Hochautomatisierte Verkehrssysteme, autonome Fahrzeuge und vernetzte Verkehrsteilnehmende: Die Mobilität ist im Fluss. Der Wandel bringt neben Herausforderungen auch spannende Möglichkeiten mit sich: Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickelt innovative Ansätze, um E-Mobilität zu gestalten. Im Projekt »MultiskalenBEV« konzentrieren sich die Forschenden auf maßgeschneiderte und intelligente Lösungen in der virtuellen Produktentwicklung von E-Fahrzeugen. Gefördert wird das Vorhaben vom Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit des Landes Rheinland-Pfalz. Gestern übergab Minister Clemens Hoch den Förderbescheid.
Die Zukunft der Mobilität ist ressourcenschonend und nachhaltig – jedoch sollte sie gleichzeitig auch praxisnah und attraktiv sein. »Wir entwickeln Mobilitätslösungen, die bereits in der Planung die Besonderheiten der vielversprechenden E-Fahrzeuge beachten«, umreißt Prof. Dr. Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer ITWM, diesen Forschungszweig des Instituts. Im Fokus von »MultiskalenBEV – Multiskalen-Batteriemodellierung zu regionen- und nutzungsabhängigen Fahrzeugsimulation« stehen optimierte Batteriemodelle: Sie sollen eine hohe rechnerische Effizienz vorweisen, zuverlässig sein und frühzeitig im Entwicklungsprozess eingesetzt werden können, um beispielsweise Zustandsverläufe von relevanten Batteriegrößen vorherzusagen.
Gemeinsam die Elektromobilität vorantreiben
Die Forschenden aus Kaiserslautern betrachten Batteriemodelle auf mehreren Detailstufen. »Wir verbinden die Batteriemodelle mit Simulationsmodellen für Fahrzeug und Antriebsstrang sowie mit stochastischen Nutzungsmodellen, Fahr- und Verkehrsmodellen sowie geo-referenzierten Umgebungsdaten. Dadurch können wir ganze Kundengruppen regionenspezifisch simulieren und analysieren« erklärt Dr. Michael Burger, stellvertretender Leiter der Abteilung »Dynamik, Lasten und Umgebungsdaten«. Er koordiniert das Projekt.
Neben dem Bereich »Mathematik für die Fahrzeugentwicklung« ist auch die Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« an dem Vorhaben beteiligt und bringt Expertise in der Modellierung und Simulation von Batteriezellen ein. Das Projekt ist eingebettet in das Transferzentrum »Mobilität« des Leistungszentrum Simulations- und Software-basierte Innovation. Dort wird auf bereits vorliegende Kompetenzen im Bereich der virtuellen Fahrzeugentwicklung und der Erstellung Digitaler Zwillinge hinsichtlich batterieelektrischer Antriebe zurückgegriffen.
Umwelt schützen, Region stärken
»MultiskalenBEV« leistet einen bedeutenden Beitrag, um neue E-Antriebskonzepte zu entwickeln und durchzusetzen sowie den Klimaschutz voranzutreiben: Elektromobilität bietet die Chance, den CO2 Ausstoß zu senken, Lärmemissionen zu reduzieren und die Luftqualität zu verbessern. Das Vorhaben stärkt aber auch eine wichtige und strukturrelevante Branche in Rheinland-Pfalz: die Fahrzeugindustrie. »MultiskalenBEV« läuft voraussichtlich bis Ende 2023 und wird mit rund 424.000 Euro vom Land gefördert.
Minister Clemens Hoch nutzte seinen Besuch am Fraunhofer ITWM nicht nur zur Bescheidübergabe, ihn interessierten aus dem breiten Portfolio des Instituts besonders die Themen »Mobilität« und »Biotechnologie«. »Die enge Zusammenarbeit mit Firmen, das tiefe Durchdringen technischer Prozesse hat mich sehr beeindruckt, gerade vor dem wichtigen Hintergrund, Energie einzusparen. Wir sind stolz, dass wir das Fraunhofer ITWM hier haben«, so Clemens Hoch.
Die Zukunft der Mobilität ist ressourcenschonend und nachhaltig – jedoch sollte sie gleichzeitig auch praxisnah und attraktiv sein. »Wir entwickeln Mobilitätslösungen, die bereits in der Planung die Besonderheiten der vielversprechenden E-Fahrzeuge beachten«, umreißt Prof. Dr. Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer ITWM, diesen Forschungszweig des Instituts. Im Fokus von »MultiskalenBEV – Multiskalen-Batteriemodellierung zu regionen- und nutzungsabhängigen Fahrzeugsimulation« stehen optimierte Batteriemodelle: Sie sollen eine hohe rechnerische Effizienz vorweisen, zuverlässig sein und frühzeitig im Entwicklungsprozess eingesetzt werden können, um beispielsweise Zustandsverläufe von relevanten Batteriegrößen vorherzusagen.
Gemeinsam die Elektromobilität vorantreiben
Die Forschenden aus Kaiserslautern betrachten Batteriemodelle auf mehreren Detailstufen. »Wir verbinden die Batteriemodelle mit Simulationsmodellen für Fahrzeug und Antriebsstrang sowie mit stochastischen Nutzungsmodellen, Fahr- und Verkehrsmodellen sowie geo-referenzierten Umgebungsdaten. Dadurch können wir ganze Kundengruppen regionenspezifisch simulieren und analysieren« erklärt Dr. Michael Burger, stellvertretender Leiter der Abteilung »Dynamik, Lasten und Umgebungsdaten«. Er koordiniert das Projekt.
Neben dem Bereich »Mathematik für die Fahrzeugentwicklung« ist auch die Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« an dem Vorhaben beteiligt und bringt Expertise in der Modellierung und Simulation von Batteriezellen ein. Das Projekt ist eingebettet in das Transferzentrum »Mobilität« des Leistungszentrum Simulations- und Software-basierte Innovation. Dort wird auf bereits vorliegende Kompetenzen im Bereich der virtuellen Fahrzeugentwicklung und der Erstellung Digitaler Zwillinge hinsichtlich batterieelektrischer Antriebe zurückgegriffen.
Umwelt schützen, Region stärken
»MultiskalenBEV« leistet einen bedeutenden Beitrag, um neue E-Antriebskonzepte zu entwickeln und durchzusetzen sowie den Klimaschutz voranzutreiben: Elektromobilität bietet die Chance, den CO2 Ausstoß zu senken, Lärmemissionen zu reduzieren und die Luftqualität zu verbessern. Das Vorhaben stärkt aber auch eine wichtige und strukturrelevante Branche in Rheinland-Pfalz: die Fahrzeugindustrie. »MultiskalenBEV« läuft voraussichtlich bis Ende 2023 und wird mit rund 424.000 Euro vom Land gefördert.
Minister Clemens Hoch nutzte seinen Besuch am Fraunhofer ITWM nicht nur zur Bescheidübergabe, ihn interessierten aus dem breiten Portfolio des Instituts besonders die Themen »Mobilität« und »Biotechnologie«. »Die enge Zusammenarbeit mit Firmen, das tiefe Durchdringen technischer Prozesse hat mich sehr beeindruckt, gerade vor dem wichtigen Hintergrund, Energie einzusparen. Wir sind stolz, dass wir das Fraunhofer ITWM hier haben«, so Clemens Hoch.
