A&T 04/2021

4 | APRIL 2021

www.auto-wirtschaft.ch NEWS «Elektrifizierte» Starrachse für Pick-ups Kontaktlose Energieübertragung im kW-Bereich

FACHWISSEN Steer-by-Wire Voraussetzung für X-by-WireSysteme ist, dass sie nicht ausfallen – und wenn doch, dass ein Schutz da ist, welcher einen Unfall sicher verhindert. Dabei wird von redundanten Systemen und von Fail-safe gesprochen.

Sensoren und Aktoren müssen fast neu erfunden und vor allem neu geschaltet werden.

TECHNIK Smarte Reifen Falkens Muttergesellschaft SRI hat die Sensing-Core-Technologie weiterentwickelt und um eine Reifenverschleisserkennung erweitert – und die statische Elektrizität, die während der Rotation des Reifens erzeugt wird, kann nun genutzt werden, um einen Stromkontrollkreis aufzuladen.

Ladeinfrastruktur In einem Forschungsprojekt wird an der Auslegung, Simulation und dem Aufbau einer skalierbaren Gleichspannungs-Ladeinfrastruktur mit Mittelspannungs-Netzanschluss, dezentralen erneuerbaren Energien und stationärem Speicher gearbeitet.

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MAGNA

«ELEKTRIFIZIERTE» STARRACHSE FÜR PICK-UPS Bild: Magna

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agna bietet mit der skalierbaren eBeamTechnologie eine Lösung zur Elektrifizierung von Pick-ups und leichten Nutzfahrzeu­ gen. Das System ersetzt die herkömmliche Starrachse und vereint Elektromotor(en), Differential und Steuerelektronik in einer Einheit.

Es lässt sich nahtlos in ein batterieelektrisches oder hybrides Antriebsstrangsystem integrieren und bietet ein strukturorientiertes Design für Fahrzeuge mit hoher Nutzlast und entsprechender Leistung für den Dauerbetrieb. So lässt sich eBeam in bestehende Fahrzeugarchitekturen integrieren, ohne dass andere Aufhängungs-, Fahrwerks- oder Brems­ systeme erforderlich sind. Dieser Ansatz stellt eine wirtschaftliche und kostengünstige Lösung dar und trägt

eBeam: Die Starrachse integriert einen Elektromotor bzw. zwei Elektromotoren, die Steuerelektronik und allenfalls ein mechanisches Differential.

dazu bei, neue elektrifizierte leichte Nutzfahrzeuge schneller auf den Markt zu bringen – bei gleichzeitig unveränderter Anhänge- und Nutzlast.

Mit Leistungsbereichen zwischen 120 kW und 250 kW können Automobilhersteller aus drei Varianten innerhalb der eBeam-Familie wählen.

Zur Verfügung stehen eine Version mit einem Motor und einem Gang, ein Aufbau mit einem Motor und Zweigang-Getriebe oder eine Konfiguration mit zwei Motoren und einem Gang, welche Torque Vectoring bietet und deshalb ohne Differential auskommt. Zur Unterstützung des elektrischen Allradantriebs bietet Magna zudem mehrere komplette An­ triebsstranglösungen an, die ein elektrisches Antriebssystem an der Vorderachse eines leichten Nutzfahrzeugs beinhalten. (pd/sag)

TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

KONTAKTLOSE ENERGIEÜBERTRAGUNG IM KW-BEREICH Bild: C. Utschick / Würth Elektronik eiSos

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as kontaktlose Laden von Elektrofahrzeugen ist eine vielversprechende Alternative zu kabelgebundenen Ladestationen. Allerdings sind derzeit verfügbare Übertragungssysteme bei hohen Leistungen ab dem kW-Bereich gross und schwer, denn sie basieren auf Kupferspulen. Im Rahmen einer Forschungskooperation mit den Un­ ternehmen Würth Elektronik eiSos und Theva Dünnschichttechnik ist es nun einem Team um die Physiker Christoph Utschick und Prof. Rudolf Gross von derTechnischen Universität München gelungen, eine Spule mit supraleitenden Drähten herzustellen, die Leistungen von mehr als 5 kW kontaktlos und ohne grosse Verluste übertragen kann.

Die Forscher mussten dazu ein Problem überwinden, denn auch in

Mit der Spule aus supraleitenden Drähten können Leistungen von mehr als fünf Kilowatt kontaktlos und ohne grosse Verluste übertragen werden.

supraleitenden Übertragungsspulen gibt es geringe Wechselstromverluste. Sie steigen mit zunehmender Übertragungsleistung und haben zur Folge, dass die Oberflächentemperatur in den supraleitenden Drähten zunimmt und die Supraleitung zusammenbricht. Die Lösung ist ein besonderes Spulendesign, bei dem die einzelnen Windungen durch Ab­ standshalter voneinander getrennt sind, was die Wechselstromverluste signifikant reduziert. Einer breiteren Anwendbarkeit des Systems steht ein weiteres Problem im Weg: Die Spulen müssen mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden und die Kühl­ gefässe dürfen nicht aus Metall sein, da sie sich sonst stark erwärmen würden. Ein entsprechendes Kühlsystem erfordert umfassende Entwicklungsanstrengungen. (pd/sag)

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Bild 1. Die Schaeffler-Paravan GmbH dachte bei Steer-by-Wire ursprünglich an Behindertenfahrzeuge. Heute ist die Palette breiter und es wird sogar an das autonome Fahren gedacht.

