit Forschungsinstituten und Anwendern entwickelt der Stahlkonzern auch neue Stahlsorten für die Massivumformung wie den bainitischen Swissbain-7MnB8 von Swiss Steel. Geeignet für die Near-Net-ShapeTechnik trägt dieser zu einer material- und zeiteffizienten Bauteilfertigung bei. Das Ziel dabei: immer leichtere Stahlkomponenten für den Antriebsstrang, um das Fahrzeuggewicht, den Verbrauch sowie die CO2-Emissionen zu reduzieren. Aber auch der zuverlässige Betrieb sicherheitsrelevanter Technologien wird erst durch innovativen Speziallangstahl möglich. So sorgt der HSX® 90 von Steeltec dafür, dass die Airbag-Hülse innerhalb kürzester Zeit verschweißt werden kann,

damit das eingebrachte Treibmittel nicht entweicht. Zugleich hält der hochfeste Spezialstahl bis zum Auslösen des Airbags enormem Druck stand. Dank modernster Qualitätssicherungssysteme wie der automatischen Prozessüberwachung und der zerstörungsfreien Materialprüfung erzielt SCHMOLZ + BICKENBACH außerdem die beste technisch realisierbare Werkstoffqualität. Und das Entwicklungspotenzial von Stahl ist längst nicht ausgeschöpft. Ob Low-Cost- oder Hightech-Car – gemeinsam mit Automobilzulieferern arbeitet der Spezialstahl-Experte aktiv daran, Prozesse ressourceneffizienter zu gestalten. Denn zukunftsfähige Stahllösungen sichern allen den Wettbewerbsvorsprung.

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AUS DER BRANCHE

Input für innovativ denkende Konstruktionsverantwortliche Ideenaustausch rund um Systems Engineering und Produktentwicklung Innovative Methoden und Ideen kennenlernen und sich mit Konstruktionsleitern aus anderen Unternehmen und Branchen austauschen – das ist Ziel des ENGINEERING CAMPUS, den die Konradin Mediengruppe erstmals am 22. September 2015 in Stuttgart veranstaltet. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit – in Industrie-4.0-Zeiten insbesondere auch mit Informatikern – bildet genauso wie das Additive Manufacturing einen der Schwerpunkte.

Innovative Entwicklungsingenieure stellen sicher, dass ihr Unternehmen wirtschaftlich stark bleibt. Aber auch kluge Köpfe brauchen Input – und genau den liefert im September 2015 der erste ENGINEERING CAMPUS der Zeitschriften AutomobilKonstruktion, develop3 systems engineering, elektro AUTOMATION, Industrieanzeiger, KEM – Konstruktion, Entwicklung, Management und medizin&technik aus der Konradin Mediengruppe. Die Veranstaltung bietet den Teilnehmern die Möglichkeit, sich zu aktuellen und interessanten Themen rund um die Produktentwicklung zu informieren. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der disziplinübergreifenden Zusammenarbeit, die das Systems Engineering (SE) adressiert. Steigende Komplexität und die zunehmende Zusammenarbeit mit Kunden und Zulieferern – global verteilt – bei gleichzeitig immer engeren Zeitfenstern führen zu hohen Anforderungen an die Entwicklungsabteilungen. Und nur mit qualitativ hochwertigen Produkten lassen sich Wettbewerbsvorteile sichern. Systems Engineering stellt hier Methoden und Tools bereit, um Entwick-

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AutomobilKonstruktion 2/2015

lungsprozesse zu parallelisieren und zu synchronisieren. Denn nur interdisziplinäre Teams können Mechanik, Elektrotechnik sowie Software – enthalten in den Programmcodes der Automatisierer – so aufeinander abstimmen, dass auch die Inbetriebnahme reibungslos über die Bühne geht. Engineering-Prozesse und Additive Manufacturing im Fokus Zum Einstieg beschäftigen sich die beiden Keynotes mit der Frage, wie sich Engineering-Prozesse verbessern lassen und welche Voraussetzungen dafür erfüllt sein müssen. Dr. Peyman Merat, Projektleiter PLM2015 bei der Daimler AG, wird zum Thema „Das digitale Rückgrat der Produktentwicklung“ berichten. Hintergrund ist, dass die Entwicklungs- und Produktplanungsprozesse bei Daimler künftig auf der engen Vernetzung von Produktdatenmanagement-Software Smaragd und CAD/ CAE/CAM-Software NX von Siemens aufsetzen. Im Anschluss zeigt Dr. Roman Dumitrescu, dass sich Systems Engineering nicht nur für den Bau von Raketen und Raumschiffen eignet – ein oft zu hörender Einwand. Vorgestellt werden erste Ergebnisse der 2014

Dr. Peyman Merat, Projektleiter PLM2015 bei Daimler, wird von der Gestaltung der EngineeringProzesse bei dem Automobilbauer berichten Bild: Daimler

im Rahmen des Technologieclusters it’s OWL gegründeten Fachgruppe Systems Engineering, die Dumitrescu leitet. Ziel der Fachgruppe ist es, insbesondere dem Maschinen- und Anlagenbau angepasste Methoden und Tools für das SE zur Verfügung zu stellen. In den folgenden beiden Trendsessions steht dann das Thema Additive Manufacturing (AM), die generative Fertigung im Vordergrund. Insbesondere im Zusammenhang mit Industrie-4.0-Konzepten könnten die Schichtbauverfahren zukünftig eine besondere Rolle spielen – immer dann, wenn es um individualisierte Produkte geht, die vielfach zitierte Losgröße Eins. Spannend ist dabei das Teamwork mit den etablierten Fertigungsverfahren, sprich die Integration in die Serienfertigung. Gelingt dies, muss kundenindividuell und effizient gefertigt kein Widerspruch sein. Auf Fallstricke rund um den 3D-Druck geht anschließend Dr. Bernd-Günther Harmann ein, Geschäftsführer der Kaminski Har-

mann Patentanwälte AG in Vaduz/ Liechtenstein. Er zeigt auf, wie man Nachteilen durch die zu erwartende Kopierlust begegnet und darüber hinaus sogar profitieren kann. In den Vortragsreihen am Nachmittag stehen anschließend eine Reihe von Vorträgen auf dem Programm. Themen sind unter anderem mechatronische Komponenten und ihre Vorzüge, das Zusammenwachsen von sicherer und Standard-Automatisierung sowie Entwicklungsdienstleistungen. Letztere spielen insbesondere in umfangreichen Projekten eine Rolle, wenn es gilt, über das eigene Kern-Know-how hinaus Wissen und Kapazitäten zu erschließen. Die Plenumsrede zum Abschluss hält Prof. Timo Leukefeld, der sich unter dem Titel „Energie intelligent verschwenden“ interessante Gedanken zu unserem Umgang mit Energie macht – ein in vielerlei Hinsicht anregender Vortrag. www.kem.de/ engineering-campus/programm

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ONLINE

Neues auf www.autokon.de

Steeltec präsentiert Online-Werkstofffinder

Hochdruckreiniger von Kärcher im Einsatz bei der Rallye Dakar 2015

Schneller Weg zum stärksten Stahl

Sauber durch die Wüste

Die Hoch- und Höherfesten Stahllösungen ETG und HSX von Steeltec bieten unterschiedliche mechanisch-technologische Eigenschaften und eignen sich für verschiedenste Anwendungen. Um den jeweiligen Kundenanforderungen mit einem Blick den passenden Spezialstahl zuzuordnen, hat das Unternehmen auf seiner Website einen Werkstofffinder eingerichtet. Interessenten können anhand von acht verschiedenen Prozesseigenschaften in einer Matrix verfolgen, welche der sieben unterschiedlichen Stahllösungen die gestellten Anforderungen am besten erfüllt. Zu den Auswahlparametern gehören Attribute wie Kaltformbarkeit, dynamische Belastbarkeit oder Zähigkeit. Per Mouse-over werden außerdem ergänzende Informationen zu den Eigenschaften und der Weiterverarbeitung des jeweiligen Stahlprodukts angezeigt. www.steeltec.ch/produkte-leistungen/werkstofffinder

14 Tage kämpften sich bei der legendären Rallye Dakar die Fahrer durch die Wüstenlandschaften Argentiniens, Chiles und Boliviens und ließen dabei mehr als 9 000 km hinter sich. Technische Unterstützung leistete ihnen als offizieller Ausrüster der Reinigungsspezialist Kärcher: An drei Etappenzielen in Iquique (Chile), Rosario (Argentinien) und Villa Carlos Paz (Argentinien) baute Kärcher Reinigungsstationen auf und ermöglichte so allen Teilnehmern der Rallye ihre Autos, Motorräder, Quads und LKWs mit Hochdruckreinigern von Sand, Staub und Schmutz zu befreien. www.autokon.de Suchwort Kärcher

Synotech Sensor und Messtechnik überarbeitet Webauftritt

Komfortabler suchen, schneller finden

Lager aus Schweinfurt in der Formel 1

Ferrari fährt mit SKF aufs Treppchen

Mit Sebastian Vettel ist der Scuderia Ferrari gleich zum Auftakt der Saison 2015 der Sprung aufs Treppchen gelungen. Das hat die Scuderia auch Gewichtseinsparungen und Leistungssteigerungen sowie neuen Getriebelagern aus dem Hause SKF zu verdanken. Gefertigt werden diese Lager in Schweinfurt. Ferrari kann nun kleinere Lager verwenden, ohne Einbußen bei der Leistung oder Zuverlässigkeit befürchten zu müssen. www.autokon.de Suchwort SKF

D'Ieteren und Continental gründen Joint-Venture

Virtueller Schlüsseldienst für Mobilitätsanbieter

Mit einer neu gestalteten Homepage wartet das Unternehmen Synotech auf. Neben dem überarbeiteten Corporate Design offenbart sich die Seite mit neuer Struktur. Nun werden die Produktgruppen in übersichtlicherer Form präsentiert und der Besucher erhält Informationen auf den ersten Blick über Neuheiten, Aktionen und Veranstaltungen. Eine verbesserte Navigation erleichtert das Auffinden der Produkte, der dazu gehörigen technischen Spezifikationen sowie umfangreicher Hintergrundinformationen zu den Anwendungen. Der Downloadbereich weist die gleiche Struktur wie das Produktmenü auf und fasst alle zur Verfügung stehenden Dokumente an einer Stelle zusammen. Die Merkzettelfunktion und die Möglichkeit zur schnellen Kontaktaufnahme erhöhen den Bedienungskomfort der Webseite. www.synotech.de

Das wachsende Interesse an Alternativen zum klassischen Autobesitz führt zu einem Boom der Car-Sharing-Angebote. Damit CarSharing-Angebote besonders komfortabel und sicher realisiert werden können, haben das internationale Technologieunternehmen Continental und der belgische AutomobilService-Spezialist D'leteren ein Joint-Venture zur Entwicklung und Durchführung von verschiedenen Car-Sharing-Diensten gegründet. Das Joint-Venture trägt den Namen OTA keys. www.autokon.de Suchwort Schlüsseldienst

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SOCIAL MEDIA

Schneller, günstiger, authentischer Softwaregestütztes Web-Monitoring schlägt klassische Marktforschung

Große Automobilhersteller nutzen unverfälschte Nutzerkommentare aus verschiedenen Webplattformen wie Youtube, Facebook oder Foren für Feedback in Echtzeit, um schnell auf unbekannte Probleme reagieren zu können – und sparen damit Millionenbeträge. Schnelligkeit und Authentizität gehören nicht zu den Stärken der klassischen Marktforschung. Beides ist jedoch essenziell, wenn es darum geht, Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten nicht nur zu erkennen, sondern zeitnah geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Der enge Automobilmarkt ist das Paradebeispiel dafür, denn Pannenserien und Rückrufaktionen schaden nicht nur dem Image des Herstellers, sie kosten unter Umständen Millionen. Laut einer Studie des Center of Automotive Management sind im vergangenen Jahr in Deutschland 1,9 Mio. Fahrzeuge wegen sicherheitsrelevanter Mängel zurückgerufen worden – so viele wie noch nie. Einzelauswertung statt Zählappell Um Qualitätsmängel schnell zu beseitigen und eine nachhaltige Verstimmung der Kunden zu vermeiden, setzen beispielsweise Volkswagen und Jaguar Land Rover seit einiger Zeit auf ein umfassendes Customer-Voice-Monitoring, das die Münchner Consline AG entwickelt hat. Hinter der Dienstleistung steckt mehr, als die übliche Keyword-basierte Zählmethodik: Die Nutzerbeiträge zu einem bestimmten Produkt oder Thema werden von Muttersprachlern in relevante Einzelaussagen zerlegt und detailliert bewertet. Durch die gezielte Analyse von Userkommentaren im Internet war Consline etwa auf ein Youtube-Video aufmerksam geworden, in dem sich

Die Autorin: Bettine Kuhnert, freie Journalistin, München, i.A. der Consline AG

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Eine falsch eingestellte Sitzheizung oder ein Navigationssystem, das aufgrund von Übersetzungsfehlern den Fahrer beleidigt, sind weit mehr als kuriose Unannehmlichkeiten. Fehler wie diese können hohe Kosten verursachen und den Ruf des Herstellers nachhaltig schädigen Bilder: Boereck/Wikimedia Commons, Consline

der russische Besitzer eines Premiumfahrzeugs über das falsch übersetzte Navigationsmenü beschwerte, das dem Fahrer aufgrund dieses Fehlers zweideutige Anweisungen gab. Consline konnte das Problem nicht nur schnell aufzeigen, das russische Team des Unternehmens lieferte auch gleich noch die korrekte Übersetzung. Für einen anderen Hersteller konnte unmittelbar nach dem Verkaufsstart eines LuxusSUV aufgedeckt werden, dass die Sitzheizung viel zu heiß wurde. „Während bei den bereits verkauften Modellen aufwendig der Sitz in der Werkstatt ausgebaut werden musste, kostete die Fehlerbehebung im Werk fast nichts“, sagt Consline-Vorstand Heinz van Deelen. Auch die Wirksamkeit einer Maßnahme kann durch die Auswertung von User-Beiträgen in einschlägigen Foren ermittelt werden. So konnten etwa die Ursachen für diffuse Geräusche im Armaturenbereich eines Mittelklassefahrzeugs identifizieren werden. Auch der Erfolg der Werkstattkampagne, die der Hersteller auf Basis dieser Informationen veranlasste, um das verantwortliche Teil im Motorraum auszutauschen, wurde durch das Monitoring getrackt und erheblich schneller bestätigt als durch Händlerrückmeldungen.

Kein Algorithmus kann die Interpretationsleistung eines Menschen ersetzen Nicht zuletzt aufgrund der stark gestiegenen Entwicklungskosten in den vergangenen Jahren, ist das Web-Monitoring somit eine zeitgemäße Methode, die weltweit eingesetzt werden kann, um Schwachstellen schnell und zuverlässig zu erkennen. Das Internet als zuverlässige Fundgrube für authentische Aussagen zu Marktforschungszwecken zu nutzen, macht jedoch nur Sinn, wenn mehr dahinter steckt als die übliche Keyword-basierte Zählmethodik. „Kein Algorithmus kann die Interpretation leisten, zu der ein Mensch im Stande ist“, sagt van Deelen. Consline hat deshalb in den letzten Jahren eine eigene Methodik entwickelt, auf die sich mittlerweile eine ganze Reihe großer Automobilhersteller verlassen, beispielsweise Volkswagen und Jaguar Land Rover. Dabei werden sämtliche Nutzerbeiträge, die im Netz zu einem bestimmten Produkt oder Thema abgegeben werden, in relevante Einzelaussagen zerlegt und detailliert bewertet. Die Ergebnisse sind somit nicht durch die Fragesituation beziehungsweise die Fragestellung oder die Auswahl der Befragten verfälscht und liegen sehr schnell vor.

Alle relevanten Informationen werden in einer Cockpitlösung, dem Consline Intelligence Management System (CIMS), zusammengeführt. Diese Arbeitsplattform kann sowohl von Mitarbeitern des Herstellers als auch von Consline genutzt werden, um den themenspezifisch user-generierten Content, einschließlich Bildern, Videos und Presseartikeln, zu untersuchen. „Die Autobauer haben somit in Echtzeit Zugang zu authentischen Meinungsäußerungen ihrer Kunden und können Umfang, Inhalt und Kosten einer Fehlerbehebung sehr gut beeinflussen“, erläutert van Deelen. Heinz van Deelen, Vorstand der Consline AG: „Von Händlern erhalten die Hersteller erst mit deutlicher Verzögerung Rückmeldungen zu Problemen. Im Internet hingegen tauschen sich die Kunden sofort aus. Consline zählt diese Beiträge nicht einfach, sondern bewertet die einzelnen Aussagen, und hilft den Autobauern dadurch, Fehler schnell zu beheben und hohe Kosten zu sparen.“

Qualitätsstandards für das Monitoring Consline legt hohe Qualitätsmaßstäbe an das softwaregestützte Verfahren an. Wesentliche Kriterien sind dabei die vollständige Erfassung relevanter, aber auch das zuverlässige Aussortieren nicht-relevanter Beiträge (Spam etc.) sowie die korrekte, spezifische und aussagenbasierte Codierung von Inhalt und Tonalität. Auf dieser Basis können über die im CIMS integrierten Analyse- und Statistikfunktionen grafische und tabellarische Auswertungen einschließlich Benchmarking durchgeführt wer-

den. Als flexible Multi-Client-Plattform, die in allen Sprachen und für alle Medien genutzt werden kann, ist das System auch in der Lage, international tätige Mehrmarkenkonzerne abzubilden und Auswertungen einzelner Marken sowie Ländervergleiche zu liefern. Die Ergebnisse können für Managemententscheidungen herangezogen werden. Die vermehrte Nutzung des webbasierten Customer-Voice-Monitoring zeigt, dass die Hersteller zeitnah auf Beschwerden der Verbraucher reagieren können und wollen. Für einen akuten Fall sind – je nach Komplexität – zwei bis vier Wochen Recherche und Auswertung notwendig. „Bereits zwei Wochen nachdem bei Problemen entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet wurden, ist erkennbar, ob diese den gewünschten Erfolg zeigen“, sagt van Deelen. Sinnvoller als eine kurzfristige Untersuchung sei jedoch ein permanent laufendes Radar. Dabei soll insbesondere die Alert-Funktion des CIMS helfen, einen Skandal und die damit verbundenen hohen Kosten zu vermeiden. Consline AG, München, www.consline.com

Alles im Blick

Im CIMS werden die Nutzerbeiträge vollständig erfasst, kategorisiert und Relevanz

lyse- und Statistikfunktionen grafische und tabellarische Auswertungen einschließ-

sowie Tonalität bewertet. Auf dieser Basis können über die im CIMS integrierten Ana-

lich Benchmarking durchgeführt werden

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ELEKTROMOBILITÄT Schwerpunktthema

Das Fahrzeuggewicht drastisch reduziert Mit neuartigen Integralbauweisen zu kosteneffizientem Systemleichtbau für Elektrofahrzeuge

Der InEco-Demonstrator ist ein vier-

Wenn die Elektromobilität in Deutschland Fahrt aufnehmen soll, muss vor allen Dingen das Fahrzeuggewicht reduziert werden. Neue Werkstoffe und zielgerichtete Werkstoffkombinationen erfordern aber auch neue Fertigungstechnologien. Wie der Beitrag zeigt, arbeiten Forschung und Industrie im Schulterschluss an Lösungen.

Der Autor: Dr.-Ing. Rolf Langbein, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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Das Ziel der Bundesregierung, bis zum Jahr 2020 eine Million Elektroautos auf Deutschlands Straßen zu bringen, scheint gefährdet. Denn noch immer sprechen zu geringe Energiedichte der Akkus, zu schwere Fahrzeuge und dadurch zu geringe Reichweiten, vor allem aber zu hohe Preise, dagegen. Soll die zur Verfügung stehende Energie optimal in Mobilität umgesetzt werden, muss das Gewicht der Fahrzeuge drastisch reduziert werden. Vor diesem Hintergrund gewinnt der Leichtbau rasant an Bedeutung. Weltweit haben Politiker und Industrien den Leichtbau als bedeutenden Innovationstreiber und damit als Schlüsseltechnologie erkannt. „Für die Elektromobilität und den gesamten Automobilbau nehmen der Leichtbau und der Einsatz neuer Werkstoffe eine zentrale Rolle ein“, sagt Prof. Helmut Schramm, bisheriger Leiter Produktion Elektrofahrzeuge der BMW Group Werk Leipzig. In Deutschland arbeiten in Leichtbauzentren, Forschungsinstituten und in der Industrie Wis-

sitziges Elektrofahrzeug für den metrourbanen Raum, das inklusive Batterie nur 900 kg wiegt

senschaftler mit Nachdruck daran, neue Werkstoffe und deren Kombinationen zu testen und geeignete, serientaugliche Fertigungstechnologien zu entwickeln. Ein Beispiel hierfür sind die Arbeiten am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden. Der langjährige Institutsleiter Professor Werner Hufenbach hatte schon zu Beginn der 90er Jahre das Dresdener Modell „Funktionsintegrativer Systemleichtbau in Multi-Material-Design“ entwickelt, das in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewinnt. Zu Beginn des letzten Jahres haben die Dresdener Forscher das Ergebnis ihrer gemeinsamen Forschungsarbeit mit dem LeichtbauZentrum Sachsen und der ThyssenKrupp AG im Projekt InEco präsentiert. Der Demonstrator,

Michael Stegelmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik: „Im Sommer 2013 haben wir das Forschungsprojekt Forel als Nachfolger zum InEco-Projekt gestartet“

ein viersitziges Elektrofahrzeug für den metrourbanen Raum, weist ein Gesamtgewicht von nur 900 kg inklusive aller Komponenten und der Batterie auf. Laut Aussage der Erbauer vereint das Fahrzeug sportives Fahrvergnügen mit umweltverträglicher Nutzung sowie kostenattraktive Bauweisen mit elegantem Aussehen. „Der InEco ist sicher nicht das Leichteste, was möglich ist“, sagt Michael Stegelmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut. Es gebe auch noch andere Aspekte. Ein wichtiger Punkt sei dabei die Wirtschaftlichkeit. „Das reine Kohlenstoffauto, wie wir es aus der Formel 1 kennen, wäre zwar bedeutend leichter, macht aber Preise erforderlich, die kein Endkunde bezahlen wird“, ist er überzeugt. Die Partner des InEco-Projektes haben nach einem zukunftsorientierten und nachhaltigen Fahrzeugansatz gesucht. Deshalb nahmen sie gemäß eines holistischen Forschungsansatzes das gesamte Fahrzeugsystem unter die Lupe. Das Ergebnis dieser Herangehensweise ist ein generisches Projektfahrzeug in integraler Mischbauweise. Das hat ermöglicht, die Anzahl der Fahrzeugkomponenten deutlich zu reduzieren und das Leichtbaupotenzial in hohem Maße auszunutzen. Innovative Werkstoffkombinationen wie CFK-Stahl-Hybridverbunde und

die Umsetzung von neuartigen Integralbauweisen für einen kosteneffizienten Systemleichtbau spielten dabei eine große Rolle. Für neuartige Bauteile und Technologien, wie die Frontklappe in ultraleichter Sandwichbauweise oder das RTM (Resin Transfer Moulding)-Seitenteil mit integrativer CFK-Stahl-B-Säule, ist grundsätzlich deren ökologische Wettbewerbsfähigkeit gefordert. Eine weitere wichtige Innovation ist die hochmoderne Batterietechnologie. Die Batterie, inklusive deren optimierter Klimatisierung, ist crashsicher und schwerpunktneutral im Mitteltunnel des Fahrzeugbodens integriert. Hinzu kommt die Reduzierung der Einzelmassen vieler Fahrzeugkomponenten. Die Forschungsergebnisse dieser Einzelbetrachtungen sind auch für andere Fahrzeugkonzepte nutzbar. So beträgt die Masseersparnis an Front- und Heckklappe bis zu 75 % im Vergleich zu konventionellen Stahlbauteilen ohne deren Funktionalität einzuschränken. Auf den erzielten Ergebnissen des InEco-Projektes bauen weitere Aktivitäten auf. So ist zum Beispiel mit Thyssen Krupp Carbon Components ein Joint Venture mit einem Spin-off der TU Dresden entstanden, das konzernweit laufende CFK-Projekte bis zur Serienreife betreut. Vielseitige Fortsetzung findet das InEco-Projekt im neu aufgelegten Forel-Projekt „Darüber hinaus münden die Forschungsbedarfe, die wir im Laufe des Projektes erkannt haben, in einem neuen Forschungs-Projekt“, berichtet Stegelmann. „Gemeinsam mit der Nationalen Plattform Elektromobilität haben wir das Forel-Projekt initiiert und sind damit im Sommer 2013 gestartet.“ Das Forel-Projekt beinhaltet derzeit sieben Schwerpunkte: Ur- und Umformtechnologien, Fügen und Trennen, Montage und Demontage, Reparatur, Qualitätssicherung, Prozesskettenanalyse und das Recycling. „In diesen Themenschwerpunkten wollen wir gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung Lücken identifizieren“, erklärt Stegelmann die geplante Vorgehensweise, „wir wollen Wertschöpfungsketten oder den Leichtbau in der E-Mobilität analysieren und ermitteln, wo gezielt Forschungsprojekte zu starten sind.“ Im Fokus der Dresdener stehen dabei die Fertigungstechnologien. „Hier sehen wir eher Möglichkeiten, Potenziale auszuschöpfen hinsichtlich der Automatisierung, der Effizienz oder der Zykluszeiten“, hebt der Wissenschaftler hervor. Eine erste Studie im Rahmen des Forel-Projek-

Eine neue Komponente der InEco-Forschungsarbeiten: das hochintegrative InEco-Seitenteil in CFK-MetallMischbauweise Bilder: TUD/ILK

tes hat gezeigt, dass es wohl nicht „das“ Material der Zukunft geben wird, sondern Kombinationen aus einer Vielzahl von Materialien. Da kommt der Verbindungstechnik eine hohe Bedeutung zu. Es sind erhebliche Unterschiede zu berücksichtigen, ob nur Komponenten zu ersetzen sind oder ob völlig neue Konzepte mit neuen kombinierten Werkstoffen zu fügen sind. Immer wichtiger wird dabei die Frage des Recyclings, nämlich: Wie lässt sich das wieder trennen? Ein wesentlicher Aspekt sollte auf jeden Fall noch mitangesprochen werden. Das ist die Funktionsintegration. „Leichtbau bedeutet schon lange nicht mehr, nur die Masse zu minimieren, sondern beinhaltet ebenso die Ausschöpfung von Funktions- und Bauteilintegration bei gleichzeitiger Ressourceneffizienz und Fertigungsautomatisierung“, betont Professor Hufenbach. Funktionsintegration ist ein sehr weites Feld. „Es geht eigentlich darum, dass man ein Bauteil nicht nur für die angedachte Lösung verwendet, sondern zusätzliche Funktionen mit einbaut“, erklärt Michael Stegelmann. „Das kann zum Beispiel die Integration von Sensortechnologien in CFK-Strukturen oder zwischen Werkstoffen sein.“

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ELEKTROMOBILITÄT Schwerpunktthema

Mehr Reichweite durch PTC Sinnvolle Wärmequelle für den Innenraum

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Die dritte Generation des HochvoltPTC-Wasserheizers (rechts) soll noch kompakter und effizienter werden Bilder: Eberspächer

PTC-Heizelemente – aus dem Diesel-Pkw nicht mehr wegzudenken. Aber auch bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen spielen die kleinen elektrischen Wärmespender eine wichtige Rolle. Mit neuen Ideen für die kommende dritte und vierte Produktgeneration will die Eberspächer Catem GmbH & Co. KG einen noch effizienteren Umgang mit der kostbaren elektrischen Energie erreichen.

