Automobil Ausstellung Darmstadt

Das Fraunhofer LBF Darmstadt

Darmstadt ist nicht nur ausgewiesene Wissenschaftsstadt sondern auch der Geburtsort der Betriebsfestigkeit, der wissenschaftlichen Basis aller sicherheitsrelevanten Konstruktionen wie Automobilräder, Flugzeugflügel oder Schienenfahrzeuge. So fließen die Forschungsleistungen des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF von hier aus in die Zulassungsbedingungen für Entwicklungen der deutschen, europäischen und amerikanischen Fahrzeug- und Flugzeugindustrie sowie ihre Zulieferer ein.
Das Fraunhofer LBF ist eines der traditionsreichsten unten den Fraunhofer-Instituten. Es verfügt über 70 Jahre Erfahrung in der Betriebsfestigkeit. Die Kernkompetenzen des Instituts sind heute um die Systemzuverlässigkeit und die Adaptronik erweitert. Ein Team von rund 300 Mitarbeitern realisiert gemeinsam mit dem assoziierten Fachgebiet Systemzuverlässigkeit und Maschinenakustik (SzM) an der TU Darmstadt maßgeschneiderte Lösungen für alle Sicherheitsbauteile – vom Werkstoff bis zum System, von der Idee bis zum Produkt. Dafür steht unter anderem auch eine vielseitige experimentelle Prüf- und Laborlandschaft auf 17.000 qm zur Verfügung.

Ganzfahrzeugpüfung auf dem neuen Prüfstand

Die Auftraggeber kommen aus den Branchen Automotive und Nutzfahrzeuge, Schienenverkehrstechnik, Schiffbau, Luft- und Raumfahrt, Maschinen- und Anlagenbau sowie Energie, Umwelt und Gesundheit.
Das Land Hessen und die Fraunhofer-Gesellschaft investieren zur Zeit in ein neues Transferzentrum für Adaptronik in Darmstadt-Kranichstein. Hier sollen künftig in der Kooperationsform „Projekthaus“ insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Industrieunternehmen durch themenspezifische Forschungs- und Entwicklungspartnerschaften von der Adaptronik-Kompetenz des Fraunhofer LBF und der Infrastruktur des Zentrums profitieren. Die Bündelung von Know-how in der Region wird durch den Aufbau des Netzwerkes Rhein-Main Adaptronik unterstützt.
In der ersten Runde des hessischen Forschungsförderungsprogramms „LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ hatte sich das Fraunhofer LBF unter der Leitung von Prof. Holger Hanselka gemeinsam mit der TU Darmstadt und der Hochschule Darmstadt mit seinem Antrag für ein LOEWE-Zentrum Adaptronik 2008 erfolgreich durchgesetzt. Das LOEWE-Zentrum AdRIA (Adaptronik – Research, Innovation, Application) wird dabei mit 17,7 Millionen Euro bis 2011 gefördert. Mittelfristig soll am Wissenschaftsstandort Darmstadt unter der Federführung des Fraunhofer LBF ein international führendes Forschungszentrum für Adaptronik entstehen und die Forschungsschwerpunkte in der Adaptronik an der Technischen Universität Darmstadt und an der Hochschule Darmstadt verstetigt werden.
Für Spitzenforschung in der Region Rhein-Main stehen insgesamt drei Fraunhofer-Institute und tragen damit maßgeblich zur Sicherung und zur Reputation der Wissenschaftsstadt Darmstadt bei.

Systemforschung Elektromobilität am Fraunhofer LBF

Zur Umsetzung der „Systemforschung Elektromobilität“, an der über 30 Fraunhofer Institute mitwirken, um bis Mitte 2011 ein nachhaltiges Verkehrssystem auf der Basis von Strom vorzubereiten, erhält die Fraunhofer Gesellschaft 30 Mio. Euro aus dem Konjunkturpaket II der Bundesregierung. Forschungsvorstand Prof. Dr. Ulrich Buller führt das Projekt, Hauptkoordinator ist der Leiter des Darmstädter Fraunhofer-Instituts für Betriebs- und Systemzuverlässigkeit, Prof. Dr. Holger Hanselka.
„Der Verkehr ist der gordische Knoten auf dem Weg zu einer klimafreundlichen Wirtschaft“, so Professor Dr. Ulrich Buller. „Industrie und private Haushalte senken kontinuierlich die CO2-Emissionen, der Transportsektor ist das letzte Fossil der ‚Old Economy’. Gründe hierfür sind die Breite und systemische Vernetzung vieler technisch-wissenschaftlicher Probleme. Hier kann die Fraunhofer-Gesellschaft ihre Stärke einbringen und Tausende von Spezialisten in einem übergreifenden Projekt Systemforschung Elektromobilität koordinieren.“

„Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat über die Querschnittsaufgabe ‚Sicherheit’ einzigartige Kompetenzen entlang der kompletten Entwicklungskette von Fahrzeugen“, sagt Institutsleiter Prof. Dr. Holger Hanselka, der unter anderem auch Vorsitzender des Fraunhofer Verbunds Werkstoffe und der Fraunhofer Allianz Adaptronik ist. „Elektro-Fahrzeuge werden in vielen Aspekten anders als herkömmliche PKWs sein. Dem können wir besonders gut mit der Verknüpfung von numerischer Simulation und experimentellen Verfahren begegnen, die kennzeichnend für unsere Arbeitsweise ist. Sehr hilfreich wird dabei unser neuer Ganzfahrzeugprüfstand für Elektro- und Hybridfahrzeuge sein.“
Ziel der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität ist es dabei, der deutschen Wirtschaft kurzfristig umfassendes Know-how und ein anwendungsorientiertes Gesamtkonzept bereitzustellen. „Wir sind zuversichtlich, dass wir aufbauend auf den Projektergebnissen und in Kooperation mit den Industriepartnern die notwendige technologische Wende zur Elektromobilität schaffen werden“, so Professor Hanselka. Und durch die Gliederung des Projekts in die vier Themenschwerpunkte Fahrzeugkonzepte, Energieerzeugung, -verteilung und -umsetzung, Energiespeichertechnik sowie technische Systemintegration und gesellschaftspolitische Fragestellungen ist es möglich, ein umfassendes und tragfähiges Konzept der Elektromobilität zu entwickeln.

Elektromobilität am Fraunhofer LBF

Das Fraunhofer LBF beschäftigt sich intensiv mit Fragestellungen der Elektromobilität und hat über die Querschnittsaufgabe „Sicherheit und Zuverlässigkeit“ einzigartige Kompetenzen entlang der kompletten Entwicklungskette von Fahrzeugen entwickelt. Insbesondere im Verbundprojekt „Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität“ werden die vorhandenen Kompetenzen zur Zeit gezielt weiter ausgebaut. In diesem Projekt arbeiten 33 Fraunhofer-Institute daran, den Wandel zu einer nachhaltigen „All-electric Economy“ wirkungsvoll zu unterstützen.

Das Engagement des Fraunhofer LBF umfasst eine große Bandbreite technischer Aufgaben von der konstruktiven Auslegung und Gestaltung von Komponenten bis hin zur Systemprüfung. Gleichzeitig wurde Prof. Hanselka, Institutsleiter des Fraunhofer LBF, mit der Hauptkoordination des Gesamtvorhabens betraut. Darüber hinaus befasst man sich auch intensiv mit betriebsfesten Lösungen zur Wasserstoffspeicherung als Grundlage des sicheren Betriebs von Brennstoffzellen.

Systemzuverlässigkeit

Um aktive Systeme (z. B. ABS, Aktives Fahrwerk etc.) erfolgreich am Markt zu platzieren, müssen sie zuverlässig funktionieren. Dem stehen ein hoher Komplexitätsgrad und ein Zusammenspiel verschiedener Teildisziplinen wie Aktorik, Sensorik und Regelungstechnik entgegen.

Betriebsfestigkeit

Materialien werden immer leichter, zugleich werden die Anforderungen an sie immer extremer, daher müssen die Messungen unter echten Bedingungen erfolgen. Dann können Konstruktion und Geometrie optimiert und neue Materialien realitätsnah getestet werden.

Adaptronik

Diese Technologie ermöglicht es, Strukturen auf veränderte Betriebsbedingungen aktiv reagieren zu lassen. Das Projekt „Quiet Car“ etwa veranschaulicht, wie störende Schwingungen und Vibrationen, die im Motorraum oder im Fahrwerk auftreten, aktiv und ‚intelligent’, also ohne zusätzliche Masse gedämpft werden können.

Projektbeispiele des Fraunhofer LBF

Das LBF-Engagement umfasst eine große Bandbreite technischer Aufgaben – von der konstruktiven Auslegung und Gestaltung von Komponenten bis hin zur Systemprüfung. So werden am Institut wichtige Aufgaben zur Entwicklung eines Radnabenmotors, einer crashsicheren Integrationslösung für Batterien sowie einer magneto-rheologischen Kupplung übernommen. Gleichzeitig befasst man sich mit einer großen Bandbreite an Forschungsthemen, die im Umfeld der Elektromobilität z.B. elektrische Antriebssträngen und Energiespeicherlösungen betreffen, so etwa
• Elektro-mechanische Konstruktion,
• Lastdatenermittlung,
• Betriebsfeste Auslegung,
• Komfortoptimierung (NVH / Akustik),
• Zuverlässigkeitsbewertung,
• Komponenten- und Systemprüfung.

„Elektro-Fahrzeuge werden in vielen Aspekten anders als herkömmliche PKWs sein. Dem können wir besonders gut mit der Verknüpfung von numerischer Simulation und experimentellen Verfahren begegnen, die kennzeichnend für unsere Arbeitsweise ist. Sehr hilfreich wird dabei unser neuer Ganzfahrzeugprüfstand für Elektro- und Hybridfahrzeuge sein. Wir sind zuversichtlich, dass wir aufbauend auf unseren Forschungsarbeiten und in Kooperation mit den Industriepartnern die notwendige technologische Wende zur Elektromobilität wesentlich unterstützen können.“, so Prof. Hanselka, Institutsleiter des Fraunhofer LBF.

Fraunhofer Institut LBF
Bartningstraße 47
64289 Darmstadt
Tel.: 06151/7050
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