Skalierbare Module aus Antrieb und Achse für die Elektromobilität (ESKAM)

Problemstellung
Mit der Elektromobilität deutet sich eine technologische Wende im Verkehrsbereich an. Dieser Wandel wird sich insbesondere auf die Automobil-Zulieferindustrie auswirken. Verschiedene Zulieferteile werden komplett entfallen oder stark überarbeitet werden müssen. Zulieferteile, wie z. B. Elektromotoren für den Antrieb und entsprechende Leistungselektronik zu deren Steuerung, werden neu hinzukommen. Zurzeit gibt es für Fahrzeuge mit reinem Elektroantrieb keine, im Hinblick auf ein Gesamtkonzept, optimierten Antriebsachsen. Bei bestehenden Lösungen sind Bauteile und Baugruppe von angetriebenen Vorder- und Hinterachsen auf die Rahmenbedingungen von Verbrennungsmotoren angepasst. Sie sind, gemessen an der verfügbaren Leistung, zu schwer, zu teuer und zu groß.

Projektziele und Vorgehensweise
Ziel des Forschungsprojektes ESKAM ist es, serienflexible Technologien für Antriebsmodule, speziell für elektrische Antriebe von Fahrzeugen, zu entwickeln. Dabei ist die Idee, den Antrieb so zu konzipieren, dass er in ein Achsmodul integrierbar ist, um Gewicht, Bauraum und Kosten zu sparen bei vergleichsweise hoher Leistung bzw. hohem Wirkungsgrad.
Da die Produktkosten in direktem Zusammenhang mit den Produktions- und Herstellkosten stehen, wird ein besonderes Augenmerk auf die Produktionstechnologien der Einzelteile des Achsantriebes gelegt. Sie sollen gleichermaßen für Klein- und Großserien effizient und vor allem skalierbar gestaltet werden. Auch die Werkzeuge und Bearbeitungsstufen müssen so entwickelt und konzipiert werden, dass eine Stückzahlvariabilität jederzeit möglich ist. Für die Getriebeteile werden neuartige Umformtechnologien zum Einsatz kommen. Das Gehäuse, das alle Achsbauteile integriert, soll in einer innovativen Leichtbau-Gussversion als Achsmodul realisiert werden und Kühlvarianten der einzelnen Antriebskomponenten zulassen. Zur Steuerung wird ein Achsantrieb mit entsprechender Leistungselektronik erarbeitet und produziert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch das Forschungsprojekt können künftig innovative und leistungsfähige elektrische Antriebe nach Kundenwunsch in den benötigten Stückzahlen flexibel und einbaufertig angeboten werden. Sie werden durch ihre kompakte Leichtbaukonstruktion hohe Wirkungsgrade bei geringem Gewicht erzielen. Zu den Zielkunden werden nicht nur die Automobilhersteller sondern auch die Hersteller von Nutzfahrzeugen und Sonderfahrzeugen, z. B. für Kommunalfahrzeuge und Transportfahrzeuge, auch für Flughäfen und Flurförderzeuge, gehören.

• Ebm Erich Büchele Maschinenbau GmbH
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Groschopp Aktiengesellschaft Drives & More
• Hirschvogel Umformtechnik GmbH
• Hochschule Aalen
• Hochschule Düsseldorf
• Metallgießerei Wilhelm Funke GmbH & Co. KG
• REFU Elektronik GmbH
• Salzgitter Hydroforming GmbH & Co KG
• Universität Stuttgart
• Wilhelm Vogel GmbH Antriebstechnik