Der Autor: Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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AutomobilKonstruktion 2/2015

„Allein die Eberspächer Catem GmbH & Co. KG hat bisher mehr als 40 Millionen PTC-Zuheizer produziert und ist damit klarer Marktführer im Segment“, so Dr. Klaus Beetz, Geschäftsführer Eberspächer Climate Control Systems. Aktuell sind etwa 90 Prozent für Dieselmotoren konzipiert, ein steigender Anteil der Jahresproduktion kommt inzwischen bei Ottomotoren zum Einsatz. Vorteil der PTC-Keramikelemente ist ihr physikalisch bedingter Schutz vor Überhitzung. Denn sie heizen sich nur bis zu einer bestimmten Temperatur auf, danach wird die Stromaufnahme automatisch reduziert. Im Vergleich dazu benötigen andere Techniken eine Regelung, da deren Heizelemente nicht selbstregelnd sind. Besonders bedeutsam ist der PTC-Heizer für Elektrofahrzeuge. Ohne die Abwärme des Verbrennungsmotors sind PTC-Elemente derzeit die einzig sinnvolle Wärmequelle für den Innenraum, auch wenn sie die Reichweite der Fahrzeuge besonders im Winter empfindlich einschränken. Brennstoffheizungen sind zwar technisch ausgereift, konterkarieren aber das Prinzip der lokal emissionsfreien Mobilität. Wärmepumpen wird eine große Zukunft pro-

phezeit, allerdings haben sie Leistungsdefizite bei sehr tiefen Temperaturen und sind noch nicht serienreif entwickelt. Klaus Beetz: „Aus heutiger Sicht wird eine Kombination aus Wärmepumpe plus elektrischem PTC-Zuheizer die Zukunft sein“. Deutliche Produktionssteigerung Bis dahin setzen die Automobilhersteller auf PTC-Heizer von Catem. Aktuell sind nach Angaben von Klaus Beetz fast alle Elektro-Serienfahrzeuge mit PTC-Heizelementen von Catem ausgerüstet. Die erste Produktgeneration kommt zum Beispiel im Nissan Leaf, Chevrolet Volt und Opel Ampera zum Einsatz, die zweite Generation etwa im E-Golf und E-Up von Volkswagen. Für den i3 und i8 bezieht BMW die Heizelemente allerdings von David & Baader aus dem benachbarten Rülzheim in der Pfalz – dem ehemaligen Joint Venture-Partner von Eberspächer, der die Catem mit aus der Taufe gehoben hat. In Summe hat Catem nach eigenen Angaben bereits 200 000 E-Fahrzeuge und Hybridmodelle mit PTC-Heizern ausgerüstet. 2014 waren es insgesamt 100 000 Einheiten für 22 verschie-

SOFT SEAT

dene Fahrzeugmodelle, 2015 will man, bedingt durch einige Neuanläufe, bis zu 180 000 Hochvolt-PTC-Heizungen fertigen. Zumeist in Form eines Wasserheizers, dessen Wärme in einen Wasserkreislauf und anschließend an die Hochvoltbatterie oder die Innenraum-Luft abgegeben wird. Direkte Hochvolt-Luftheizungen werden immer seltener. Erst Evolution, dann Revolution Die 2016 debütierende dritte Produktgeneration des PTC-Wasserheizers soll noch einmal effizienter werden, um so die Reichweitenproblematik der Elektrofahrzeuge zu entschärfen. So soll die Heizleistung pro Fläche von aktuell 43 auf 62 Watt pro Quadratzentimeter steigen. Unter anderem wird dies laut Beetz durch weniger, aber leistungsfähigere PTC-Bausteine sowie eine neue Form der Zirkulationskammer mit größerer Wärmeübertragungsfläche erfolgen. Gleichzeitig soll das Modul statt bisher

Die neuen Ø 6 mm Rückschlagventile Bauform: Forward Dr. Klaus Beetz: „Durch umfassende Weiterentwicklung konnten wir bei der dritten Gerätegeneration der Hochvolt-

Neuer Platz auf der

PTC-Wasserheizer Volumen und Gewicht

HANNOVER

um 30 Prozent reduzieren.“

MESSE

13.-17. April 2015

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Der 48-Volt-PTC-Zuheizer ist für Mildhybrid-Antriebe gedacht

2,4 weniger als zwei Kilogramm wiegen und kleiner sein. Es ist für Spannungen bis 500 V geeignet – aktuell werden die Hochvolt-PTCWasserheizer der Catem bei Spannungen von 280 bis 450 V eingesetzt. Die Automobilhersteller und Catem arbeiten im Entwicklungsstadium aber bereits mit Spannungen bis 800 V. Bis zu diesem Wert wird auch die bereits geplante vierte Generation ausgelegt sein, die eher eine Revolution lostreten denn als Evolution daherkommen wird. Catem will das Gewicht auf weniger als ein Kilogramm verringern und die Flächenheizleistung auf etwa 90 Watt pro Quadratzentimeter anheben. Für die PTCHeizelemente sind eine komplett neue Taschengeometrie und eine andere Befestigungsart als das bisherige Klemmsystem angedacht. Zudem soll die in der Montage noch fehleranfällige manuelle Verdrahtung der Heizschleifen durch ein Stanzgitter ersetzt werden, auf dem die Heizschleifen schon fest vordefiniert sind. Augenfälligste Neuerung wird ein neuer

Heizkörper sein, der statt wie bisher aus Aluminium aus zwei Werkstoffen bestehen wird – einem inneren mit guten Wärmeübertagungseigenschaften und einem äußeren mit guten Isoliereigenschaften. Mit diesen Neuerungen will Catem auch in etwa zehn Jahren noch einen Marktanteil von mehr als der Hälfte aller Hochvolt-PTC-Heizer halten. Am anderen Ende der Spannungsskala hat Catem bei den 12-Volt-PTC-Luftheizern ein Schaltelement in den Heizer integriert. „Es ersetzt die Funktionalität der bisherigen externen Relaisbox und wird robuster und deutlicher leiser als diese sein und den Aufwand bei Montage und Verkabelung erheblich reduzieren“, so Beetz. Diese Lösung wird derzeit auch für einen 48-Volt-PTC-Luftheizer adaptiert. Erste Muster dieser Mildhybrid-Anwendung sollen bald in die Wintererprobung mit einem OEMPartner gehen. Eberspächer Catem GmbH & Co. KG, Herxheim, www.eberspaecher.com

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ELEKTROMOBILITÄT Schwerpunktthema

Flughäfen fahren ins Elektro-Zeitalter Lenze Schmidhausers Mobile-Baukasten spart Platz im ersten vollelektrischen Flughafenbus

Mit dem Cobus wagt CaetanoBus den Sprung ins Elektrozeitalter Bild: CaetanoBus

CaetanoBus in Gaia, Portugal, besser bekannt unter dem Namen Cobus, befördert weltweit zahllose Reisende vom Flugzeug zum Terminal und umgekehrt. Nun wagt das Unternehmen den Sprung ins Elektrozeitalter, was Flughäfen eine Möglichkeit bieten soll, ihre CO2-Bilanz zu verbessern und Geld zu sparen. Der Schlüssel der Umbaustrategie von dieselbetriebenen zu vollelektrischen Bussen ist, die richtige Leistung effizient ins richtige System zu bringen und dabei möglichst wenig Platz einzunehmen. Für diese Anforderungen setzt CaetanoBus auf den Mobile-Baukasten von Lenze Schmidhauser.

Der Autor: Jonas Schuster, Leiter Vertrieb und Marketing, Lenze Schmidhauser, Romanshorn, Schweiz

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„Flughäfen stehen unter dem Druck, ihre CO2-Bilanz zu verbessern und Kosten sparen zu müssen“, sagt José Costa. Der Leiter der Fahrzeug- und Fahrgestellentwicklung bei CaetanoBus in Gaia bei Porto hat schon einige Jahre Erfahrung, was Terminalbusse auf Flughäfen angeht. „Viele Bushersteller machen die ersten Schritte ins Elektrozeitalter. Wenn es aber um Busse für Flughäfen geht, wo sich alles um verfügbaren Platz und Transportkapazität dreht, gab es bisher keine kostengünstigen vollelektrischen Lösungen – bis jetzt. Gemeinsam mit vielen Partnern hat CaetanoBus ein einzigartiges Umbaukonzept entwickelt, bei dem die alten Cobus-3000-Busse ein zweites – vollelektrisches – Leben erhalten.“ Marktführerschaft öffnet Tür zur Elektrifizierung Der portugiesische Bushersteller, der 1946 die ersten Busse aus Holz produzierte, war vor allem in Großbritannien sehr bekannt, bevor das benachbarte Spanien die Produkte kennen lernte. Die hohe Zahl der vorhandenen Fahrzeuge macht dieses Umbauvorhaben überhaupt erst möglich. „Die Entwicklung einer vollelektrischen Alternative geht mit beträchtlichen Investitionen einher. Aufgrund unserer Marktführerschaft und der dauerhaft hohen Zahl an Cobus-Bussen ergab sich hier eine einzigartige Gelegenheit. Es gibt viele

Umbaukandidaten, wodurch wir die Forschungs- und Entwicklungskosten sowie die Investitionen in die Produktion auf eine relativ große Zahl umbaufähiger Busse verteilen konnten“, sagt Costa, es sei für sie kein Problem, die Flotte weitere zehn Jahre in Vollzeit einzusetzen – einschließlich der üblichen Gewährleistungspflicht. So gut wie neu Wie wandelt man also einen bisher dieselbetriebenen Bus in einen Elektrobus um? Zuerst wird er bis aufs Skelett demontiert. Man entfernt innen wie außen alles, auch die Gleichstromeinheiten und natürlich den Antriebsstrang. Zurück bleibt ein leeres Gestell, das den Ingenieuren von CaetanoBus die einmalige Gelegenheit gab, die Technik, den Innenraum und den Look des „neuen“ Busses zu überdenken. „Worauf wir bei der Umgestaltung unter anderem achteten, waren natürlich die Umwelt- und Betriebsparameter des neuen E.cobus sowie die Herstellungskosten“, sagt Costa. „Bei der Umstellung auf Elektro mussten wir aus den geringen Emissionen und dem niedrigen Geräuschpegel des elektrischen Antriebs Kapital schlagen. Die Energiekosten für den Transport von Flugpassagieren auf einem Flughafen konnten um sage und schreibe 75 Prozent gesenkt werden.“

Kampf um Platz Nicht unerwähnt bleiben soll, dass der Einbau aller Teile eines Elektrobusses in den Rahmen eines Diesels alles andere als einfach ist. Dies gilt besonders für den Antriebsstrang, die Akkus und das gesamte Energiemanagement. Costa: „Wenn es um die Auslegung der Hauptkomponenten wie den Antriebsstrang geht, sprechen wir natürlich zuerst von Newtonmeter und Kilowatt. Da aber die Zahl der Passagiere, die ein Bus befördern kann, ein sehr wichtiger Betriebsparameter für die Fluggesellschaften ist, findet man sich schnell in der Lage, alle Leistungsanforderungen in so wenig Platz wie möglich packen zu müssen.“ Beim E.Cobus konnte man etwas von der wertvollen Bodenfläche sparen, indem die Gleichstromeinheiten nach oben verlagert wurden und so Raum für die Akkus und andere Geräte schafften, gleichzeitig musste aber der nied-

die besten Ergebnisse in Sachen Funktionalität und Kosten. Dies gilt natürlich für den Antriebsstrang, aber auch für die Umrichter und Leistungsteile für alle Ausrüstungs- und Armaturenbrettfunktionen. Bei CaetanoBus erspart uns dies, alle Fäden selbst zusammenführen zu müssen und es spart Platz, da sich alles in einem kompakten und robusten Aluminiumgehäuse befindet, das alle Fahrzeuganforderungen erfüllt“, erläutert Costa. Dilemma der Nutzfahrzeug-Hersteller Jonas Schuster ist Vertriebs- und Marketingmanager bei Lenze Schmidhauser. Er versteht den Ruf nach kompakten, für Fahrzeuge geeigneten Umrichtern nur zu gut. „Ein Problem, vor dem Firmen wie CaetanoBus bei der Konstruktion vollelektrischer Alternativen stehen, ist der Mangel an verfügbaren Teilen in Fahrzeugqualität, die ihre Anforderungen erfül-

Der vollelektrische Flughafenbus soll die CO2-Bilanz auf Flughäfen senken Bild: CaetanoBus

rige Einstieg für die Passagiere erhalten bleiben. Die Gleichstromeinheiten nach oben zu verlagern hieß dann aber auch, dass sich der Schwerpunkt des Busses etwas nach oben verlagert. Da aber die Höchstgeschwindigkeit bei 50 km/h liegt und die Fahrbahn eben ist, bringe das laut Costa keine Probleme. Hinzu kommt die Suche nach integrierten Lösungen, um Platz und Kosten zu sparen: „Durch die Zusammenarbeit mit Zulieferern, die eine integrierte Lösung bieten, erzielt man

len.“ Da die Mengen relativ gering sind, können sie es sich nicht leisten, ihre eigenen Teile zu konstruieren und herzustellen. Verfügbar sind häufig nur Industrieteile – diese sind aber meist sperrig und arbeiten oft mit beweglichen Teilen wie Lüftern zur Kühlung. Um dieses Problem anzugehen, hat Lenze Schmidhauser 2012 das Mobile-System entwickelt. Es erlaubt Herstellern von Nutzfahrzeugen, sich alle Vorteile der Großserien-Autobauer zunutze zu machen, ohne hohe Preise

Der Mobile-Baukasten von Lenze Schmidhauser im Aluminiumgehäuse für den Einsatz in Nutzfahrzeugen Bild: Lenze Schmidhauser

zu bezahlen. „Es ist wirklich einfach. Unsere Kunden müssen nur ihre Leistungsanforderungen spezifizieren und wir integrieren diese in ein dichtes und robustes Aluminiumgehäuse mit Wasserkühlung“, sagt Schuster. Im Fall von CaetanoBus wurden eine 1x-DCU 15/PSU 5.6 und zwei 2 x-PSU 5.6 für die Versorgung der Klimaanlage, verschiedener Hilfssysteme und des Armaturenbretts kombiniert. „Und da Mobile ein modulares System ist, können wir diese Geräte auf der Grundlage eines standardisierten Produktionsprozesses herstellen und liefern“, sagt Schuster. Hohe Erwartungen Wenn man CaetanoBus fragt, was sie von der Elektrozukunft halten, wird klar, dass die Firma hohe Erwartungen hat. Costa: „Mehrere europäische Flughäfen führen derzeit Pilotprojekte mit dem E.cobus durch. Natürlich sammeln wir alle Informationen, die diese Pilotprojekte liefern, und verwenden sie für weitere Verbesserungen. Letztendlich erwarten wir, 3000 Flughafenbusse pro Jahr umzubauen. Natürlich hören wir da noch nicht auf. Wir arbeiten schon mit mehreren Städten daran, elektrische Stadtbusse wie den Cobus 2500 EL zu liefern.“ Für diese Busse gelten selbstverständlich andere Anforderungen aufgrund der Betriebsparameter, sie werden daher von Grund auf neu gebaut. Der Platz ist auch bei den Bussen des ÖPNV heiß begehrt, weshalb die integrierten Lösungen von Lenze Schmidhauser mehr als willkommen sind. Lenze Schmidhauser, Romanshorn/Schweiz, www.lenze-schmidhauser.ch

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ELEKTROMOBILITÄT Schwerpunktthema Durch die innenliegenden Kühlkanäle kann das Gehäuse des REM-Elektromotors sehr einfach gefertigt werden Bilder: Markus Schiefer

Antrieb für die urbane Mobilität der Zukunft Innovationscluster REM 2030 entwickelt innovative Ansätze und Lösungen

Die Mobilität der Gegenwart steht aufgrund gesellschaftlicher Megatrends wie Klimaschutz, zunehmender Urbanisierung und knapper werdender Rohstoffe vor großen Herausforderungen – Probleme wie Staus oder Luftverschmutzung führen vor Augen, dass es neuer effektiver und nachhaltiger Mobilitäts- und Antriebslösungen bedarf. Das Innovationscluster REM 2030 erforscht Mobilität aus einer systemischen Perspektive heraus und entwickelt neben Komponenten wie Mobilitätskonzepten und Softwarelösungen zudem einen neuen Elektromotor.

Wie bewegen wir uns im Jahre 2030 fort? Welche Antriebe werden dabei eine Rolle spielen? Und wie muss sich Mobilität in urbanen Räumen wandeln, um zugleich effektiv und nachhaltig zu sein? Mit diesen und anderen Fragen befasst sich das Fraunhofer Innovationscluster Regional Eco Mobility 2030 (REM 2030), in dem sich vier Fraunhofer-Institute (ISI, IOSB, ICT und IWM) aus Karlsruhe und Freiburg sowie drei Institute des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) zusammengeschlossen haben. Gemeinsam mit Industriepartnern wie Fahrzeugherstellern, Zulieferern und Energieversorgern sowie Mobilitätsdienstleistern, Verkehrsbetrieben, Verbänden und Kommunen werden Lösungen und Wege für die effiziente Individualmobilität der Zukunft untersucht und erprobt. Mobilität wird dabei systemisch, also aus technologischer, ökologischer, sozialer und ökonomischer Perspektive betrachtet. Projekt REM 2030 setzt auf kombiniertes und vernetztes Fahrzeugkonzept Das Projekt REM 2030 verfolgt einen Mobilitätsansatz, der sich aus dem Zusammenspiel dreier Fahrzeugkonzepte ergibt: elektrischen Fahrrädern für Kurzstrecken, speziell für die Stadt entwickelten Kleinstfahrzeugen wie dem

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Renault Twizzy sowie herkömmlichen Autos für weitere Strecken. Im Projekt wird ein Demonstratorfahrzeug mit Lithium-IonenBatterie und einer Methanol-Brennstoffzelle als Range Extender aufgebaut. Durch die Nutzung von Strom aus Erneuerbaren Energien und Methanol aus Biomasse fallen die Emissionen sehr gering aus. Zusätzlich wird zusammen mit dem Elektrotechnischen Institut am KIT ein neuer Elektromotor entwickelt. Die permanenterregte Synchronmaschine mit Einzelzahnwicklung ist auf eine hohe Leistungsdichte und Effizienz optimiert. Das Motorkonzept verzichtet bewusst auf aufwendige Bauteile und reduziert Materialkosten, wodurch sich bei kleineren als auch bei größeren Stückzahlen eine kostengünstige Fertigung realisieren ließe. Das Kernstück des Motors bildet ein Stator aus zwölf segmentierten Einzelzähnen, welche mit einem Flachdraht hochkant bewickelt sind. Massive Flachdrähte in den Nuten von elektrischen Maschinen erzeugen durch Stromverdrängungseffekte deutlich höhere Verluste als Litzenleiter. Um diese Verluste zu reduzieren und trotzdem einen hohen Füllfaktor zu erhalten, wird ein flacher Rechteckdraht in mehreren Lagen hochkant gewickelt. Der zwischen

Bewickelter Einzelzahn

Aufgeschnittener Elektromotor REM 2030

Technische Kenndaten zum REM-2030-Motorkonzept Dauerleistung

70 kW

max. Drehmoment

90 Nm

max. Drehzahl

15 000 min-1

Anzahl Polpaare

4

Anzahl Nuten

12

Luftspaltdurchmesser

80 mm

Eisenlänge

100 mm

Gewicht

ca. 15 kg

Vergleich Runddrahtwicklung und Wicklungskonzept REM 2030

den Wicklungen zweier benachbarter Zähne entstehende dreieckförmige Freiraum wird für Kühlkanäle genutzt, die beim Vakuumverguss der Wicklung geformt werden. Die Kühlkanäle werden dabei durch eine zusätzliche Isolationsfolie von der Wicklung getrennt. In Simulationen und Versuchen konnte die verbesserte Wärmeabfuhr bereits gezeigt werden. Durch das niedrige Temperaturniveau reduzieren sich die Magnetkosten und es können an vielen Stellen günstige Kunststoffe eingesetzt werden. Neues REM-Elektromotorkonzept setzt auf einfach zu fertigendes Gehäuse Durch die innenliegenden Kühlkanäle kann das Gehäuse sehr einfach gefertigt werden. Das B-Lagerschild wird als Spritzgussbauteil ausgeführt. Im Vergleich zu einem Aluminiumdruckgussbauteil können hierdurch Werk-

zeug- und Materialkosten gesenkt werden und es lassen sich zusätzliche Funktionen wie beispielsweise Stecker, Sensoren und Dichtungen integrieren. Die Lagerschilde übernehmen auch die Verteilung des Kühlmittels auf die Kühlkanäle. Das maximale Drehmoment von 90 Nm des Elektromotors mit einer Dauerleistung von 70 kW wird über ein ebenfalls im Projekt entwickeltes schaltbares Getriebe mit zwei Gängen und ein offenes Differenzial auf die Vorderräder des Fahrzeuges übertragen. Neben der Antriebsseite spielt vor allem die Vernetzung der unterschiedlichen Fahrzeugkonzepte eine wichtige Rolle: Denn erst wenn diese durch Software-Lösungen und mit den Angeboten des öffentlichen Nahverkehrs verbunden sind, können elektrische Fahrräder, Kleist- und größere Fahrzeuge von den Nutzern akzeptiert und miteinander kombiniert werden.

Weitere Forschungsergebnisse des Projekts REM 2030 werden auf dem Symposium „Urbane Mobilität der Zukunft“ vorgestellt, das am 17. und 18. Juni 2015 im Konzerthaus Karlsruhe stattfindet. Vertreter aus Wissenschaft, Industrie, Politik und Wirtschaft diskutieren darüber, wie sich die Mobilität in den kommenden Jahren wandeln muss und kann. www.rem2030.de

Die Autoren: Simon Funke, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Lars Fredrik Berg, Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Markus Schiefer, Elektrotechnisches Institut des KIT Die Autoren erforschen gemeinsam im Projekt Regional Eco Mobility 2030 (REM 2030) die Individualmobilität der Zukunft

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ELEKTROMOBILITÄT Schwerpunktthema Lösungen für die Herausforderungen der Automobilindustrie

Magna präsentiert Sportwagenkonzept mit Plug-In-Hybrid Magna präsentierte den Mila Plus, ein zweisitziger Hybrid-Sportwagen. Das Fahrzeugkonzept vereint Leichtbau mit einer alternativen Antriebslösung samt elektrifizierten Nebenaggregaten. Bei einer elektrischen Reichweite von 75 km und einem Fahrzeuggewicht von 1520 kg komme der Mila Plus auf einen CO2-Emissionswert von 32 g/km. Der Aufbau basiert auf einem Aluminium-Spaceframe aus stranggepressten Profilen, der laut Magna im Vergleich zur Stahlbauweise eine Reihe von Vorteilen böte: geringeres Gewicht, modularer Aufbau, erhöhte Flexibilität und die Möglichkeit des Einsatzes unterschiedlicher Antriebsvarianten. Darüber hinaus biete der Mila Plus zusätzlichen Nutzen in Bezug auf Steifigkeit und Gewichtsreduktion. So ist im Fahrzeugkonzept beispielsweise eine Hochvoltbatterie in den Spaceframe integriert, dank derer eine erhöhte Steifigkeit erreicht werden könne. Bei der Verbindung wird im Rohbau auf kaltes mechanisches Fügen gesetzt, ein Hybridverfahren in Verbindung mit Kleben. Dieses sei im Vergleich zu traditionellen geschweißten Lösungen kostengünstiger und kam bei Magna bereits beim Mercedes-Benz SLS AMG und dem Aston Martin Rapide zur Anwendung. Die Performance des 3-Zylinder-Benzinmotors wird durch zwei zusätzliche Elektromotoren verbessert – einer zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe zum Antrieb der Hinterachse und einer in der elektrischen Vorderachse. Durch diese Anordnung wird ein elektrischer Allrad abgebildet. www.magna.com

Komplettes Achsmodul von Ziehl Abegg speziell für Stadtbusse

Produktlaunch der neuen Ladeeinrichtungen von Walther

E-Busse ohne Getriebe erstmals in Deutschland

Evolution der E-Mobility-Ladetechnik

Erstmals in Deutschland setzen die Stadtwerke Münster nun Busse mit einem Achsantriebsmodul ein, das Ziehl Abegg speziell für den Einsatz als elektrisch getriebene Niederflurachse für Stadtbusse entwickelt hat. Das Konzept: Ein getriebeloser Einzelradantrieb unter Verwendung eines flüssigkeitsgekühlten Permanentmagnet erregten Synchronmotors (PMSM) mit integrierter Leistungselektronik. Das Modul besteht aus Niederflurrahmen, Radnabenmotoren, Felgen, Bremsen, Bremsscheiben, Sensoren für Temperatur, ABS, Motordrehzahl

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AutomobilKonstruktion 2/2015

und Tacho. Pro Achse seien eine maximale Antriebsleistung von 364 kW und eine Dauerleistung von 226 kW verfügbar, mit einem Gesamtwirkungsgrad von 90 % (Battery to Wheel). Zudem können die Motoren auch zum regenerativen Bremsen verwendet werden (Rekuperation). Das System kann bei Solobussen als Hinterachsantrieb sowie bei Gelenkbussen als Hinterachsantrieb und/oder Mittelachsantrieb verwendet werden. Das System kann sowohl für serielle Hybridbusse als auch für vollelektrische Stadtbusse eingesetzt werden und ist für eine maximale Achslast von bis zu 13 t ausgelegt. Durch die Eliminierung von ca. 80 % der bewegten Teile im Antriebsstrang sei ZAwheel laut Hersteller führend bei Gesamtwirkungsgrad (Battery to Wheel), Geräuschverhalten und Wartungsaufwand. www.ziehl-abegg.com

Mit der Produktreihe Evolution bietet Walther Ladelösungen für alle Einsatzbereiche – von der Privatgarage bis zum öffentlichen Parkplatz. Das Konzept ermögliche Master-Slave-Systeme im einheitlichen Erscheinungsbild. Die Ladesäulen Evolution Pro werden via Touchscreen bedient und bieten Interoperabilität: Sie bringen alle Voraussetzungen für die Errichtung von roamingfähigen Ladeinfrastrukturen mit, unabhängig davon, ob die Anbindung an überregionale Netzwerke über StromTicket, Ladenetz oder Hubject erfolgt. Die Ladesäulen sind mit zwei seitlichen Gerätepanels mit jeweils einer Ladesteckdose Typ 2 und einer optionalen Schutzkontaktsteckdose ausgestattet, die kompakten Wallboxen

mit je einer Typ-2-Ladesteckdose und einer optionalen Schutzkontaktsteckdose. Die Wallboxen sind mit ihrer geringen Gehäusetiefe speziell für Parkgaragen geeignet. Für den Stand-alone-Betrieb wurde die Variante „Key“ mit Schlüssel- oder Knebelschalter entwickelt. Sie bietet Funktionen für den Einsatz in Privatgaragen, auf Firmengeländen oder im Systembetrieb in öffentlichen Parkräumen. Die Variante Evolution RFID ist optimiert für die Ansprüche von Flottenbetreibern und ähnlichen Nutzergruppen. Auf Wunsch werden alle Modelle in kundenspezifischer Farbgebung und mit individueller Folierung geliefert. www.walther-werke.de

