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Abgehoben: Großer Shaker am Fraunhofer LBF bekommt neuen Einsatzort

08.12.2014

Forschung braucht ständig Erneuerung und Erweiterung. Manchmal ist dazu schweres Gerät nötig, wie im November im Fraunhofer LBF. Für einen nicht alltäglichen Umzug rückte eigens ein Kran an, der einen rund zwei Tonnen schweren 26 Kilonewton-Shaker, einen hochfrequenten Schwingungserreger, innerhalb des Institutsgeländes an seinen neuen Platz beförderte.

Dieser befindet sich in dem zurzeit entstehenden Gebäude für dynamische Prüfungen am neuen „Zentrum für Systemzuverlässigkeit / Elektromobilität ZSZ-e“. Darin wird ein neuer großer Batterieprüfstand für Elektromobilität aufgebaut, an dem das Darmstädter Institut kombinierte Prüfungen von elektronischen Bauteilen durchführen wird.


Schweres Gerät war nötig, um den Shaker (Schwingungserreger) an seinen neuen Platz zu wuchten

Foto: Fraunhofer LBF


Nach seinem Umzug wird der Shaker Teil eines neuen „Gesamtprüfstandes“, der die Möglichkeiten des Fraunhofer LBF spürbar erweitern wird.

Foto: Fraunhofer LBF

Prüfungen mit Shakern können potenzielle Versagensstellen aufzeigen, die noch vor der Fertigung oder vor dem Einsatz beseitigt werden können. Bislang diente der Shaker in Kombination mit einer Klimakammer zur Umweltsimulation. Zukünftig wird das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF diese Umweltsimulation erweitern und kombinierte Prüfungen unter mechanischer Last (Vibration), thermischer Last und elektrischer Last vornehmen können.

Dafür schafft das Institut ein Umrichter-Prüfsystem an, um die elektrische Belastung von Bauteilen, wie beispielsweise von Leistungselektronik in Elektroautos, prüfen zu können. Daraus wir dann ein kombinierter „Gesamtprüfstand“ entstehen, dessen Fertigstellung für Mitte 2015 geplant ist.

Mit dem neuen Prüfstand erweitern sich die Möglichkeiten des Instituts spürbar. Die bisherigen Prüfparameter von einer dynamischen Kraft von maximal 26 Kilonewton kombiniert mit einem Temperaturbereich von -70°C bis 180°C wird jetzt erweitert, um zusätzlich Spannungen bis 800 Volt und Ströme von 450 Ampere auf ein Testbauteil aufzubringen. Das Aufbringen solcher kombinierter Lasten ist derzeit Gegenstand der Forschung am LBF.

Hochfrequente Schwingungserreger am Fraunhofer LBF

Mit der zunehmenden Forderung, Bauteile in Leichtbauweise auszulegen, gewinnen neben klassischen Betriebsfestigkeitsuntersuchungen Schwingprüfungen zur Ermittlung des strukturdynamischen bis -akustischen Verhaltens immer mehr an Bedeutung. Zusätzlich werden Prüfstände, Motoren und somit die Anregung bzw. die Belastungen auf dort verbaute Bauteile, insbesondere Elektronikbauteile, aufgrund einer erhöhten Zyklen- bzw. Drehzahl der Antriebe immer hochfrequenter.

Anke Zeidler-Finsel | Fraunhofer-Institut

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