Testen der nächsten Generation: Mit drei neuen
Prüfeinrichtungen richten das Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und
Fahrzeugmotoren Stuttgart FKFS und das Institut für Verbrennungsmotoren
und Kraftfahrwesen (IVK) der Universität Stuttgart ihren Fokus konsequent
auf Technologien für das Automobil der Zukunft. Im Rahmen einer
Festveranstaltung am Donnerstag, den 23. Mai 2019, wurden die neuen
Prüfstände eingeweiht und waren erstmals „in Aktion“ zu erleben.
Elektromobilität, Hybridantriebe, automatisiertes und autonomes Fahren:
Auf die Entwicklung und Erprobung dieser Technologien für die gegenwärtige
und zukünftige Mobilität zahlen die drei hochmodernen Neuzugänge unter den
Instituts-Prüfständen ein. Sie wurden gemeinsam von FKFS und IVK
entwickelt und realisiert – ein Prozess, in den zahlreiche innovative
Ansätze aus beiden Instituten einflossen. Am 23. Mai startete nun
offiziell der Forschungs- und Testbetrieb auf den zum Teil europaweit
einzigartigen Prüfeinrichtungen. „Für die Institute sind diese
Investitionen – nach der umfassenden Modernisierung des Windkanals im Jahr
2014 und mehrfachen Erweiterungs- und Neubauten am Stuttgarter
Pfaffenwaldring – ein weiterer Meilenstein ihrer strategischen Ausrichtung
auf die Mobilität von morgen.“, so Prof. Dr.-Ing. Hans-Christian Reuss,
aktueller Vorstandsvorsitzender am FKFS und geschäftsführender Direktor
des IVK.
Hochleistungs-Elektroantriebsstrang-Prüfstand
Hoch flexibel – mit zwei Radmaschinen und einer Antriebsmaschine – ist der
neue Hochleistungs-Elektroantriebsstrang-Prüfstand (HEP) zur Erprobung von
kompletten E-Antrieben oder einzelnen Komponenten aufgebaut. Um zukünftige
Anforderungen für elektrische Antriebsstränge in Bezug auf Leistung,
Drehzahlen und Spannungslage zu erfüllen, wurde der HEP auf wegbereitende
Kenndaten ausgelegt. So erfolgt etwa die Energieversorgung der Prüflinge
durch einen leistungsfähigen Batteriesimulator für Spanungsebenen bis
1.000 Volt. Neben der Antriebsapplikation und Funktionsentwicklung sind
auf dem neuen Prüfstand dynamische Belastungstests und Dauererprobungen
möglich. Außerdem können Wirkungsgrad- und Systemvermessungen mit
hochpräziser Leistungsmesstechnik und Parameter-Identifikation von
E-Maschinen dargestellt werden. Der neue Prüfstand wird außerdem die
Erprobung hoch verfügbarer Antriebe im automatisierten Fahrzeug unter
realistischen Lastkollektiven und Ausfallszenarien ermöglichen.
Hybridmotoren-Prüfstand
Der Hybridmotoren-Prüfstand übernimmt eine Doppelrolle und leistet darin
einen Beitrag zur Einhaltung der CO2-Ziele: Einerseits verfügt der neue
Hybridmotoren-Prüfstand über Belastungseinrichtungen, die
Verbrennungsmotoren im Hybridbetrieb simulieren, inklusive einer Anlage
zur gesetzkonformen Abgasanalyse. Andererseits lässt sich der
Antriebsstrang unter Belastung mit leistungsstarken elektrischen
Verbrauchern erproben, wobei verschiedenste Messtechniken zur Online-
Analyse limitierter Schadstoffkomponenten eingesetzt werden. Mit dem neuen
Hybridmotoren-Prüfstand kann so das Emissionsverhalten von Hybrid-
Antriebssträngen in einem sehr frühen Stadium getestet und beurteilt
werden. Außerdem sind die Institute damit in der Lage, komplette
Entwicklungsprozesse von Hybridsystemen zu beschreiben: von der
Funktionsentwicklung über die Modellierung des Rohemissionsverhaltens und
der Umsetzungswirkungsgrade des Abgasnachbehandlungssystems bis hin zur
Parametrierung und Validierung des fertigen Systems unter stationären
Bedingungen sowohl in gesetzlichen als auch in realen Prüfzyklen.
Fahrzeugdynamik-Prüfstand
Der neue Fahrzeugdynamik-Prüfstand steht für ein modernes, hoch
innovatives Testkonzept, das in Europa bislang einzigartig ist: Erstmals
lassen sich damit längs-, quer- und vertikaldynamische
Fahrzeugeigenschaften unter Laborbedingungen untersuchen –- und dies nicht
nur isoliert, sondern auch ganzheitlich mit einer detaillierten und
reproduzierbaren Betrachtung der Wechselwirkungen. Das eröffnet ein
breites Anwendungsspektrum für aktuelle und zukünftige Technologien, von
der Unterstützung des klassischen Fahrversuchs bis hin zur Erprobung des
Zusammenspiels von neuartigen An-triebs- und Fahrwerkskonzepten. So können
beispielsweise Assistenzsysteme, aktive Lenk- und Fahrwerksysteme oder
integrierte Fahrdynamikregesysteme weiterentwickelt, erprobt und
zertifiziert werden. Außerdem ist auf dem neuen Prüfstand das Testen von
Funktionen aus dem Bereich der Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)
oder dem autonomen Fahren unter sicheren Bedingungen möglich.