Strom im Verkehrsfluss

15. Dezember 2009, 19:36
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Forscher am AIT arbeiten mit Simulations-Tools an Elektroantrieben und Leichtbauteilen

2020 sollen in Österreich mindestens 100.000 Elektroautos in wenigstens einem städtischen Ballungsraum unterwegs sein. Dreißig Jahre später sollen hierzulande nur noch rein elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Dieses ehrgeizige Ziel hat sich die Plattform Austrian Mobile Power gesetzt, an der neben Unternehmen aus Energiewirtschaft und Industrie auch das AIT Austrian Institute of Technology beteiligt ist.

Der angestrebte Strukturwandel in der Antriebstechnik betrifft schließlich auch Entwicklungs-Tools und -prozesse. Ein Bereich, in dem das Mobility Department des AIT Zulieferern und Herstellern - beispielsweise bei der Elektrifizierung einzelner Nebenaggregate oder des gesamten Antriebs - seine Dienstleistungen anbieten möchte (siehe Interview oben).

Im ersten Schritt zum Bau eines Elektrovehikels werden daher alle relevanten mechanischen, elektrischen und thermischen Komponenten in mathematisch-physikalische Modelle überführt und in ein virtuelles Fahrzeug integriert. Basis für den weiteren Designprozess bildet die anschließende Fahrzeugsimulation, die auch Leistung und Größe der einzelnen Komponenten definiert. Die Prototypen werden anschließend mit "Hardware-in-the-Loop-Simulationen", darunter versteht man die direkte Einkopplung des Hardware-Prototyps in eine Simulationsumgebung, geprüft und optimiert.

Sparen mit leichten Teilen

Das rein elektrisch betriebene "Zero Emission Motorcycle" wurde so in Kooperation mit KTM entwickelt. Kommendes Jahr soll die Serienproduktion des E-Motorrads starten. Bis aber Elektroautos in nennenswertem Umfang auf der Straße unterwegs sind, dürften noch Jahre ins Land gehen, glauben Experten. So erfasste die Statistik Austria vergangenes Jahr nur 1200 zugelassene Kfz mit rein elektrischem Antrieb (siehe Grafik links).

Im Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen bündelt das Mobility Department sein Know-how im Bereich Leichtbau - einem weiteren Trend in der Automobilindustrie. Im Zentrum der Forschungen stehen Aluminium- und Magnesiumlegierungen, deren geringes Gewicht Sprit und damit Kohlendioxid sparen helfen. Bei der Entwicklung der Bauteile kommen wieder Simulationswerkzeuge zum Einsatz, beispielsweise um deren Crashverhalten zu optimieren. Simulationen sollen auch zur Verkehrssicherheit beitragen. Das Department hat dafür die sogenannte Vehicle Infrastructure Interaction Simulation im Einsatz: Hier wird die Interaktion zwischen Fahrzeug und Infrastruktur simuliert. Auf Basis hochpräziser Messdaten werden Straßen oder Brücken modelliert und mit verschiedenen virtuellen Fahrzeugtypen "befahren". So gewinnen die Forscher einen Überblick über Verkehrssicherheit, Fahrbahnschäden und - unter Einbeziehung akustischer Daten - die zu erwartenden Lärmemissionen.

Die Messung, Analyse, Simulation und Steuerung von Verkehrsströmen, seien es Fahrzeuge oder Passagiere, ist ein weiteres Standbein des Mobility Departments. In beiden Fällen werden Daten aus verschiedensten Sensorquellen gesammelt und ausgewertet. Ziel der Übung: Man will zuverlässige Vorhersagen über Reisezeiten oder Kapazitätsauslastungen treffen, um Menschen- und Verkehrsströme sicher und effizient leiten und lenken zu können. Ein automatisches Regelsystem für Personenströme (Rave) hat sich beispielsweise bereits bei der Fußball-Europameisterschaft 2008 in der U2-Station "Stadion" bewährt. (max)

 

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