STEER-BY-WIRE Voraussetzung für X-by-Wire-Systeme ist, dass sie nicht ausfallen – und wenn doch, dass ein Schutz da ist, welcher einen Unfall sicher verhindert. Dabei wird von redundanten Systemen und von Fail-safe gesprochen. Sensoren und Aktoren müssen fast neu erfunden und vor allem neu geschaltet werden. Text: Andreas Lerch | Bilder: Schaeffler-Paravan, Bosch, Lerch

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rake-by-Wire, Steer-by-Wire oder Drive-by-Wire – das waren schon um die Jahrtausendwende Schlagworte.

Sind sie heute in Vergessenheit geraten? In Anbetracht der Diskussion um autonomes Fahren sollten ja die Themen um X-by-Wire aktueller sein denn je. Denn beim autonomen Fahren müssen alle Systeme automatisch aktiviert werden können. Zwar werden sie beim autonomen Fahren von Sensoren und nicht von einem Fahrer angesteuert, das ist in dieser Diskussion aber wohl zweitrangig.

Eigentlich sollte der Aufbau eines Steer-by-Wire-Systems gar nicht so kompliziert sein (Bild 2): Lenkrad, Lenkwinkelsensor, Steuergerät und ein Elektromotor, welcher das Ritzel der Zahnstangenlenkung bedient – das würde wohl fürs Erste reichen, um die mechanische Lenksäule zu ersetzen.

Vorteile Genau diese Lenksäule ist für die Sicherheit ein Problem, denn sie verbindet die Vorderachse mit dem

Innenraum und kann bei einem Frontalaufprall, je nach Aufprallwinkel, durchaus zu unerwünschten axialen Krafteinwirkungen auf das Lenkrad und somit auf den Fahrer führen.

Zudem muss bei der Konzeptionierung eines Fahrzeuges die Lenksäule auf der rechten und auf der linken Fahrzeugseite einberechnet werden.

Dafür ist sie in der Konstruktion einfach und seit mehr als 100 Jahren bewährt und ausfallsicher.

Strassenunebenheiten, Spurrillen, Seitenwindeinflüsse und zum Teil sogar durch Aquaplaning eingebrachte Störkräfte können durch Lenkstabilitätsregler oder -assistenten von automatisierten Lenksystemen voll­ständig oder teilweise aufgefangen werden, je nach Wunsch des Entwicklungsingenieurs oder des Kunden. Übersteuerungs- und μSplit-Situationen, Seitenwind- und Reifendruckkompensationen korrigiert die Automatik in jedem Fall schneller und präziser als ein Fahrer.

Diese fahrdynamischen Vorteile sind teilweise auch bei Überlagerungslenkungen beherrschbar.

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Leider sind bei der Ausfallsicherheit die elektronischen Systeme in Fahrzeugen nicht immer über alle Zweifel erhaben. Aus diesem Grund ist es verständlich, dass der Gesetzgeber für die Zulassung von Steer-by-Wire-Systemen hohe Hürden aufstellt und dass auch die potenziellen Kunden eher zurückhaltend zugreifen werden.

Fällt ein Bremssystem (Brakeby-Wire) aus, kann allenfalls mit der Hilfsbremse oder mit einem Gangwechsel die Geschwindigkeit verringert werden. Im schlimmsten Fall kann das Fahrzeug mit Touchieren der Leitplanken oder anderen Fahrmanövern verzögert werden.

Fällt aber die Lenkung aus, hilft nur noch eine Vollbremsung. Vielleicht steht das Fahrzeug vor der nächsten Kurve oder dem nächsten Baum.

Bei modernen Drive-by-Wire-Sys­ temen wären zwar theoretisch durch Torque-Vectoring-Eingriffe oder Einzelradbremsungen Lenkkorrekturen möglich. Aber das Fahrzeug müsste dann auch wissen, welche Fahrtrichtung die richtige ist.

Fail-safe Der zusammengesetzte englische Ausdruck wird in der Regel mit ausfallsicher übersetzt, doch ist die wörtliche Übersetzung: fail – ausfallen und safe – gefahrlos fast präziser. Kein technisches System ist 100%ig vor einem Ausfall sicher.

So muss vorgesorgt werden, dass erstens der Ausfall so unwahrscheinlich wie möglich wird und zweitens, wenn er trotzdem passiert, dass das System irgendwie gesichert werden kann.