Continental Mobilitätsstudie 2015

Teststand untersucht Start-Stopp-Vorgänge an PEM-Brennstoffzellen

Elektroautos in der Imagefalle

Gestresste Brennstoffzelle

Elektroautos besitzen bei Autofahrern in Deutschland ein besonders „grünes“ Image, wecken bisher jedoch kaum Emotionen. In der Continental Mobilitätsstudie 2015 bewertet eine klare Mehrheit rein elektrisch betriebene Fahrzeuge zwar als besonders umweltfreundlich (72 %) und vernünftig (67 %), kaufentscheidende Imagefaktoren wie Fahrspaß (26 %), attraktives Design (26 %) und Sportlichkeit (23 %) sind jedoch nur schwach ausgeprägt. Zusätzlich zu den höheren Anschaffungskosten im Vergleich zu konventionell betriebenen Fahrzeugen dämpft das unausgewogene Image die Erwartungshaltung der Autofahrer hinsichtlich einer eigenen Nutzung. Im Vergleich zu 2011 rechnen über alle Altersgruppen hinweg deut-

lich weniger Autofahrer damit, mittelfristig (vier bis zehn Jahre) ein reines Elektroauto zu nutzen. So sanken die Erwartungswerte in der Gruppe der 16 bis 30-Jährigen von 47 % auf 34 % und in der Gruppe der 31 bis 59-Jährigen von 46 % auf 35 %. Darüber hinaus stabilisiert sich bei Autofahrern ab 60 Jahren und damit in der kaufkraftstarken und sehr autoaffinen Bevölkerungsgruppe eine zurückhaltende Haltung auf einem Niveau von 40%. Bei jungen Autofahrern wuchs gleichzeitig in den vergangenen drei Jahren die Anzahl derjenigen stark (von null auf 20 %), die auf ein E-Auto nur dann umsteigen würden, wenn Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor nicht mehr zur Verfügung stehen. www.conti.de

Im Rahmen des vom BMWi geförderten Projektes „Stress“ erarbeitet die FuelCon AG zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) einen Teststand zur Untersuchung von Start-Stopp-Vorgängen an PEMBrennstoffzellen. Als größte Stressfaktoren der PEM-Brennstoffzelle gelten neben elektrischen Lastwechseln vor allem Phänomene während der StartStopp-Phase. Sie treten vor allem bei mobilen Endanwendungen auf. Irreversible Korrosionsprozesse an den Elektroden führen zu einer verstärkten Degradation der einzelnen Zellen. Es sei nun gelungen, eine Testumgebung zu entwickeln, die für PEM-Einzelzellen bis hin zu Stacks realisierbar ist und eine

hohe Reproduzierbarkeit der Abläufe gewährleistet. EvaluatorPrüfstände von FuelCon können, weitgehend auch nachträglich, mit verschiedenen Extensions ausgestattet werden. Dazu zählt beispielsweise die Start-Stop-Extension, mit der diese Vorgänge simuliert werden und damit eine beschleunigte Degradation der Zelle erreicht wird. Die Start-StopExtension umfasst sowohl die notwendige Verfahrenstechnik als auch Prüfskripte und ein erweitertes Sicherheitskonzept. www.fuelcon.com

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AUS DER FORSCHUNG

Auf dem Weg zum rundum vernetzten Fahrzeug FEV erweitert im Gemeinschaftsprojekt Oscar Fahrzeugfunktionen durch gezielte Cloud-Integration

Zusatzfunktionen durch Apps, optimierte Werkstattdienstleistungen und Reichweitenprognosen für Elektrofahrzeuge: Diese und weitere Zielsetzungen verfolgten FEV und führende Forschungs- und Entwicklungspartner – darunter die RWTH Aachen, Fritz Dräxlmaier, Hans Hess Autoteile, QSC, Regio IT Aachen sowie der Elektrofahrzeughersteller StreetScooter – im Gemeinschaftsprojekt Oscar (Open Service Cloud for the Smart Car). Basierend auf Fahrzeugen von FEV und StreetScooter wurden hierzu modulare Strukturen der Informations- und Kommunikationstechnik entwickelt, um das Fahrzeug in eine Cloud einzubinden.

Das Auto als mobiler Sensor und Multimedia-Plattform: Im staatlich geförderten Projekt Oscar haben FEV und Entwicklungspartner eine Cloud-Struktur für Fahrzeuge geschaffen. Fahrer und Flottenbetreiber haben so Zugriff auf wichtige Planungsdaten und Zusatzfunktionen

Der Autor: Patrick Gälweiler, Marketing, FEV, Aachen

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AutomobilKonstruktion 2/2015

„Ein kontinuierlicher Datenaustausch zwischen Cloud und Fahrzeug ermöglicht es, Fahrzeugparameter zu sammeln und weiterzuverarbeiten“, erklärt Professor Stefan Pischinger, CEO der FEV Group Holding GmbH. Private Nutzer profitieren so von zusätzlichen Features wie exakter Reichweitenermittlung, Informationen über zeitraubende oder gar kritische Verkehrssituationen sowie genaue Klimaverhältnisse. Einen besonderen Nutzen wird die entwickelte Cloud-Anbindung zudem für Flottenbetreiber haben: „Beim Fuhrparkmanagement liefern digitale Daten Informationen über Position, Betriebszustand oder Batteriestatus. Zudem ermöglichen sie Vorabdiagnosen und eine verbesserte Koordinierung von Wartungsterminen“, so Professor Günter Feyerl von FEV. Das Auto als mobiler Sensor und MultimediaPlattform ist schon lange keine Zukunftsvision mehr. Bereits heute existiert eine Vielzahl von Projekten, in denen vernetzte Fahrzeuge Daten über Fahr-, Verkehrs- und Umweltbedingungen sammeln und im Sinne einer Car2Carund Car2X-Kommunikation weitergeben und verfügbar machen. Grundlagen des Projektes Ziel des Projektes Oscar war es, durch Aufbau einer modularen Struktur der Informationsund Kommunikationstechnik (IKT), das Elektrofahrzeug in eine Cloud-Struktur zu integrieren. Die von FEV entwickelte und in das Fahrzeug integrierte ICU-Entwicklungsplattform (Intelligent Connection Unit) verfügt über einen Zugang zum Datenfluss des Fahrzeugbordnetzes. Die über CAN-Bus sowie ein GPS-System erfassten Daten können mit der Cloud über eine UMTS-Schnittstelle vom Fahrzeug gesendet werden. Zusätzlich lassen sie sich nach einer serviceorientierten Auswertung in der Cloud wieder vom sendenden Fahrzeug – oder weiteren eingebundenen Fahrzeugen – empfangen. So entsteht eine bidirektionale Kommunikation. Nachhaltiges Nutzungspotenzial Über die Intelligent Connection Unit können Datenformate an unterschiedliche Projekt- und Server-Anforderungen angepasst werden. Dies bietet eine gute Basis für zukünftige Serienent-

Car2X-Kommunikation im Projekt Oscar: Als Testfahrzeuge dienten Modelle der FEV-Elektrofahrzeugflotte. Der kontinuierliche Datenaustausch zwischen Cloud und Fahrzeug ermöglicht es, Fahrzeugparameter zu sammeln und weiterzuverarbeiten Bilder: FEV

wicklungen. Mit nur einem Fahrzeug lassen sich unterschiedliche Fahrzeuge verschiedener OEM simulieren beziehungsweise die Datenformate unterschiedlicher Fahrzeuge in die selbe Cloud-Datenstruktur übersetzen. Die CloudFahrzeug-Anbindung gestattet zukünftig weitere Dienstleistungen, wie die Installation von speziellen Fahrzeug-Apps oder die Nutzung konventioneller Apps für mobile Endgeräte. Möglich macht dies ebenfalls die ICU: Via Bluetooth oder lokalem WLAN können die Daten über handelsübliche Smartphones oder Tablets direkt im Fahrzeug abgerufen werden. Um die richtigen Daten an die richtigen Adressen in der Cloud-Struktur zu senden, sammelt einServerdienst die Daten der sendenden Fahrzeuge und entscheidet anhand der definierten Filterregeln, welche Informationen aus dem Fahrzeug an wen weitergegeben werden. „Im Rahmen des Projektes Oscar ist es uns gelungen, eine neue, offene und herstellerunabhängige IKT-Architektur für Elektrofahrzeuge zu entwickeln und in der Modellregion Aachen intensiv und realitätsnah zu testen“, erklärt Stefan Müller-Schneiders von der FEV. Zudem erarbeiteten die Projektpartner eine sogenannte DIN Spec (91324), also einen Datensatz für eine offene Service-Cloud, der für OEM- und Drittanbieter-Services nutzbar ist. Wichtige Daten für Fahrer… Über die Kombination aus Cloud-Daten und Apps, die über das Fahrzeugdisplay (HMI) bedient werden, können Fahrzeugnutzer ServiceDienstleistungen, aktuelle Fahrzeugdaten und auch Statistiken zur eigenen Nutzungshistorie abrufen. Als Ergebnis können Fahrer beispielsweise in weiterführender Kombination ihre Route anhand von Informationen zur Verkehrs-

lage, zum erreichbaren Gebiet und zum Höhenprofil planen. Zusätzlich zu Echtzeitdaten, wie Batteriestatus und Energieverbrauch verschiedener Systeme, ermöglicht ein Datenabgleich mit den Cloud-Daten das eigene Fahrverhalten zu optimieren. So können Fahrweise und Verbrauch unterschiedlicher Fahrer verglichen und Optimierungspotentiale aufgezeigt werden. …und Flottenbetreiber Gerade Flottenbetreiber sollen zukünftig von verbesserten Diagnosemöglichkeiten an ihren Elektrofahrzeugen profitieren: So erhält der Betreiber nicht nur Einblick in Fahrzeugparameter wie Position, Betriebszustand beziehungsweise Aufladestatus. Auch Fehlercodes können über die Cloud ausgelesen werden. Der sichere und begrenzte Zugriff auf derlei sensible Daten verbessert die Koordinierungsmöglichkeiten für Wartungstermine und ermöglich Vorabdiagnosen durch autorisierte Stellen. Über Oscar Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technik geförderte Projekt Oscar wird von einem Konsortium betrieben. Das Advisory Board setzt sich aus führenden OEM und Zulieferern zusammen – darunter Continental AG, PSI AG, Kirchhoff Automotive, TRW Automotive und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Oscar hat zum Ziel, das Aachener Baukastenprinzip für Elektrofahrzeuge auf die Architektur von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT)- sowie Elektrik- und Elektronik (IKTEE) zu übertragen. FEV GmbH, Aachen www.fev.com

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ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG

Direkt senkt den Kraftstoffkonsum Ottomotoren: Wohin geht die Reise?

Direkte Einspritzung bei Ottomotoren ist „en vogue“. Zumal diese Technik noch etliche Verbesserungspotenziale bietet, die von den OEM und Zulieferern derzeit ausgelotet werden.

„Der Diesel ist nicht so gut, weil er ein Diesel ist, sondern weil er aufgeladen ist.“ Dieser Satz des ehemaligen Motorenentwicklers Fritz Indra (bei Audi. Opel und GM) beschreibt – ohne es zu nennen – das frühere Dilemma des Ottomotors. Ohne direkte Einspritzung und Aufladung hatte er in den letzten zwei Jahrzehnten nur geringe Chancen gegen die aufgedonnerten Diesel-Kraftpakete. Doch die Zeiten ändern sich. Seit auch Ottomotoren im Zuge der Downsizing-Welle mit Turbolader, direkter Einspritzung und anderen Finessen ausgerüstet werden, bieten sie jede Menge Fahrspaß bei gezügeltem Kraftstoffkonsum. 10 bis 15 % weniger Kraftstoffverbrauch Ein wesentlicher „Enabler“ dafür ist die direkte Einspritzung, die seit etwa einem Jahrzehnt sukzessive das Ottomotorensegment durchdringt. Weltweit hat sie zwar noch weniger als 10 % Marktanteil, aber in der Oberklasse sind Ottomotoren mit direkter Einspritzung fast schon Standard. Für 2016 erwartet die Robert Bosch GmbH, dass in europäischen Mittelklassefahrzeugen die Hälfte der neuen Ottomotoren mit direkter Einspritzung ausgeliefert wird. In China soll 2020 jeder dritte Otto-Pkw direkte Einspritzung haben, so die Stuttgarter. 2025 dürften, nach Angaben von Continental, weltweit schon etwa 66 % der Neuwagen den Ottokraftstoff direkte einspritzen. Aufstrebende Märkte werden zeitlich verzögert nachfolgen. Nicht zuletzt, weil die OEM ihre globalen Motorenplattformen aus Kostengründen möglichst flächendeckend anbieten wollen. Und für Märkte wie Brasilien, wo die Flexfuel-Strategie bisher nicht kompatibel mit direkter Einsprit-

Beste Aufbereitung des Einspritzsprays sorgt für eine effiziente und saubere Verbrennung Bild: Delphi

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AutomobilKonstruktion 2/2015

zung war, hat Bosch nach eigenen Angaben inzwischen ein passendes direktes Einspritzsystem entwickelt. Dass die Prognosen so optimistisch sind, liegt an den Vorteilen der direkten Einspritzung im Vergleich zur Saugrohreinspritzung: weniger Kraftstoffverbrauch, mehr Drehmoment, besseres Abgasverhalten und mehr Fahrfreunde. Und die Evolution der direkten Einspritztechnik wird – siehe Diesel – noch weitergehen. So erwartet Bosch, dass die Otto-DI-Motoren in Zukunft weitere 10 bis 15 % sparsamer werden, noch weniger Emissionen ausstoßen und noch mehr Fahrfreude vermitteln werden. Damit dürfte die direkte Einspritzung bei den Kosten pro eingespartes Gramm CO2 zu den günstigsten Maßnahmen zählen. Mehr Druck kostet Geld Einfachste Effizienzmaßnahme ist die Erhöhung des Einspritzdrucks, der aktuell je nach Applikation bei 50 bis 200 bar liegt. Diese Maßnahme verringert vor allem die Partikelbildung, da der Kraftstoff feiner zerstäubt und somit besser verbrannt wird. Faustregel: eine Druckerhöhung von 50 auf 200 bar senkt die Partikelmasse auf ein Zehntel. Von 200 auf 400 bar nochmals um mindestens die Hälfte. Damit sind aus heutiger Sicht die Partikelgrenzen der EU6c-Norm zu erfüllen, ein Partikelfilter wäre überflüssig. Der anvisierte Umstieg auf den WHTP-Zyklus (Worldwide Harmonized Test Procedure) im Jahr 2017 dürfte aber den Normverbauch allein zyklusbedingt deutlich erhöhen und weitere Maßnahmen erfordern. So wird Delphi für einen Vierzylinder-Ottomotor eines europäischen OEM ab dem Modelljahr 2017 ein direktes Einspritzsystem mit bis zu 400 bar Einspritzdruck liefern. „Continental experimentiert“, so Wolfgang Breuer, Leiter Geschäftsbereich Engine Systems bei Continental, „bereits mit Einspritzdrücken von 500 bar. Allerdings bedeutet mehr Druck auch mehr Belastungen für das Kraftstoffsystem. Bis zu etwa 350 bar reicht die Festigkeit heutiger Kraftstoffleitungen und Rails – mit nur geringem Modifizierungsaufwand – aus. Darüber müsste man kostspieligere Stahldichtungen und verschraubte Verbindungen wie beim Dieselmotor verwenden.“

Wolfgang Breuer, Leiter Geschäftsbereich Engine Systems bei Continental: „Wir experimentieren bereits mit Einspritzdrücken von 500 bar.“ Bild: Continental

Gelaserte Spritzlöcher Mehrloch-Düsen mit fünf bis sieben Löchern sind Standard. Weniger die Anzahl der Löcher, sondern vielmehr ihre Präzision hat die Entwickler in den letzten Jahren umgetrieben. So hat Bosch zusammen mit der Universität Jena und dem Laserspezialisten Trumpf ein lasergestütztes Fertigungsverfahren in Serie gebracht. Delphi wird in Kürze ebenfalls mit einem Laserverfahren in Serie gehen. Mit ihm werden nicht mehr – wie bisher – die Werkstoffanteile weggeschmolzen, sondern durch die hohen Lasertemperaturen gleichsam verdampft. Resultat sind erstens deutlich glattere und präzisere Oberflächen mit schärferen Abrisskanten, was eine intensivere Verwirbelung des Kraftstoffs fördert. Zweitens lassen sich der Durchmesser und die Strahlrichtung jedes Lochs individuell bestimmen, was eine zielgerichtete Kraftstoffverteilung im Brennraum ermöglicht. Entscheidend für die Sprayqualität und eine minimale Wandbenetzung im Brennraum ist nach Ansicht von Delphi das LängenDurchmesserverhältnis der Spritzlöcher. Es muss so gering wie möglich sein, damit der Kraftstoffstrahl mit möglichst großer Turbulenz in den Brennraum einströmt. Ziel ist, dass der Kraftstoff möglichst gleichmäßig zerstäubt und nicht den Kolben oder die Zylinderwand benetzt. Ein günstiges Längen-Durchmesserverhältnis der Spritzlöcher sei 1 bis 1,2. Maß-

gebend für den Durchmesser der Spritzlöcher sind die Leerlauf-, Kaltstart und Volllastanforderungen des Motors. Die Anzahl der Einspritzvorgänge pro Zyklus variiert derzeit in der Regel zwischen drei und fünf. Die kommenden Emissionsgesetze legen eine diffizilere Einspritzung nahe, etwa mit noch mehr und kleineren Einspritzmengen. Da die Zeit als limitierender Faktor auf die Anzahl und Länge der Einspritzvorgänge wirkt, dürften acht separate Einspritzvorgänge das Ende der Fahnenstange sein. Die Regelung entscheidet Somit kommt der Einspritzregelung eine entscheidende Rolle zu. Die Systemlieferanten sehen vor allem in geschlossenen Regelkreisen noch großes Potenzial, da sie zum Beispiel eine injektorindividuelle Bemessung der Einspritzmengen ermöglichen. Delphi hat für seine Otto-DI-Injektoren eine Kleinstmengenregelung entwickelt und bereits patentieren lassen. Die Algorithmen analysieren die Spulenspannung, ermitteln daraus die Bewegung der Armatur und können so die Öffnungszeit des Injektors und den zeitlichen Versatz zum Ansteuersignal in Echtzeit berechnen. Diese Informationen stehen sofort zur Berechnung der nächsten Einspritzvorgänge zur Verfügung. Sie kommen im ballistischen Bereich bei sehr kurzen Einspritzvorgängen zum Tragen – etwa bei Voreinspritzungen oder beim

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ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG

Bosch optimiert das Spraybild seiner Otto-Einspritzventile mit Hilfe einer berührungslosen Laser-Messtechnik Bild: Bosch

Katalysator-Heizbetrieb, der bei den EU6c- und SULEV-Abgasnormen eine wichtige Rolle spielt. In dieser Betriebssituation wird die Nadel nicht komplett geöffnet, sondern während des Öffnungsvorgangs schon wieder auf Schließen gestellt. Die elektronische Korrektur und Steuerung der Injektoren bei kleinsten Einspritzmengen ist laut Delphi noch aus einem anderen Grund geboten. Denn die Injektoren verfügen unweigerlich über eine kleine natürliche Streuung. Im normalen Lastbetrieb des Motors ist diese kleine Variabilität der Einspritzmenge angesichts des tatsächlichen Kraftstoffbedarfs zu vernachlässigen. Im Leerlaufbetrieb hingegen kann diese Streuung durchaus 10 bis 20 % der gesamten Einspritzmenge betragen. Mit den oben erhobenen Spannungs- und Nadeldaten ist auch eine Driftkompensation der Injektoren über die Lebenszeit möglich. In die Kategorie „Einspritzregelung“ fällt auch eine Verfeinerung der Klopfregelung, mit der Delphi die andere Klopfneigung der Downsizing-Motoren mit direkter Einspritzung besser erfassen kann. Allerdings hat sich der Rechenaufwand für die neuartige Klopfregelung versechsfacht.

Der Autor: Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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AutomobilKonstruktion 2/2015

Ein völlig anderer Ansatz Einen ganz anderen Entwicklungspfad stellen Injektoren mit nach außen öffnender Nadel dar. Sie könnten eine probate Alternative gegen eine weitere Druckerhöhung auf 400 bar sein, da die nach außen öffnende Düsennadel dank ihrer neuartigen Spraygeometrie mit Einspritzdrücken von 150 bis 180 bar auskommt. Lieferanten und OEM erforschen diese Technik derzeit intensiv, weisen aber unisono auf den Vorentwicklungs-Charakter der Projekte hin. Systemimmanenter Vorteil ist das Fehlen jeglichen Totvolumens außerhalb der Dichtflächen, was die Druckaufbereitung und Zumessung verbessert. Nach Öffnen der Nadel nach außen strömt der Kraftstoff durch den Ringspalt und verteilt sich quasi flächendeckend. Dabei beträgt die Durchflussöffnung nur 30 bis 40 μm im Vergleich zu den etwa 150 μm Durchmesser eines herkömmlichen Spritzlochs. Das sorgt für ein deutlich besseres Spraybild – bei deutlich geringerem Druck als bisher. „Wichtig“, betont Wolfgang Breuer, „ist eine ganzheitliche Betrachtung der nach außen öffnenden Nadel.“ Auf lange Sicht könnte die neue Injektorkonstruktion nach Angaben von Delphi eine tragfähige Lösung für mögliche EU7-Abgasnormen darstellen, insbesondere, wenn sie mit Magnetventilen darstellbar sei. Überhaupt steckt in der Magnettechnik noch erstaunlich viel Potenzial, weshalb der prognostizierte Siegeszug der Piezoventile – weltweiter Marktanteil bisher geringer als zehn Prozent – noch auf sich warten lässt.

Heute Standard: ein Otto-DIMagnetventil-Injektor mit bis zu 200 bar Einspritzdruck Bild: Continental

Einen anderen Ansatz verfolgt Mercedes-Benz, das die Brennrume der 1,6-Liter-Ottomotoren mit einer Schichtladung befüllt. Andere Experten sehen die strahlgeführte Magereinspritzung aber nur bei größeren Motoren mit mehr als drei Liter Hubraum als sinnvoll an. Noch wenig erforscht ist auch die Kombination aus direkter Einspritzung mit Saugrohreinspritzung. Was sich zunächst höchst unlogisch anhört, könnte dennoch Sinn machen, da beide Einspritzarten ihre Stärken in verschiedenen Kennfeldbereichen haben. Abseits des Injektors sehen die Experten noch Optimierungspotenzial im Hydrauliksystem (weniger Verlustleistung) und bei den Hochdruckpumpen (weniger Geräusche und somit Dämmmaßnahmen). Zudem bieten die erheblich umfangreicheren Freiheitsgrade der direkten Einspritzung noch Anknüpfungspunkte für andere Maßnahmen, etwa das Scavenging, das für ein besseres Ansprechen des Turboladers sorgt. Selbst die direkte Einblasung von Erdgas sollte mittelfristig möglich werden. Letztendlich, da sind sich Bosch, Continental und Delphi einig, wird die Gesamtsystemkompetenz sowie das enge Zusammenspiel zwischen Hardware und Software den Schlüssel bei der direkten Einspritzung für Ottomotoren darstellen.

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Wechselventile (CCSV)

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Blenden (Rxxx)

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ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG

Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer, stellvertretender Vorsitzender des Vorstands der Schaeffler-Gruppe, über die Beschichtung von Bauteilen

„Der Mehrwert ist viel höher als die Kosten“ Die Beschichtung von Bauteilen ist ein „Hidden Champion“, deren Wert sich erst bei genauerer Betrachtung erschließt. Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer, stellvertretender Vorsitzender des Vorstands der Schaeffler-Gruppe, erklärt, welche Perspektiven Schaeffler für die Oberflächentechnik sieht und wie sie im Unternehmen verankert ist.

Gutzmer: Ganz wichtig sind Korrosions- und Verschleißschutz sowie Reibungsreduzierung. Bedingt durch die REACH-Gesetzgebung müssen die Unternehmen beim Korrosionsschutz nach und nach umweltfreundlichere Beschichtungsmaterialien und Produktionsprozesse entwickeln. Auf längere Sicht dürfte hingegen das Geschäft mit reibungsreduzierenden Beschichtungen wachstumsträchtiger sein. Automobil

„Wir erwarten auch künftig einen ein starkes Wachstum bei beschichteten Bauteilen.“

Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer, stellvertretender Vorsitzender des Vorstands der Schaeffler-Gruppe

Konstruktion Schaeffler stellt bereits Beschichtungen in Aussicht, die als Sensoren fungieren und Fahrzeug- und Fahrtparameter ermitteln. Wie wird sich diese Idee entwickeln? Gutzmer: Wir und andere wollen nicht nur die Welt bewegen, sondern auch wissen, wie wir die Welt bewegen. Dieses „Condition Monitoring“ durch sensorische Schichten bietet dort große Potenziale, wo wir in den Lagern Kräfte, Drehmomente und andere Parameter messen können und wo Bedarf nach diesen Messwerten besteht. Dies wird beispielsweise bei Elektroautomobilen, bei E-Bikes und ganz allgemein im Maschinenbau der Fall sein. In Kombination mit smarten Aktoren sehe ich sensorische Beschichtungen als ideale Systeme, um die Motoren und Maschinen optimal zu betreiben. Automobil

Automobil

Konstruktion Welche Bedeutung hat das The-

ma Beschichtung für Schaeffler? Gutzmer: Wir produzierten 2013 beschichtete Komponenten im Wert von etwa 1,4 Milliarden Euro, das sind etwa zwölf Prozent des Gesamtumsatzes. Diese Summe stellt natürlich nicht den Wert der Beschichtungen dar. Der ist von Bauteil zu Bauteil unterschiedlich. Bei Tassenstößeln sind die Kosten für die Beschichtung prozentual zu den Produktkosten sicher höher, bei Wälzlagern für Windkraftrotoren oder Flugzeugmotoren vergleichsweise gering.

Das Interview führte Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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AutomobilKonstruktion 2/2015

Automobil

Konstruktion Und welche Wachstumsziele hat Schaeffler für die Beschichtung? Gutzmer: Unser Umsatz mit beschichteten Bauteilen hat sich in den letzten acht Jahren verdoppelt, selbst in den Krisenjahren um 2009 war kein Einbruch bei der Nachfrage nach Hightech-Schichten zu verzeichnen. Auch künftig erwarten wir ein starkes Wachstum. Nach seriösen Prognosen soll das Beschichtungsvolumen im Automobilsektor jährlich zweistellig wachsen. Das erscheint realistisch, da zum Beispiel die Reibungsreduzierung bei Verbrennungsmotoren noch über Jahre und Jahrzehnte ein Thema bleiben wird. Automobil

Konstruktion Was sind denn die Treiber für den Trend zur Beschichtung?

