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Wissenschaftler am KIT forschen mit 17 Industrie-Partnern an der agilen E-Motoren-Produktion

Forschung am KIT
AgiloDrive2: Forscher wollen E-Motoren flexibel herstellen – bei geringen Kosten

AgiloDrive2, Stator mit Hairpin-Wicklung, Forschung am KIT
Stator mit Hairpin-Wicklung aus der Pilotphase des Forschungsvorhabens AgiloDrive am KIT.
Bild: Markus Breig, KIT

Hybride und vollelektrische Antriebsstränge sind ohne elektrische Traktionsmotoren undenkbar. Sie müssen in höchster Qualität und Leistungsdichte produziert werden, gleichzeitig dürfen sie nicht zu teuer sein. Wissenschaftler am KIT und Partner aus der Wirtschaft erforschen im Projekt AgiloDrive2 derzeit, wie das künftig erfolgreich gelingen kann. Dabei wird das Institut mit 3,4 Mio. Euro gefördert.

Elektromobilität gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die Rahmenbedingungen für die Auto-Hersteller bleiben dabei aber unsicher, es stellen sich unter anderem Fragen nach der Stückzahl und nach den Technologien.

Das Forschungs-Projekt AgiloDrive2, an dem Wissenschaftler des KIT und 17 weitere Industriepartner arbeiten, will die Frage beantworten, wie Elektromotoren künftig flexibel und wirtschaftlich gefertigt werden können.

Mithilfe von AgiloDrive2 soll die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Auto-Industrie gestärkt werden. Das Ziel: Elektro-Mobilität nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich in die Energie- und Mobilitätswende zu integrierten.

Pilotprojekt AgiloDrive: Digitale Zwillinge und modulare Baukästen

Die Grundlage für das Projekt wurde mit AgiloDrive gelegt. In dieser Pilotphase setzten Forscher digitale Zwillinge – computergestützte Simulationen, die das Produktions-System realitätsnah widerspiegeln – ein.

Das Forscherteam erarbeitete modulare Baukasten-Strukturen und baute zwei Demonstratoren auf. Mit diesen konnte ein Funktionsnachweis für die Implementierung eines neuartigen, agilen Produktions-Systems erbracht werden.

Agiles Produktionssystem für elektrische Traktionsmotoren

Das neue Projekt AgiloDrive2 wird in den kommenden drei Jahren mit 16,4 Mio. Euro vom BMWi gefördert und verfügt über ein Projektvolumen von 33,7 Mio. Euro.

Entwickelt werden dabei zukunftsrobuste Baukastenstrukturen, effiziente Auslegungsmethoden sowie datenbasierte Technologien und digitale Prozessketten. Anschließend soll ein agiles Produktionssystem für elektrische Traktionsmotoren als reale Versuchsumgebung implementiert werden.

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„Unsere agilen Lösungsansätze ermöglichen es, Produktionssysteme in bedarfsgerechten Betriebspunkten zu betreiben und darüber hinaus kostensenkende Skaleneffekte durch eine datenbasierte Prozessanpassung über verschiedene Produktbaureihen und Technologien hinweg zu nutzen“, sagt Jürgen Fleischer. Der Leiter des wbk Instituts für Produktionstechnik am KIT leitet das Projekt AgiloDrive2 wissenschaftlich.

AgiloDrive2: Viele Teams, ein gemeinsames Ziel

  • Ein Team des IPEK erforscht einen modularen Baukasten für die Entwicklung von E-Motoren. Außerdem erarbeitet es eine Methodik zur Auswirkungs- und Risikoanalyse in frühen Phasen der Produktentstehung.
  • Am ETI werden die Wissenschaftler digitale Prozessketten für die effiziente Auslegung elektrischer Maschinen erarbeiten.
  • Das Team des wbk wird mit industriellen Partnern einen Produktionsbaukasten für E-Motoren entwickeln. Außerdem analysiert und optimiert es Prozesse, die nötig sind, um elektrische Traktionsmotoren flexibel und gleichzeitig wirtschaftlich herzustellen.

Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie soll sich für alle Projekt-Partner auszahlen: Schaeffler etwa plant, die Erkenntnisse nach dem Projektende in kurzer Zeit in die E-Motoren-Fertigung an den Standort Bühl zu überführen. Mit der neuen Karlsruher Forschungsfabrik am Campus Ost des KIT und dem Schaeffler Hub for Advanced Research (SHARE) existiert bereits eine Infrastruktur für Forschungs-Arbeiten zur nachhaltigen Mobilität. (wag)

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