Fail-safe ist definiert, dass eine Anlage beim Ausfall nicht mehr arbeiten kann und in einen beherrschbaren Ausgangszustand zurückgesetzt wird. Bei Fail Passive ist eine Anlage mit zwei Fail-safeSystemen aufgebaut. Ein weiterer Fachausdruck in diesem Gebiet ist die «Rückfallebene». Es kann beispielsweise ein Steer-by-WireSystem entwickelt und eingebaut werden, welches bei einem Ausfall auf eine mechanische Lenksäule zurückgreifen kann. Das mechanische System würde in diesem Fall die Rückfallebene darstellen. In diesem Beispiel würden wesentliche Vorteile des Steer-by-Wire-Systems wegfallen und man könnte gleich bei der mechanischen Lenkung bleiben.

Deshalb ist Steer-by-Wire so komplex. Eine einfache Rückfallebene ist nicht vorhanden, und es muss noch mehr Wert auf die Ausfallsicherheit gelegt werden.

Redundanz Redundanz heisst auf Lateinisch überlaufen; sie will eine Sicherheit bieten, dass ein System bei einem Ausfall nicht völlig funktionslos wird.

Wenn Sie Ihre Computer- oder Handydaten auf einer externen Harddisk speichern, hat das mit Redundanz zu tun. Wenn der Receiver eines Bussystems die Nachricht überprüft und allenfalls korrigiert, wird in der Informatik ebenfalls von einer Redundanz gesprochen.

Als «heisse Redundanz» wird eine Einrichtung bezeichnet, bei welcher

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eine Milliarde Kilometer unfallfrei zurückgelegt hätten. Das Steuergerät wird nach der weltweit höchsten Qualitätsstufe IPC-A-600 Klasse 3 gefertigt und seine Rechnereinheit entspricht den Sicherheitsstandards ISO 26262 ASIL D. Die gesamte Baueinheit besitzt eine Strassenzulassung nach ECE-R-10, ECE-R-13 und ECE-R-79.

Bild 2. Grundsätzlich wäre Steer-by-Wire gar nicht so kompliziert, wenn nichts ausfallen könnte … mehrere Teilsysteme die gleichen Aufgaben ausführen. Wenn die Redundanz doppelt ausgeführt wird, ist es immer noch nicht einfach, bei fehlerhafter Funktion eines Systems (z. B. eines Sensors) zu entscheiden, welcher Sensor korrekt und welcher falsch arbeitet. Da braucht es dann schon eine dreifache Redundanz.

Bei der «kalten Redundanz» sind mehrere Systeme (z. B. Motoren) parallel vorhanden. Es arbeitet aber nur eines, das andere ist in ständiger Bereitschaft.

In einem technischen System können Sensoren und Aktoren doppelt, dreifach oder mehrfach gebaut werden, und so werden die Systeme redundant oder ausfallsicher. Dabei wird von einer «fehlertoleranten» Redundanz gesprochen. Diese ermöglicht den Ausfall von Systemteilen und gewährleistet die korrekte Funktion durch mehrfache Ausführung der entsprechenden Baugruppen. Mit zunehmender Redundanz wird ein System aber schwerer, teurer und durch die steigende Komplexität auch wieder anfälliger.

Lösungsansatz Die deutsche Schaeffler-Paravan GmbH beschäftigt sich seit 15 Jahren mit Steer-by-Wire-Systemen vorwiegend für Behindertenfahrzeuge. Stolz vermeldet die Firma, dass das Space-Drive-System weltweit das einzige System mit Strassenzulassung sei und dass bereits 8500 Fahrzeuge mehr als

Sicherheitskonzept Das System weist auf der Sensorseite eine dreifache und auf der Aktor- und Stromversorgungsseite eine doppelte Redundanz auf.

Das heisst, dass in der Lenksäule drei Drehwinkelsensoren oder ein Sensor mit drei voneinander unabhängigen Messfunktionen vorhanden sind. Das Steuergerät (Bild 6) verarbeitet die drei Eingabegrössen einzeln und hält sich an den Mehrheitsentscheid: Das heisst, wenn zwei Sensoren den gleichen Wert ausgeben und der dritte Sensor einen anderen, so übernimmt das Steuergerät den Wert, bei dem sich zwei Sensoren einig sind.

Sicher werden auch noch Plausibilitätskontrollen durchgeführt, bevor der Befehl an einen redundanten Scheibenläufer- oder einen der beiden Brushless-Motoren weitergegeben wird. Statt zwei

Motoren könnte auch ein Motor mit doppelter Wicklung eingebaut werden. Zudem muss auch die Spannungsversorgung doppelt aus­geführt sein.

Daneben braucht eine Steerby-Wire-Lenkung eine Feedbacksteuerung. Der Fahrer muss über seine Lenkbewegungen informiert werden, und da braucht es einen speziellen Feedbackmotor, dessen Ansteuerung sich sehr komplex gestalten kann. Welche Kräfte, die auf die Räder wirken, müssen zum Lenkrad durchgeleitet werden und wie stark? Das ist von Fahrzeug zu Fahrzeug verschieden und muss softwaremässig angepasst werden können.