Konstruktion Diese Aufgabe ist auch mit herkömmlichen Sensoren zu erledigen. Warum also eine sensorische Beschichtung? Gutzmer: Herkömmliche Sensoren bieten eine derzeit noch eine ausreichende Genauigkeit. Sensorische Beschichtungen werden dann interessant, wenn eine noch höhere Signalgüte gefordert wird, die herkömmliche Sensoren nicht mehr liefern können. Einen ähnlichen Techniksprung hat Schaeffler vor einem Jahrzehnt mit den Triondur®-Beschichtungssystemen schon einmal geschafft. Damals kam zur Produktinnovation von außen legislativer Druck, der indirekt die Reibungsreduzierung forcierte. Für die Sensotect®-Beschichtungen könnte dieses Szenario in einigen Jahren gegeben sein, dann wollen wir mit den passenden Produkten und Produktionsprozessen vorbereitet sein.

Der Motor für den Porsche 911 hat

Schaeffler setzt zur Reduzierung von Reibung bei

speziell beschichtete schaltbare

gleichzeitig hohem Verschleißwiderstand Trion-

Tassenstößel von Schaeffler

dur-Schichtsysteme ein

Bild: Porsche

Bild: Schaeffler

Automobil

Konstruktion Werden sie als Reaktion auf die prognostizierten Wachstumsraten für Beschichtungen das Kompetenzzentrum „Oberflächentechnik“ ausbauen? Gutzmer: Wir haben erst vor kurzem das Thema „Grundlagen und Tribologie“ im Kompetenzzentrum „Oberflächentechnik“ neu aufgebaut, inklusive neuen, kompetenten Fachleuten. Zusätzlich greifen wir auf ein Netzwerk an externen Spezialisten an Hochschulen und Forschungseinrichtungen zurück. Ihre Expertise nutzen wir nicht selten im Rahmen öffentlich geförderter Projekte. Von allen Projekten dieser Art, an denen Schaeffler teilnimmt, beschäftigt sich fast ein Drittel mit Fragestellungen zur Oberflächentechnik. Allgemein kann man sagen, dass wir für die Kernkompetenz Oberflächentechnik richtig viel Geld in die Hand nehmen. Automobil

Konstruktion Können Sie das mit einer Zahl konkretisieren? Gutzmer: Das lässt sich nur schwer errechnen; darüber machen wir generell auch keine Angaben. Automobil

Konstruktion Wo liegt der räumliche Schwer-

punkt des Kompetenzzentrums? Gutzmer: Ganz klar am Standort Herzogenaurach. Dort ist die Grundlagenentwicklung konzentriert. Die Anwendungsentwicklung wird dann eher vor Ort in der Nähe der Kunden erfolgen.

Spezialisten der renommierten RWTH Aachen für unser Kompetenzzentrum gewinnen. Mazda setzt in den Skyactive-Dieselmotoren einen schaltbaren Rollenschlepphebel ein. Für den Gleitabgriff hat Schaeffler aufgrund der hohen Flächenpressung ein angepasstes Beschichtungskonzept entwickelt, das die Lebensdauer und die Reibung optimiert Bild: Mazda

Automobil

Konstruktion Hat Schaeffler Probleme, geeig-

nete Werkstoff- und Beschichtungsexperten zu gewinnen? Gutzmer: Derzeit sind wir in der komfortablen Lage, dass wir bei Stellenbesetzungen aus den Bewerbern die geeignetsten aussuchen können. Dafür engagieren wir auch uns sehr stark in der Ausbildung und Nachwuchsförderung. Beispielsweise halten unsere Oberflächenspezialisten Vorlesungen und übernehmen Lehraufträge an Hochschulen, ergänzend unterstützen wir Kandidaten bei Diplom- und Doktorarbeiten. So knüpfen wir wertvolle Kontakte. Selbst wenn die Hochschulabgänger später bei unseren Kunden arbeiten sollten, haben sie Schaeffler – hoffentlich – noch in guter Erinnerung. Allgemein wird in der Branche honoriert, dass Schaeffler Forschung und Industrieanwendung erfolgreich verbindet. Erst vor kurzem konnten wir einen Oberflächentechnik-

Automobil

Konstruktion GWie ist ihre Forschungsmannschaft denn aufgestellt? Gutzmer: Wir haben ein sehr internationales Team aus Aserbaidschan, China, Deutschland, Indien, Japan, den USA und anderen Staaten. Mit dem kulturellen und sprachlichen Hintergrund dieser Mitarbeiter kann Schaeffler optimal auf die Bedürfnisse seiner weltweiten Kunden eingehen und intensiver mit ihnen kommunizieren. Positiv sehe ich auch den – in dieser Branche – recht hohen Frauenanteil von etwa 30 Prozent. Schaeffler AG, Herzogenaurach, www.schaeffler-gruppe.de

Zur Person Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer (61) studierte in Stuttgart Maschinenbau mit den Schwerpunkten Verbrennungsmotoren und Transportwesen und promovierte dort. 1984 wechselte er in die Entwicklungsabteilung von Porsche nach Weissach. 2001 trat er in die Schaeffler-Gruppe als Entwicklungsverantwortlicher für die Produktstrategie ein. Nach verschiedenen Stationen verantwortet er heute die technische Produktentwicklung bei der Schaeffler AG und ist stellvertretender Vorsitzender des Vorstands.

2/2015 AutomobilKonstruktion

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ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG Continental feiert 200 Mio. gefertigte Einspritzsysteme

Bewährte Injektortechnologie

Weltweit betrachtet ist der Ottomotor mit Saugrohreinspritzung (PFI) unverändert die vorherrschende Form, auch wenn die Direkteinspritzung (Direct Injection,

DI) aufholt. Continental treibt die PFI-Technik seit Jahrzehnten voran. Allein von der siebten Generation der Deka-Injektoren wurden über 200 Mio. Stück verkauft. Auch frühere PFI-Injektorbaureihen werden nach wie vor gefertigt. Mit der neunten Generation wurde inzwischen ein Nachfolger eingeführt, um die neuen Anforderungen hubraumverringerter, aufgeladener Motoren zu erfüllen. Eine in der Entwicklung befindliche zehnte Generation ist für Motoren mit zwei Einlasskanälen (Twin Port) sowie für Motoren mit einer Kombination von DI und PFI optimiert. Durch die modulare Konstruktionsweise der siebten Injektorgeneration können Motorenentwick-

ler aus drei Gehäuse- und Düsenlängen frei wählen, um den Injektor optimal an die Saugrohrgeometrie anzupassen. Je nach Kraftstoffdruck und Düsenplatte betrage die Tröpfchengröße nur 60 μm. Ein zentraler Vorteil des Injektors sei laut Hersteller die große Auswahl an möglichen Strahlformen, zu denen auch ein Seitenwinkel der Sprühkegel gehört. Motorentwickler können diese Designfreiheit nutzen, um Form und Lage des Sprühkegels optimal an den Querschnitt des Saugrohrs anzupassen, damit keine Wandbenetzung und damit verursachte unkontrollierte Kohlenwasserstoffemission auftritt. continental-corporation.com

Wacker und Inpro entwickeln neuen Silikonklebstoff für Motorölwannen

Dritte Generation steigert Effizienz gegenüber Vorgänger um bis zu 3,5%

In einem Schritt montiert und abgedichtet

Doppelkupplungsgetriebe 7DCT300 startet in Europa

Der Münchner Chemiekonzern Wacker hat gemeinsam mit der Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH (Inpro) einen neuen Silikondichtklebstoff für die Montage von PKW-Motorölwannen entwickelt. Elastosil RT 779 soll sowohl auf Aluminium als auch auf Polyamid haften. Ölwannen aus Kunststoff könnten auf diese Weise ohne mechanische Befestigungsmittel montiert werden. Der Klebstoff lasse sich maschinell vollautomatisch

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mit einer Zwei-KomponentenMisch- und Dosieranlage applizieren und härte bei Raumtemperatur zügig aus. Bei dem Produkt handelt es sich um eine Weiterentwicklung Elastosil 76540, das bislang zur Verklebung von Polyamid- oder Aluminium-Ölwannen angeboten wurde. Im Vergleich zum Vorgänger wurden laut Hersteller die Verarbeitungseigenschaften, die Lagerstabilität und die Beständigkeit gegen heißes Motoröl unter dynamischen Belastungen weiter verbessert. Die Topfzeit betrage auch nach längerer Lagerung der Gebinde nur fünf bis zehn Minuten. Die Lagerstabilität der Härterkomponente wurde ebenfalls deutlich verbessert. Bereits 20 min nach der Montage ist die Klebfestigkeit so hoch, dass Motor und Ölwanne weiterverarbeitet werden können. Vollständig ausgehärtet läge die Klebfestigkeit deutlich über 0,25 MPa. www.wacker.com

Getrag startete am 11. Februar mit der Produktion des neuen Doppelkupplungsgetriebe 7DCT300. Der Getriebespezialist beliefert aus dem Werk in Neuenstein Kunden des neuen Getriebes im europäischen Markt, ab 2017 wird das 7DCT300 dann auch in China für den asiatischen Markt produziert. Das moderne Automatikgetriebe wird zuerst im neuen Renault Espace eingesetzt, weitere Modelle und Hersteller folgen. Mittelfristig plant Getrag, die DCT300 Plattform mit dem kompakten 6DCT150 zu ergänzen. Das 7DCT300 basiert auf einer neuen modularen Plattform und ist für Drehmomente bis 300 Nm ausgelegt. Zur hohen Effizienz des Getriebes trägt auch die Smart Actuation genannte bedarfsgeregelte Betätigung bei, die einen Leistungsbedarf unter 40 W erreicht. Damit

verbraucht das Getriebe weniger Energie als eine Glühlampe und ist nochmals um 3,5% effizienter als die zweite Generation. Hybridversionen des Getriebes könnten laut Getrag ohne große Bauraumänderungen in Fahrzeugen ab 2016 eingesetzt werden. So sind Hersteller in der Lage, auf derselben Fertigungslinie konventionell angetriebene und Hybridfahrzeuge zu produzieren. Die Anwendung reicht dabei von 48 V für Mild-Hybride bis zu 360 V für Plugin-Hybride. www.getrag.com

Sogefis erweitert Diesel3Tech für Renault

Recyclingmaterial schützt Batterien vor hohen Motorraumtemperaturen

Mit Wasserstandssensor und Heizelement

Federal-Mogul will Batterielebensdauer verlängern

Sogefi hat ein nachrüstbares Dieselfiltermodul aus Kunststoff für alle Fahrzeuge entwickelt, die auf Renaults CMF1-Plattform gebaut werden. Dank eines neuen Wartungsdesigns konnte das Filterelement in den Schraubverschluss des Moduls aus Kunststoff integriert werden: Während des Einbaus müsse der Filter nicht in die Hand genommen werden. Dadurch werde vermieden, dass Verunreinigungen eindringen und die Kraftstoffeinspritzung beschädigen. Die Filterleistung von bis zu 97,5 % und die Wasserabscheidung setzten laut Hersteller neue Maßstäbe. Das neue Modul beinhaltet sowohl einen Wasserstandssensor als auch ein 250-W-Heizelement für die Kraftstofferwärmung. Der

Die Federal-Mogul Powertrain Division hat mit Protexx-Shield 3007 ein neues Isoliermaterial entwickelt, das Batterien gegen hohe Temperaturen im Motorraum schützen und dadurch deren Lebensdauer verlängern soll. Der besondere Materialmix erziele eine gute thermische Isolierung mit hoher Widerstandfähigkeit gegenüber Flüssigkeiten. In einer 100 °C heißen Umgebung stiege die Temperatur einer ungeschützten Batterie in 55 min auf 75 °C. Mit der Ummantelung verlängerte sich dieser Prozess auf 153 min. Für die Isolierung im Protexx-Shield 3007 sorgt ein Überzug aus der QuietShield-GRN-Produktreihe. Sie besteht aus recycelten Kartonverpackungen und anderen Nebenprodukten. Der Protexx-Shield

Filterkörper aus Kunststoff sei im Gegensatz zu Filterkörpern aus Metall weitaus beständiger gegenüber den korrosiven Eigenschaften bestimmter Biokraftstoffe. Beinahe alle Partikel über 4 μm sollen erfasst werden. Das Modul erfülle zudem die Bedingungen der EURO6+ Einspritzsysteme. www.sogefigroup.com

lässt sich in Dicke, Dichte und Zusammensetzung anwendungsspezifisch optimieren. Um eine für typische Fahrzeugflüssigkeiten undurchlässige Oberfläche zu erzeugen, ummantelt Federal-Mogul den Überzug mit einem Polymergitterstoff. Danach wird das Verbundmaterial in eine feste Struktur gebracht und auf individuelle Batteriegrößen zugeschnitten. www.federalmogul.com

ANTRIEB + ANTRIEBSSTRANG Buchsen von DuPont führen Schubstangen von Wastegate-Aktuatoren

Motorabdeckung aus PU-Weichintegralschaum im One-Shot-Verfahren

Kein Schmelzpunkt

Akustik und Mechanik in einem Bauteil

Wastegate-Aktuatoren dienen an Turboladern dazu, den Druck der in den Lader einströmenden Abgase bei steigender Motordrehzahl zu begrenzen und exakt auf den zur Fahrsituation passenden Wert zu regeln. Laut DuPont bewegen sich die metallenen Schubstangen solcher Aktuatoren dank ihrer Vespel-Führungsbuchsen ungeschmiert und unter allen Betriebsbedingungen leichtgängig, mit hoher Gleichmäßigkeit und mit nur minimaler Hysterese. Im direkten Umfeld der Führungsbuchsen bewirken die heißen Abgase in der Turbine und die Enge in heutigen Motorräumen Betriebstemperaturen von über 220 °C. Wie der Kfz-Zulieferer berichtet, hatten umfangreiche Tests zuvor gezeigt, dass alternative Materiallösungen, wie Buchsen aus technischen Thermoplasten, bei diesen hohen Temperaturen

BASF hat einen PolyurethanWeichintegralschaum entwickelt, mit dem leichte Motorabdeckungen im One-Shot-Verfahren hergestellt werden können, also mit einem Material in einem Prozessschritt. Das Soft Cover aus Elastofoam I 4603 wird von der österreichischen Firma Polytec Car Styling aus Hörsching gefertigt und in verschiedenen Fahrzeugmodellen mit Volvo-Benzinmotoren serienmäßig eingesetzt. Das schallabsorbierende Material für das flexible Sichtbauteil zeichne sich durch ein geringes Bauteilraumgewicht von 140 kg/m³ aus, sei dimensionsstabil, medienbeständig und bis 150 °C wärmealterungsbeständig. Während das Bauteil an der Unterseite über eine offenzellige Schaumstruktur verfügt, bildet das Material auf der Vorderseite eine geschlossene Haut mit einer bedruckbaren Oberflächenoptik. Aufgrund der offenzelligen Schaumstruktur könne das Bauteil laut BASF viel Energie aufnehmen,

versagten. Die passende Lösung fand sich in Form von Vespel SP-21. Dieser Typ kombiniere laut Hersteller ein hochtemperaturbeständiges Polyimid mit einem Graphit-Füllstoff, um die Anforderungen an die Verschleißfestigkeit und geringe Reibung zu erfüllen. Seine Wärmeformbeständigkeit liegt bei 360 °C, er besitzt keinen Schmelzpunkt und behalte seine Eigenschaften auch bei langzeitiger Hitzeeinwirkung sowie im Kontakt mit aggressiven Abgasen. www.dupont.com

wodurch der passive Fußgängerschutz beim Aufprall auf die Motorhaube erhöht werde. Volvo setzt die je nach Automodell rund 1,3 bis 1,7 kg schwere Motorabdeckung in derzeit vier verschiedenen Varianten ein. Im Vergleich zu herkömmlichen Motorabdeckungen aus zwei Werkstoffen könne das elastische Soft Cover Akustik und Mechanik in ein Bauteil integrieren. www.elastofoam.de

BorgWarner reagiert mit lokaler Entwicklungskompetenz

Turbolader für spezielle Anforderungen in Brasilien BorgWarner unterstützt Automobilhersteller, die Anforderungen des brasilianischen InovarAuto-Programms zu erfüllen, die darauf abzielen, technologische Entwicklungen auf dem Heimatmarkt weiter voranzutreiben. Konzipiert für Ottomotoren mit 0,8 bis 1,6 l Hubraum, kommen die neuen Flex-Fuel-Turbolader erstmals Mitte 2015 bei einem großen, weltweit agierenden Automobilhersteller zum Einsatz. Flex-Fuel-Fahrzeuge werden in Brasilien entweder durch Benzin mit einem Ethanolanteil von 25 % oder reinem Ethanol betrieben. Hohe Mengen dieses Kraftstoffs können jedoch im Vergleich mit anderen Kraftstoffen gesteigerte Korrosionsraten und erhöhte Ölverdünnung hervorrufen. Mithilfe der weltweiten Expertise und lokalen Entwicklungskompetenzen sowie unter Anwendung fortschrittlicher Materialien gelang es den Ingenieuren von BorgWarner, die Haltbarkeit von Turboladern selbst beim Betrieb mit reinem Ethanol zu verbessern. Die FlexFuel-Turbolader der B01-Serie verfügen über ein gefrästes Verdichterrad, ein optimiertes Lagersystem sowie ein Wastegateventil, das durch einen elektrischen Stellmotor gesteuert wird. Der Turbolader wurde so konstruiert, dass er direkt an den in den Zylinderkopf integrierten Abgaskrümmer geflanscht werden kann, womit eine kompakte Motorbauweise ermöglicht werde. BorgWarner produziert die Turbolader in seinem Werk in Itatiba City, Brasilien. www.borgwarner.com

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Neuer Sensorschnittstellen-IC

Patent erteilt: Fasen direkt am Schmiedeteil

Temperaturbeständig bis 155 °C

Senkt Bearbeitungskosten von verzahnten Bauteilen

Eine bessere Betriebsleistung und verringerte Umweltbelastung des Antriebsstrangs erfordern höhere Betriebstemperaturen, die genau geregelt und überwacht werden müssen. Melexis kündigt dazu den SensorschnittstellenIC MLX90327 an. Der Baustein arbeite laut Hersteller im Betriebstemperaturbereich von –40 bis +155 °C ohne Abweichungen bei der Genauigkeit. Der MLX90327 ist mit einer digitalen SENTSchnittstelle für fortschrittliche Antriebsstrang-ECUs ausgestattet. Außerdem steht ein PWM-Ausgang für universelle Automotive-Anwendungen bereit. Der Baustein ermöglicht das Einstellen und die Überwachung von PtSensoren und Thermoelementen. Letztere messen Temperaturen bis zu 1300 °C. Integrierte Diagnosefunktionen erkennen mögliche Sensorfehler, der Schutz gegen Überspannung und elektrostatische Entladung (ESD) garantiere eine lange Lebensdauer. Das Anwendungsfeld des MLX90327 ist nicht unbedingt auf den Antriebsstrang beschränkt. So können auch Bremssysteme von Lastkraftwagen von Messung höherer Temperaturen profitieren. www.melexis.com

Geschmiedete Stähle seien laut Hirschvogel Automotive aufgrund des feinkörnigen und porenfreien Gefüges mit angepasstem Faserverlauf im Bauteil alternativlos für hochbeanspruchte Anwendungen im Zahnradbau. Seit Langem gibt es Bestrebungen, auch die Verzahnung an Bauteile umformtechnisch anzupressen. Bei Laufverzahnungen konnte bisher noch keine wirtschaftliche Lösung gefunden werden. Hirschvogel ist nun ein Patent erteilt worden, mit dem die Bearbeitungskosten gesenkt werden können, ohne den großen Schritt hin zu vorgepressten Verzahnungen zu wagen. Hirschvogel schlägt vor, an einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Rohling an den Stellen Fasen anzupressen, an denen während der Verzahnungsbearbeitung das Zerspanwerkzeug aus dem Werkstück austritt. So ist die Gratbildung deutlich verringert oder, je nach Werkstoff, ganz unterdrückt. Somit sei es möglich, unter weitgehender Beibehaltung der bisherigen Prozesskette ein Einsparpotenzial in der Bearbeitung zu realisieren, wobei sich die Kosten für das geschmiedete Bauteil nur gering erhöhen. www.hirschvogel.com

Standard Serie | Motorsport Serie | Hydraulik Serie | zöllige Serie | Sonderanfertigungen |

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CAD + SIMULATION

Effektive Bemusterung dank virtuellem Assistenten Mobiles Lasersystem projiziert alle Arten von CAD-Daten präzise auf Baugruppen

Als intelligenter Laserprojektor zeigt Werklicht Pro CAD-Informationen direkt auf Bauteilen an und macht somit Schablonen und Koordinatenmessmaschinen überflüssig Bilder: Extend3D

Werklicht ist ein intelligentes, mobiles Laserprojektionssystem, das alle Arten von CAD-Daten präzise auf Baugruppen projiziert. Zu den typischen Einsatzbereichen des Systems gehören die relevanten Überprüfungen im Prototypenbau und bei der Bemusterung von Bauteilen sowie Bauteilkomponenten.

Vor allem in der Automobilbranche kommen bei Bemusterungen von beispielsweise Bolzen- oder Schweißpunktpositionen immer noch speziell dafür konzipierte Schablonen zum Einsatz. Diese Prüfschablonen werden manuell auf dem Bauteil positioniert und zumeist mit Lochstiften fixiert. Auf diese Weise

Der Autor: Theo Drechsel, Journalist in Unterschleißheim

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AutomobilKonstruktion 2/2015

wird die Richtigkeit der Position des Bolzens oder der Niete überprüft. Falls ein Versatz festgestellt wird, können umgehend Korrekturmaßnahmen, gegebenenfalls an der Robotersteuerung, durchgeführt werden. Jedoch birgt dieser Weg der Überprüfung bereits in der Herstellung einige Herausforderungen an den Schablonenfertiger, weil er ausschließen muss, dass die Schablone einen Einfluss auf Fehler hat. Zu berücksichtigen sind zudem die Zeit und die Kosten für die Herstellung der Schablonen, zumal ihr Revisionsstand nach Änderungen am Bauteil zwingend angepasst und in regelmäßigen Abständen auf Verwendbarkeit kontrolliert werden muss. Daneben hat der Einsatz von Schablonen jedoch noch weitere Nachteile: So sind sie nicht nur aufwändig und wenig ergonomisch in der Handhabung, sondern brauchen auch teuren und jahrelangen Lagerplatz. Eine potenzielle Fehlerquelle liegt zudem darin, dass die Schablone nicht korrekt befestigt bzw. angeschlagen wird. Selbst wenn taktile Messgeräte zur Bemusterung eingesetzt werden, ist viel Zeit einzuplanen, weil die Position aller Schweißpunkte im Zuge der Überprüfung abgefahren werden muss.

Prüfprozess signifikant verkürzt Abhilfe schafft das Laserprojektionssystem Werklicht von Extend3D, das den aufwändigen Prüfprozess signifikant verkürzt. Konkret konnte mit dem System der Zeitaufwand für die Bemusterung einer Unterbodengruppe von einer Woche auf einen Tag reduziert werden. Werklicht besteht auf der Hardwareseite aus den Augen in Form von einer oder zwei Kameras sowie einem Industrielaser bzw. einem Industrie-HD-Beamer zur Projektion. Zum Leben erweckt wird das System aber erst mit dem smarten Algorithmus der Software, durch den digitale 3D-Plandaten mit der tatsächlichen Realität verbunden werden. Im ersten Schritt werden dafür existierende CAD-Daten aus allen üblichen Datenformaten eingelesen. Mit am Werkstück angebrachten Targets – gegebenenfalls auch ohne Targets – gleicht die Software die gespeicherten Pläne mit dem realen Körper ab und stellt die Referenz her. In diesem Zuge können sowohl das Werkstück wie auch der Projektor unterschiedliche Positionen einnehmen – jegliche Bewegungen werden durch die Software in Echtzeit ausgeglichen. Das System vereinfacht, verschlankt und beschleunigt Arbeitsschritte über die gesamte

Prozesskette – von der Datenvorbereitung bis zur Qualitätssicherung. Damit erhöht es die Profitabilität auch bei solchen Arbeiten, die bisher nicht automatisiert werden können. Und macht sich so für das Anwenderunternehmen gleich in mehrfacher Hinsicht schnell bezahlt. Kombination komplexer Technik Die Datenvorbereitung umfasst alle CAD-Formate und erfolgt in minimaler Rüstzeit (< 10 Minuten), die Bedienung ist intuitiv. Die digitale Schablone reduziert nicht nur die Arbeitszeit um bis zu 80 %, sondern ist auch flexibel bei Änderungen; Schablonen werden überflüssig. Die Qualitätssicherung erfolgt visuell, automatisch und sicher, die Dokumentation ebenfalls automatisch und bei Bedarf auch per Foto. Das Funktionsprinzip von Werklicht erlaubt es beispielsweise, per Laser- oder Videoprojektion Arbeitspunkte oder Bereiche exakt zu mar-

scher Schablonen wird erheblich verringert, Investitionskosten für sie entfallen gänzlich. Gegenüber Schablonen und taktilen Messmaschinen bietet Werklicht außerdem ein zeitliches Einsparpotenzial von bis zu 80 %. Konstruktionsänderungen können zudem sofort in jedem Muster umgesetzt und der digitale Planungsstand direkt auf das Bauteil projiziert werden. Dies bietet auch einen wesentlichen Zugewinn an Flexibilität.

gilt im Muster- und Vorserienbau, Änderungen sind die Regel und nicht die Ausnahme. Den Praxis-Einsatz von Werklicht veranschaulicht folgendes Fallbeispiel: Eine Karosserie mit mehreren hundert Schweißpunkten ist zu überprüfen. Die CAD-Daten der Karosserie werden in die Software geladen. Dann wird die Position der Schweißpunkte – die zumeist separat vorliegen – ebenfalls in die CAD-Daten übernommen. Im nächsten Schritt sind diese digi-

Zur Bemusterung von Schweißpunkten werden Toleranzkreise projiziert und dann visuell kontrolliert

Die digitale Schablone reduziert nicht nur die Arbeitszeit um bis zu 80 %, sondern ist auch flexibel bei Änderungen

kieren oder Hinweise zu Arbeitsschritten direkt auf dem Werkstück anzugeben. Trotz der Kombination komplexer Technik ermöglicht die intuitive Bedienoberfläche den Mitarbeitern die Nutzung schon nach kurzer Einarbeitungszeit. Das System ist zudem transportabel und innerhalb weniger Minuten einsatzbereit. In der Praxis bietet der Einsatz von Werklicht dem Anwender diverse Vorteile: Zuallererst ist hier die vielseitige und flexible Anwendbarkeit des Laserprojektionssystems zu nennen. Bewegungen des Teils werden über optische Kamerasysteme erkannt und die Projektion richtet sich selbstständig zur Referenz aus. Dank der Mobilität des Systems kann es sehr flexibel als Assistent in der Produktion eingesetzt werden, für routinemäßige QS-Aufgaben genauso, wie wenn es mal wieder „brennt“ und Probleme schnell identifiziert werden müssen. Die Fehleranfälligkeit durch die Verwendung fal-

System unterstützt in verschiedenen Szenarien Ein weiterer Vorteil ist, dass das System als virtueller Assistent den Anwender in verschiedenen Szenarien zu unterstützen vermag. Die Erfahrung von Extend3D zeigt, dass Anwendern, wenn sie erst einmal begonnen haben, mit Werklicht zu arbeiten, meist noch weitere nützliche Einsatzszenarien für das System in den Sinn kommen. Fakt ist, es gibt sehr viele Anwendungsszenarien, bei denen es notwendig und hilfreich ist, CAD-Daten auf Bauteile zu projizieren. Das Spektrum ist sehr breit gefächert und reicht vom Vorserienbau bis zum Werkzeugbau – im Grunde genommen in alle Ecken des Maschinenbaus. Weitere Anwendungen im Musterbau betreffen beispielsweise das Bolzenschweißen oder das Projizieren von Kabelverläufen: Wie Kabel liegen müssen, ist jedoch sehr schwer vom Digitalen ins Reale zu übertragen, denn Kabel sind biegbar. Generell

talen Daten zur Karosserie zu referenzieren. Zunächst werden mindestens drei Targets auf der Karosserie platziert, die das System nutzt, um sich einzulesen bzw. zu referenzieren. Die Halter werden an markanten Stellen der Karosserie platziert, meistens an Referenzlöchern, alternativ in Ecken oder auf Ebenen. Nachdem die Targets am realen Objekt in Löchern platziert wurden, werden in der CAD-Software in den selben Löchern digitale Targets platziert. Dadurch ist auch schon die Referenz hergestellt worden. Sobald diese Schritte erfolgt sind, kann projiziert werden. Die Liste der Schweißpunkte, die angefahren werden sollen, ist in der Software hinterlegt. Man kann von Schweißpunktgruppe zu Schweißpunktgruppe weiterklicken, es wird jeweils automatisch die ausgewählte Prüfgruppe projiziert. Dann wird visuell überprüft, ob jeder dieser Schweißpunkte an der richtigen Stelle platziert ist. Sobald ein Schweißpunkt nicht innerhalb des Toleranzkreises liegt oder erst gar nicht vorhanden ist, wird dies sofort visuell erkannt. Anschließend kann man daraus Konsequenzen ziehen: Die Maschine oder den Roboter nachjustieren bzw. die Fehlerquelle identifizieren. Extend3D GmbH, München, www.extend3d.de

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CAD + SIMULATION

Zukunftstechnik im Werkzeugbau bei Volkswagen Die Wolfsburger treiben den digitalen 3D-Druck mit Metall im Autobau voran

Vorstandschef Martin Winterkorn

Bei der Einführung des digitalen metallischen 3-D-Drucks in der Automobilindustrie hat Volkswagen nach eigenen Angaben eine Leitrolle übernommen. Die ersten mit der Zukunftstechnologie hergestellten Produktionswerkzeuge sind am Standort Wolfsburg bereits in den Serieneinsatz gegangen. Außerdem entstehen immer mehr Teile für die Fahrzeugentwicklung in Druckern für 3D-Objekte aus Metall.

