TU Ilmenau entwickelt weltweit erstes Testsystem für Elektrofahrzeuge

Die massiv gestiegene Nachfrage nach Elektrofahrzeugen stellt die Automobilin-dustrie vor große Herausforderungen. Neben neuen Batterietechnologien und dem Ausbau der Ladeinfrastruktur müssen auch die Fahrzeugbauteile und -sys-teme – vom Fahrwerk bis zum Motor – angepasst oder gar völlig neu entwickelt werden. Da moderne Elektrofahrzeuge aus Bauteilen und Systemen mit höchst unterschiedlichem technologischem Reifegrad zusammengesetzt sind, wird welt-weit an standardisierten Fahrzeugkomponenten geforscht.

In dem groß angelegten, internationalen Forschungsprojekt „Connected and Shared X-in-the-loop Environment for Electric Vehicles Development (XILforEV)“ (Vernetzte und gemeinsam genutzte X-in-the-loop-Umgebung für die Entwick-lung von Elektrofahrzeugen), das von der TU Ilmenau koordiniert wird, entwi-ckeln Wissenschaftler und Ingenieure ein Prüfsystem, das die Entwicklung neuer Komponenten und Systeme für Elektrofahrzeuge beschleunigen soll. Noch bis Ende 2021 forschen neun Industrie- und Forschungspartner aus sechs europäi-schen Ländern an einer innovativen X-in-the-loop-Test- und Prüfumgebung, das heißt, an einer Forschungs- und Entwicklungsplattform, in der alle Prüfstände und die hochkomplexe Informationstechnologie miteinander vernetzt sind.

Für die Forschungsarbeiten an der TU Ilmenau steht die hervorragende X-in-the-loop-Testinfrastruktur des Thüringer Innovationszentrums Mobilität (ThIMo) zur Verfügung, mit der sich unterschiedlichste realistische Bedingungen simulieren lassen. So sind die Wissenschaftler in der Lage, virtuelle Tests in unterschiedlichen Fahrszenarien durchzuführen, beispielsweise, um die Energieeffizienz oder die Fahrsicherheit oder auch den Fahrkomfort zu steigern. Dabei werten die Wissen-schaftler die für die jeweils relevanten Komponenten des Fahrzeugsystems per-manent in Echtzeit danach aus, ob die angestrebten Anforderungen an Elektrifi-zierung und Automatisierung neuer Fahrzeugsysteme erfüllt wurden, oder ob noch Optimierungsbedarf besteht. Zugleich wird das gesamte Prüfsystem selbst auf Basis der experimentellen Daten immer wieder validiert, das heißt, auf seine Eignung als Testumgebung hin überprüft.

Ambitioniertes Ziel des For-scherteams um den Projektlei-ter des XILforEV-Projekts, Dr. Valentin Ivanov, kommissari-scher Leiter des Fachgebiets Kraftfahrzeugtechnik der TU Ilmenau, ist ein Test- und Prüfsystem, das es erlaubt, Elektrofahrzeuge einfacher und schneller weiterzuentwi-ckeln und herzustellen: „Die Vision sind komplexe Elektro-fahrzeuge, die nicht nur zu-verlässig und sicher, sondern auch energieeffizient sind“, so Dr. Ivanov. „Solche ausfallsi-chere, in sich abgestimmte und nachhaltige Fahrzeuge können nur in einer Test- und Prüfumgebung wie XILforEV entwickelt werden. „Beim internationalen WCX SAE World Congress wird Dr. Ivanov eine Session mo-derieren, die sich EU-Projekten zu innovativen Fahrzeugkonzepten widmet.

Das an der TU Ilmenau entwickelte neue XILforEV-Testverfahren führt Testauf-bauten und -plattformen, die sich an unterschiedlichen Orten Europas befinden, in einem X-in-the-loop-Netzwerk zusammen. Während die Ilmenauer Wissen-schaftler am Thüringer Innovationszentrum Mobilität unter anderem an dem Ge-samtkonzept der X-in-the-Loop-Technologien forschen, geht es bei den deut-schen Fahrzeugpartnern Audi und EFS GmbH um Bremssysteme für Elektrofahr-zeuge, beim slowenischen Unternehmen Elaphe um Antriebsmaschinen, beim belgischen Zulieferer Tenneco um aktive Fahrwerksysteme, beim spanischen Ins-tituto Technologico De Aragon um maschinelles Lernen, beim belgisch-französi-schen Partner Siemens Industry Software um XIL-relevante Software-Produkte und an der niederländischen TU Delft um den Faktor Mensch. Die gleichzeitige Durchführung von Prüfszenarien mithilfe gekoppelter Plattformen und Geräten ermöglicht es, Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Prozessen viel schneller zu identifizieren, als wenn die Vielzahl an Arbeitsschritten nacheinander durchgeführt werden müssten.

Das XILforEV-Projekt wird im Rahmen des bedeutendsten europäischen Förder-programms „Horizon 2020“ mit rund 3,5 Millionen Euro für drei Jahre gefördert. Wenn es Ende dieses Jahres abgeschlossen sein wird, wird an der TU Ilmenau die weltweit erste Versuchsplattform dieser Art entstanden sein, mit der neuartige Antriebsstrang- und Fahrwerksysteme von Elektrofahrzeugen flexibel und extrem schnell getestet werden können. Da im XILforEV-Konsortium sowohl Forschungs-einrichtungen als auch global agierende Fahrzeugunternehmen zusammenarbei-ten, können die Forschungsergebnisse in Zukunft direkt in die Wirtschaft über-führt werden. Profitieren würden nicht nur Autohersteller und Zulieferer, sondern vor allem auch die Käufer hochmoderner Elektrofahrzeuge.

Konsortium XILforEV-Projekt:
• Technische Universität Ilmenau, Koordinator (Deutschland)
• Audi AG (Deutschland)
• Elaphe Pogonske Tehnologije (Slowenien)
• Elektronische Fahrwerksysteme GmbH (Deutschland)
• Instituto Technologico De Aragon ITAINNOVA (Spanien)
• Siemens Industry Software (Belgien & Frankreich)
• Technische Universiteit Delft (Niederlanden)
• Tenneco Automotive Europe BVBA (Belgien)

Weitere Informationen zum XILforEV-Projekt:
• https://www.linkedin.com/…
• https://xil.cloud/

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 re-search and innovation programme under grant agreement No 824333