Lenkwinkelsensor Im hier vorgestellten anisotropen magnetoresistiven Sensor (AMR) von Bosch (Bild 5) verändern sich die Widerstände der Sensoren aufgrund der Richtung der magnetischen Feldlinien. Die Anisotropie bezeichnet die Abhängigkeit eines Sensors auf die Richtung einer physikalischen Grösse. Hier ist der elektrische Widerstand des Sensors abhängig von der Richtung der magnetischen Feldlinien.

Die beiden Zahnräder weisen eine um einen Zahn unterschiedliche

Bild 3. Im Einbau sieht Space-Drive bei Schaeffler-Paravan auch sehr einfach aus. Die Detaillösungen sind jedoch entscheidend.

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Bild 4. Redundante Systeme sind viel komplexer und benötigen eine entsprechende Software. Die Schaltung für die Reaktionskräfte auf das Lenkrad ist hier nicht gezeichnet.

Bild 5. Der Lenkwinkelsensor von Bosch arbeitet nach dem anisotropen magnetoresistiven Prinzip. 1 Lenkwelle – 2 AMR-Messzellen – 3 Zahnrad mit z Zähnen – 4 Mikrocomputer zur Datenauswertung – 5 Zahnradring – 6 Magnete – 7 Zahnrad mit z+1 Zähnen.

Zähnezahl auf (modifiziertes Nonius­ prinzip) und werden vom gleichen Zahnradring angetrieben. Dadurch haben sie eine etwas andere Drehzahl. Im Steuergerät können damit sowohl die Drehrichtung als auch die Drehbewegung sehr genau bestimmt werden. Werden mit drei Zahnringen je zwei Zahnräder angetrieben, kann in einem Sensor eine dreifache Redundanz erreicht werden.

FRAGEN

Gegenwart und Zukunft Auch wenn bereits eine Milliarde Kilometer unfallfrei mit dem Space-Drive realisiert sind, fehlt im Moment noch der reale Serieneinsatz. Zu diesem Zweck sind von Schaeffler-Paravan verschiedene GT3-Rennfahrzeuge mit der Steer-byWire-Lenkung ausgerüstet worden.

Matthias Zink, Vorstand Automotive Technologies Schaeffler AG, meint, dass Space-Drive die Grundvoraussetzung für das autonome Fahren sei, und Norbert Haug, früherer und legendärer Motorsportchef bei Mercedes-Benz, erklärt, dass endlich die Rennfahrzeuge wieder

1. Zero Impact Emission sind ausgestossene Schadstoffe von Verbrennungsmotoren, die in ihrer Konzentration geringer sind als die gleichen Schadstoffe in der Umgebungsluft.

1. Warum macht es Sinn, die Sensorseite 3-fach, die Aktorseite «nur» 2-fach redundant auszustatten?

2. Woran kann in Bild 6 die dreifache Redundanz erahnt werden?

3. Welche Eingabemöglichkeiten neben einem Lenkrad sind bei einem Steer-by-Wire-System vorstellbar?

LÖSUNG ZUR AUSGABE 3/2021

Bild 6. Kern des Space-Drive-Systems ist eine speziell entwickelte ECU mit einem ­optimal abgestimmten Softwarepaket und einem aufwändigen Sicherheitskonzept. einer ihrer ursprünglichen Aufgaben näherkommen würden, nämlich der Erforschung und Erprobung neuer Techniken, die später in die Serie eingeführt würden.

So darf man bestimmt gespannt sein, wann das erste Serienfahrzeug mit Space-Drive auf den Markt kommen wird. Natürlich, Infiniti hat

erste Fahrzeuge mit einem Steerby-Wire-Lenkungssystem auf den Markt gebracht, aber Infiniti gibt es in Europa nicht mehr und über das System wurde kaum etwas veröffentlicht. Auf Bildern konnte man aber erkennen, dass die Japaner als Rückfallebene die Lenksäule beibehalten haben.

2. Dedizierte Verbrennungsmotoren funktionieren nur in Zusammenarbeit mit E-Maschinen richtig gut (Hybrid). Dafür weisen sie hohe Wirkungsgrade >40 % auf.

3. Emissionen am Ende: 23 t CO2, Emissionen am Anfang: 6 t CO2, Fahrstrecke: 150’000 km.

Emission = ausgestossene CO2-Masse / Fahrstrecke = 17’000’000 g CO2 / 150’000 km = 113.33 g/km.

Prüfung und Instandsetzung von Common Rail Injektoren und Hochdruckpumpen

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Der sogenannte Energy Harvester im Inneren des Reifens wurde mit einer Stromladefunktion ausgestattet.