Dieser Beitrag wurde aus Unterlagen von Volkswagen erstellt von Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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„Die Möglichkeiten des 3D-Drucks in der Automobilindustrie sind immens. Wir bei Volkswagen sind auch bei dieser digitalen Technik führend und wollen unseren Wissensvorsprung weiter ausbauen“, erklärte Martin Winterkorn, Vorstandsvorsitzender der Volkswagen Aktiengesellschaft, nach dem Besuch des Bereichs für Werkzeugbau am Standort Wolfsburg. Dort wird diese digitale Technik federführend für den Konzern vorangetrieben. Der 3D-Drucker fertigt aus Metallpulver mit Hilfe eines Laserstrahls Prototypenteile, Montagehilfsmittel wie Motorhaubenentriegelungen, oder Segmente für Werkzeuge mit integrierten Funktionen. Der Leiter des Werkzeugbaus Gerd Rupp sagt: „Die Drucker reduzieren die Anfertigungszeit und den Materialverbrauch erheblich“. Mit dem Drucker sei außerdem die Anfertigung von komplexen Bauteilen möglich, die im herkömmlichen Werkzeugbau als nicht herstellbar gelten. Früher unmöglich: gewundene Bohrungen „Wir haben hier ganz neue Möglichkeiten, Geometrien zu erzeugen, die mit konventionellen Verfahren gar nicht möglich waren. Wir

begutachtet in Wolfsburg ein mit dem metallischen 3D-Drucker hergestelltes Bauteil

können jetzt quasi um die Ecke bohren“, erklärt Roland Malek von der Technologieentwicklung Werkzeugbau bei Volkswagen. Werkzeugelemente für die Warmumformung mit integrierten Kühlkanälen setzten bisher verschiedene, große Bohrungen voraus, durch die das Kühlmittel strömt. Durch den 3D-Druck werden diese nun durch viele kleine Kanäle ersetzt, die auch gewunden geformt sein können und so konturnah unterhalb der Oberfläche verlaufen. Die Wärmeabführung sei so wesentlich besser. „Auch in Hinsicht auf Leichtbau können wir hier völlig neue Wege der mechanischen Bearbeitung gehen“, so Maik König, Leiter des Prüfmittelbaus im Volkswagenwerk Wolfsburg. Ähnlich filigrane Strukturen aus massivem Werkzeugstahl herzustellen sei mit anderen Fertigungsverfahren nahezu unmöglich.

Schicht um Schicht Die Maschine legt eine Schicht Metallpulver auf einer Trägerplatte ab, wonach ein vollautomatischer, 400 Watt starker Laser das Pulver in der Form des späteren Bauteils mit der darunter liegenden Schicht verschmilzt. Anschließend wird eine neue Schicht Stahlpulver aufgestreut und wieder werden nur die gewünschten Punkte verschweißt. So wächst das Bauteil Schicht um Schicht. Inzwischen kann der Prüfmittelbau von VW schon sehr komplexe Formen mit verwinkelten Hohlkam-

Ein Laser verschweißt Stahlstaub in der gewünschten Form, wodurch auch sehr komplexe Geometrien möglich werden Bilder: Volkswagen

Blechteile fertigt der 3D-Drucker derzeit in etwa drei Tagen

mern – etwa für Motoren oder Getriebe – in einem Arbeitsgang fertigen. Im letzten Schritt wird der unverschweißte Metallstaub abgesaugt, dann kann das fertige, noch auf der Platte verschweißte Bauteil aus der Maschine genommen werden. Ein Prototypenblechteil, das im 3D-Druck hergestellt wurde, entsprach bereits den Vorgaben der Serienfertigung. Die Herstellung dauerte lediglich drei Tage, ein herkömmlich gefertigter Blechprototyp benötige dagegen drei Wochen und erreiche beim ersten Versuch nie die gewünschte Qualität. Kleinere Bauteile kann der Wolfsburger Werkzeugbau aber auch schon in wenigen Stunden fertigstellen. Schneller und vielfältiger werden „Das ist eine große Evolution im Werkzeugbau. Noch ist die Technik kostenintensiv, aber die Zeit- und Qualitätsvorteile sind erheb-

lich“, sagt Steffen Landua, Leiter der Technologieentwicklung Werkzeugbau und Presswerk am Standort Wolfsburg. Roland Malek fügt hinzu: „Wir wollen die Technik so weiterentwickeln, dass wir künftig auch größere Bauteile herstellen können. Und wir wollen natürlich schneller werden.“ Demnächst möchte Volkswagen auch hochfeste Stahlwerkstoffe und Aluminium im 3D-Drucker einsetzen. Zudem werden gerade weitere Mitarbeiter in der neuen Fertigungstechnik geschult. Später sollen bei VW vor allem Betriebsmittelteile und Prototypen per metallischem 3D-Druck gefertigt werden. Langfristig will Volkswagen mit der neuen digitalen Technik auch bezahlbare Sonderanfertigungen von Einzelteilen für Autokäufer möglich machen. Volkswagen AG, Wolfsburg, www.volkswagen.de

CAD + SIMULATION

Cava sorgt für Gesetzeskonformität in der Fahrzeugkonstruktion

Beschleunigung in der Produktentwicklung Die auf Catia basierende, prozessbegleitende Software Cava ist speziell auf die Anforderungen der Fahrzeugentwicklung ausgelegt, um während der gesamten Prozesskette die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben durch geometrische Darstellung der geforderten Industriestandards in Catia zu unterstützen. Inzwischen wurde Cava auch außerhalb der EU bzw. ECE von einer Pkw-Zertifizierungsbehörde offiziell als technische Lösung für virtuelle Homologationen zugelassen. Dafür integriert Transcat PLM die für die Automobilindustrie wichtigen gesetzlichen Bestimmungen inklusive Aktualisierungen und kreiert auf diese Weise eine Standardanwendung. Die Software ist für verschiedene Entwicklungsbereiche konzipiert. Cava Vision zum Beispiel wird für die Sichtanalyse der Fahrzeugkonstruktion eingesetzt. Cava Safety deckt unter anderem den Bereich Sicherheitsvorrichtungen ab. Neben den Prüfungen auf Gesetzeskonformität gibt es auch Lösungen wie etwa Cava Tools zur einfachen und schnellen Berechnung einer Autosilhouette oder Cava Wiper zur Prüfung der vom Gesetz geforderten gewischten Fläche bei Scheibenwischern mittels Simulation und Visualisierung qualitativer Parameter. www.transcat-plm.com

Daimler Trucks zukünftige virtuelle 3D-Ergonomie-Simulation für Lkw

NXP Semiconductors nutzt Ansys-Simulationstools

Arvida-Projekt erforscht Ergonomie-Simulation im Truck

Entwicklung eines Infotainment-Systems

Daimler Trucks will mit dem Projekt Arvida Ergonomie-Simulation im Truck vorantreiben. Ein Proband wird dazu mit rund 60 optischen Markern ausgestattet, die Daten zu jeder Bewegung liefern. Das Ziel: Virtuelle 3D-Ergonomieuntersuchungen von Bewegungsabläufen bereits in der Konzeptfindungsphase. Die Software Ramsis simuliert ein Menschmodell, durch das an einer CAD-Konstruktion Erreichbarkei-

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ten, Platzangebot, Komfort, diverse Sichtfelder sowie Gurtverläufe untersucht werden können. Für neue Bewegungsabläufe werden in den Versuchswerkstätten Kabinen 1:1 nachgebaut. Hieran testen bis zu 50 Probanden die Bewegungsabläufe. Vom Modellbau bis zur Auswertung nimmt das mehrere Monate in Anspruch. Solche Untersuchungen sollen künftig mit wenigen Mausklicks in einem virtuellen Fahrzeug möglich sein. Dazu werden digitale Bewegungsabläufe erstelltund als Teileinheiten segmentiert. So entstehen Bausteine, die sich zu neuen Bewegungsabläufen zusammensetzen lassen. In der Endausbaustufe des Projektes soll der Pool so viele Bewegungsbausteine enthalten, dass daraus für neue Ergonomie-Untersuchungen beliebige, realitätsnahe menschliche Bewegungsabläufe aus der Retorte erstellt werden können. www.daimler.com

Digitalradios werden bei Kraftfahrzeugen immer mehr zum Standard. Bei NXP sind skalierbare MultistandardUnterstützung, verbesserte Empfangsleistung und Kosteneinsparungen die treibenden Kräfte der Produktentwicklung in diesem Bereich. Simulationssoftware von Ansys unterstützte NXP dabei, sechs Chips in einer einzigen System-on-Chip-Lösung mit der Bezeichnung SAF360x zu kombinieren und damit Kostenvorteile zu realisieren. Wenn mehrere komplexe Schaltungen in einem einzigen Halbleiter-Chip zusammengefasst werden, bestehe ein Risiko von Rauscheinkopplungen zwischen den Schaltungen, besonders über gemeinsam genutzte Substratflächen. Um eine solche Kopplung von Rauschen und sonstigen unerwünschten Störungen auszuschließen, setzte NXP die Lösungen RedHawk und Totem von Ansys ein, um das Design unter Berücksichtigung realer Software-Betriebsbedingungen und Siliziummesswerten zu validieren. www.ansys-germany.com

ELEKTRONIK + SOFTWARE Verbindungssystem Mini50

Freescale lenkt die Automobilindustrie näher an das unfallfreie Auto

Netzwerkverbinder für Automotive-Anwendungen

Neues Sicherheitsparadigma für autonomes Fahren

Die Mini50-Baureihe von Molex ist ist kleiner als der für StandardEthernet-Verbindungen eingesetzte RJ-45, zudem wurde sie speziell für den Einsatz im Automobilbau konzipiert und geprüft. Außerdem hat das Verbindungssystem den Angaben zufolge bereits seine Eignung für kommende 1-Gbps-Systeme nachgewiesen. Der wesentliche Vorteil der Mini50-Steckverbinder liegt laut Herstellerangaben darin, dass die Kontaktpunkte wesentlich näher aneinander liegen können als bei anderen 0,50-mm-Systemen. Dadurch biete der Mini50 ein gutes Nebensprechverhalten, sowohl was das Nahnebensprechen (NEXT) als auch was das Fernnebensprechen (FEXT) betrifft. www.molex.com

Freescale Semiconductor hat den Mikroprozessor S32V Vision vorgestellt. Laut Hersteller sei dies das erste Bilderkennungs- und -verarbeitungs-SoC (System-onChip) für die Automobiltechnik, das über die erforderliche Zuverlässigkeit, Sicherheit und Schutzmechanismen verfügt, um ein Auto mit Selbstwahrnehmung auszustatten und als 'Copilot' zu fun-

gieren. Der S32V erfüllt die Anforderungen des Funktionalen Sicherheitsstandards ISO 26262 und genüge den Qualitätskriterien für die Automobiltechnik, die in Parts per Billion – also einem einzigen Ausfall unter einer Milliarde von Teilen – gemessen werden. Dank der Zuverlässigkeit und der Leistung der auf dem Chip integrierten Apex-ICP-Technik von Cog-

niVue könne der Prozessor darüber hinaus die Fusion von Bilderkennungsdaten mit anderen Datenströmen wie Radar, LiDAR und Ultraschall unterstützen, um eine optimale Auflösung und Genauigkeit der Bilderkennung zu gewährleisten. Neben sicherem Booten wartet der S32V auch mit Kryptografiemodulen, sicheren Schlüsseln und Unterstützung für die von vielen Autoherstellern propagierten Spezifikationen für eine sichere Hardwareerweiterung auf. Der Sicherheitsstandard des S32V soll den Diebstahl von firmeneigenen Softwarealgorithmen ebenso unmöglich machen wie externe Angriffe und unautorisierte Zugriffe auf die Kommunikation von einem Fahrzeug zum anderen. www.freescale.com

CAN-FD Kommunikationsinterface mit neuen Schnittstellen

Göpel erweitert Kommunikationscontroller Im vergangenen Jahr präsentierte Göpel Electronic mit dem PXI 6153 FD einen neuen Kommunikationscontroller für CAN-FD, der nun um die Schnittstellen PCIexpress sowie GigaBit-Ethernet und USB erweitert wurde. Das Interface bietet dem Anwender zwei separate CAN-FD-Kommunikationsschnittstellen, welche alle Betriebsmodi des aktuellen Bosch-Standards für CAN FD unterstützen. Dazu gehö-

ren z.B. die Auslegung auf 64 Datenbytes sowie die Erhöhung der Bitrate von Datenbytes. Die Transceiverbausteine sind steckbar angeordnet, was die unkomplizierte Konfigurierbarkeit

der Hardware auf die jeweilige Applikation gewährleisten soll. Es stehen alle in bisherigen CAN-FD Applikationen gängigen Highspeed-Transceiver zur Verfügung, darunter TJA 1044, 1057 und TJA 1145. Das Erstellen von Anwenderprogrammen soll durch Bibliotheksfunktionen der On-Board-Software erleichtert werden. Den Zugriff auf diese Funktionen ermöglicht eine Windows-API, bzw. eine auf der Standard-API aufsetzende LabView-Treiberbibliothek. Der Hardware Explorer ermöglicht von seiner Bedieneroberfläche aus direkte Hardwarezugriffe über die APIFunktionen. Das optional zur Baugruppe verfügbare User Code Interface erlaubt es dem Anwender, zeitkritische und rechenintensive Prozesse der Software auf den OnBoard-Prozessor auszulagern und unter dem Echtzeitbetriebssystem QNX abzuarbeiten. www.goepel.com

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ELEKTRONIK + SOFTWARE

Bye Bye Touchscreen... Hallo Drehknopf! Gerätedesigner entdecken den Drehknopf als Bedienelement wieder

Studien aus den Labors der Haptikforschung zeigen, mit welchen wesentlichen Vorteilen der Drehknopf gegenüber dem Touchscreen besticht. Der Trend geht zu intuitiv bedienbaren und fassbaren Bedienelementen, die Teil der sensorischen Markenstrategie sind. Die Automobilindustrie zeigt sich als Vorreiter bei diesem Trend.

Die führenden Autohersteller vergrößerten in den letzten Jahren ihre Abteilungen für Haptikforschung massiv. Dort testen Forscher ausgiebig, wie sich winzige Details anfühlen sollen, beispielsweise das Rädchen für die Luftregulation: Wie schwer oder leicht soll es sich drehen darf die Funktionen per Touchscreen kontrolliert werden oder sollten es doch lieber Kippschalter und Drehknopf sein? In den Haptiklabors optimieren die Entwickler und Designer alle sicht-, fühl- und hörbaren Schnittstellen zwischen dem Produkt und dem Kunden. Neurowissenschaftler tauschen sich dabei mit Psychologen, Robotikspezialisten und Marketingfachkräften aus. Unterbewusstsein will mehr Haptik statt Optik Eine kostenaufwendige Angelegenheit und viel Aufheben für einen kleinen Knopf. Doch man kann davon ausgehen, dass die großen Automobilproduzenten nicht umsonst so viel Zeit und Geld in das sensorische Marketing investieren. Schließlich ist der Tastsinn der erste Sinn, den ein Fötus entwickelt. Er ist daher enger als jeder andere Sinn mit unserem Unter-

bewusstsein verknüpft. Ein Produkt zu entwickeln, das nicht nur schön aussieht, sondern sich auch noch gut anfühlt, ist also äußerst geschickt. Denn die aktuelle Forschung belegt, dass der größte Teil der Kaufentscheidung für ein Produkt im Unterbewussten abläuft und nicht wie bisher angenommen auf rationalen Vergleichen beruht. Zudem werden viele Informationen über die Wertigkeit eines Produkts über den Tastsinn wahrgenommen. Damit erlangen die Bedienelemente eines Produkts besondere Bedeutung: Sie sind die wichtige Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine, egal ob bei Armaturenbrett, Kaffeemaschine oder Laborinstrument, an denen der Kunde mit dem Produkt in Berührung kommt. Über den Komfort auf taktiler Ebene entscheiden dabei ganz wesentlich Material, Oberfläche und Form. Mensch-Maschine-Schnittstelle „Drehknopf“ Drehknöpfe stellen eine entscheidende Schnittstelle dar. Daher sollten sie sich so angenehm und hochwertig anfühlen wie möglich. Dazu tragen eine spezielle Ergonomie, tem-

Sonderanfertigung von Ritel: In Traktoren kommen Drehknöpfe mit den langen Stiften zum Einsatz Bild: www.istockphoto.com / Ritel

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Drehknöpfe, so zahlreich wie ihre Anwendungen Umfangreiches Zubehör

Bild: Ritel

des Herstellers Ritel ist bei CTX ebenfalls lieferbar, etwa Zahl- oder Pfeilscheiben, Zwischendeckel und Statoren Bild: Ritel

peratursensitive Oberflächen und die gleichmäßig-geschmeidige Drehung sowie eine intuitive Bedienlogik wesentlich bei. Gegenüber anderen Bedienelementen können Drehknöpfe durch zahlreiche Vorteile punkten: Dank der selbsterklärenden Bedienlogik eignet sich der Kunde die Nutzung des Gerätes sehr schnell an, ohne vorher eine Betriebsanleitung lesen zu müssen oder sich durch das gesamte Menü des Touchscreens zu klicken. Durch seine Multifunktionalität kann ein Knopf eine Vielzahl von Funktionen ausführen. Drehknöpfe sind daher nicht nur Bedienelement sondern gleichzeitig auch Anzeige. Ein Drehknopf lässt sich drücken, herausziehen, nach oben, unten oder zur Seite schieben. Alle diese Vorgänge können mit individuellen Funktionen belegt werden. Drehknöpfe erlauben ein intuitives Regulieren und können blind bedient werden. Das Einstellen und Regulieren der Funktionen geht deutlich schneller als beispielsweise bei einem Touchscreen, der nur das schrittweise Verstellen der Parameter in vorgegebenen Abständen erlaubt.

· · · ·

Touchscreens funktionieren jedoch hauptsächlich auf der visuellen Ebene, haptische Fixpunkte fehlen. Dies stellt ein enormes Sicherheitsrisiko für den Fahrer dar. Daher kommen nur fühlbare Schalter oder Knöpfe für die sichere Blindbedienung in Frage.

Blind bedienbar und daher sicherer Gerade in der Automobilindustrie spielt die Haptik der Bedienelemente eine immense Rolle, da beispielsweise das Regeln der Klimaanlage oder der Radiolautstärke den Fahrer nicht von der Konzentration auf die Straße und den Verkehr ablenken darf. Das Bedienen der Geräte muss daher möglichst intuitiv und allein über den Tastsinn –also blind – möglich sein.

Vielseitig und mit Rückmeldung Hinzu kommt, dass die einstellbaren Funktionen an Geräten zunehmend komplexer werden. Daher gewinnen eine Reduzierung auf wesentliche Bedienelemente sowie eine einheitliche Logik im Bediensystem und damit der Drehknopf als Bedienelement zunehmend an Bedeutung. Drehknöpfe bilden die Basis für eine selbsterklärende und auf Intuition basierende Benutzerführung, die einen möglichst einfachen Zugriff auf die gewünschten Funktionen erlaubt. Zudem können sie dem Anwender eine klare Rückmeldung beim Einleiten der Funktion geben. Dies kann das Einrasten in einer

Position sein oder der beim Betätigen eines Kippschalters erforderliche Kraftanstieg. Zusätzlich kann die taktile Rückmeldung mit einem akustischen Feedback, beispielsweise einem Klick-Geräusch, verknüpft werden. Diese Kombination gibt dem Benutzer dann die Sicherheit, dass die gewünschte Funktion auch tatsächlich ausgelöst wurde. Noch ist die Automobilindustrie anderen Geräteherstellern und Apparatebauern einen Schritt voraus, aber auch dort ist ein Trend zurück zum Drehknopf bereits erkennbar. CTX Thermal Solutions GmbH, Nettetal, www.ctx.eu

Der Autor: Wilfried Schmitz, Geschäftsführer der CTX Thermal Solutions GmbH, Nettetal

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FAHRWERK

Bei der Formula Student haben die Studenten des Hawks Racing Teams der Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg im Jahr 2014 regelmäßig einen der oberen fünf Ränge der Wertung erreicht

Besser Gas geben mit Gasfedern Ein studentisches Projekt zeigt, dass der Kofferraumdeckel-Heber auch in die Pedalerie passt

Dem Autofahrer sind Gasfedern aus seinem Kofferraum bekannt. Doch wie kommen die Dämpfer, die normalerweise beim Öffnen und Schließen von Hauben, Deckeln oder Klappen helfen, in einen Rennwagen? Die Konstruktionsantwort pfiffiger Studenten aus Hamburg zeigt, dass in den modernen Maschinenelementen weitere Talente schlummern.

Der Autor: Robert Timmerberg, Fachjournalist bei plus2 GmbH, Düsseldorf, i. A. von ACE

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Schon zum zehnten Mal ging das Team Hawks Racing e. V. der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW Hamburg) im Jahr 2014 mit einem eigenen Rennwagen in der größten Rennserie für den akademischen Nachwuchs an den Start, der Formula Student. Bei diesem Konstruktionswettbewerb für die Ingenieure von morgen geht es nicht darum, an den einzelnen Veranstaltungstagen den schnellsten Boliden zu präsentieren, es werden die besten Gesamtpakete ausgezeichnet. Auch die Konstruktionsmethodik, das Kostenbewusstsein und ein hypothetischer Geschäftsplan müssen die Juroren überzeugen. Das Hamburger Team schloss die Events im Jahr 2014 regelmäßig unter den Top Fünf ab. Die Studenten setzen unter anderem auf Gasfedern der ACE Stoßdämpfer GmbH in der Pedalerie, um ein gutes Ergebnis zu erzielen. Gasfedern deutlich besser als Schraubenfedern Im vorliegenden Fall sollte die Gasfeder für mehr Stabilität des Fahrerfußes am Gaspedal sorgen und den Druckpunkt verbessern. Der Fahrerfuß wird so in fahrkritischen Situationen entlastet und kann trotz der Erschütterun-

gen aus dem Fahrbetrieb die gewünschte Pedalposition konstanter halten. Gespräche mit dem technischen Support des Langenfelder Unternehmens über geometrische Details, Einfederwege, Anbindungs- und Einsatzmöglichkeiten einer Gasfeder in einer Pedalerie unterstützten diese ursprüngliche Idee. Diese war dem Studenten Jörn Matthaei gekommen, nachdem das Team in der Anfangsphase an den Pedalen konventionelle Schraubenfedern verbaut hatte und mit den von ihnen gelieferten Ergebnissen nicht zufrieden war. „Maßgeblich für die Entscheidung für eine Gasfeder von ACE war der kompakte Bauraum, die einfache Einstellbarkeit und der theoretisch mögliche Kraftbereich der Gasfeder“, so Matthaei, den beim Thema Einstellbarkeit speziell auch das Ablassen des Gasdruckes ansprach. Zudem waren die Studenten beeindruckt, dass ACE schon auf Erfahrungen mit ähnlichen Konstruktionslösungen bei Automobilherstellern und professionellen Rennteams verweisen konnte. Der Bitte um Muster der Gasfeder GS-15–40-BB-120 wurde nicht nur entsprochen, ACE stellte die Produkte sogar kostenfrei zur Verfügung. „Kooperationen mit

ACE unterstützt Studenten des Hawks Racing e. V. der Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg mit Industriegasfedern für die Pedale im Cockpit. Im Bild sind diese am linken Rand des Cockpit-Ausschnitts zu sehen. Sie lassen den Fahrer trotz der Erschütterungen des Fahrbetriebs die gewünschte Pedalposition konstanter halten und stabilisieren zudem den Fahrerfuß in fahrkritischen Situationen

Der Typ GS-15–40-BB-120 im Test. Wegen ihrer kompakten Maße lassen sich die ACE Industriegasfedern leicht in das Cockpit integrieren (unten)

Das Cockpit des HoX, wie der Rennwagen der Hamburger Studenten getauft wurde. Die Gasfeder ist vor dem blauen Pedal auf der linken Seite verbaut Bilder: ACE, Hawks Racing

Hochschulen sind uns sehr wichtig. Durch die Unterstützung der Konstrukteure der Zukunft haben auch wir schon häufig wertvolle Rückmeldungen erhalten, durch die wir unser Portfolio haben sinnvoll ergänzen können“, so Rainer Loh, Leiter des Gasfederteams bei ACE. Gasfedern erhöhen Rundenzeiten und Sicherheit Wegen der Kompaktheit des Maschinenelements einerseits und der zahlreichen Zubehörlösungen sowie der Anschlussteile andererseits vollzog sich die Integration der Gasfeder in das Cockpit der Hawks-Konstruktion schnell und einfach. Als ebenfalls hilfreich erwies sich, dass die Einbaulage der wartungsfreien und einbaufertigen ACE Industriegasfedern beliebig ist. Außerdem wurden die Montagepunkte bereits bei der Auslegung individuell festgelegt. Ein Umrüsten der bestehenden Konstruktion war so nicht nötig. „Schließlich ist es unser großes Ziel, unseren Partnern Zeit und Geld zu sparen. Kostspielige

Umbauten würden diesen Gedanken konterkarieren“, sagt Loh. Die verwendeten Gasfedern sind dabei in der Lage, bei einem Hub von 40 mm bis zu 150 N Ausschubkraft aufzubringen, mehr als genügend für die Anwendung in der Pedalerie. Die Studenten aus Hamburg profitieren bei ihrem Rennwagen zudem von einem Merkmal, das in den normalen, nicht auf Dauerbetrieb ausgelegten Einsatzfällen der Gasfedern nicht so wichtig ist: ihren hohen Standzeiten. Diese kommen durch eine Kolbenstange mit verschleißfester Oberflächenbeschichtung sowie einem integrierten Gleitlager und einer Fettkammer zustande. Das Grundprinzip der geschlossenen Systeme ist dabei einfach: Sie sind mit einem unter Druck stehenden Stickstoffgas gefüllt. Die Füllung kann dabei ab Lager oder individuell vor Ort über einen Füllkoffer vorgenommen werden. Zur Endlagendämpfung in Ausfahrrichtung wird Hydrauliköl verwendet. Beim Beauf-

schlagen der Gasfeder, z. B. dem Schließen einer Klappe, strömt der Stickstoff durch die Drosselöffnung im Kolben. Dabei wirkt die Gasfeder entgegen der Gewichtskraft der Klappe. Beim Öffnen der Klappe strömt der Stickstoff zurück und unterstützt die Handkraft. Nathanael Peltzer, der Leiter des Bereichs Aerodynamik bei Hawks, bestätigt, dass dies zum gewünschten Ergebnis führt: „Die Verwendung der Gasfedern ist ein Quantensprung. Das schlägt sich sowohl bei der Sicherheit als auch in den Rundenzeiten nieder. Außerdem berichten unsere Fahrer davon, dass sie sich nicht nur in fahrkritischen Situationen deutlich wohler in unserem H0X fühlen.“ ACE Stoßdämpfer GmbH, Langenfeld, www.ace-int.net Hawks Racing e. V., Hamburg www.hawksracing.de

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FAHRWERK

AKC denkt, das Heck lenkt Aktive Kinematikkontrolle nach dem Baukastenprinzip

Hinterachslenkungen gibt es schon länger. Dennoch sieht die ZF Friedrichshafen AG in ihrem System AKC (Active Kinematics Control) einen entscheidenden Fortschritt in Sachen lenkbare Hinterräder.

