19. Sep 2017

Im elektrischen Antriebsstrang bei Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeugen besitzt der Elektromotor zentrale Bedeutung. ©Bild: Martin Lober/KIT

KIT: Flexible Fertigung von Elektromotoren für Fahrzeuge

(KIT) Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Fraunhofer Projektgruppe Neue Antriebssysteme (NAS) in Karlsruhe entwickeln im Forschungsprojekt „Anlagentechnik für Fertigung von Statoren mit Hairpin-Technologie – Anstaha“ Anlagen zur serien- und typenflexiblen Fertigung von Elektromotoren für Fahrzeuge. Damit ermöglichen sie mittelständischen Unternehmen, zügig in innovative Technologien einzusteigen und zukunftsfähig zu bleiben.


Im elektrischen Antriebsstrang bei Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeugen besitzt der Elektromotor zentrale Bedeutung. Dessen feststehender, magnetisch wirkender Teil, der Stator, erfordert einen besonders hohen Produktionsaufwand. Kernkomponente ist die Wicklung der Spule aus elektrischen Leitern, für die sich verschiedene Methoden etabliert haben.

Hairpin-Technologie
Die sogenannte Hairpin-Technologie, bei der die einzelnen Segmente wie Haarnadeln geformt sind, wird den Gro ssserienanforderungen der Automobilindustrie besonders gut gerecht. „Hairpins ermöglichen es, einen Stator für einen Elektromotor in Taktzeiten wie bei einem Verbrennungsmotor herzu-stellen“, erklärt Professor Jürgen Fleischer, Leiter des Bereichs Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT. „Im Unterschied zu der herkömmlich eingesetzten Einziehtechnik sind bei der Hairpin-Technologie allerdings keine manuellen Prozessschritte mehr erforderlich“, ergänzt Janna Hofmann vom wbk. „Daher ist diese Technologie besonders interessant für die Erstausrüster der Automobilindustrie.“ Allen derzeitigen Elektromotorkonzepten gemein ist allerdings, dass die notwendige Produktionstechnik für höhere Stückzahlen noch nicht ausgereift ist.

Nach dem aktuellen Stand der Forschung besitzt die Hairpin-Technologie das grösste Potenzial, um die Produktion von Elektromotoren für Autos in den kommenden Jahren serien- und typenflexibel zu gestalten. Die Karlsruher Forscher entwickeln im Projekt Anstaha ein fundiertes Prozesswissen und innovative Anlagen, die sich an den Bedürfnissen mittelständischer Zulieferer orientieren. Das am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT koordinierte Projekt startet im September 2017 und ist auf drei Jahre angelegt. Ein Projektziel ist auch, mittelständische Zulieferer und Fabrikausrüster bei gegenwärtigen und künftigen Entwicklungen in der Automobilindustrie zu begleiten.

Text: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

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