Smarte Reifen

SELBSTERKENNTNIS IST DER ERSTE SCHRITT … ZU BESSEREN REIFEN Falkens Muttergesellschaft SRI hat die Sensing-Core-Technologie weiterentwickelt und um eine Reifenverschleisserkennung erweitert – und die statische Elektrizität, die während der Rotation des Reifens erzeugt wird, kann nun genutzt werden, um einen Stromkontrollkreis aufzuladen. Text: Stefan Gfeller | Bilder: Falken

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ie Reifenhersteller stehen vor grossen Herausforderungen. Es geht nicht mehr «nur» darum, mit jeder neuen Reifengeneration die unmittelbar für den Fahrer wichtigen Grössen wie beispielsweise den Rollwiderstand oder die Geräuschemissionen weiter zu optimieren.

Inzwischen ist auch der Feinstaub aus Reifenabrieb ein Thema, Naturkautschuk als Rohstoff steht in der Kritik von Umweltschützern, und dann sollte auch noch die Reifenproduktion klimafreundlicher, sprich weniger energieintensiv werden.

Vor allem aber sollen dem Reifen als Bindeglied zwischen Fahrzeug und Fahrbahn in Zukunft wichtige (Sensor-)Funktionen bezüglich des autonomen Fahrens zukommen.

Reifenverschleiss berechnen So betreibt auch die Sumitomo Rubber Industries Ltd. (SRI) – die Muttergesellschaft von Falken Tyre Europe – umfangreiche Forschungsund Entwicklungsarbeit für ein Smart Tyre Concept, dessen Sensing-CoreTechnologie eine der Schlüsselkomponenten ist, um die allgemeine Sicherheit des Mobilitätsbetriebs zu gewährleisten und gleichzeitig die Wartungskosten deutlich zu senken.

Die Sensing-Core-Technologie konnte bereits verschiedene Reifenzustände wie Druck-, Last- und Strassenbedingungen erkennen, neu lässt sich nun auch der Reifenverschleiss messen bzw. berechnen.

Dazu analysiert und interpretiert eine spezielle digitale Filtertechnologie Raddrehzahlsignale beim Fahren,

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die sie dann mit Motordaten und weiteren Fahrzeuginformationen kombiniert, um so die Laufflächenbeschaffenheit zu berechnen und den Verschleissgrad der Reifen zu bestimmen. Sensing Core nutzt also direkt die Reifen als Sensoren, benötigt daher keine zusätzlichen Detektoren und ist völlig wartungsfrei. Die Technologie informiert nicht nur den Fahrer über den Verschleisszustand

seiner Reifen. Sie bietet auch die Möglichkeit, Raddrehzahlsignale und andere relevante Informationen über die Cloud auszutauschen und ermöglicht so eine cloudbasierte Erkennung von potenziellen Problemen.

Strom aus den Reifen Einen weiteren wesentlichen Baustein auf dem Weg zur Einführung der Sensing-Core-Technologie hat SRI in Zusammenarbeit mit Professor Hiroshi Tani von der Kansai Universität Osaka in Japan entwickelt: Der sogenannte Energy Harvester im Inneren des Reifens konnte mit einer Stromladefunktion ausgestattet werden. Die statische Elektrizität, die während der Rotation des Reifens erzeugt wird, wird nun genutzt, um einen Stromkontrollkreis aufzuladen, der wiederum einen externen Sensor aktiviert und mit Strom versorgt.

Dabei wurden die Strukturen und Materialien, die an der Gewinnung der Reibungsenergie beteiligt sind, ebenfalls optimiert, um die erzeugte Leistung deutlich zu verbessern.

Gemäss SRI hätten Verifizierungstests gezeigt, dass das System bei einer Reifengeschwindigkeit von 50 km/h eine beachtliche Leistung von über 800 W erzeuge. Diese Energiemenge reicht aus, um einen externen Sensor – ohne den Einsatz von weiteren Stromquellen – zu aktivieren und eine kontinuierliche Bluetooth-Low-Energy-Übertragung (BLE) sicherzustellen.

Die Sensing-Core-Technologie umfasst nun auch eine Reifenverschleisserkennung.

TECHNIK 4/21 69

Konzept des skalierbaren Ladesystems: Netzanschluss an das Mittelspannungsnetz, Anbindung von verschiedenen Ladeplätzen, einer Photovoltaikanlage und stationärem Lithium-Ionen-Speicher über ein DC-Netz.

Ladeinfrastruktur

SKALIERBARES GLEICHSPANNUNGSLADESYSTEM FÜR E-AUTOS Das Karlsruher Institut für Technologie arbeitet in einem ­Forschungsprojekt mit Industriepartnern an der Auslegung, ­Simulation und dem Aufbau einer skalierbaren GleichspannungsLadeinfrastruktur mit Mittelspannungs-Netzanschluss, dezentralen erneuerbaren Energien und stationärem Speicher.