Renault Laguna und Espace verfügen in einigen Modellen serienmäßig über lenkbare Hinterräder, Systemlieferant ist Aisin Seiki. Ebenso lässt BMW einige 5er-, 6er- und 7erModelle auf Wunsch mit vier Rädern lenken, aber mit Technik von Magna. Bei beiden OEMs bewegen sich die Ausrüstungsquoten jedoch in sehr homöopathischen Dosen. Dennoch steigt mit ZF im Porsche 911 Turbo und im 911 GT3 jetzt ein weiterer großer Zulieferer in diesen Markt ein. Neues Wachstumssegment? „Wir werden außer mit Porsche noch 2015 und 2016 mit weiteren Kunden eine Spurwinkeländerung an der Hinterachse in Serie bringen“, sagt Peter Buckermann, Leiter der Produktlinie mechatronische Systeme bei ZF. Der Audi Q7, eine Neuerscheinung in diesem Jahr, wird ebenfalls verstellbare Hinterräder haben. Mit

Der Autor: Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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ZF-Technik? Durchaus ein heißer Tipp. Buckermann gibt nur so viel preis: „Wir sehen verstellbare Hinterräder als ein sehr wachstumsträchtiges Segment und erwarten in den nächsten Jahren ein sprunghaft steigendes Interesse der Autokäufer.“ Insbesondere Sportwagen und Modelle mit langem Radstand wie Oberklasse-SUV und -Limousinen werden von AKC profitieren.

Porsche verbaut die aktive Hinterachslenkung serienmäßig in den Modellen 911 Turbo und 911 GT3. Die anderen 911-Modelle verfügen über ein modifiziertes Fahrwerk Bild: Porsche

Gegen- oder gleichläufig Das AKC-System ist nach dem Baukastenprinzip aufgebaut. Der Baukasten besteht aus Mechanikkomponenten sowie der darauf abgestimmten Hardware und Steuerungssoftware. Die Hardware setzt sich aus einem Elektromotor, der dazugehörigen Sensorik und einem elektronischen Steuergerät zusammen. Das AKC-Steuergerät nutzt ohnehin vorhandene Fahrdynamikdaten wie Lenkwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit, Querbeschleunigung und Fahrmodi, und berechnet daraus den aktuellen Fahrzustand. Mit diesen Informationen erzeugt pro Hinterrad ein Stellmotor eine Längenveränderung von ±13 mm am Spurlenker. Bei der Achskinematik des Porsches 911 entsteht daraus ein maximal möglicher Einschlagwinkel der Hinterräder von etwa 3 °. Damit bewegt sich das AKC-System

Im Porsche 911 verfügt das AKC-System über je einen Steller pro Hinterrad Bild: Porsche

Funktionsweise Active Kinematics Control (AKC) auf dem Niveau der Renault- und BMW-Hinterachslenkungen. Das gleiche gilt für das Systemgewicht von 7 bis 9 kg. Die Einschlagrichtung hängt dabei, vereinfacht gesagt, von der Fahrgeschwindigkeit ab: Bei mehr als Tempo 60 schlagen die Hinterräder gleichsinnig mit den Vorderrädern ein, um schneller Seitenführungskräfte aufzubauen und so das Fahrzeug zu stabilisieren und sein Fahrverhalten zu dynamisieren. Bei geringeren Geschwindigkeiten wird gegenläufig eingelenkt, um ein wendigeres und agileres Fahrverhalten zu erzielen. Beispielsweise kann AKC den Wendekreis je nach Fahrzeug um etwa 10 % verringern.

Lenken in Gegenrichtung der Vorderräder bei geringen Geschwindigkeiten

Lenken in Richtung der Vorderräder bei höheren Geschwindigkeiten (ab ca. 60 km/h)

Kein Lenkeinschlag bei unbeeinträchtigter Geradeausfahrt

– Höhere Agilität – Einfacheres Handling beim Einparken und im Stadtverkehr – Kleinerer Wendekreis

– Höhere Stabilität – Mehr Fahrdynamik – Gesteigerte Fahrsicherheit

– Sparsam durch „Power-onDemand“-Prinzip: AKC benötigt nur dann Energie, wenn es tatsächlich arbeitet

Je nach Geschwindigkeit agiert das AKC-System anders, um Manövrierbarkeit und Dynamik des Pkw zu erhöhen Bild: ZF

Genügend Vorteile Vorteile im Vergleich zu den bereits vorhandenen Systemen sieht Frank Berger, Leiter Entwicklung Mechatronik im Bereich Achssysteme bei ZF, in vielen Bereichen. „Erstens ist AKC ein Baukastensystem. Es ermöglicht Applikationen mit einem Zentralsteller in der Achsmitte ebenso wie mit zwei radindividuell separaten Stellmotoren wie im Porsche 911.“ Eine Zentralsteller-Mimik wie bei BMW/Magna wäre im extrem dichten Package des 911-Fahrzeughecks nach Angaben von Porsche nicht möglich. Zudem umfasst der ZF-Baukasten viele Gleichteile, lediglich die zum Fahrzeug gerichteten Komponenten, etwa Gehäuse oder die Anbindungen der Spurlenker, sind fahrzeugspezifisch. Zweitens handle es sich bei AKC um eine sehr effiziente Plug-and-play-Komplettlösung, bei

der zum Beispiel das von ZF selbst entwickelte Steuergerät im Steller integriert ist. Die Wettbewerbsprodukte setzten hier noch ein separates Steuergerät im Fahrzeug voraus, inklusive Verkabelungs- und Packageaufwand, so Berger. „Durch einen hundertprozentigen Power-on-demand-Ansatz ist AKC sehr energieeffizient. Energie wird nur bei konkreten Lenkbewegungen benötigt, ansonsten ist AKC durch eine selbsthemmende Aktorik auch stromlos stabil. Nicht zuletzt garantieren unsere innovativen Stellmotoren eine hochgenaue Positionierung mit einer Stellgenauigkeit von nur 0,08 Millimeter.“ Drittens ermöglich AKC laut Berger eine viel weitergehende Vernetzung mit Fahrdynamiksystemen als bisher. So kann AKC bei einer

μ-Split-Bremsung auf unregelmäßigem Untergrund mit Lenkkorrekturen das ESP unterstützen. Ist an der Vorderachse eine Aktivlenkung im Einsatz, kann AKC ebenfalls abgestimmte Lenkkorrekturen liefern. Als Schmankerl kann in das AKC-System eine Drifterkennung implementiert werden, die gewollte Drifts erkennt und dann die Spurwinkelverstellung vorübergehend deaktiviert. Nicht zuletzt ist AKC ein Redundanzsystem für künftige Assistenzsysteme. Sollte etwa auf der Autobahn die elektrisch unterstützte Lenkassistenz ausfallen, kann AKC das Fahrzeug zumindest in der Spur halten, bis der Fahrer wieder selbst den Volant übernimmt. ZF Friedrichshafen AG, Friedrichshafen, www.zf.com

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FAHRWERK

ContiTech: Neue Buchse mit langer Lebensdauer

Stark in Baufahrzeugen Hohe Transportlasten und unebenes Gelände: Komponenten in Baufahrzeugen müssen schwersten Belastungen gewachsen sein. Für den Einsatz in besonders anspruchsvollen Anwendungsfällen hat ContiTech eine Schwerlastbuchse für Volvo Construction Equipment (Volvo CE) entwickelt. Als Hinterachsenlagerung dämpft sie die knickgelenkten Lader des Typs Full Suspension (FS). Bereits seit einigen Jahren setzt Volvo CE Elastomerbuchsen in diesem Baufahrzeugtyp als verbindendes Element zwischen hydraulischem Federbein und Achse ein. Um Wartungsarbeiten rund um dieses Bauteil nochmals zu reduzieren, wandte sich Volvo CE an ContiTech Vibration Control. Als Entwicklungspartner unterstützte der Lagerungsspezialist Volvo CE dabei, eine Buchse mit einer höheren Lebensdauer als das bisher verwendete Bauteil zu entwickeln. Auch unter starken Belastungen sollte sich das Material möglichst wenig verformen. Gleichzeitig sollte das Bauteil aber seine Steifigkeitseigenschaften behalten und ohne Änderung an den Anbindungsteilen in den vorhandenen Bauraum passen. Um diese Eigenschaften zu verbinden, habe man nun die passende Kautschukmischung gefunden. Zusätzlich haben die Entwickler die Geometrie der Buchse angepasst www.contitech.de

Überwachung des Reifendrucks gesetzlich vorgeschrieben

SKF: Neues Hochleistungslager für Lenksäulen

Für Erstausrüster oder zum Nachrüsten

Leise und komfortabel lenken

Seit dem 1. November 2014 sind für alle Neufahrzeuge der Klassen M, N und O Kontrollsysteme zur dauerhaften Überwachung des Reifendrucks gesetzlich vorgeschrieben. Doch auch in älteren Fahrzeugen, insbesondere Lkw, können Reifendruckkontrollsysteme sinnvoll sein, da sie helfen, Pannen und gefährliche Reifenplatzer zu verhindern . Die Ried System Electronic GmbH hat daher ein kompaktes Reifendruckkontrollsystem entwickelt, das ohne hohen technischen Aufwand nachgerüstet und dank eines Smart Boosters auch für Wechselauflieger und -anhänger eingesetzt werden kann. Das Controlaser-System reagiert selbst auf Übertemperatur und hilft somit, beispielsweise von defekten Bremsen verursachte Brände zu vermeiden. Da das TPMS

Moderne Motoren, insbesondere in Elektro- und Hybridfahrzeugen, sind oft so leise, dass sie die Betriebsgeräusche von Lenkung, Getriebe und Aufhängung nicht mehr übertönen. Ergo verlangen die Fahrzeughersteller auch nach einer wirksamen Geräuschreduzierung der Subsysteme. Hinzu kommt, dass laute Betriebsgeräusche oft als Anzeichen für Schäden interpretiert werden. Demgegenüber gilt ein leises Betriebsgeräusch als Qualitäts- und Komfortmerkmal. SKF hat daher ein vorgespanntes Lenksäulenlager nach den Anforderungen von Tier-1-Systemlieferanten entwickelt: Das Betriebsgeräusch des neuen P-WSCB sei um rund 4dB(A) niedriger als bei Standardlagern von SKF. Spalten in der Drahtringlaufbahn machen den Außenring des Lagers flexibler, wodurch ein Einbau mit Presspassung im Gehäuse möglich wird. Der Spalt selbst sei ge-

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(Tire Pressure Monitoring System) zudem für eine längere Haltbarkeit der Reifen sorge und den Kraftstoffverbrauch reduzieren kann, empfiehlt es sich ebenfalls für Kommunal- und Nutzfahrzeuge sowie Baumaschinen. Darüber hinaus kann es auch zur Erstausrüstung eingesetzt werden, da sich die Daten des Systems mittels CAN-Bus-Protokoll auch ins Fahrzeugbordnetz übertragen und damit problemlos in die Fahrzeugtechnik einbinden lassen. www.ried.de

räuschoptimiert ausgeführt. Weitere geräuschreduzierende Konstruktionsmerkmale sei laut SKF die verbesserte Rauheit des Innenrings, eine spezielle Kugelgüte und eine optimierte Fettmenge. Das P-WSCB nimmt Axial- und Radiallasten auf und ist elektrisch leitfähig, was den störungsfreien Betrieb von Airbags und anderen elektrischen Komponenten ermöglicht. www.skf.de

Bauteilintegriertes Sensor-Aktor-Netzwerk

Intelligente Blattfeder für kleine Nutzfahrzeuge Wissenschaftler des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik der Technischen Universität Dresden entwickelten gemeinsam mit Forschern des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme eine adaptive Blattfeder in funktionsintegrierender Mischbauweise.

Diese intelligente Blattfeder wurde für den Einsatz in kleinen Nutzfahrzeugen konzipiert. Ein bauteilintegriertes Sensornetzwerk mit eingebetteter Dehnungsmessung ermöglicht eine OnlineZustandsüberwachung sowie die Regelung der Aktorik zur Anpassung der Federsteifigkeit. Dabei übernehmen die in den Faser-

kunststoffverbund integrierten, elektronischen Netzwerke die Mess- und Auswertefunktionen. So erfassen eingebettete Dehnungsmesssensoren und Mikrocontroller in Echtzeit die Biegeverformung. Die Daten werden direkt im Fahrzeug ausgewertet, um den aktuellen Beladungs- bzw. Belastungszustand zu ermitteln. Durch

das integrierte Druckkammersystem wird eine Aktorik realisiert, die jederzeit eine Anpassung der Federsteifigkeit an den aktuellen Beladungs- bzw. Belastungszustand ermöglichen soll. Zusätzlich kann der Belastungslebenslauf der Feder aufgezeichnet werden. www.tu-dresden.de

Elektrische Parkbremse

Auch für Kleintransporter und große SUVs

Wenn die Umgebung dem Messverstärker alles abverlangt : Robuste Messtechnik der Spitzenklasse

TRW Automotive macht die Vorteile seiner elektrischen Parkbremse (EPB) jetzt auch für Kleintransporter verfügbar. 2017 geht diese Version erstmals in Serie. Die EPB für Kleinlaster zeichne sich laut Hersteller durch eine höhere Klemmkraft aus: von 18,5 kN für größere Pkw bis hin zu 25 kN für Kleintransporter und große SUVs. Bei Kleinlastern und großen SUVs könne die EPB mehr als 10 kg gegenüber einer herkömmlichen Feststellbremse (Drum in Hat – DIH) einsparen. Die EPB sorgt für eine vereinfachte Fahrzeugmontage und ermöglicht ein flexibleres Innenraumdesign, denn im Gegensatz zur mechanischen Lösung sind für die Betätigung der elektrischen Parkbremse weder Hebel oder Pedale noch Bremsseile nötig. Diese werden durch einen Schalter sowie elektrische Leitungen ersetzt. www.trw.de

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KAROSSERIE + INTERIEUR

Das Autointerieur der Zukunft Leuchtende Textilien, heizende Stoffe und nie mehr Schmutz

Der Fahrzeugmarkt ist der bedeutendste Abnehmer für technische Textilien. Deutsche Hersteller haben einen Weltmarktanteil von 23 %. Die technischen Textilien sorgen im Pkw schließlich mit dafür, dass die Fahrzeuge immer leichter werden. Daher soll der faserbasierte Werkstoffanteil bald von 25 kg auf 30 bis 35 kg steigen. Zahlreiche Konstrukteure, Designer und Einkäufer werden deshalb die Techtextil in Frankfurt am Main besuchen. Auf der Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe (4. bis 7. Mai 2015) präsentieren allein 600 Aussteller ihre Neuheiten für den Anwendungsbereich Mobiltech, einsetzbar vom Pkw-Innenraum über den Karosseriebau bis hin zu Ausrüstungen für Sicherheitsfahrzeuge.

Wer auf der Materialseite nur auf die Visionen und Lösungen der Textilbranche in Form funktionalisierter Fasern bzw. textiler Leichtbauverbünde schaut, wird über die Vielfältigkeit des Inputs für Gestalter, Produzenten und Nutzer des Autointerieurs womöglich überrascht sein. Die faserbasierte Materialfülle allein für den Pkw-Innenraum mit immer neuen Zusammensetzungen, Beschichtungen und Eigenschaften ist groß. In einigen Jahren könnten vollkommen neue Produkte wie textile Displays, Textilien mit Farbwechsel und Selbstreinigungsfunktion, energiespeichernde Flächen, selbstheilende Strukturen oder reaktive Schutztextilien entstehen. Zwei interessante Innovationen kommen in diesem Zusammenhang aus Mönchengladbach und Aachen.

Der Autor: Marc Chalupsky, Referent Media Relations Textil- und Bekleidungsfachmessen, Messe Frankfurt Exhibition GmbH, Frankfurt am Main

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Schmutzschutz für leuchtende Fahrzeughimmel Mönchengladbach gilt als textiler Traditionsstandort – als Inputgeber für den AutomotiveBereich bislang eher kaum. Dies zu ändern, ist Ziel etlicher Entwicklungsprojekte des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik (FTB) der Hochschule Niederrhein. Das FTB entwickelte eine neue Funktionsausrüstung, mit der sich intensiv strapazierte textile Flächen im Pkw-Innenraum dauerhaft gegen sogenannten Nassschmutz wappnen lassen. Basis des Reinigungserfolgs, der mehr helle

ckig kommt die Schmutzgefahr für textile Dachhimmel oder Verkleidungen der diversen Fahrzeugsäulen einher: Ihnen droht vor allem Vergrauung durch Straßenstaub. Hier entwickelten die FTB-Experten einen Schutzmechanismus auf Basis von Kieselsäure, Aluminiumoxid oder selbst synthetisierter SilikaPartikel im Nano- und unteren Mikrometerbereich. Auch ein passendes Bindesystem fanden die Mönchengladbacher. Von solcherart präparierten Oberflächen lasse sich typischer Trockenschmutz mit einem klassischen Mesut Cetin (rechts): Erfinder und vielleicht auch bald Chef eines Unternehmens, das auf Carbon-Parkett spezialisiert ist

Stoffe und damit ein angenehmeres Raumgefühl zwischen Kühlerhaube und Kofferraum ermöglichen soll, sei eine nassschmutzabweisende Ausrüstung etwa von Sitzbezügen. So könnte der Flüssigschmutz gar nicht erst in das Gewebe eindringen und lässt sich mit einem saugfähigen Tuch problemlos entfernen. Die FTB-Projektverantwortliche Kristina Klinkhammer verweist auf die nachgewiesene hohe Beständigkeit der gesundheitlich unbedenklichen Ausrüstung auf Sitzpolstern: Dank Silankomponenten in der Gewebeausrüstung sei der Clean-Effekt im Dauertest selbst nach 20 000-facher mechanischer Malträtierung mittels einer Art Scheuerautomat erhalten geblieben. Vorteilhaft auch: Durch den Einsatz der Silane lasse sich die nötige Menge an Fluorcarbonen zur Schmutzabweisung im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erheblich reduzieren. Deutlich trockener, aber nicht minder hartnä-

Staubsauger stressarm, ohne chemische Keule und nahezu restlos entfernen, so Klinkhammer. In beiden Fällen prüfen die beteiligten Industriepartner nun, wie sich die Forschungsergebnisse produktionspraktisch in die Autos transferieren lassen. Heizung und Lampen aus Stoff Optische Wirkung und praktischen Nutzen sollte auch ein anderes, für die Automobilindustrie interessantes Hochschulvorhaben kombinieren. Sein Ziel: die Entwicklung neuartiger textiler Heiz- und Beleuchtungselemente. Gemeinsam mit Industriepartnern beschichteten die Hochschulforscher vom Niederrhein textile Flächenelektroden mit speziellen Kunststoffpasten, die über eigene elektrische Leitfähigkeit verfügen. So können beispielsweise der Fahrzeughimmel oder Autositze in sanftem Licht erstrahlen. Auf diese Weise ließen sich Sitz-, Fuß- oder Seitenver-

Carbonparkett verbindet Holzoptik mit den Vorteilen eines Faserverbundkunststoffes. Integrierte lichtleitende Fasern bringen die Oberfläche zum Leuchten. Anzahl, Größe und Anordnung der Lichtpunkte sind individuell gestaltbar. Das Material kann in beliebigen Farben hergestellt werden

kleidungsflächen ohne vorherige Einarbeitung leitfähiger Garne beheizen – und das mit minimalem Energieaufwand. Projektleiterin Evelyn Lempa betont, der Technologiesprung für die Branche sei beachtlich, denn der Konstruktion und Gestaltung textiler Trägermaterialien seinen nun „keine Grenzen mehr gesetzt“. Neues Carbon-Parkett für automobile Zierleisten Der Textilforscher Mesut Cetin ist Spezialist für 3D-Preforms, er gilt im ITA Institut für Textiltechnik als Vater des Carbon-Parketts. Seine Hightech-Kacheln für Fußböden, automobile Zierleisten oder gar für Heizzwecke sind ein neues Designmaterial für Exterieur-/Interieuranwendungen. In Farbe, Haptik und Optik auf Kundenwunsch individuell anzufertigen, besteht die Neuentwicklung zu 95 % aus recyceltem Fasermaterial aus der Automobilindustrie. Das Material im Look von Holzoptik ist langlebig, chemisch beständig und äußerst robust. Carbon-Parkett mit lichtleitenden Fasern an der Oberfläche leuchtet punktuell. Es könnte im Automobil-Interieur etwa als Zierleiste mit Beleuchtung eingesetzt werden. Da verschiedene Materialien kombiniert werden, gibt es hinsichtlich Farbe, Maserung, Muster und

Leuchtet und könnte auch heizen: Carbonparkett könnte auch im Interieur-Design neue Trends setzen Bilder: ITA

Geometrie keine Beschränkung. Das ermöglicht eine kundenindividuelle Produktgestaltung. „Wir können im Zusammenspiel von Glasfaservlies und Carbonfasern als Verstärkungstextilien nicht nur holzähnliche Maserungen imitieren, sondern auch Jahresringe und Astlöcher nachbilden“, sagt Cetin. Neben der Leuchtfunktion könnte in das zum Patent angemeldete Parkett auch eine Touchsowie Heizfunktion integriert werden. Das ermögliche beispielsweise bei der Automobilzierleiste im Bereich Heizung, dass man durch eine Wisch-Geste an der Leiste eine Farbveränderung von ‚blau = kalt‘ hin zu ‚rot = warm‘ herbeiführen kann und parallel spürt, wie es im Auto wärmer wird. Weil es bislang nur wenige Kacheln aus Carbon-Parkett als prototypische Beratungsmuster gibt, plant Mesut Cetin ein Spin off, also ein eigenes Unternehmen. „Das könnte erstmal langsam neben meinem Job als Abteilungsleiter anlaufen. Sobald es nennenswerte

Nachfrage nach Carbonparkett gibt, werden wir auch Investitions- und Produktionspartner für das neue Unternehmen benötigen“, sagt Cetin. Techtextil: Zentrum für autombile Innovationen Das Messeduo Techtextil und Texprocess bietet vom 4. bis 7. Mai 2015 in Frankfurt/Main als global führende Innovationsplattform für technische Textilien, Vliesstoffe und die Verarbeitung von textilen und flexiblen Materialien speziell auch für den Automotive-Sektor viel Neues. Rund 600 Aussteller bedienen mit ihren Produkten den Bereich Mobiltech, nach Indutech traditionell das zweitgrößte von insgesamt zwölf Anwendungsbereichen auf der Techtextil, die 2015 erstmals vier Ausstellungstage hat. ITA: Stand D05, Halle 3.0 www.techtextil.com

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KAROSSERIE + INTERIEUR

Interview Ian Briggs, BAC

„Wir ändern einfach die CAD-Datei und im nächsten Wagen ist das dann drin.“ Bei großen Autobauern werden mit Presswerkzeugen und Gussformen zehntausende Teile möglichst günstig produziert. Für Kleinstautobauer, die jährlich nur ein paar Dutzend Wagen produzieren, rechnen sich solche teuren Werkzeuge jedoch nicht. Wir haben uns mit Chefdesigner Ian Briggs von der Rennwagenmanufaktur BAC über Probleme von Konstrukteuren unterhalten, die bei großen Firmen unbekannt sein dürften. Die niedrigen Stückzahlen haben aber auch ihre guten Seiten: Dank 3D-Druck können sie individueller fertigen. Das Lenkrad des Mono wird von BAC-Partnern bestückt und getestet. Die Kunststoff-Griff-

„Mit dem Mono haben wir eine Lücke gefunden, in der wir nicht mit den großen Firmen konkurrieren müssen.“

Ian Briggs ist Mitbegründer und Chefdesigner der Rennwagenmanufaktur BAC Bild: Eduardo Amorim

Automobil

Konstruktion Wie konnten Sie sich mit einem High-End-Sportwagen so schell am Markt behaupten? Briggs: Alle anderen Fahrzeughersteller haben den Transport-Aspekt an Bord: Der eine erledigt den Transport luxuriös, der andere günstig und wieder andere eben sportlich. Wir wollten aber kein Auto, mit dem man sportlich von A nach B kommt und die Freundin bequem auf dem Beifahrersitz platznehmen kann. Wir wollten einen 100%-Rennwagen für die Straße. Wir

blenden den Transport daher komplett aus, bei uns zählt quasi nur die Rundenzeit.

Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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denhand individuell im 3D-Druck gefertigt Bild: Eduardo Amorim

will, sondern aus dem selben Grund, aus dem er ein Snowboard, einen Fallschirm oder ein Mountainbike kauft: Um einen Sport möglichst gut ausüben zu können. Mit dem DownhillMountainbike fährt dann auch keiner Einkaufen, weil es dafür nicht gemacht ist. Mit dem Mono haben wir daher eine Lücke gefunden, in der wir nicht mit den großen Firmen konkurrieren müssen, denn unser Konzept ist anders, als das von Porsche oder Ferrari. Daher sind wir auch als kleine Firma erfolgreich im Markt. Automobil

Automobil

Konstruktion Sie müssen also weniger Kom-

promisse eingehen was das Fahrzeug an Ansprüchen erfüllen muss? Briggs: Exakt. Wir müssen nicht wie andere Rücksicht darauf nehmen, dass neben Beschleunigung, Agilität oder Kurvenverhalten auch noch der Komfort und das Ambiente stimmt. Automobil

Der Autor: Tobias Meyer ist freier

stücke unter dem Leder werden für jede Kun-

Konstruktion Sie haben sich eigentlich komplett vom klassischen Auto distanziert, oder? Briggs: Ja. Wer einen Mono kauft, tut das nicht, weil er sportlich von A nach B kommen

Konstruktion Sie haben auch lange für „die Großen“ als Designer gearbeitet. Was ist da anders, als bei einem 22-Mann-Unternehmen wie BAC? Briggs: Auf der einen Seite hat man jetzt keinen großen Support oder viele Mitarbeiter mehr, an die man ständig etwas delegieren kann, sprich bei BAC müssen wir vieles selbst in die Hand nehmen. Häufig will ich noch immer Prüfberichte oder Zertifikate an den Verantwortlichen weiterleiten, bis mir dann einfällt, dass das ja inzwischen ich selbst bin. Andererseits können wir wahnsinnig schnell reagieren.

Formel1 auf der Straße: Der BAC Mono in seinem Terrain Bild: Charlie Magee

war die erste solche Anlage in einem Kundenwagen verbaut. Das wäre bei großen Herstellern nie so schnell gegangen. Unsere kleinen Stückzahlen sind hier sehr vorteilhaft. Automobil

Konstruktion Große Hersteller setzen da eher Automobil

Konstruktion Was heißt das konkret?

Briggs: Wir hatten aktuell zum Beispiel mit neuen Carbon-Bremsen experimentiert. Im Labor reagierte die erste Generation sehr unterschiedlich, je nachdem ob die Bremsen heiß oder kalt waren. Die zweit Generation war besser, fühlte sich aber noch etwas hölzern an, man bekam schlecht ein Gefühl für die Bremse. Die dritte, aktuelle Variante ist kalt nun sogar besser als eine Stahlbremse und wir waren zufrieden damit. Schon ein halbes Jahr später

Ian Briggs, der Mono und die Rennwagenmanufaktur BAC Der Brite Ian Briggs gründete 1997 ein Designbüro in Stuttgart und arbeitete unter anderem für Porsche, Mercedes und Audi. 2009 startete er zusammen mit seinem Bruder Neill die Briggs Automotive Company (BAC), zu der heute 22 Mitarbeiter gehören. Zwei Jahre nach der Gründung brachten sie mit dem Mono ihren ersten Wagen auf die Straße. Ian Briggs lebt weiterhin in Stuttgart, die BAC-Ingenieure sowie die Produktion sitzen bei Liverpool. Der Mono soll den Traum vom Formel1-Rennwagen mit Straßenzulassung wahr werden lassen: Vollgetankt wiegt der Carbon-Sprinter nur 540 kg, der 213 kW starke 2,3l-Vierzylinder von Cosworth beschleunigt ihn in 2,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Bisher wurden 30 Monos jährlich produziert, künftig sollen es doppelt so viele werden, etwa ein Wagen pro Woche. Der Mono kostet je nach Variante etwa 150 000 £ (ca. 200 000 €).

auf Masse und können so günstig produzieren. Wie kompensieren sie das bei so geringen Stückzahlen? Briggs: Wir akzeptieren den höheren Stückpreis und nutzen dafür die Vorteile von geringen Stückzahlen. Am Anfang mussten auch wir erst umdenken, denn wie jeder andere Konstrukteur hätten auch wir am liebsten wie gewohnt hier eine Gussform oder dort ein Presswerkzeug bauen lassen und damit dann zehntausende Teile günstig produziert. Wir brauchen aber nur einige wenige Teile, ein teures Werkzeug rechnet sich für uns daher nicht. Wir können dafür individueller arbeiten: Jeder Mono-Fahrer kann auf Wunsch ein auf seine Hände maßgeschneidertes Lenkrad bekommen. Der Kunde greift einmal kräftig in einen Klumpen Lehm, den wir dann per Laser vermessen. Daraus lassen wir dann individuelle Kunststoffgriffschalen im 3D-Druck herstellen. Auch der Sitz kann so an den Fahrer angepasst werden, ebenso die Pedalerie. Wenn wir dagegen etwas grundlegend ändern wollen, passen wird einfach die CAD-Datei entsprechend an und im nächsten Mono ist das dann schon so drin.

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Konstruktion Läuft das bei allen Teilen so? Briggs: Eigentlich ja, da wir sehr wenig auf Vorrat produzieren lassen. Wir haben drei Bauteilgruppen im Fahrzeug: Die „Billets“, die beispielsweise aus Aluminium gefräst werden, von denen gibt es im Mono ungefähr 300. Zu denen kommen die „Fabrications“, das sind Bauteile aus verschiedenen Metallen, die dann z. B. gebogen, verschweißt und beschichtet Robert-Bosch-Straße 5 74632 Neuenstein Telefon: 0049 (0)7942 9131-0 Fax: 0049 (0)7942 9131-52 E-Mail: [email protected]

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Jeder Wagen wird einzeln nach Kundenvorgabe aufgebaut Bild: Monty Rakusen

Der Heckflügel war eigentlich nicht notwendig, Designer Ian Briggs fand aber, er sehe gut aus Bild: Tom Ziora

Automobil

werden, wie Querlenker, Chassis oder der Überrollschutz. Die dritte Gruppe sind Karosserieteile, von denen viele im Carbonschichtverfahren aufgebaut sind. Getriebe, Motor, Elektronik, Lampen und anderes kaufen wir fertig zu, daher müssen wir uns selbst nur um die drei Gruppen kümmern. Wir haben nur ein Gussteil selbst konstruiert: die Verbindung zwischen dem sequentiellen Formel3-Getriebe von Hewland und dem Cosworth-Motor. Für diese Kombination war kein fertiges Bauteil zu haben, also mussten wir selbst ran. An diesem Teil wollen wir höchstwahrscheinlich aber so schnell nichts ändern, daher geht das mit der teuren Form hier in Ordnung. Wenn wir aber etwa die Aufhängung verbessern wollen, können wir zum Beispiel einfach etwas am Querlenker ändern und den nächsten dann so fertigen lassen. Nur bei den Carbonteilen gibt es ebenfalls Formen. Daher haben wir uns damit auch sehr viel Zeit genommen, so dass die nun langfristig perfekt für uns sind.

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Konstruktion Kann BAC so auch Kundenwünsche realisieren, die so gar nicht im Programm stehen? Briggs: Ja, das kam auch schon vor. Anfangs war der Mono einfarbig. Ein Kunde fragte dann, ob er auch eine Mischung aus dem edlen Weiß und dem aggressiven CarbonLook haben könnte. Wir sagten: Warum nicht? Wir fanden diese Optik toll, inzwischen kann man den Mono auch zweifarbig ordern. Prinzipiell könnten wir auch andere Teile auf Wunsch recht unproblematisch ändern. Automobil

Konstruktion Wie ist das mit Sicherheitstests, wenn Teile wie das Lenkrad oder der Sitz so individuell gefertigt werden? Briggs: Das Lenkrad besteht aus einem Grundkörper aus gefrästem Aluminium, der bei allen gleich und auf Sicherheit und Stabilität geprüft ist. Dieser geht zum Hersteller des Displays, der dieses samt Elektronik verbaut. Bereits dort wird das Lenkrad getestet und versiegelt. Wir können es dann nicht mehr öffnen, wie ein iPhone. Anschließend geht es direkt zu einem weiteren Partner, der seine nach Militärstandard gefertigten Knöpfe und Schalter verbaut – und wieder alles testet. Wenn wir das Lenkrad dann einbauen und die ledernen Griffe montieren, testen wir danach wieder alles, inklusive

einer Testfahrt auf der Rennstrecke. Durch standardisierte Teile von Partnern in Kombination mit unseren individuellen Teilen ist der Testaufwand nicht schlimm. Bis ein Wagen auch nur in Kundennähe kommt, ist das Lenkrad mindestens zehn Mal getestet worden. Automobil

Konstruktion Bei großen Firmen ist es oft so, dass die Wünsche der Designer später aus Fertigungsgründen geändert werden müssen. Läuft das bei BAC mehr Hand in Hand? Briggs: Hier sitzen alle in einem Büro, die Wege sind sehr kurz. Zudem habe ich als Designer auch nie den Anspruch, etwas durchzudrücken, was technisch nachteilig wäre. Im Gegensatz dazu hat unser Technischer Direktor Industriedesign studiert, er versteht also meistens sehr genau, was ich als Designer umsetzen will. Daher geht das relativ glatt bei uns. Er hat Ahnung von Design, ich habe mich schon immer für die technische Ingenieursarbeit interessiert. Manchmal kann man sich auch austoben, ohne der Technik in die Quere zu kommen: Unser Heckflügel wäre für die Aerodynamik eigentlich gar nicht nötig. Der Wagen sieht mit Spoiler aber einfach besser aus. www.bac-mono.com

Attraktive Designmöglichkeiten Neues Bindemittel für den automobilen Leichtbau Auf der JEC Composites Show Mitte März in Paris, einer der weltweit führenden Fachmessen der Verbundwerkstoffindustrie, hat BASF ein funktionalisiertes Naturfaser-Leichtbauteil auf Basis von Acrodur Power 2750 X vorgestellt. Als emissionsarme Alternative zu formaldehydbasierten Reaktivharzen verleiht das Produkt Bauteilen eine hohe mechanische Stabilität. Es ermöglicht in Leichtbauteilen einen bis zu 75%igen Anteil von Naturfasern.

Das wasserbasierte Bindemittel ist eine gesundheitsverträgliche Alternative zu herkömmlichen formaldehyd-basierten Reaktivharzen: Das Produkt setzt weder bei der Verarbeitung noch im Endprodukt organische Stoffe frei. Dies führt zu einer verbesserten Arbeitssicherheit für den Anwender, der somit auf Investitionen in die Abluftaufbereitung verzichten kann. Außerdem sorgt das Bindemittel im Fahrzeuginneren für eine verbesserte Luftqualität. Kosteneffizientere und einfache Herstellung von leistungsfähigen Bauteilen Die mit Acrodur Power 2750 X gebundenen Naturfasern lassen sich in gängigen thermoAuf der JEC Composites Show hat BASF ein funktionalisiertes NaturfaserLeichtbauteil auf Basis von

plastischen Kaltformprozessen in einem Schritt verarbeiten und mit komplexen Kunststoffelementen wie Versteifungsrippen oder Halterungen verbinden. Das Produkt trägt somit dazu bei, System- und Prozesskosten zu senken. Es verbindet diese Vorteile mit einer hohen mechanischen Stabilität der Bauteile. „Mit dem neuen Bindemittel bieten wir der Automobil- und der Zuliefererindustrie eine innovative, umweltverträgliche und ressourcenschonende Lösung“, betont Jürgen Pfister, der als Vice President das Dispersionsgeschäft für Klebstoffe und Faserbindung bei BASF in Europa verantwortet. Die emissionsarmen AcrodurBindemittel werden zum Verfestigen von Naturfaserwerkstoffen eingesetzt, bevor diese zu einem Formteil weiterverarbeitet werden. Sie kommen bei der Herstellung hochwertiger Leichtbau-Anwendungen in der Möbel- und Automobilindustrie zum Einsatz. Die Bindemittel eröffnen durch die 3D-Formbarkeit attraktive Designmöglichkeiten in ansprechender Naturfaseroptik und -haptik. BASF SE, Ludwigshafen, www.basf.com

Acrodur Power 2750 X vorgestellt Bild: BASF

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BASF führt mit Acrodur Power 2750 X ein neues Bindemittel in den Markt ein. Es kommt bei der Fertigung von Naturfaser-Verbundwerkstoffen für automobile Leichtbau-Anwendungen wie Türinnenverkleidungen oder Ablagen zum Einsatz. Als emissionsarme Alternative zu formaldehydbasierten Reaktivharzen verleiht das Produkt Bauteilen eine hohe mechanische Stabilität. Gleichzeitig kann es thermoplastisch verarbeitet werden und ermöglicht, anders als bei gängigen thermoplastischen Bindemitteln auf Polypropylen-Basis, in Leichtbauteilen einen bis zu 75%igen Anteil von Naturfasern. „Acrodur Power 2750 X ermöglicht eine deutliche Gewichtsersparnis von bis zu 40 Prozent in Naturfaserbauteilen im Vergleich zu etablierten Kunststoffen“, erläutert Claus Dallner, Marketing-Leiter im Bereich Dispersionen für Faserbindung bei BASF. „Dadurch verbrauchen Fahrzeuge weniger Treibstoff und emittieren somit auch weniger CO2.“

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Interesse geweckt? Der Autor: Philipp Schnorbus, Dispersions & Pigments, BASF, Ludwigshafen

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Dreidimensionales Touchpad aus Plexiglas

Funktionaler Handschmeichler Der Trend geht zu Multimedia-Bedienungen, bei denen der Fahrer die Rückmeldung ohne hinzusehen einfach ertasten kann. Continental hat eine solche Einrichtung für Daimler entwickelt: ein dreidimensionales Touchpad. Die CoverForm-Technologie von Evonik und Krauss Maffei war die Basis, um die Idee zu verwirklichen. Sie ermöglicht Spritzgießen und Kratzfestbeschichtung in einem einzigen, vollintegrierten Prozess. Das Touchpad ist in die Mittelkonsole der Fahrzeuge mehrerer aktueller Mercedes-Modellreihen integriert. Es erlaubt die Bedienung des Multimediasystems in der heute vom Smartphone gewohnten intuitiven Weise – durch Wischen, Zoomen und Scrollen. Der Fahrer kann mit den Fingern auch Buchstaben auf der berührungsempfindlichen Oberfläche schreiben, um etwa ein Navigationsziel einzugeben. Das Touchpad bestätigt seine Aktion durch einen spürbaren Impuls – ähnlich einer Taste. Die Oberschale des Touchpads sollte noch widerstandsfähiger sein als die eines Smartphonse, denn etwa Ringe und frisch eingecremte Hände seien ein Problem für viele Materialien. Das Spezialchemieunternehmen Evonik fand eine Lösung für die Herausforderung: Polymethylmethacrylat (PMMA) – auch unter dem Namen Plexiglas bekannt – verbunden mit einer zusätzlichen Beschichtung. www.evonik.com

Harman präsentiert Infotainment-Plattform

Nachgelagerte Präge- oder Beschichtungsschritte überflüssig

Grundlegende Konnektivitätsmöglichkeiten

Glattes, nicht glänzendes Erscheinungsbild bei Zierleisten

Harmans neue Smart Essentials Infotainment Platform versetzt Autohersteller in die Lage, mittels einer einzigen flexiblen Plattform in einer Vielzahl von internationalen Märkten und Fahrzeugklassen unter anderem Smartphonekonnektivität bereitzustellen. Die Plattform verwendet Multi-Core System-onChip Hardware sowie ein flexibles Linux-Betriebssystem. Sie unterstützt CarPlay und Android Auto sowie die Integration von MirrorLink für die gewohnte und einfache Nutzung beliebter mobiler Anwendungen. Die Plattform enthält ein 6,5- oder 7"-WVGA Touchdisplay mit einer Auflösung von 800 x 480 Pixel. Die Anwenderfreundlichkeit werde außerdem durch integrierte Bluetooth-Telefonie, Stimmechounterdrückung und Lärmreduzierung sowie CAN-

Neue PVC-Compounds für Karosserie-Formteile und -Zierleisten ermöglichen eine direkte Extrusion glatter, strukturierter Oberflächen, die auch nach langer Bewitterung frei von Flecken bleiben sollen. Die in die Apex-Extrusionscompounds 1545-D40 ST eingebaute Selbststrukturierungsfunktion mache nachgelagerte Strukturierungsschritte wie z. B. Beschichten oder Prägen unnötig. Die Compounds können koextrudiert werden, haften gut auf Metall und haben mit Standard-PVC vergleichbare physikalische Eigenschaften. Teknor Apex kann kundenseitig vorgegebene Farben und Glanzeigenschaften liefern, die vielen OEM-Standards entsprechen, einschließlich der verschiedenen Schwarzschattierungen, die branchenweit im Einsatz sind. Zu den empfohlenen Anwendungen für die neuen Produkte zählen die Autodach-Regenrinnen-

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Bus-Schnittstellen für ECU und Lenkradbedienelemente gesteigert. Rückfahrkameras werden unterstützt – konform zum jeweils aktuellsten Verkehrsrecht. Zusätzlich kann Harmans Aha Analytics in die Plattform integriert werden. Die Software sammelt und analysiert die Informationen aus den optional zur Verfügung gestellten Daten der fahrzeuginternen Infotainment- und Diagnosesysteme. Die Konnektivität kann durch WiFiUnterstützung erweitert und das Display auch durch Wischbewegungen bedient werden. www.harman.com

formteile zwischen Dach und Karosserie, Fensterrahmen-Zierleisten zwischen der A-Säule und der Windschutzscheibe sowie Türzierleisten. Eigenschaften der Compounds sind Shore-C- und -D-Härtegrade im Bereich 60 bis 70 bzw. 34 bis 44, eine spezifische Masse von 1,37 bis 1,43, eine Zugfestigkeit von 8 bis 18 MPa und eine Bruchdehnung von 150 bis 250 %. www.teknorapex.com

Wärmeabsorbierendes Panoramadach aus bruchfestem Polycarbonat

Smart mit Infrarot-Absorption Webasto liefert für die dritte Generation des Smart fortwo das feststehende Panoramadach. Die 1,2 m2 große, transparente Dachscheibe besteht aus dem Leichtbauwerkstoff Polycarbonat (Makrolon von Bayer). Das technische Highlight des Dachsystems ist dessen Fähigkeit, Sonnenenergie

zu absorbieren und somit dem Aufheizen des Fahrzeuginnenraums entgegenwirken. Das heißt im Klartext: Die IR-Strahlung bleibt draußen. Verantwortlich dafür sind in das Polycarbonat integrierte Infrarot-Absorber – und zwar schon im Granulat, aus dem die Scheiben gefertigt werden. Erst-

mals kommt das Produkt Makrolon AG2677 in der farb- und temperaturstabilen, wärmeabsorbierenden Farbe 771079 im neuen Smart zum Einsatz. Der Werkstoff Polycarbonat ist sehr schlagzäh, witterungsbeständig und sehr leicht. Im Vergleich zu Glas ließen sich Gewichtseinsparungen von

bis zu 50 % erzielen: Die Kunststoffscheibe wiegt nur 9,8 kg. Als zweite Komponente kommt das schwarz eingefärbte PolycarbonatABS-Blend Bayblend T95 MF zum Einsatz. Es ermöglicht den Einbau zusätzlicher Funktionen. www.webasto-group.com

Akustikscheibe

Oberfläche wie beim Handy chemisch gehärtet

Haben Sie sich schon mal gefragt, warum Sie Ihre Liefermengen frei von Verpackungseinheiten wählen können? Eine Antwort ist:

Für die besonders dünne Akustikscheibe eines Hybridsportwagens hat der Werkzeugbauer BBG den Prototypen des Bauteils und die Schäumwerkzeuge entwickelt und gefertigt. Das rund 700 mm x 300 mm große Glas dient dazu, die Fahrgastzelle gegen Geräusche abzuschirmen. Um die gewünschte Dämmwirkung mit einer möglichst leichten und trotzdem stabilen Scheibe erzielen zu können, wird ein Glas verwendet, dessen Oberfläche wie bei Handybildschirmen chemisch gehärtet ist. Bei dem Auftrag betrat der Systemanbieter für Lösungen zum Veredeln von Glas mit Polyurethan Neuland. Denn nach Angaben von BBG wird hierbei Spezialglas mit dieser geringen Wandstärke erstmals überhaupt im Automobilbau eingesetzt. Die Herausforderung lag darin, die Werkzeuge so zu bauen, dass sie die dünnen Gläser gleichmäßig und dicht umschäumen. www.bbg-mbh.com

Peter.

Alle Antworten finden Sie auf www.poeppelmann.com/kapsto

Wir machen das.

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TESTEN + PRÜFEN

3D-Oberflächenanalyse von Zerspanungswerkzeugen Werkzeughersteller profitieren von kombinierten Messverfahren

Bei der modernen Bauteilkonstruktion bestimmt die Oberflächenstruktur die Produkteigenschaften entscheidend. Die neuen Messgeräte der Confovis GmbH kombiniert erstmals Fokusvariations- und Konfokalmessverfahren, um die Mikrotopographie und Rauheit an Komponenten und Werkzeugen wie Wendeschneidplatten, Fräsern oder Gewindebohrern hochgenau zu analysieren. Komponenten- und Werkzeughersteller können damit unterschiedlichste Messaufgaben mit nur einem Messsystem lösen.

Bisher war die Messung von Konturen mit großen Winkeln Messsystemen mit Fokusvariation vorbehalten. Um auch feinste Oberflächen bis in den Nanometerbereich hinein auflösen zu können, wurde die Konfokalmesstechnik verwendet. Confovis bietet nun die Möglichkeit, die Fokusvariation und die strukturierte Beleuchtung (Konfokalmikroskopie) in einem Messsystem zu kombinieren. Sowohl Mikrogeometrien als auch Rauheiten an spiegelnden Oberflächen werden nanometergenau und normgerecht gemessen. Mit der Kombination beider Messverfahren entfällt für Komponenten- und Werkzeughersteller zukünftig die Anschaffung mehrerer Messgeräte. Oberflächen hochauflösend und real abgebildet Die strukturierte LED-Beleuchtung ermöglicht Confovis die Generierung von Messwerten mit bis zu 3 nm axialer Auflösung. Dabei wird ein Gitter phasenverschoben auf die Werkzeugprobe abgebildet, flächig aufgenommen und – wie bei der herkömmlichen Konfokalmikroskopie – das Prinzip der Tiefenunschärfe genutzt. Die ConfoViz-Software erstellt eine 3D-Punktewol-

Der Autor: Sebastian Schenk, Vertriebsingenieur bei Confovis, Jena

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Formmessung an einer Wendeschneidplatte Radius und Winkel der Schneidplatte

Konturmessung an Wendeschneidplatte mittels Fokusvariation

Für schnelle Messungen

Confovis-Messsysteme kombinieren eine 3D-Punktewolke aus Bereichen mit geringer Datendichte und mit hoher Datendichte, die für Rauheiten relevant sind

ke, die über die Funktion des Qualitätsfilters ausschließlich real aufgenommene Messpunkte abbildet. Dem Anwender stehen die Messwerte somit unverfälscht zur Verfügung. Auf ein softwareseitiges Auffüllen nicht gemessener Datenpunkte wird verzichtet. Die ermittelte 3D-Punktewolke des gemessenen Ausschnitts wird an die Analysesoftware MountainsMap zur Auswertung übergeben. Ab der Version 7.1 ist die Auswertefunktion Multi-Fokus-Rekonstruktion verfügbar. Mit dieser kann der von der ConfoViZ-Software erfasste Bildstapel auch nach dem Arbeitsprinzip der Fokusvariation ausgewertet werden. Der Vorteil: Winkel bis 80° können gemessen werden. Confovis-Messsysteme erfassen die Oberfläche in ihrer Gesamtheit mittels schnellem Flächenscan. Damit stehen neben profilbasierten

2D-Parametern ebenso flächenbasierte 3D-Funktionsparameter zur Verfügung, etwa Textur-Richtung und Volumenparameter, die u.a. zur Bestimmung des Ölrückhaltevolumen dienen. 3D-Messung – viele Daten in kurzer Zeit Die Software kombiniert gleichzeitig Bereiche mit geringer Datendichte zur Konturbestimmung sowie Bereiche mit hoher Messdatendichte, die etwa zur Ermittlung von Rauheiten notwendig sind, in einer Punktewolke. Der Benutzer des Messsystems erhält damit die hohe Auflösung in den Bereichen wo sie erforderlich ist, ohne zeitaufwendig das gesamte Werkstück nanometerweise abzuscannen. Bei taktilen Messgeräten wird die reale Oberfläche durch den Taster-Radius von mindestens

Mittels strukturierter Beleuchtung Rauheiten bestimmen

Rauheitsmessung an Wendeschneidplatte mittels dem von Confovis patentierten Verfahren der Strukturierten Beleuchtung Bilder: Confovis

2 μm gefiltert und die Messwerte bereits dadurch geglättet. Die optischen Systeme messen mit einer lateralen Auflösung von 0,3 μm. Die Auflösung wird lediglich durch die Lichtwellenlänge begrenzt. So können beispielsweise auch Mikrostrukturen an geschliffenen Oberflächen gemessen werden.

Modulare Bauweise für hohe Flexibilität Von der kompakten Standardlösung CLV150 bis hin zum flexiblen Portalmesssystem CGF-LV: Durch die modulare Bauweise sind die Messsysteme aufwärts-kompatibel. Ob Beleuchtung, Objektive, Positionierungssysteme oder Software: Bestehende Geräte lassen sich je-

derzeit erweitern, um zusätzliche Funktionen oder Messverfahren zu ermöglichen. Das spart Anschaffungskosten und den Aufwand für Benutzerschulungen. Komplexe Messungen sind automatisiert und damit ohne Bedienereinfluss mit nur einem System durchführbar. Die generierten Messdaten können in-the-loop für die Steuerung des Fertigungsprozesses genutzt werden. Norm – nachweisbar präzise Gerade der Einsatz in der Industrie erfordert rückführbare und vergleichbare Messwerte, die nach entsprechenden Normen ermittelt werden. Die mit Confovis gemessenen Oberflächen werden in MountainsMap nach ISO 4287/4288 und ISO 25178 rückführbar und damit vergleichbar analysiert. Sämtliche Ergebnisse lassen sich anhand von Rauheitsnormalen unabhängiger Anbieter exakt nachweisen. Confovis GmbH, Jena, www.confovis.com

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TESTEN + PRÜFEN

Markieren und zurückverfolgen Lasersysteme versehen Bauteile aus Metall oder Kunststoff mit QR-Codes und Designelementen

Laserkennzeichnung spielt im Fertigungsprozess von Kunststoffbauteilen für die Automobilindustrie eine zentrale Rolle. Auf dem VDI-Kongress „Kunststoffe im Automobilbau“ zeigte Foba, Anbieter von Lasermarkiersystemen, wie Hersteller von Automobilbauteilen durch Laserbeschriftungsgeräte mit integriertem Vision-System von gesteigerter Produktqualität und höherer Wirtschaftlichkeit profitieren können. Die Hahn Automation GmbH hat bereits ein Lasermarkiersystem und einen QRCode-Leser von Keyence in einer vollautomatischen Montageanlage für Turbolader installiert, um die Rückverfolgbarkeit der Motorkomponenten zu verbessern.

