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Das Auto lernt vorauszudenken

28.06.2017

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen wichtige Entscheidungen treffen, die wir nicht direkt steuern können – von der Abgasnachbehandlung über Temperaturregelung bis zur Anpassung der Betriebsstrategie in Elektro- und Hybridfahrzeugen.


Ohne Elektronik wären moderne Autos heute undenkbar [1]


CD-Labor-Leiter Christoph Hametner [2]

Damit das optimal funktioniert, braucht man intelligente Regelungsmethoden, wie sie nun am neuen „Christian Doppler Labor für innovative Regelung und Überwachung von Antriebssystemen“ an der TU Wien erforscht und entwickelt werden. Unterstützt wird es vom Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW) sowie vom Industriepartner AVL List. Offiziell eröffnet wurde das Labor am 28. Juni 2017.

BMWFW fördert die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Unternehmen

„Damit die Automobilindustrie in Österreich auch in Zukunft stark bleiben kann, sind unter anderem neue Entwicklungsmethoden gefragt, um Fahrzeuge und Antriebssysteme deutlich effizienter zu machen“, sagt Wissenschafts- und Wirtschaftsminister Harald Mahrer.

„Dazu müssen auch schwierige wissenschaftliche Fragestellungen gelöst werden, besonders im Zusammenhang mit verstärkter Elektrifizierung und alternativen Antriebssystemen. CD-Labors bieten dafür ideale Voraussetzungen, da sie neues Wissen gewinnen und für die beteiligten Unternehmen nutzbar machen“

Umweltfreundlicher, sparsamer, haltbarer

„Es gibt eine ganze Reihe von Zielen, die wir mit unseren Regelungsmethoden verfolgen“, sagt Christoph Hametner vom Institut für Mechanik und Mechatronik der TU Wien, der Leiter des neuen CD-Labors. „Wir wollen Antriebsenergie sparen, den Abgasausstoß senken, und auch die Haltbarkeit von Batterien bzw. Brennstoffzellen in Elektroautos verbessern. All das hängt von ganz unterschiedlichen Betriebsparametern ab, die man elektronisch steuern muss, um ein möglichst gutes Ergebnis zu erzielen.“

Ein wichtiger Forschungsansatz ist dabei die Vernetzung des Fahrzeugantriebs mit der Umgebung: Wenn die Elektronik weiß, welcher Straßenabschnitt nun kommt, ob eine Kurve naht, ob es bergauf oder bergab gehen wird, dann lässt sich das Verhalten des Antriebs optimal vorausplanen.

Auf Basis von Simulationsmodellen lässt sich entscheiden, wie das Fahrzeug mit der Situation am besten umgehen soll. „So kann beispielsweise ein Hybridauto entscheiden, dass man problemlos per Elektroantrieb den Berg hinauffahren kann, weil es danach wieder bergab geht und der Akku dann wieder aufgeladen wird“, erklärt Hametner.

Damit solche intelligenten Vorhersagen gelingen, muss man den aktuellen Betriebszustand aller Komponenten jederzeit über Sensoren erfassen und genau überwachen. Mit prädiktiven Modellen wird berechnet, wie sich die Parameter voraussichtlich ändern werden und wie man darauf gegebenenfalls gezielt Einfluss nehmen kann.

„Wir arbeiten im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung“, sagt Christoph Hametner. „Wir wollen nicht nur ein bestimmtes Problem für ein bestimmtes Auto lösen, uns geht es darum, Rechenmodelle zu analysieren, weiterzuentwickeln und Methoden zu finden, mit denen man eine breite Palette an Aufgaben bewältigen kann.“

Längst sind solche Modelle und Methoden für die Industrie unverzichtbar geworden – und so gelang es auch, den Industriepartner AVL List, einen Weltmarktführer im Bereich der Fahrzeugantriebe, für die Unterstützung des CD-Labors zu gewinnen.

Über Christian Doppler Labors

In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende WissenschafterInnen kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel.

Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW).

Rückfragehinweis:
Dr. Christoph Hametner
Institut für Mechanik und Mechatronik
Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9, 1060 Wien
T: +43-1-58801-325515
christoph.hametner@tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at

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