Bild: Starosta/KIT

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it der gerade rasant zunehmenden Zahl an Elektroautos rücken die Ladeinfrastruktur und vor allem Konzepte zur Netzsicherheit stärker in den Fokus. Denn wenn die E-Fahrzeuge vorwiegend nach Arbeitsbeginn oder Feierabend geladen werden, sorgen sie zu diesen Zeiten für Lastspitzen im Stromnetz. Vermeiden liessen sich diese, wenn die gesamte Standzeit zum Laden genutzt würde. Dazu entwickelt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Projekt SKALE (steht für «skalierbares Ladesystem für Elektrofahrzeuge») mit den Partnern Robert Bosch GmbH und

Power Innovation Stromversorgungstechnik GmbH eine skalierbare Gleichspannungs-Ladeinfrastruktur mit Photovoltaikanlage, stationärem Lithium-Ionen-Speicher und Mittelspannungs-Netzanschluss für den halb-öffentlichen bis privaten Raum.

Zukunftsweisende Infrastrukturlösung Durch intelligentes Lademanagement, den Einsatz von dezentralen erneuerbaren Energieerzeugern und stationären Batteriespeichern können Lastspitzen verhindert und ein Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes geleistet werden. Das

Forschungsprojekt betrachtet dazu die gesamte Energieflusskette: Alle Anforderungen von der netzseitigen Bereitstellung der Energie über bedarfsgerechte Zwischenspeicherung, Verteilung und Wandlung bis hin zur Fahrzeugbatterie und Rückspeisung ins Netz werden berücksichtigt. «Der neue Ansatz soll eine zukunftsweisende Infrastrukturlösung für beliebige Parkflächen mit einer Vielzahl an Ladepunkten bieten und dezentrale Energiequellen effizient einbinden», erklärt Professor Marc Hiller vom Elektrotechnischen Institut (ETI) des KIT. Örtliche Flexibilität, hohe Effizienz Elektrofahrzeuge können entweder über Wechselstrom oder Gleichstrom geladen werden. Beim AC-Laden reduziert die Wandlung in Gleichstrom im Fahrzeug die Ladeleistung und den Wirkungsgrad des Ladevorgangs. Beim DC-Laden

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dagegen ist die Ladeelektronik in den Ladesäulen verbaut, was eine Steigerung von Ladeleistung und Wirkungsgrad ermöglicht, jedoch auf Seiten der Infrastruktur erhebliche Kosten verursacht.

«Das Problem ist, dass sich beide Ladekonzepte entweder nur auf das Fahrzeug oder nur auf einen Teil der Infrastruktur konzentrieren, nicht aber die gesamte Energie­ flusskette betrachten», erläutert Nina Munzke, Gruppenleiterin am ETI. Im Unterschied zu herkömmlichen Ladearten soll deshalb die netzseitige Leistungselektronik teilweise zentralisiert, ein Pufferspeicher eingesetzt, Lastflüsse zentralisiert und die Energie in einem Gleichspannungsnetz verteilt werden. Ein geplanter Demonstrator der Ladeinfrastruktur soll rund zehn Ladeplätze, eine Photovoltaikanlage mit einer Peak-Leistung von etwa 100 kW und einen Batteriespeicher mit einer Kapazität von ca. 50 kWh umfassen.

Sicherer, stabiler Betrieb Das ETI befasst sich im Projekt mit dem stabilen und sicheren Betrieb des DC-Netzes und entwickelt unter anderem ein geeignetes Umrichterkonzept für die Anbindung an das Mittelspannungsnetz, das einen hohen Wirkungsgrad hat, kompakt aufgebaut werden kann, aber dennoch wirtschaftlich attraktiv ist. Anhand des Konzepts wird am ETI ein Labordemonstrator aufgebaut, der in Strom und Spannung skaliert ist. Schliesslich erstellen die Wissenschaftler des KIT auf Basis von Simulationen eine Auslegungsempfehlung für das Gesamtsystem und entwickeln ein Tool, das die Ladeinfrastruktur inklusive ihrer Komponenten für einen spezifischen Standort auslegen und optimieren kann. Mit den Messdaten aus dem Demonstrator lässt sich so die Effizienz des Gesamtsystems einschliesslich der effizienten Nutzung erneuerbarer Energien bewerten. (sag)

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CARROSSERIE GEHRIG NEU BEI DER ANDRÉ KOCH AG Die Carrosserie Gehrig aus dem Zürcher Weinland zählt neu zum Kundenkreis der André Koch AG. Sie setzt auf die Produkte von Standox und wird Partnerbetrieb im Netzwerk Repanet Suisse.

Roger Gehrig (2.v.l.) und sein Team von der Carrosserie Gehrig freuen sich auf die Zusammenarbeit mit der André Koch AG.

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ie Geschäftsleitung der Carrosserie Gehrig GmbH aus Kleinandelfingen ent­ schied sich nach vielen Jahren beim gleichen Lacklieferanten für einen Wechsel zur André Koch AG. «Nach so langer Zeit war es uns

wichtig, eine Standortbestimmung zu machen. Dafür haben wir die Coronazeit genutzt», erklärt Inhaber und Geschäftsleiter Roger Gehrig.

«Es ging nicht in erster Linie darum, den richtigen PremiumLack zu finden, denn davon gibt es

bekanntlich mehrere», erklärt Gehrig.

«Viel wichtiger ist für uns die Wahl des richtigen strategischen Partners, der mit uns in die Zukunft geht.