Schalter und Blenden für den Automobilinnenraum werden mittels Laserlackabtrag im Tag/ Nacht-Design gestaltet, sicherheitsrelevante Bauteile sind durch lasermarkierte Codes lückenlos rückverfolgbar: Die Anwendungsmöglichkeiten von Lasertechnologie für die Produktkennzeichnung im Automobilbau reichen von dekorativer Gestaltung wie Tag/Nacht-Design, individuelle Grafiken, Logos oder Schriftzüge über Markierungen, die zum Schutz gegen Fälschungen oder als technische Hinweise für die Montage dienen, bis hin zur Kennzeichnung von 1D/2D-Codes zur Rückverfolgung. Vor- und nachgeschaltete Prüfverfahren Aber nur mit dauerhaft lesbaren Markierungen werden Produkte sicher rückverfolgt, nur mit korrekt aufgebrachten Markierungen kann die Produktqualität gewährleistet, Ausschuss vermieden und die Effizienz im Produktionsprozess gesteigert werden. Für diese Herausforde-

Der Autor: Dieser Beitrag wurde aus Unterlagen von Keyence und Foba erstellt von Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

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Kunststoff-Automobilbauteil mit lasermarkiertem 2D-Code Bild: Foba

rungen der Produktkennzeichnung soll visionbasierte Lasertechnologie, wie sie zum Beispiel Foba anbietet, die optimale Lösung sein. Der Hersteller von Lasermarkiersystemen hat den bildgebenden Markierprozess Help (Holistic Enhanced Laser Process) entwickelt, mit dem höchste Prozessstabilität und fehlerfreie Kennzeichnungen (Zero Defect) erreicht werden soll. Direkt in die Markiersysteme von Foba integriert, unterstützt das IMP (Intelligente Markierpositionierung) die sichere Produktkennzeichnung mittels vor- und nachgeschalteter optischer Prüfverfahren in einem geschlossenen, dreistufigen Markierprozess: Vorabprüfung: Bauteil-Validierung, Prüfung vor der Markierung, automatische Markierausrichtung Lasermarkierung Nachprüfung: Markierüberprüfung, optische Zeichenerkennung (Optical Character Verification OCV), 2D-Code-Validierung /-Rücklesung Die Vorabprüfung bietet laut Foba zum Beispiel Vorteile, wenn mehrere Bauteile gleichzeitig zur Kennzeichnung im Laserbeschriftungsgerät platziert werden: IMP erkennt automatisch die jeweilige Ausrichtung und ggf. auch die jeweilige Größe der einzelnen Bauteile und markiert jedes Bauteil exakt an der dafür vorgesehenen Stelle. Für den Produktionsprozess bedeutet

· ··

das: Mehr Effizienz, weniger Ausschuss. Nach der Kennzeichnung wird die Qualität der Markierung automatisch geprüft, so dass nur einwandfrei markierte Bauteile weiter verarbeitet werden. Die Option der Code-Rücklesung ist vor allem für die einfache Dokumentation von Produktzyklen und für die zuverlässige und schnelle Identifikation von Produkten von hoher Bedeutung – entscheidend im Fall von Produktrückrufen. Wissen, wo der Turbo herkommt Die Hahn Automation GmbH in Rheinböllen entwickelt und fertigt vollautomatisierte Montage- und Prüfanlagen für Präzisionskomponenten, die u.a. in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen. Laut Hahn wünschten sich die Anwender häufig komplexe Anlagen, die Montage- und Prüfaufgaben auf kompaktem Raum integrieren. Dafür habe man das MasterCell-Konzept entwickelt, das einen modularen Aufbau der Anlagen gewährleistet. Im Rahmen dieses Konzeptes hat Hahn für einen Hersteller von Kfz-Motorkomponenten eine vollautomatische Produktionslinie zur Endmontage von Turboladern realisiert. Die Lader bestehen aus drei Hauptbaugruppen: Turbinengehäuse mit Krümmer, Rumpfgruppe und Verdichtergehäuse sowie einigen Anbauteilen etwa dem Aktuator. In den Statio-

Mittels Laserlackabtrag markiertes Tag/Nacht-Design-Element für den Automobilin-

Die Leseeinheit SR-D 100 zeichne sich laut Hersteller

nenraum

durch hohe Lesegeschwindigkeit aus und soll auch bei widrigen Umgebungsbedingungen fehlerfrei arbeiten

Bild: Foba

Bild: Keyence

nen der Produktionsanlage von Hahn werden die Turbinengehäuse mit dem Krümmer, die Rumpfgruppe und der Aktuator zusammengeführt, ausgerichtet, montiert, per Laserschweißen verbunden, eingestellt und geprüft. Im Anschluss an die Montage kennzeichnet ein Keyence-Lasermarkiersystem vom Typ MDV9900A die fertigen Baugruppen mit einem QR-Code. Das Markiersystem bringe laut Hersteller auch auf geneigten oder gewölbten Oberflächen perfekt lesbare Kennzeichnungen auf. Dabei kommt ein spezielles Linsensystem zum Einsatz. In Verbindung mit einer hochgenauen dreiachsigen Positioniereinheit gewährleistet es, dass auch auf Zylindern, Kegeln und anderen 3D-Formen alle Zeichen ohne Verzerrung dargestellt werden. Den Laserstrahl erzeugt ein leistungsstarker YV04-Laserkristall. Die von der Maschinensteuerung generierten Codes werden in einer Datenbank abgelegt.

Gewährleistung wichtig. Diese Anforderung stellen immer mehr Kunden in der Automobilindustrie.“ Bei der Auswahl von Kennzeichungs- und Lesegerät waren nach Angaben von Hahn drei Faktoren maßgeblich: Zykluszeit, Markierqualität und Integrationsfähigkeit. Auch die Kosten spielten natürlich eine Rolle. Bevor die Entscheidung für Keyence fiel, prüften die Verantwortlichen in Vorversuchen auch Geräte von anderen Herstellern. Die Keyence-Geräte bewähren sich bereits im Einsatz. Florian Köser: „Wir sind mit den Geräten rundum zufrieden. Die Integration in unsere Montage- und Prüfanlagen ist sehr einfach und die Ergebnisse sind sehr gut.“ Foba (Alltec GmbH), Selmsdorf, www.foba.de Der Lasermarkierer und das QR-Code-Lesegerät sind in eine Montagezelle integriert und in den automatisier-

Kennzeichnen und Gegenlesen Im nächsten Schritt werden die soeben aufgebrachten Markierungen von einem QR CodeLeser gegengelesen. Florian Köser, Leiter Marketing bei Hahn: „Damit stellen wir sicher, dass die Beschriftungsqualität stimmt und der Code alle gewünschten und dokumentierten Informationen enthält.“ Für diese Aufgabe verwendet Hahn ein Keyence-Gerät vom Typ SR-D 100, das sich durch hohe Lesegeschwindigkeit auch bei widrigen Umgebungsbedingungen auszeichnen soll. Dafür sorgt eine hochauflösende LED in Kombination mit einem neuen Lesealgorithmus und einer Auswerteeinheit mit DualCore-Prozessor. Ziel: Rückverfolgbarkeit Mit dem QR-Code stellt der Turboladerhersteller die vollständige Rückverfolgbarkeit der gefertigten Bauteile sicher. Florian Köser: „Die Turbolader können einzelnen Produktionschargen zugeordnet werden – das ist etwa für die

Keyence Deutschland GmbH, Neu-Isenburg, www.keyence.de

ten Produktionsprozess der Turbolader eingebunden Bild: Keyence

Hahn Automation GmbH, Rheinböllen, www.hahnautomation.com

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TESTEN + PRÜFEN

Auch in Kleinwagen helfen Spurhalte- und Notbremsassistenten

GTÜ: Fahrerassistenzsysteme im europäischen Crashtest Sicherheit im Straßenverkehr wird immer wichtiger, besonders durch das steigende Verkehrsaufkommen in Städten. Die Erweiterung der Euro-NCAP-Teststandards um die Fahrerassistenzsysteme (FAS) zeigt die hohe Bedeutung der Systeme im Straßenverkehr. Wer bei den Tests die Höchstpunktzahl von fünf Sternen erreichen will, muss ein FAS in neue Fahrzeugmodelle einbauen. Im Verlauf des letzten Jahres wurden 41 Fahrzeugmodelle getestet, davon erreichten 18 Fahrzeuge fünf Sterne, 14 vier Sterne und neun Pkw erhielten drei Sterne. Auch im Kleinwagensegment gab es einmal die maximale Punktzahl von fünf Sternen. Der DVR Deutscher Verkehrssicherheitsrat und die GTÜ Gesellschaft für Technische Überwachung begrüßen, dass nun auch Fahrerassistenzsysteme, die Unfälle verhindern oder in ihrer Schwere abmildern, in die Bewertung der Sicherheit von Fahrzeugen einfließen. Die Unfallexperten der Versicherer rechnen damit, dass fast die Hälfte aller Unfälle in Zukunft durch Notbremsassistenten zumindest positiv beeinflusst werden können. www.gtue.de

Mexa-One-QL-NX jetzt Teil der Software Horiba One Platform

MCD Elektronik: Neues Prüfsystem für Fertigungslinien

Emissionsvorschriften jederzeit im Griff

Automatischer Funktionstester vereint Prüfabläufe

Immer strengerer Vorschriften für Stickoxid-Emissionen (NOx–Emissionen) sind direkt mit den Anforderungen an die Echtzeitmessung dieser Abgase verbunden. Bei der Umsetzung der Vorschriften soll der Abgasanalysator Mexa-OneQL-NX helfen, der ab sofort in die Softwareplattform Horiba One Platform integriert ist. Dabei handelt es sich um eine Verwaltungssoftware, die den Betrieb des Geräts über ein einziges Display er-

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möglicht. Horiba One Platform verfügt zudem über zahlreiche neue und verbesserte Funktionen. Dazu gehören etwa eine verbesserte Kalenderfunktion, ein Betriebsstundenzähler für Wartungsteile und Qualitätschecks, sowie Fließpläne zur Fehlersuche und der damit verbundenen Präsentation von Lösungsvorschlägen. Mexa-One-QLNX gesellt sich damit zu den übrigen Geräten der One-Serie, die ebenfalls über die Software verwaltet werden. Genutzt wird die Quantenkaskadenlaser–Spektroskopie (QKL–Spektroskopie). Ein besonderer Vorteil der Mexa-One-QL-NX sind ihre schnellen Ansprechzeiten und eine 10 Hz Ausgaberate. Damit soll es möglich werden, transiente (dynamische) Fahrzyklen mit hoher Auflösung und größter Genauigkeit für Komponenten wie N2O (Distickstoffmonoxid / Lachgas) oder NH3 (Ammoniak) durchzuführen. www.horiba.com

Messtechnik-Spezialist MCD Elektronik präsentierte einen automatischen Funktionstester mit Softwareapplikation zur vollautomatischen Prüfung von Head Units innerhalb der Fertigungslinien von Automobilzulieferbetrieben. Das neue Prüfsystem von MCD Elektronik ist auf Funktionstests von USB-, WLAN- und BluetoothKomponenten, sowie analoge und digitale Messungen von Tuner, AM-, FM-, DAB- und Satellitenemp-

fang spezialisiert. Auch GPS-Tests sowie die Prüfung von Videosignalen, Lüfterfunktionen, Netzwerkschnittstellen, Lichtleistung und MOST-Kommunikation lassen sich durchführen. Die Software erkennt freie Prüfpotenziale und optimiert den Testlauf automatisch. Somit könne laut MCP ein einzelner Mitarbeiter alle vier Testplätze gleichzeitig bedienen. www.mcd-elektronik.de

Testsystem prüft Niveausensoren auf Herz und Nieren

Präzise Position auf 360° Der Messtechnikspezialist MCD Elektronik aus Birkenfeld hat für einen Automobilhersteller ein Testsystem für Niveausensoren entwickelt und in Betrieb genommen. Das System ist konzipiert für den Test berührungsloser Winkelsensoren, die unter anderem in der Leuchtweiteneinstellung oder elektronischen Bremspedalen in Fahrzeugen eingesetzt werden. Die Sensoren haben einen 360°-Messbereich, basieren auf dem Hall-Prinzip und liefern ein PWM-Signal. Das Prüfprogramm wurde mit LabView erstellt und ist für eine große Anzahl von unterschiedlichen Prüflingen ausgelegt. Fehlerhafte Prüflinge werden durch eine Überspannung gezielt zerstört und sicher entsorgt. Zu Beginn des Tests wird der Signalverlauf des Sensors program-

miert. Eine Überprüfung der Gehäusemerkmale durch Licht- und Farbsensoren stelle sicher, dass der gewählte Prüfverlauf zu dem Sensortyp passt. Dann wird der

Hebel des Sensors gedreht und das Sensorsignal synchron dazu aufgezeichnet. Da das Auflösungsvermögen der Sensoren bei 12 Bit liegt, müsse die Mechanik absolut spielfrei aufgebaut sein, um reproduzierbare Ergebnisse zu liefern. Der Prüfplatz liefert unter anderem die Codierung der Anschlussstecker, Variantenerkennung über Sensorik, Versorgungsspannung und -strom, Initialisierungs- und Response Zeiten, Sprungstellen der Sensoren, Linearität der Messwerte, Arbeitsbereich, Drehwinkel über Encodersignale, Signalqualität an den Grenzen, Signalhub, Steigung, Indexpunkte, Ausgangsfrequenzen, Drehmomente der Sensoren sowie die Kennlinienaufnahme und Ablage der Messdaten. www.mcd-elektronik.de

System aus Linearantrieb, Servomotoren und Kugelgewindetechnik

Autositztestsystem macht Testlabors flexibler Moog hat ein elektromechanisches 3-Kanal-Prüfsystem entwickelt, das Lasten auf Rückenlehnen und Fahrzeugsitzbänke simuliert. Das System wurde bei einem Fahrzeugsitzhersteller in Asien installiert, der komplette Sitzsysteme und Innenkomponenten für Automobil- und Transportfirmen herstellt. Das System beruht auf Moogs elektrischer Linearantriebslösung, zu der die bürstenlosen Servomotoren und die Kugelgewindetechnologie von Moog, ein Servoantrieb und eine Software zur Inbetriebnahme gehören. Neben Sitzen und Bänken lassen sich mit dieser Lösung weitere Anwendungen testen, z. B.: Fahrzeugtüren und -paneele, Schalthebel, Pedale und Sitzgurte. Das Versuchssystem besteht aus drei elektrischen Aktoren, einem tragbaren Regler mit drei Kanälen, drei Servoantrieben und Test-Software. Außerdem bewegen drei

elektrische Servomotoren die Aktoren vertikal und kompensieren so die vertikale Verdrängung der Sitze. Ein Winkelsensor am Sitz misst die Sitzverdrängung, um die korrekte Höhe der Aktoren zu bestimmen. Der tragbare digitale Servoregler kann hydraulische, pneumatische oder elektrische Testaktoren und hydraulische Simulationstische in sechs Freiheitsgraden betreiben und bis zu sechs Kanäle in einem Gehäuse regeln. www.moog.com

Test Benches

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TESTEN + PRÜFEN 3D-Visualisierung

Axialkraft mit Genauigkeiten von 0,1 % erfassen

Crash-Simulation mit Deltagen Real Impact

Kombinationsmessflansch für Drehmoment und Axialkraft

Die gemeinsam mit Dassault Systemes 3DExcite (früher RTT) entwickelte Visualisierungslösung Deltagen Real Impact ermöglicht es Honda-Ingenieuren, hochrealistische Bilder anhand der 3D Simulationsergebnisse in hoher visueller Qualität zu generieren. So könnten komplexe strukturelle Analysen auf intuitive Art und Weise kommuniziert werden. Mit Deltagen Real Impact konvertiert und rendert das Team die Ergebnisse aus LS-DYNA-Simulationen in fotorealistischer Qualität und erzeugt ein gemeinsames „visuel-

Die Firma Manner Sensortelemetrie hat ihre Messaufnehmerpalette weiter ausgebaut. Gerade bei Gelenkwellenprüfständen ist häufig neben dem dynamischen Drehmoment auch die Axialkraft von großer Bedeutung. Bei bisherigen Konzepten war die hochgenaue Erfassung der Axialkraft nur bei großen Werten im Vergleich zum Drehmoment möglich. Manner hat nun einen kompakten Aufnehmer speziell für diese Aufgabenstellung entwickelt. Dieser ermöglicht die Erfassung vergleichsweise kleiner Axialkräfte bei gleichzeitig geringstem Übersprechen. Damit könne auch die Axialkraft mit Genauigkeiten von 0,1 % erfasst werden. Für die Drehmomentgröße ist heute die Genauigkeit von 0,05 % Standard. Die zeitgleich erfassten Messwerte werden kontaktlos via Sensortelemetrie vom drehenden Aufnehmer zur Datenerfassung über-

les Verständnis“. Die Lösung bewältige große Datenmengen durch Einsatz eines spezifischen LS-DYNA Übersetzers und entsprechenden Anpassungen in Deltagen. Durch das System kann Honda die Simulationsansichten drehen, Teile entfernen und einzelne Komponenten für Detailanalysen isolieren. Darüber hinaus ist die Echtzeit-Interaktion mit einzelnen Simulationsphasen sowie die Produktion von OfflineFilmen der kompletten Crashsequenz möglich. www.rtt.ag

tragen. Bei der neuen Generation werden die Drehmomentwerte und Axialkraftwerte bereits im Rotor mit 16 Bit Auflösung und einer Abtastrate von 4000 Werten/Sekunde digitalisiert. Optional sind auch höhere Abtastraten verfügbar.

Es stehen wahlweise USB, CAN, Ethernet-Anschluss (TCP/IP) und EtherCAT sowie das klassische analoge Ausgangssignal zur Verfügung. www.sensortelemetrie.de

Meteorologische Messstation MWS 55M

Haptik- und Funktionstest

Vielfältige Wetterdaten am Prüfort loggen

Automatisierter Allroundtest von Infotainment-Systemen

Die Umweltmessstation MWS 55M aus dem Hause Reinhardt misst Temperatur, Taupunkt, Luftfeuchte, barometrischen Luftdruck, Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Windspitze, Windchill sowie Winddurchschnitt. Sie zeichne sich aus durch sehr schnelle Messintervalle von nur 1 s für alle auszuwertenden Sensoren. Windgeschwindigkeit wird mit 12 Pulsen (Hallsensor) pro Umdrehung gemessen, die Windrichtung über einen magnetischen Winkelencoder mit einer Auflösung von 14 Bit. Globalstrahlung, Niederschlag, UV-Strahlung, Wolkenuntergrenze, Bodentemperatur und Asphalttemperatur können optional hinzugefügt werden, ebenso eine Heizung. Für die Erweiterung stehen ein Puls-Eingang und bis zu fünf analoge Eingänge zur Ver-

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AutomobilKonstruktion 2/2015

fügung, optional auch ein Stromeingang 0…20 mA. Für einen autarken Betrieb ist die Wetterstation mit einem Datenlogger ausgestattet (SD-Karte, max. 32 GB). Die serielle Schnittstelle kann als RS232, RS422/485 konfiguriert werden, optional mit USB, WLAN, GSM, PoE (Power over Ethernet). Die Wetterstationen sind kaskadierbar (RS485) mit bis zu 254 Stationen. Die MWS 55M durchläuft ein Burn-In für eine hohe Langzeitstabilität und einen abschließenden Kalibrierungsprozess mit Klimakammern. Die MWS 55M mit einer nachgebildeten Wetterhütte wird über einen systemgesteuerten Lüfter (z. B. abhängig von der Windgeschwindigkeit) belüftet. www.reinhardt-testsystem.de

Fahrerinformations- und Bediensysteme lassen sich mit den überarbeiteten Testeinrichtung von Göpel Electronic prüfen. Unterstützt werden CAN(-FD), LIN, MOST, Ethernet, LVDS/APIX Generatoren/ Grabber bzw. konventionelle Bildquellen. Zudem können auch die elektrischen Funktionen mechanischer Bedienelemente sowie deren haptisches Verhalten, beispielsweise durch Kraft-Weg-Kennlinien, bewertet werden. Den Infotainmenttest komplettiert die automatisierte optische Inspektion von Displays und Anzeigeelementen. Dabei stehen Symbol- und Farberkennung und das Auswerten von Textinformationen – auch in exotischen Sprachen – im Vordergrund. www.goepel.com

Automobil Konstruktion ISSN 1866-9131

INSERENTENVERZEICHNIS

Fachwissen für Entwicklungsingenieure Herausgeberin: Katja Kohlhammer Verlag: Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany Geschäftsführer: Peter Dilger Verlagsleiter: Peter Dilger REDAKTION Chefredakteur: Jens-Peter Knauer, Phone +49 711 7594-407 Redaktion: Dr.-Ing. Ralf Beck, Phone +49 711 7594-424 Irene Knap, Phone +49 711 7594-446 Bettina Tomppert, Phone +49 711 7594-286 Redaktionelle Mitarbeit: Dr.-Ing. Rolf Langbein, Phone +49 711 7594-451 Dipl.-Ing. Jürgen Goroncy Tobias Meyer, Alexander Völkert Redaktionsassistenz: Gabriele Rüdenauer, Phone +49 711 7594-257, Fax +49 711 7594-398 E-Mail: [email protected] Layout: Vera Müller, Phone +49 711 7594-422

Bertrandt AG, Ehningen 25 COUTH BUTZBACH Produktkennzeichnung GmbH, Solingen 41 ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH, Bietigheim-Bissingen 68 Federal-Mogul Holding Deutschland GmbH, Wiesbaden 2 Fischer Connectors GmbH, Zorneding 43 FLURO-Gelenklager GmbH, Rosenfeld 37 Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Darmstadt

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IMS Verbindungstechnik GmbH & Co.KG, Neuenstein 55, 57 IPETRONIK GmbH & Co. KG, Baden-Baden 65 KACO GmbH + Co.KG Dichtungswerke, Heilbronn KELLER AG für Druckmesstechnik, CH-Winterthur

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LEE-Hydraulische MiniaturKomponenten GmbH, Sulzbach 19, 31 MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co.KG, Ortenburg 3

PCO AG, Kelheim Pöppelmann GmbH & Co. KG KunststoffwerkWerkzeugbau, Lohne Preh GmbH, Bad Neustadt

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Reed Exhibitions Deutschland GmbH, Düsseldorf, 5 SCHMOLZ+BICKENBACH Distributions GmbH, Düsseldorf 11 Zwick GmbH & Co. KG, Ulm 63

ANZEIGEN Gesamtanzeigenleitung: Andreas Hugel, Phone +49 711 7594-472 Auftragsmanagement: Annemarie Olender, Phone +49 711 7594-319 Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste vom 1.10.2014 LESERSERVICE Ute Krämer, Phone +49 711 7594-5850, Fax -15850 E-Mail: [email protected] AutomobilKONSTRUKTION erscheint mit vier Ausgaben pro Jahr. Bezugspreise Inland 18,40 Euro inkl. Versandkosten und MwSt.; Ausland: 20,40 Euro inkl. Versandkosten; Einzelverkaufspreis: 4,80 Euro inkl. MwSt. zzgl. Versandkosten. Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier Wochen zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum Quartalsende. AUSLANDSVERTRETUNGEN Schweiz, Italien, Frankreich, Belgien, Luxemburg: IFF media ag, Frank Stoll, Technoparkstrasse 3, CH-8406 Winterthur Tel: +41 52 633 08 88, Fax: +41 52 633 08 99, e-mail: [email protected] Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256 862589, Fax 01256 862182, E-Mail: [email protected] USA: Trade Media International Corp., 421 Seventh Avenue/ Suite 607, New York, NY 10001–2002, Phone 212 564–3380, Fax 212 5943841, E-Mail: [email protected] BANKVERBINDUNGEN Baden-Württembergische Bank, 2 623 887 (BLZ 600 501 01) BIC: SOLADEST, IBAN: DE28 6005 0101 0002 6238 87; Postbank Stuttgart, Konto 44 689–706, BLZ 600 100 70 Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte keine Gewähr. Alle in AutomobilKONSTRUKTION erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages. Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart. Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen. Printed in Germany. © 2015 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, Leinfelden-Echterdingen.

WIR BERICHTEN ÜBER AB Mikroelektronik 8 ACE 46 Aisin Seiki 48 Alltec 62 Ansys 42 Audi 48 BAC 54 BASF 10, 36, 57 Bayer 59 BBG 59 BMW 16, 18, 48 BorgWarner 36 Bosch 6, 10, 28 c4c Engineering 10 CaetanoBus 20 Chevrolet 18 Confovis 60 Consline 14 Continental 8, 13, 25, 28, 34, 58 ContiTech 50 CTX Thermal Solutions 44 D'Ieteren 13 D2T 10 Daimler 12 Daimler Trucks 42 David & Baader 18 Delphi 28 DuPont 36 DVR 64 Eberspächer Catem 18 Evonik 58 Extend3D 38 Federal-Mogul 8, 35 Ferrari 13 FEV 10 Foba 62 Fraunhofer ICT 22 Fraunhofer IOSB 22 Fraunhofer IPMS 51 Fraunhofer ISE 25 Fraunhofer ISI 22

Fraunhofer IWM 22 Freescale 43 FuelCon 25 Getrag 34 Gigatronik 6 GTÜ 64 Göpel Electronic 43, 66 Hahn Automation 62 Harman 58 Hirschvogel 37 Horiba 64 In-tech 10 Inpro 34 it’s OWL 12 Jaguar 10 Jaguar Land Rover 14 Johnson Controls 6 Keyence 62 KIT 22 KraussMaffei 58 KSPG 6 Kärcher 13 Lectra 6 Lenze Schmidhauser 20 Leoni 10 Magna 10, 24, 48 Mahle 10 Mann+Hummel 8 Manner 66 MCD Elektronik 64, 65 Melexis 37 Mercedes-Benz 28 Messe Frankfurt 52 Molex 43 Moog 65 Nissan 18 NXP Semiconductors 42 Opel 18 Polytec Car Styling 36 Porsche 48 R.E.T. 10 Reinhardt 66

Renault 48 Ried System Electronic 50 Ritel 44 Schunk 9 Servus Intralogistics 9 Siemens 10, 12 Sitronic 6 SKF 13, 50 Sogefi 35 Steeltec 13 Synotech 13 ThyssenKrupp 16 Transcat PLM 42 TrelleborgVibracoustic 10 Trumpf 28 TRW 10, 51 TU Dresden 16, 51 Universität Jena 28 Universität Salzburg 8 Volkswagen 9, 14, 18, 40 Wacker 34 Walther 24 Webasto 59 ZF 6, 48 Ziehl Abegg 24 ZKW 10

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