Wir haben die bestehenden und verschiedene neue Partner in eine vertiefte Evaluation mit einbezogen.

Nun bin ich und vor allem auch mein Kader überzeugt, dass wir mit der André Koch AG einen neuen Partner gefunden haben, der alle unsere bestehenden und vor allem auch die zukünftigen Ansprüche optimal erfüllt», freut sich Gehrig.

Top-Lack und Top-Service Das gute Image der Lackmarke Standox, die von allen führenden Automobilherstellern weltweit freigegeben ist, hat die Geschäftsleitung der Carrosserie Gehrig ebenso überzeugt wie der Service der André Koch AG. Das Angebot reicht vom Vertrieb hochwertiger Lackprodukte und Zubehör über praxisnahe Schulungen im hauseigenen Information

Center in Urdorf bis hin zu einer kostenlosen Color Hotline in drei Landessprachen. Mit dem führenden Netzwerk Repanet Suisse schafft sie zudem eine Plattform, welche vielen K&L-Betrieben entscheidenden Nutzen für die Zukunft bietet. «Die professionelle Begleitung unserer Kunden in ihrem Arbeitsalltag hat für uns oberste Priorität», erklärt Enzo Santarsiero, CEO der André Koch AG. Unternehmerisch auf gleicher Wellenlänge Roger Gehrig hat in den nächsten Jahren viel vor mit seinem 25-köpfigen Team. Seine Pläne und die Strategie dahinter will er noch nicht verraten: «Lassen Sie sich überraschen», winkt er schmunzelnd ab.

Mit diesem innovativen Unternehmertum passt er gut zum Urdorfer Lackimporteur: «Die André Koch AG ist für uns mehr als ein Lacklieferant.

Sie ist hervorragend vernetzt in der Branche. Das können wir zu unserem Vorteil nutzen, wir freuen uns sehr auf diese Zusammenarbeit.» (pd/mb) www.andrekoch.ch www.carrosseriegehrig.ch

BMW SCHWEIZ SETZT AUF AKZONOBEL SIKKENS

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eit dem 1. Februar 2021 ist AkzoNobel Sikkens Zulieferer für Produkte und Dienstleistungen im Bereich der Autoreparaturlackierung von BMW und Mini. Der Vertrag wurde nach einer umfassenden Analyse der Produktpaletten und Dienstleistungen von Sikkens ab­ geschlossen. Amedeo Bonorva, Business Director Schweiz, bekräftigt die Partnerschaft und freut sich auf die kommende verstärkte Zusammenarbeit: «Wir freuen uns, unsere Premium-Marke und die umfassenden Serviceleistungen dieser neuen Kundengruppe zugänglich zu machen. Wir bieten den Betrieben unsere Premium-Lackprodukte und die dazugehörige technische Ausstattung, die Herausragendes leistet – vom Paint PerformAir, der Energie einspart und die Lackierprozesse maximal verbessert, bis hin zu unserem Carbeat, das die Prozesse in der

Werkstatt beschleunigt und optimiert. Mit unserem Sikkens-Team haben die ­ Betriebe kompetente Ansprechpartner, die ihnen mit dem Service, der uns auszeichnet, zur Seite stehen!» (pd/mb) www.sikkensvr.com www.akzonobel.ch

Amedeo Bonorva, Business Director AkzoNobel Sikkens Schweiz.

FAHRZEUGRESTAURATOR: ANMELDEN ZUM INFOABEND!

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istorische Fahrzeuge erfreuen sich in der Schweiz grosser Beliebtheit. Rund 53’000 Schweizerinnen und Schweizer besitzen gemäss der Swiss Historic Vehicle Federation (SHVF) mindestens einen Oldtimer.

Für den Erhalt des rollenden Kulturgutes wenden die Eigentümer insgesamt rund 485 Millionen Franken pro Jahr auf. Ausgebildete Fahrzeugrestauratorinnen und Fahrzeugrestauratoren sorgen dafür, dass die Veteranenfahrzeuge erhalten bleiben. Seit 2015 organisiert die Interessensgemeinschaft Fahrzeugrestaurator (IGF) den entsprechen-

den Lehrgang. Wer Interesse bekundet, Teil der Oldtimerbranche zu werden und zum Erhalt der kulturhistorischen Technikgeschichte beizutragen sowie das Know-how für Kundenberatung, Projektplanung, Wartungs-, Reparatur- und Restaurierungsarbeiten an Young- und Oldtimerfahrzeugen erwerben möchte, sollte sich jetzt für einen von drei Infoabenden anmelden. Diese finden am 7. April, 17. Juni sowie am 24. August 2021 im AGVS-Ausbildungscenter Sektion Solothurn in Olten statt. Der Lehrgang startet dann im Oktober. (pd/mb) www.fahrzeugrestaurator.ch

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Beste Ergebnisse mit dem neuen CBR-C1 PowerInverter.

REPARIEREN STATT ERSETZEN – EFFIZIENT UND ERGONOMISCH

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ei Carrosserie-Aussenhautschäden ist Reparieren statt Ersetzen technisch, wirtschaftlich und ökologisch die bessere Lösung. Das völlig neu entwickelte CarbonBody-Repair-System ist das Resultat aus 20 Jahren Erfahrung mit der Bit-Reparaturmethode und dem Feedback von tausenden Carrosseriebetrieben weltweit. Mit dem CBR bietet Carbesa einen einzigartigen Komplettarbeitsplatz für die effizientere Reparatur von Stahl- und Aluminiumbauteilen in der Schweiz.

Der auffälligste Unterschied zu allen bisherigen Richtsystemen: Alle Komponenten bestehen aus reinem Car-

bon oder carbonfaserverstärktem Kunststoff. Bei gleicher Festigkeit sind diese deshalb mindestens sechzig bis siebzig Prozent leichter.

Durch das niedrige Gewicht und die verbesserte Ergonomie kann der Anwender wesentlich gefühlvoller, präziser und kräfteschonender arbeiten. Dies wirkt sich positiv auf die Reparaturqualität, Zeitersparnis und die Rendite aus. Der ebenfalls neue CBR-C1 Power-Inverter überzeugt durch einfachste Bedienung und beste Ergebnisse auch bei sehr dünnen und höherfesten Karosserieblechen. (pd/mb) www.carbesa.ch/carbon-cbr

LACKE ZERSTÄUBEN IN EINER NEUEN DIMENSION

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ie Airmatic-Anlage optimiert die Druckluftaufbereitung in der Spritzkabine, was zahlreiche Vorteile mit sich bringt. So sorgt Airmatic beispielsweise für einen gleichmässigeren Lackauftrag, senkt den Materialverbrauch, reduziert den Druckluftverbrauch und minimiert Overspray. Die Airmatic ist eine ganz neue, hochmoderne Technologie zur Druckluftaufbereitung. Kerntechnologie ist eine speziell entwickelte Hochspannungseinheit, in der die Zerstäuberluft durch ein neutrales

elektrisches Feld geleitet wird, wodurch eine homogenere Ausbildung des Lackierstrahls entsteht.

Die Tropfengrössenverteilung ist gleichmässiger, die Strahlbreite erhöht sich und gleichzeitig erhöht sich auch der Auftragswirkungsgrad. Die schnellere Trocknung erlaubt es, die Produktivität zu erhöhen, Energie zu sparen und somit die Rentabilität zu steigern. Die Druckluft wird zusätzlich statisch entladen, was sich positiv auf die Polierarbeiten auswirken wird. (pd/mb) www.jasa-ag.ch

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DIE REPARATURPLANUNG WAR NOCH NIE SO EINFACH

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it dem Ressourcenmanager RMA 4.0 von GCS Schweiz AG haben Garagen ihre Werkstattauslastung, Mietwagenplanung, aber auch die Planung während der Reparatur immer im Griff. Ob Detailplanung oder Gruppenplanung, sie wechseln ganz einfach zwischen verschiedenen Planungsansichten. Die Mitarbeiter sehen beim Öffnen der mobilen Werkstattkarte im MOW die zugeteilten Aufgaben, die sie einfach abarbeiten können. Bei Fertigstellung einer Aufgabe können individuelle Qualitätsabfragen beantwortet werden. Die

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11.01.2021 16:47:24

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LESEN SIE IN DER AUSGABE 5/2021: & Wirtschaft

&Technik

TITELTHEMA

SCHWERPUNKT

Waschen und Reinigen AUTO&Wirtschaft stellt neue Waschanlagen und SB-Waschplätze vor und bietet einen Überblick zu Produkten für die Fahrzeugreinigung.

WIRTSCHAFT Planen und Bauen Wir zeigen, worauf beim Bau und bei der Sanierung eines Garagenbetriebs zu achten ist.

Versicherungen Lesen Sie in der Mai-Ausgabe über Versicherungslösungen fürs Autogewerbe.

FACHWISSEN Renault-Hybridgetriebe Im März 2019 stellte Renault am AutomobilSalon in Genf die E-Tech-Hybrid-Technologie mit einem Hybridgetriebe mit zwei E-Maschinen vor. Während auf dem Bild noch der Motor aufgeschnitten ist, sollen im nächsten Fachwissen die Innereien des Getriebes angeschaut werden: kupplungslos, synchronisationslos und mit «nur» vier Gängen.

Spot Repair / Werkzeuge und Maschinen Kleine, kosmetische Schäden blieben früher oft unbehandelt, weil Aufwand und Kosten zu hoch waren. Mittlerweile bieten Lackhersteller viele praktische Produkte für die sogenannte Spot Repair an, die sich einfacher und kostengünstiger verarbeiten lassen. Die Arbeit des Schleifens, Polierens und Trennens ist zwar seit Jahren gleich. Die dazu benötigten Werkzeuge und Maschinen werden aber immer besser.

Die AUTO&Carrosserie-Ausgabe 2/2021 erscheint Anfang Juni.

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